Apr17

Viele Rifttäler bzw. Grabenbrüche sind Teil einer Dreifach-Kreuzung, wo sich drei tektonische Platten in etwa 120 ° Winkeln treffen. Meistens spalten sich zwei Arme einer Dreifach-Kreuzung, um einen Ozean zu bilden, während der dritte “gescheiterte Riss” ein Grabenbruch werden kann. Nur sehr selten entsteht ein Ozean aus allen drei Armen.

Dreifach-Kreuzung © GeologyIn.com

Dreifach-Kreuzung © GeologyIn.com

Auf kontinentaler Lithosphäre sind nur wenige aktive Grabenbrüche zu finden. Der Ostafrikanische Graben zusammen mit dem Baikal-, dem Westantarktischen- und dem Rio Grande Graben sind die wichtigsten aktiven kontinentalen Rift-Täler der Erde.

Ein zur Zeit für Schlagzeilen sorgendes Beispiel ist das Ostafrikanische Rift-System, das sich im Norden von Syrien bis in den Süden nach Mosambik erstreckt.

Der Ostafrikanischer Riss

Südlich des Roten Meeres liegt der komplexe Ostafrikanische Graben, der den afrikanischen Kontinent in zwei Teile teilt. Die afrikanische Platte, manchmal die nubische Platte genannt, trägt den grössten Teil des Kontinents, während die kleinere somalische Platte das Horn von Afrika trägt.

Die beiden grossen Grabensysteme des Ostafrikanischen Rifts sind das Gregory oder Östliche Rift und das Westliche Rift. Diese Rift-Täler sind von Vulkanen übersät: Erta Ale in Äthiopien, Mount Kenya in Kenia (ein nicht mehr aktiver Stratovulkan), Ol Doinyo Lengai und der Kilimanjaro (ein schlafender Stratovulkan) in Tansania und der Nyiragongo in der Demokratischen Republik Kongo, DRK.

Die jüngsten Schlagzeilen zeigen Bilder eines Spalts, der sich auf dramatische Weise auftut und den man mit aufflackernden Aktivitäten der Grabentektonik in Verbindung bringt.

Ein Riss tut sich im Rift Valley in Kenia auf © nation.co.ke

Ein Riss tut sich im Rift Valley in Kenia auf © nation.co.ke

Da der Spalt jedoch keine Ähnlichkeit mit Verwerfungen zeigt, die durch Rift Tektonik verursacht werden, und auch keine grösseren Erdbeben registriert worden sind, wird in der Fachwelt eine andere Ursache vermutet.

Die intensiven Regenfälle sollen aus tieferliegenden Schichten Vulkanasche weggespült haben. Ähnliches habe man bereits vor Ort und an anderen Stellen auf der Welt beobachtet.

Nichts desto trotz entwickelt sich der Grabenbruch weiter: In einigen Millionen Jahren wird das östliche Afrika vermutlich vom Rest des Kontinents abgespalten sein und eine neue eigene Landmasse gebildet haben.

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Mrz14

Das Ruwenzori- oder heute Rwenzori-Gebirge ist ein aussergewöhnlicher Anziehungspunkt sowohl geografisch, botanisch wie geologisch. Die Wege zu den Gipfeln sind durch eine bemerkenswerte Flora und Fauna geprägt und belohnt diejenen mit atemberaubender Aussicht, die die Ausdauer besitzten, die enormen Strapazen zu meistern.

Rwenzori-Gebirge

Das höchste Gebirge Afrikas: das Rwenzori-Gebirge, liegt zwischen der DRK und Uganda;  copyrighted by CC3

Im Rwenzori-Gebirge, auch unter dem Namen “Mondberge” bekannt, kommt man auf seine Kosten. Die von zahlreichen Riesenlobelien und -senezien geprägte Berglandschaft mit ihren Gipfeln, Gletschern, Flussläufen, Seen, Mooren und moosbehangenen Wäldern ist eine der beeindruckendsten und fremdartigsten der Welt. Mit seinen Viertausendern und dem höchsten Gipfel etwas über 5000 Meter ist der Rwenzori nicht nur das dritthöchste Gebirge Afrikas, sondern zugleich das vegetationsdichteste Gebiet der Erde. 70 Säugetierarten und mehr als 170 Vogelarten leben in einer Fabelwelt der Pflanzen. Der Name Rwenzori bedeutet in der Sprache des hier lebenden Bakonjo-Stammes “Regenmacher” oder “Wolkenkönig”, da der Jahresniederschlag relativ hoch und das Gebirge meistens in Wolken gehüllt ist.

Rwenzori: Riesensenezien; CC3 Rwenzori: Riesenlobelien; CC3 Rwenzori: 3-hörniges Chamäleon by Christian Rommel

v.l.n.r.: Rwenzori: Riesensenezien, Riesenlobelien, Chamäleon (CC3 & Rommel)

Das Rwenzori-Gebirge, das aus sechs Massiven besteht (Mount Stanley, Mount Speke, Mount Baker, Mount Emin, Mount Gessi und Mount Luigi di Savoia – sie alle wurden nach berühmten Entdeckern oder Bergsteigern benannt), dehnt sich etwa 120 km aus und bildet die nördliche Flanke des Albert-Grabens. Im Gegensatz zu den berühmten Vulkan-Massiven Kilimanjaro und Mount Kenya,  die an der östlichen Grabenflanke liegen, und den 8 Virunga Vulkanen weiter im südlichen Teil des westlichen Grabens, ist das Rwenzori-Gebirge das Resultat eines hochgehobenen Krustenblocks. Die Krustengesteine sind Metamorphite und stammen aus der frühesten Erdzeit. Man findet hier Gneise, Amphibolite, Granite und Quarzite.

Ostafrikanischer Graben

Ostafrikanisches Grabensystem; copyrighted by CC3

Das Gebirge ist relativ “jung”. Zum letzten Mal, vor ca. 3 Millionen Jahren, gab es im afrikanischen Grabenbruch starke vulkanische Aktivitäten einhergehend mit kräftigen Hebungsprozessen. Am Fusse dieser Berge driftet nun der Kontinent Afrika jährlich ca. 2 cm auseinander. Die sagenumwobenen Mondberge rühmen sich auch eine der vielen Nilquellen aus ihren Gletschern zu speisen. Und noch eine Besonderheit: 1958 fanden die ersten und einzigen ugandischen Ski-Meisterschaften auf dem Stanley Plateau statt. Mitten im wildesten und einsamsten Hochgebirge Afrikas in über 4000 Meter Höhe. Der Weg zur Piste dauert mindestens 4 Tage! ☺

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Jul05

Für besonders viel Erheiterung sorgt die Helium-Stimme und das Helium einatmen. Wie kommt dieser Effekt zustande und was ist Helium?

Ausschlaggebend für den Helium-Stimmeffekt ist die Schallgeschwindigkeit, die sich je nach Luftzusammensetzung verändert und eine Frequenzverschiebung verursacht. Erhöht sich die Frequenz, so wird auch die Stimme höher; man spricht von der Micky-Maus Stimme! Durch Einatmen von Helium-Gas wird die “normale” Luftzusammensetzung verändert – die Luft wird leichter.

Helium ist ein chemisches Element der Ordnungszahl 2, zählt zu den Edelgasen und ist farblos, geruchlos, geschmacksneutral und ungiftig. Diese Harmlosigkeit betrifft allerdings nicht das Helium einatmen.

Nach Wasserstoff ist es das zweithäufigste Element im Universum. 10 Sekunden nach dem Urknall vereinigten sich durch Kernfusion Protonen und Neutronen zu ersten Atomkernen – der grösste Teil des stellaren Heliums entstand somit beim Urknall.

Auf der Erde ist Helium rar, denn es entsteht beim Alphazerfall von z. B. Uran oder Radium und ist nicht-stellaren Ursprungs. Durch Alphazerfall  entstehendes Helium sammelt sich in natürlichem Erdgas in Konzentrationen bis zu 16 Volumenprozent, weshalb Helium durch fraktionierte Destillation aus Erdgas gewonnen wird.

Entdeckung des Heliums

Der französische Astronom Jules Janssen erhielt während der Beobachtung der totalen Sonnenfinsternis vom 18. August 1868 in Indien zum ersten Mal Hinweise aufgrund einer hellen, gelben Spektrallinie im Spektrum der Chromosphäre der Sonne. Kurz darauf bestätigte der Engländer Norman Lockyer (der Gründer des Wissenschaftsmagazins Nature), dass die gelbe Linie tatsächlich im Sonnenspektrum vorhanden ist, und schloss daraus, dass sie von einem unbekannten Element verursacht wird. Da die Spektrallinie nahe der Fraunhofer-Doppel-D-Linie des Metalls Natrium liegt, nannte er die Linie D3, um sie von den D1- und D2-Linien des Natriums zu unterscheiden. Zusammen mit Edward Frankland schlugen sie vor, das neue Element Helium zu nennen, was so viel wie Sonnenmetall heisst. Dass es sich dabei um kein Metall handelte, ahnte man damals noch nicht.

14 Jahre später gelang es Luigi Palmieri durch die Spektralanalyse von Vesuv-Lava erstmals das Element Helium auch auf der Erde nachzuweisen.

Helium ist ein nicht-regenerativer Roh­stoff und ein knappes Gut.

 

Einmal in der Luft, steigt es auf und verlässt aufgrund seiner geringen Masse das Gravitationsfeld der Erde. Kein Wunder breitete sich der kürzlich gemachte Fund eines unterirdischen Helium-Gasfeldes im tansanischen Grabenbruch als Sensationsmeldung über die ganze Welt.

Dieses neu entdecke He-Gasfeld gehört zu den weltweit grössten Vorkommen. Das Entscheidende: Erstmals haben Wissenschaftler die geologischen Bedingungen identifiziert, unter denen solche Heliumvorkommen entstehen.

Lavaausfluss im Ost-Afrikanischen Graben, © Craig F. Walker, Getty Images  Vulkanische Aktivität im tansanischen Grabenbruch, © Getty Images / National Geographic RF

v.l.n.r.: Lavaausfluss im Ost-Afrikanischen Graben, © Craig F. Walker, Getty Images; Vulkanische Aktivität im tansanischen Grabenbruch, © Getty Images / National Geographic RF

Anschaulich gesprochen könnten mit dem Helium-Vorrat über 100 Milliarden He-Ballone gefüllt und ein Gewicht von etwa 1,5 Milliarden Kilogramm gehoben werden.

Im frühen 20. Jahrhundert wurden grosse Mengen Helium in Erdgasfeldern der amerikanischen Great Plains gefunden. Die Vereinigten Staaten wurden die führenden Weltlieferanten; ihr weltweiter Förderanteile lag bei 75 %, Stand 2013.

Die industrielle Bedeutung von Helium ist gross. Während des Ersten Weltkrieges verwendete man Helium-Gas als Füllgas für Sperrballone, nach dem 2. Weltkrieg brauchte man flüssiges Helium als Kühlmittel für Sauerstoff-Wasserstoff-Raketentreibstoff und andere zu kühlende Gegenstände.

Zusammenfassend findet es Anwendungen in der Tieftemperaturtechnik, besonders als Kühlmittel für supraleitende Magnete, in Tiefsee-Atemgeräten, bei der Altersbestimmung von Gesteinen, als Füllgas für Luftballons, als Traggas für Luftschiffe und als Schutzgas für verschiedene industrielle Anwendungen, z. B. beim Metallschutzgasschweissen und bei der Herstellung von Silizium-Wafern und in der Medizin.

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