Dez30

Qaidam1Zu meinem Abschied möchte ich Sie an einen wundervollen, etwas abgelegenen Ort mitnehmen, den ich im Rahmen meiner Doktorarbeit bereisen und erforschen durfte: ins Qaidam-Becken am Nordost-Rand des Tibetplateaus. Das Sedimentbecken in Westchina liegt auf über 3000 Meter und ist etwa dreimal so gross wie die Schweiz. Sein Inneres ist mit bis zu 16 km Sedimenten gefüllt und seit rund 26 Millionen Jahren ist das Becken vollständig von heute 5000 m hohen Gebirgen umgeben und besitzt keinen Abfluss mehr. Damit schliesst es ein grosses Stück seiner tektonischen und klimatischen Geschichte in seinen jüngeren Sedimenten ein, was es für die Forschung besonders interessant macht. Das Qaidam-Becken ist gefüllt mit Sand-, Kalk- und Tonsteinen, die alle möglichen Farbschattierungen aufweisen; Risse sind heute oft mit Gips gefüllt und auf den Ebenen bilden sich Salzkristalle. Die wenigen Wasserstellen und Seen, die es in dieser wüstenhaften Gegend gibt, bestehen heute aus salzig-brackigem Wasser. Je nach Wasserqualität zur entsprechenden Zeit finden sich in den Ablagerungen Mikro-Fossilien von Süsswasser- oder Salzwasserlebewesen.

Qaidam2Ursprünglich handelte es sich beim Qaidam-Gebiet um einen Mikrokontinent, der bei der Kollision von Indien und Asien zwischen die Fronten geriet.  Noch immer bauen sich grosse Spannungen auf infolge des Kollisions- und Hebungsdruckes, die sich gelegentlich in heftigen Erdbeben im Altyn- oder Kunlun-Gebirge entladen.

Gewisse Sandsteine – vor allem solche, die während der späteren Jurazeit abgelagert worden waren – beherbergen Erdöl- und Kohlevorkommen, welche auch gefördert werden.

Mit diesem Einblick verabschiede ich mich von meiner treuen Leserschaft und wünsche Ihnen weiterhin viel Vergnügen auf erdwissen.ch – der Stein rollt weiter.

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Dez09

Alter der Erdkruste. Rote Bereiche sind sehr jung, die dunkelblauen zeigen die alten Krustenbereiche. Excerpted from http://www.ngdc.noaa.gov/mgg/image/crustageposter.gifDas Alter des Meeresboden lässt sich mittels Geomagnetik relativ genau bestimmen. So wissen wir, dass kein Stück Meeresboden älter ist als ca. 190 Millionen Jahre; also sehr viel jünger als viele kontinentale Gesteine.

An Mittelozeanischen Rücken (MOR) öffnet sich die Erdkruste, die tektonischen Platten gleiten auseinander und es bildet sich fortlaufend neue ozeanische Kruste; diesen Vorgang nennt man Spreading. Beim Erkalten der austretenden Lava regeln sich gewisse Mineralien entsprechend dem gerade vorherrschenden irdischen Magnetfeld aus. Die Polarität dieses Magnetfeldes ändert aber in unregelmässigen Abständen, was sich in den Mineralorientierungen im Meeresboden messen lässt. Misst man die Magnetisierung des Ozeanbodens rechtwinklig vom MOR weg und das über eine gewisse Fläche, entsteht eine Art Streifenmuster, das am MOR gespiegelt wird. Die Streifen bestehen aus Zonen mit normaler und inverser Polarität. Schneidet man auf einer Karte diese Streifen stückweise weg, erhielte man die Kontinentanordnung über die vergangenen 180 Millionen Jahren.

Von vulkanischen Laven auf dem Festland kennt man die Paläomagnetische Zeitskala, mit dieser verglichen, lässt sich das Alter des Meeresboden relativ genau bestimmen. So wissen wir heute, dass das älteste Stück Ozeanboden im Nordatlantik etwa 160 Millionen Jahre alt ist und sich unmittelbar vor der Ostküste der USA erstreckt. Mit rund 190 Millionen Jahren befindet sich das älteste Stück Meeresboden südwestlich von Japan im Pazifik. Der Grossteil des Pazifiks bildete sich allerdings während der Kreidezeit.

„Streifen“ können wichtige Altershinweise sein, kenne Sie noch andere Beispiele, wo Streifen uns das Alter des Trägers verraten?

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Dez02

Flyer-Titelbild der aktuellen Sonderausstellung im Gletschergarten Luzern "Gletscher der Welt"Gletscher gibt es auf fast jedem Kontinent, unter anderem in den Alpen, in Skandinavien, in den Anden und den Rocky Mountains, im Himalaya und am Kilimanjaro; einzig in Australien gibt es keine Gletscher. Rund 10 Prozent der Landfläche sind heute von Gletschereis bedeckt. Manche Gletscher liegen in grosser Höhe, andere kalben direkt ins Meer, was ein dramatisches und eindrückliches Ereignis sein kann. Die Gletscher und Eisschilde dieser Erde enthalten rund 70 Prozent unserer Süsswasservorräte und spielen in manchen Regionen eine wichtige Rolle bei der Wasserversorgung. Weltweit gibt es zahlreiche Gebiete, die auf Schmelzwasser von Gletschern angewiesen sind bei ihrer Wasserversorgung.

Gletscher sind Landschaftsformer, heute wie früher, prägten die Fjorde Skandinaviens genauso wie das Schweizerische Mittelland während der letzten Eiszeiten. Zahlreiche Gletscher sind touristische Attraktionen, wie beispielsweise der Aletschgletscher bei uns in der Schweiz. Gletscher haben aber auch ihre gefährlichen Seiten; plötzliche Eisabbrüche, Spalten, spontane Entleerungen von Gletscherseen, instabile Seitenmoränen bei sich zurückziehenden Gletscher sind nur einige davon.

Eine neue Sonderausstellung im Gletschergarten in Luzern zeigt noch bis nächsten September Gletscher-Fotos aus der ganzen Welt – ein ungefährlicher Genuss.

Sollten wir uns um die Gletscherrückzüge Sorgen machen?

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Nov25

Physikalisches Modell der Erde, das Geoid. Quelle: http://earthobservatory.nasa.gov/Features/GRACE/page3.phpJetzt hängen überall wieder die bunten, glitzernden Weihnachtskugeln. Eine wunderbar blau-grün-braun-weisse Kugel ist unsere Erde vom Weltall betrachtet. Obwohl, je nach dem wie man hinsieht, hat sie doch mehr Ähnlichkeit mit einer Kartoffel als einer Weihnachtskugel – eine Kartoffel mit Beulen und Dellen. Das physikalische Modell der Erde wird als Geoid bezeichnet und wird bestimmt durch die Messung der Erdbeschleunigung. Das Geoid ergibt sich als Fläche gleicher Erdanziehung. Das Schwerefeld der Erde ist ausserhalb der Landmassen durch den Meeresspiegel sehr gut angenähert und damit sogar sichtbar, einzig Wellen und Strömungen müsste man sich auch noch wegdenken. Die Beulen und Dellen des Geoids entstehen durch ungleiche Massenverteilung im Erdinnern und betragen allerdings lediglich 0,001 Prozent des Erdradius.

Je nach Betrachtungsweise kann die Erde als Weihnachtskugel oder Kartoffel bezeichnet werden.Vermutlich haben Sie schon mehr mit dem Geoid zu tun gehabt, als Ihnen bewusst ist. Das Geoid gilt als Referenz für Höhenbestimmungen und ist für GPS-Messungen unverzichtbar.

Kartoffel oder Weihnachtskugel – als was stellen Sie sich die Erde lieber vor?

 

Ankündigung in eigener Sache: ich schreibe nur noch bis Ende Jahr und übergebe dann die Tastatur an meine Nachfolgerin. drea

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Nov18

Bändererz mit leichten Versätzen. Ausschnitt ca. 40 cm.Dunkelrot-schwarz gebändert, passend zur bevorstehenden Adventszeit, präsentieren sich die uralten Bändererze, die englisch als Banded Iron Formations, kurz BIFs, bezeichnet werden. Die Bändererze entstanden vor allem im Präkambrium in der Zeit von 3,8 bis 1,8 Milliarden Jahren. Es sind eisenhalte, marine Ablagerungen mit höchstwahrscheinlich biochemischem Ursprung. Das Eisen dürfte mehrheitlich aus untermeerischen Vulkanen stammen; es war als zweiwertige Ionen vorhanden, da im Meer zu wenig freier Sauerstoff vorhanden war, um das Eisen zu oxidieren. In Zyklen tauchten Mikroorganismen auf, welche Sauerstoff produzierten, welcher wiederum das zweiwertige Eisen zu dreiwertigem Eisen oxidierte. Die Eisenoxide kamen in Form von Magnetit und Hämatit zur Ablagerung und sind heute als metallisch-glänzende Schichten erhalten. War der Sauerstoff wieder aufgebraucht, lagerte sich in der Zwischenzeit eine rote Schicht aus Ton oder Chert (Quarz) ab. BIFs können Mächtigkeiten von 50 bis 600 m erreichen und sind wichtige Erzlagerstätten. Sie kommen weltweit auf allen alten Kontinentalschilden vor.

In der Zeit vor 750 Millionen Jahren bildeten sich nochmals Bändererze; deren Entstehung lässt sich aber bis heute nicht klar erklären, da zu dieser Zeit der Sauerstoffgehalt im Meer bereits deutlich höher war.

Welches Gestein bringen Sie mit der Adventszeit in Verbindung?

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Okt14

Die Inselgruppe Hawaii im Pazifik liegt über einem Hotspot. die Inseln werden nach Nordwesten hin älter. Bild: Screenshot Google mapsHawaii, die Malediven, Osterinseln – diese Traumdestinationen sind aus dem Meer geboren und werden dahin auch wieder zurückkehren. Sie sind Inseln, bzw. Inselketten, die zu einem Hotspot gehören. Ein Hotspot ist eine punktuelle Magmaquelle (Manteldiapir) im Erdmantel. Ähnlich einem Schweissbrenner brennt der Hotspot ein Loch in die Kruste, es kommt zu Intraplattenvulkanismus. Weil die ozeanische Kruste sehr dünn ist, treten Hotspots hier einfacher an die Oberfläche. Die Lava-Ergüsse türmen sich zu immer höheren erst untermeerischen Bergen auf bis sie eines Tages mit lautem Gezisch über den Meeresspiegel steigen. So ist eigentlich der Mauna Kea auf Hawaii der grösste Berg auf der Erde – mit über 10’000 m, wenn man vom Ozeanboden aus misst.

So lange die neue Insel über dem Hotspot liegt, wird sie stetig genährt und wächst weiter. Weil sich aber die Erdplatten unaufhaltsam bewegen, entfernt sich irgendwann auch diese jüngste Vulkaninsel von der Magmaquelle. Erosion dominiert und es ist eine Frage von Jahrmillionen bis die Insel wieder unter den Meeresspiegel sinkt. Gleichzeitig bildet sich am Meeresboden bereits ein neuer Berg und der Prozess beginnt von vorne. Dadurch entstehen Inselketten, die sich über viele Kilometer durchs Meer erstrecken. Diejenige Insel, die direkt über dem Hotspot liegt ist dabei immer die jüngste. Im Falle der Hawaii-Inseln beträgt die Geschwindigkeit der Pazifischen Platte etwa 10 cm/Jahr.

Wo waren Sie schon mal auf einem Hotspot?

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Aug19

Blick vom Creux du Van ins Vallée des Ponts. Das Tal befindet sich in der Faltensohle und die Schenkel sind bewaldet.Im Norden und Nordwesten der Schweiz erstreckt sich der Jura, welcher in Falten- und Tafeljura unterteilt wird.

Der Druck der entstehenden Alpen wirkte sich vor 15 bis 10 Millionen Jahren bis in die Nordschweiz aus. Dieser Druck faltete dort die Gesteinsschichten zum Faltenjura. Der Faltenjura hat seinen östlichsten Ausläufer in der Lägern bei Baden AG und erstreckt sich über 300 km weit bis nach Frankreich. Flüsse und Strassen folgen mehrheitlich den Längstälern. Der Faltenjura wird nur an einzelnen Stellen von einer Klus (Flussdurchbruch) durchbrochen, wo dann häufig auch eine Strasse durchführt. Strassenverbindungen führen auch über Pässe oder durch Tunnels. Bei den Falten handelt es sich hier häufig um so genannte Kofferfalten mit steilen Schenkeln und einem flachen Scheitel. Die Auffaltungen ermöglichen in Tunnels einen Zugang zu Gesteinsschichten, die im Mittelland vielerorts in relativ grosser Tiefe liegen.

Am La Dôle bei Genf sind Kalksteine aus der Kreidezeit im Faltenjura aufgefaltet.Der Tafeljura grenzt nördlich an den Faltenjura und deckt im Wesentlichen den Kanton Schaffhausen, die Nordschweiz einschliesslich Basel sowie die Ajoie im Kanton Jura ab. Der Tafeljura besteht aus der Sedimentbedeckung des Südschwarzwaldes und ist entlang Brüchen in grosse Schollen zerbrochen.

Im Jura dominieren Kalk-, Mergel- und Tongestein sowie Anhydrit/Gips. Letztere vereinfachen die Faltenbildung, da sie als Gleitmittel dienen.

Falten oder Tafel. Welcher Jura-Teil gefällt Ihnen besser – warum?

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Die Lösung

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