ungezippt

Allgemeine Geologie
Teil III
Vorlesung SS 2005 Mo, Di, Mi 8.15 – 9.00
Prof Dr. E. Wallbrecher
Der Wilson-Zyklus
Ein Wilson-Zyklus beschreibt die Entstehung, die
Entwicklung und das Verschwinden eines Ozeans.
Die einzelnen Stadien sind:
Zerbrechen kontinentaler Kruste,
Entstehung einer ozeanischen Spreizungszone,
maximale Ausdehnung der Ozeanischen Kruste,
Subduktion,
Verschwinden der ozeanischenKruste,
Kontinent – Kontinent - Kollision
Die Stadien eines Wilson-Zyklus
An verschieden weit entwickelter ozeanischer Kruste kann man
einzelne Stadien eines Wilson-Zyklus beobachten:
Bildung eines kontinentalen Grabens (Ostafrikanischer Graben)
Beginnende Ozeanisierung (Rotes Meer)
Maximale Ausdehnung der ozeanischen Kruste mit passiven
Kontinentalrändern (Atlantik)
Subduktion der ozeanischen Kruste mit aktiven Kontinentalrändern (Pazifik)
Restozean (Mittelmeer)
Kontinent – Kontinent – Kollision (Himalaya)
1. Stadium
Bildung eines kontinentalen
Grabens
Tripelpunkte und mantle plumes
niedrig temperierte Schmelzen
1550°C
1280°C
Aufwölbung der Lithosphäre
mantle-plume aus
dem unteren Mantel
Ein ‚mantle plume‘ ist eine wahrscheinlich aus dem unteren Mantel
stammende schlauchförmige Wärme-Anomalie. Der Punkt, an dem
eine solche Anomalie an die Oberfläche gelangt, wird Hot Spot
genannt.
Umgezeichnet nach Windley, 1996
Aus Hot Spots entstandene Lavadecken
Lavadecken
der Kreidezeit
umgezeichnet nach Windley, 1996
Entstehung eines Ozeans aus einem Tripelpunkt
Aufwölbung und
Vulkan über einem
mantle plume
Aulakogen
Failed
arm
Ein rrr-Tripelpunkt
entsteht
2 Riftarme werden
zu einem ozeanischen
Rücken
1.) Grabenbildung (Rifting, Taphrogenese)
Beginnt mit einem Tripelpunkt auf kontinentaler Kruste
Äquator
SüdAmerika
Kreide
Afrika
Tripelpunkt
Rotes Meer
Äquator
Golf von Aden
Afar-Senke
Rezent
Umgezeichnet nach Windley, 1996
Benue-Trog
(Aulakogen)
Aulakogene am Atlantik
aus Frisch & Löschke, 19
Entwicklung eines kontinentalen Grabens
Evaporite (Salze)
terrestrische Sedimente
Tuffe, vulkanischer Schutt
Lavadecken
aufdringendes basaltisches Magma
Der Rhein Rhône-Graben
Tiefe der KrusteMantel-Grenze
Andrija Mohorovicic 1857 - 1936
Profil durch den Rheingraben
Kontinentale
Kruste
Asthenolith
(Mantelkissen,
Manteldiapir)
Oberer Mantel
Nordsee-Gräben
Merkmale von kontinentalen Gräben
Hohe Seismizität
Hoher Wärmefluß (> 2.0 HFU)
Alkaliner Magmatismus und
Vulkanismus
Negative Schwere-Anomalie
(Bouguer-Schwere)
Schwere-Anomalie
Gemessen wird die Erdbeschleunigung in gal
1 gal = 1 cm/sec2 = 1000 mgal.
normal: 980 gal
leichte
Sedimente
hochliegende
Moho
Bouguer-
>8.0
+
-
~7.0
+
Schwere
>8.0
Der Ostafrikanische Graben
W
Western
Rift
Gregory
Rift
Nairobi
Länge 4 000 km
Breite 30 – 70 km
Versatz > 6 000 m
E
Ol Doinyo Lengai (Tansania)
Der Ol Doinyo Lengai ist der einzige
aktive Carbonatit-Vulkan der Erde
Hypersaline Seen
Der Magadi-See (Kenia) ist einer von vielen Natron-Seen
im Ostafrikanischen Graben-System
Lake Natron (Tansania)
Junge Grabensysteme und Aulakogene
Ostafrikanischer Graben
Rhein – Rhône - Graben
Nordsee - Gräben
Mississippi - Aulakogen
Baikal - Rift
Das Baikal-Rift
und Krustendeformation in Asien
Entstehung des Baikal-Rifts
Der Baikal-Graben
Seismisches Profil durch den Baikal-Graben
2. Stadium
Bildung eines mittelozeanischen
Rückens
Tripelpunkt:
Ostafrikanischer
GrabenRotes MeerG. von Aden
rezente Vulkane
Der Golf von Aden
NASA Foto SCI-1458, Gemini XI
Entstehung neuer ozeanischer Kruste
Beispiel: Rotes Meer,
Golf von Aden,
Afar- (Danakil-) Senke
Rotes Meer
Golf von Aden
Afar - Dreieck
Unterschiede zu Gräben
Entstehung ozeanischer Kruste
Positive Bouguer-Anomalie
Das Afar-Dreieck (Danakil-Senke)
Aus Frisch & Löschke, 1986
hypothetisches Profil durch die Afar-Senke
Aus Frisch & Löschke, 1986
Die Basin-and-Range-Provinz
Sehr breite Extension der
kontinentalen Lithosphäre.
Wahrscheinlich entstanden
durch Unterlagerung sehr
heißer Lithosphäre.