1.1 Prozesse und Strukturen der Erdkruste

1.1 Prozesse und Strukturen der Erdkruste
Schülerbuch Seiten 12 – 22
Online-Link 29269X-0011
A 2 Vergleichen Sie den Aufbau der Lithosphäre im Bereich
der Kontinente und Ozeane.
kontinentale
Kruste
ozeanische
Kruste
Gemeinsamkeiten
Aggregatzustand
fest
Unterschiede
Alter
bis zu 3,96 Mrd.
Jahre
maximal
200 Mio. Jahre
Mächtigkeit
30 – 60 km
5 – 10 km
Mineralbestand
überwiegend
granitisch
überwiegend
basaltisch
Dichte
geringer
höher
A 3 a) Untersuchen Sie die Erdbebenwellen in M 2 hinsichtlich ihrer Ausbreitungs- und Schwingungsrichtung.
A 1 Beschreiben Sie den Schalenbau der Erde.
Gliederung der Erde (aus RINGWOOD, 1979, Fig. 1.2)
Der Erdkörper ist schalenförmig aufgebaut und gliedert sich
in Erdkruste, Erdmantel und Erdkern. Der innere Erdkern muss
fest, der äußere flüssig sein. Die Dichte ist relativ konstant und
beträgt zwischen 12,1 und 12,5 g/cm3. Die Temperatur steigt im
Kern von 4 000 °C bis 5 000 °C an. Auch der Druck nimmt von
3 300 kbar bis auf 3 600 kbar zu. Die Wiechert-Gutenberg-Diskontinuität trennt in 2 900 km Tiefe den Kern vom Mantel.
Der untere feste Erdmantel mit einer Temperatur von 3 600 °C
wird durch eine Unstetigkeit, bei der sich die Viskosität des
Mantelmaterials zu plastisch hin ändert, in 400 km Tiefe vom
oberen Erdmantel getrennt. Zwischen dem unteren und oberen
Erdmantel gibt es eine deutliche Druckänderung. Beträgt der
Druck im unteren Erdmantel noch 1 400 kbar, sinkt er im oberen
Erdmantel bis auf 12 kbar ab. Im oberen Erdmantel gibt es eine
Zone, die Asthenosphäre, in der Gesteine zu schmelzen beginnen. Der Übergangsbereich des oberen Mantels zur Erdkruste
ist wieder fest und bildet mit dieser die Gesteinshülle der Erde,
die Lithosphäre.
Die Erdkruste wird durch die Mohorovicic-Diskontinuität vom
Erdmantel getrennt und gliedert sich in eine ozeanische und
eine kontinentale Erdkruste.
Die Druckwellen, die auch als Primärwellen (P-Wellen) bezeichnet werden, haben die höchste Geschwindigkeit. Sie breiten
sich im festen Gestein, aber auch in Flüssigkeiten aus. Ihre Fortpflanzungsrichtung ist linear vom Erdbebenherd ausgehend
und kann auf direktem Weg die Erde in ca. 20 Minuten durchlaufen. Im Unterschied dazu können die Scherwellen (S-Wellen)
keine Flüssigkeiten durchdringen. In bestimmten Tiefen können
die Wellen ihre Geschwindigkeit und Richtung ändern. Gleichzeitig ist es möglich, dass sich auch Druck- in Scherwellen oder
Scher- in Druckwellen umwandeln.
Beide Wellen werden an der Erdoberfläche gebrochen und erzeugen dadurch die so genannten Oberflächenwellen. Die Oberflächenwellen erreichen die größten Amplituden und verursachen die meisten Erschütterungen bei Erdbeben.
A 3 b) Erläutern Sie die Bedeutung der Erdbebenwellen für
die Erforschung des Erdinneren.
In der Seismologie werden elastische Wellen untersucht, die
durch natürliche Erdbeben erzeugt werden. Dabei werden in
Seismogrammen die Laufzeiten elastischer Wellen aufgezeichnet. Die Ausbreitungsart und die Laufzeiten der verschiedenen
seismischen Wellen sind abhängig vom elastischen Verhalten
und der seismischen Geschwindigkeit der jeweiligen Schicht
oder des Gesteinskörpers. Durch die Auswertung von Seismogrammen wurden Regionen im Erdinneren ermittelt, in denen
sich die Geschwindigkeit und Ausbreitungsrichtung von Wellen
ändern. Diese Bereiche nennt man seismische Diskontinuitätsflächen (Unstetigkeitsflächen). Daraus schloss man auf die modellhafte Vorstellung vom Schalenbau der Erde.
A 4 Erklären Sie die Hebung Skandinaviens mit der Lehre von
der Isostasie.
Erhöht sich die Masse der Lithosphäre, zum Beispiel durch Vergletscherung, so erhöht sich der Druck auf die Asthenosphäre.
Dieser Vorgang fand während der Vereisung Skandinaviens
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15.10.2008 12:13:17 Uhr