Mai26

Mit dem heutigen Beitrag möchte ich die geotektonischen Abläufe unseres Planeten von einer anderen Seite angehen. Es ist ein Erklärungsversuch, der – wie so oft in der Wissenschaft – an den Rand gedrängt, ja sogar zum Tabu erklärt wurde. Es ist die Theorie der Erdexpansion.
Im Kern steht die Beobachtung, dass die Kontinentalplatten nicht nur im Atlantik, sondern auch im Pazifik ineinander passen (Grafik unten links). Da der Pazifik aber so gross ist, fällt es schwer dies zu erkennen. Veranschaulicht wird dies in der Animation rechts unten. Wenn man die Erde im Modell auf die Weise schrumpft, wie sie ursprünglich auch gewachsen ist, erkennt man, dass sämtliche Landmassen wie Puzzleteile ineinander passen. Selbst beim Atlantik fügen sich die Landmassen besser zusammen als es bei der heute akzeptierten Theorie eines Superkontinents der Fall ist und bei dem alle Kontinente auf einer Seite der Erdkugel zusammen haften.

Verteilung der Kontinente und Ozeane     Erdexpansion

Links: heutige Verteilung der Kontinente und Ozeane, Quelle: Internet. Rechts: Erdexpansion, Quelle: Internet.

Vor 180 Millionen Jahren gab es keine Ozeane oder Meere, nur flache Seen. Als die Erde wuchs, entstanden Risse in der Oberfläche, eine Art Schwangerschaftsstreifen auf einem wachsenden Bauch, und da Risse tiefer liegen als Kontinente, sammelte sich dort Wasser. Also liegen alle neuen Flächen unter dem Meeresspiegel.

Weltkarte: Alter des Meeresgrunds

Das Alters des Ozeanbodens nach Farben in Millionen Jahre dargestellt: Rot: 0 bis 20; Orange: 20 bis 48; Gelb: 48 bis 69; Grün: 69 bis 118; Türkis: 118 bis 142; Blau: 142 bis 180. Die Kontinente sind in grau dargestellt, ihre ältesten Gesteine sind mehr als 2 Milliarden Jahre alt. Quelle: Internet

Nimmt man die Karte und setzt sie in ein 3D-Model, d.h. lässt man die neusten (roten) Gebiete als erstes verschwinden, gefolgt von den älteren Gebieten (orange, gelb, grün, türkis und blau), dann stellt man fest, dass die Kontinentalplatten ohne Grössenveränderung, Rotation oder Landverschiebungen perfekt ineinander passen. Man erkennt zudem, dass der pazifische Ozean zwar grösser, aber nicht älter als der atlantische ist. Er sprang einfach nur schneller auf.

Damit wird die Theorie der Plattentektonik und die Existenz eines Superkontinents, z.B. Pangaea im Perm und seinen auseinander driftenden Kontinenten in Frage gestellt. Die Tragweite dieser Theorie ist immens. Nicht nur wäre damit die derzeitige Lehre von der Plattentektonik widerlegt, welche erst seit den 60er Jahren allgemein akzeptiert wird, sondern – und das ist viel spannender – es würde bedeuten, dass durch einen Prozess Materie im Inneren unseres Planeten entsteht. Dieser Frage und der Hypothese der Erdexpansion widmet sich während 45′ die sehr interessante arte Dokumentation – und sie bewegt sich doch!

Damit möchte ich das komplexe Gebiet der Geotektonik mit ihren kontroversen Theorien verlassen. Es war mir ein Anliegen über geologische Ereignisse, ausgelöst von den Erdbeben im Himalaya, diverse Erklärungsansätze gängiger oder eben weniger gängiger Theorien zu diskutieren. Die Wissenschaft entwickelt sich nur über die Gegensätze und Theorien sind immer mit einer gesunden Portion Skepsis zu konsumieren!

Cartoon Kontinentaldrift
Quelle: Internet

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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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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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Jul29

Das Mittelland aus der Vogelperspektive; sanfte Hügel, grüne Wiesen, Dörfer.Das Mittelland erstreckt sich in einem Streifen vom Bodensee bis an den Genfersee im Vorfeld der Alpen. In den vergangenen 30 Millionen Jahren sammelten sich nördlich der sich erhebenden Alpen grosse Mengen von Abtragungsschutt an.

Wir unterscheiden zwischen Meeres- und Süsswassermolasse, abhängig davon, ob die Sedimente im Meer oder in Seen und Flusstälern abgelagert wurden.

Auf diesen Ablagerungen aus Sandstein, Silt und Mergel sowie aus Nagelfluh liegen Lockergesteine aus den Eiszeiten der letzten zwei Millionen Jahre, die durch die Gletscher verfrachtet wurden. Gletscher und Schmelzwasser besitzen viel Erosionskraft und haben die heutige Mittelland-Topografie wesentlich geprägt. Davon zeugen die zahlreichen südsüdost-nordnordwest verlaufenden, parallelen Flusstäler und lang gezogenen Seen, deren Felsbett meist unter einer Hallwiler- (hinten) und Baldeggersee liegen in einem ehemaligen eiszeitlichen Gletschertal.mächtigen Schicht Lockergestein liegt. Diese glazialen Lockergesteine bedingen häufig bauliche Massnahmen, bieten aber auch Rohstoffe in Form von Kies (siehe Artikel in der Folgewoche) und Trinkwasservorräte. In einigen Kiesvorkommen werden immer wieder Mammutzähne gefunden, die mitgeschwemmt wurden; diese sind eindrückliche Zeugen der Entstehungszeit.

Das Mittelland ist der bevölkerungsreichste Bereich der Schweiz – nicht zuletzt wegen seiner topografischen Beschaffenheit.

Welcher Voralpen- oder Juragipfel bietet für Sie den schönsten Ausblick ins Mittelland?

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Jul08

Tektonik – Die Alpen

gepostet von drea in Allgemein, Geologie

Die Alpen wie man sie sich vorstellt - hohe, verschneite, schroffe Berggipfel. Wetterhorn (links), Finsteraarhorn (rechts)Die Schweizer Alpen bilden den zentralen Teil des gesamten Alpenbogens, der sich von Nizza am Mittelmeer bis nach Wien erstreckt. Hier liegen auch die höchsten Erhebungen des Kollisionsgebirges. Die Alpenbildung setzte am Ende der Kreidezeit vor rund 80 Millionen Jahren ein als Folge der beginnenden Kollision des Afrikanischen mit dem Europäischen Kontinent und erfuhr ihren Höhepunkt vor etwa 30 Millionen Jahren. Die Ecken und Kanten zeugen vom noch relativ jungen Alter. Während die „Wurzeln“ bis in Tiefen von 70km reichen und damit hier die Kontinentaldicke sehr gross ist, sind die Gipfel noch spitz und scharfkantig, weil sie selbst während der Eiszeiten nicht bedeckt und abgeschliffen waren. Noch heute heben sich die Alpen jährlich um 1-2 mm. Die Abtragung bewegt sich allerdings im selben Rahmen, so dass die Alpen nicht mehr an weiterer Höhe gewinnen.

Felsen und Geröll am PizolIn den Alpen wurden viele geologische Phänomene erstmals beobachtet und beschrieben und auch verstanden. Die komplexe Situation mit mehrphasigen Verfaltungen, grossflächigen Überschiebungen ganzer Gesteinseinheiten, die ursprünglich nebeneinander abgelagert worden waren, einschliesslich Reste von Ozeanboden, gibt viel zu entdecken und erforschen. Granitische Gesteine bilden zentralen Massive, wie beispielsweise das Gotthard- und Aarmassiv oder das Mont Blanc-Massiv im Südwesten unseres Landes. Diese Massive sind von Sedimenten umgeben, die verschiedentlich metamorph überprägt wurden. Für manch einen Geologie-Anfänger ist die Komplexität anfangs ein Graus, mit der Zeit erschliessen sich einem aber all die eindrücklichen Phänomene. Nicht zuletzt bilden die Alpen einen einmaligen Lebensraum, den man auch ohne geologische Kenntnisse einfach geniessen kann.

Eine unterhaltsame Version der Alpenfaltung bietet der Comic von Mike van Audenhove.

Welche Beziehung haben Sie zu den Alpen?

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Jun03

Blick vom Monte San Giorgio auf den Damm von Melide im Luganersee. Links der San Salvatore. Südalpen.Die Schweiz ist geologisch sehr vielfältig, was auch mit der Tektonik, also dem Aufbau der Erdkruste zusammen hängt.

Von Norden nach Süden gliedert sich die Schweiz tektonisch in Tafel- und Faltenjura, Mittelland-Molassebecken und Alpen. Letztere lassen sich noch grob weiter unterteilen in Voralpen, Zentralmassive und Südalpen. In einer losen Serie möchte Erdwissen diese tektonischen Einheiten und jeweils das eine oder andere vertiefende Beispiel vorstellen.

Den Anfang machen die Südalpen. Als Südalpen wird das Gebiet südlich der Ost-West-verlaufenden Insubrischen Linie bezeichnet, welche die Südspitze des Tessins südlich von Locarno abtrennt. Die Gesteine Der San Salvatore von Lugano aus gesehen. Der Berg besteht aus permischen Vulkaniten und Sedimenten aus der Triaszeit im Gipfelbereich.sind meist zweifach metamorph überprägt worden, d.h. sie waren im Laufe der Erdgeschichte während zwei Phasen höheren Drucken und Temperaturen in der tiefen Erdkruste ausgesetzt. Dazu gehören u.a. Gneise, Amphibolite, Marmore und Quarzite. Im Bereich des südlichen Luganersees liegen vulkanische Gesteine aus der Perm-Zeit an der Oberfläche zwischen Monte San Giorgio und San Salvatore. Die Gipfel der beiden Berge bestehen allerdings aus teils fossilreichen Meeres-Sedimenten aus der Trias-Zeit. Das Südtessin war einst ein Flachwassergebiet mit Gräben und Hochzonen (Horsten), auf denen sich die berühmte Kalkbrekzie von Arzo bildete. Das Tessin allgemein bietet einige Orte, die besondere Erwähnung verdienen – mehr dazu demnächst in diesem Blog.

Was ist Ihr Geheimtipp fürs Tessin?

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