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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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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Apr15

Geschlossene Geode - was sich wohl in ihrem Inneren versteckt?Mit etwas Fantasie kann man auch in der Geologie Ostereier entdecken – sogar gefüllte – allerdings natürlich nicht mit Schokolade ;-)

In diesem Fall meine ich Geoden und Drusen in vulkanischem Gestein. Lava enthält Gas, welches entweder sofort austritt oder als Blase noch eine Weile mit der Gesteinsschmelze mittransportiert wird. Am Rande eines Lavastromes sind die Blasen kleiner, gegen die Mitte und Tiefe hin können auch grössere Blasen erhalten bleiben beim Erstarren der Schmelze. Beim Abkühlen der ursprünglich rund 1000 Grad Celsius heissen Schmelze bilden sich Kondensationswässer. Bereits aus diesen Wässern können sich die ersten Minerale in den Hohlräumen (Geoden) abscheiden. Tritt später im Laufe der Erdgeschichte sehr stark Drusen im Osternest. Drusen entstehen in Hohlräumen (Geoden), in denen Kristalle an den Wänden wachsen.mineralhaltiges Wasser ins Gestein, können sich in den Hohlräumen Kristalle in Schalen oder frei wachsend bilden. Prinzipiell können sich in jedem Gesteinshohlraum, auch in Sedimenten und in magmatischen Gesteinen, Kristalle ausscheiden. Eine mit Kristallansammlungen gefüllte Geode nennt man Druse. Bekannt sind vor allem Achat-Drusen, die durch ihre bunten Mineralringe charakterisiert sind und die Amethyst-Drusen mit den violetten Kristallspitzen im Innern. Oftmals gibt es auf Mineralienbörsen die Gelegenheit, eine noch geschlossene Druse zu kaufen und diese vor Ort zu knacken, um sich vom glitzernden Inneren überraschen zu lassen.

Ich wünsche allen erdwissen-Lesern frohe Ostern und glitzernde Überraschungen im Osternest!

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Mrz11

Burgruine Hohentwiel auf einem Vulkanschlot aus PhonolithBereits zum achten Mal wurde in Deutschland ein Gestein des Jahres auserkoren. Der Phonolith bietet nicht nur etwas fürs Auge sondern auch für die Ohren. Phonolith wird auch als Klingstein bezeichnet, da er beim Anschlagen klingt.

Das vulkanische Gestein ist sehr feinkörnig und besitzt von Auge sichtbare Einsprenglinge aus Alkalifeldspat und Foiden.

Phonolithe gehören zu den Trachyten – mikrokristalline, quarzfreie Vulkanite. Sie entstehen in Gängen, als Quellkuppen oder Dome, aber nicht als grossflächige Lavaflüsse, da phonolithische Lava sich zähflüssig verhält. In Mitteleuropa sind die Vorkommen an Gebiete mit tertiärem Vulkanismus gebunden. Grenznah kann Phonolith am Hohentwiel bei Singen im Hegau besichtigt werden. Dieser Vulkanschlot entstand vor rund 8 Millionen Jahren.

Blick von der Burgruine Hohentwiel auf Singen hinunter.Der helle Klang, der beim Anschlagen dünner Platten entsteht, lädt dazu ein, ein Lithophon mit Phonolith zu bestücken. Ein Lithophon lässt sich mit einem Xylophon vergleichen, nur bestehen die Klangstäbe nicht aus Holz sondern eben aus Stein (griech. lithos). Die weitere Nutzung des Gesteins ist im Wesentlichen auf die Verwendung als Schotter und Splitt beschränkt.

Musik aus Steinen? Welche anderen Verbindungen von Stein und Musik kennen Sie?

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Jul16

Geologische Situation am Ben Nevis in Schottland (Karte und Profil)Das Landschaftsbild im Schottischen Hochland ist durch die imposante Erhebung des Ben Nevis geprägt. Mit 1344 Meter ist der Ben Nevis der höchste Berg auf den Britischen Inseln.

Seine geologische Geschichte ist äusserst ereignisreich. Präkambrische Gneise und Glimmerschiefer wurden gegen Ende des Silur (vor ca. 420 Millionen Jahren) aufgefaltet. Neue Granitmassen drangen in vier Pulsen ein bevor die Gegend wieder eingeebnet wurde. Während des Tertiärs kam es zu massiven Krustenbewegungen, Hebungen und damit einhergehend zur Bildung von markanten Verwerfungen und Schollen. An diesen Schwächezonen drang Lava an die Oberfläche, die heute weite Teile der Highlands bedeckt. Die heutige Oberfläche ist geprägt durch die letzten Vergletscherungen während der vergangenen Eiszeiten.

unterwegs auf den Ben Nevis - die höchste Erhebung auf den Britischen InselnDer Gipfel des Ben Nevis besteht aus grau-violetten andesitischen Laven. Diese sind härter als die umliegenden Gesteine, deshalb ist der Ben Nevis die höchste Erhebung geblieben.

Im kurzen schottischen Sommer ist der Berg an schönen Wochenenden ziemlich überlaufen; man sollte aber nicht vergessen, dass man hier auf alpine Bedingungen stösst und selbst bei schönem Wetter am Ausgangspunkt oben häufig dichter Nebel wartet.

Es gibt Leute, die haben zum Ziel, auf jedem Kontinent oder sogar in jedem Land den höchsten Gipfel zu erklimmen – halten Sie das für erstrebenswert?

Kurz vor dem Gipfel des Ben Nevis in Schottland. der Weg hier gilt mehr als Autobahn denn als Wanderpfad - kein Wunder bei der Anzahl Berggänger

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Apr23

Surrende Bewohner von Lav-a und Izzy in TwistoxiaEin riesiger Feuerplanet aus brodelnder Lava und einzelnen Inseln aus erstarrtem vulkanischen Gestein – das soll Lav-a sein, der grösste Planet in Twistoxia – bewohnt von kurrligen drei-äugigen Kreiseln. Weil es so heiss ist auf dem Planeten, können die Kreisel wechseln zwischen Bauchlage und Kopfstand. Auch unsere Erde war vor etwa vier Milliarden Jahren eine unwirtliche, heisse Kugel aus riesigen Magmaseen. Eine äussere Schicht kühlte ab, feste Erdkruste entstand.

In Twistoxia gibt es noch einen weiteren Planeten, der geologisch interessant und äusserst wertvoll ist; der kleine Dimantplanet Izzy. Auf seiner glitzernden und spiegelglatten Oberfläche tanzen hübsche lila-farbene Ladies. Und weil die Diamantoberfläche so glatt ist, finden sie kaum Widerstand und drehen und drehen mit viel Ausdauer. Selbst über Diamant-Monde verfügt Izzy. Sowohl der Hauptdiamant als auch seine Trabanten verfügen über eine Eigendynamik, die so heute in unserem Universum nicht beobachtbar ist; kein Planet kann plötzlich aus eigenem Antrieb seine Umlaufbahn ändern. Da bräuchte es äussere Einflüsse, wie beispielsweise einen grossen Kometen, der durch seine Masse den Planeten anzieht und somit aus dessen Bahn werfen könnte, oder gar mit ihm kollidiert.

Was halten Sie von den kleinen Ausserirdischen?

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Feb12

Blick nach Norden über die Chaîne des Puys vom Puy de Dôme aus (Auvergne, Frankreich)In der Auvergne in Frankreich erstreckt sich eine vulkanische Zone über 40 km in Nord-Süd-Richtung. Die Chaîne des Puys besteht aus etwa 80 erloschenen Vulkankegeln, die sich mehr oder weniger aneinander reihen. Die Vulkankette liegt auf einer kristallinen Horststruktur, begrenzt durch den Limagne-Graben im Osten und das Tal der Sioule im Westen. Die einzelnen Vulkane wiederum scheinen stellenweise gleichzeitig entlang von Störungen entstanden zu sein. Den Untergrund bilden gut 400 Millionen Jahre alte Granite.

Auf engstem Raum lassen sich hier im Massif Central die verschiedensten Formen von Vulkanismus studieren, verschiedene Eruptionsformen, Lavenformen und auch Erosionszustände. Während einige Vulkane noch eine klassische Form mit deutlichem Krater aufweisen, sind andere schon weit abgetragen und die sonst tieferliegenden Strukturen werden an der Erdoberfläche sichtbar.

Vereinfachte geologische Karte der Chaîne des Puys. Extra herausgehoben sind die zahlreichen Vulkankegel.Die ältesten vulkanischen Gebilde der Kette sind etwa 100’000 Jahre alt. Zwischen 45’000 und 30’000 sowie vor rund 10’000 Jahren war die vulkanische Tätigkeit intensiver. Da diese aktive Phase mit der letzten Eiszeit zusammenfällt, fehlen organische Einschlüsse weitgehend. Anhand eingeschlossener Hölzer in Lava liessen sich die einzelnen Phasen noch besser bestimmen.

Der Puy de Dôme ist der höchste und überragt die anderen deutlich. Er entstand vor rund 10’000 Jahren in mehrere Phasen. Gut möglich, dass sie ihn schon einmal gesehen haben – auf einer Volvic-Mineralwasserflasche.

Waren Sie schon mal in der Auvergne oder auf einem anderen Vulkan – vielleicht sogar einem noch aktiven?

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