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Hintergrund: Die Alpen

Plattentektonik - Vorgänge an Plattengrenzen

Um die Entstehung der Alpen zu begreifen, müssen Grundzüge der Theorie der Plattentektonik bekannt sein. Diese Theorie wurde Ende der 60er Jahre formuliert und besagt, dass die gesamte Lithosphäre der Erde (äußerste Schale) aus einem Mosaik von Schollen besteht, den Platten. Die Lithosphäre ist nicht einheitlich, sie besteht aus kontinentaler und ozeanischer Kruste. Die kontinentale Kruste ist 20-70 km dick, die ozeanische ist im Mittel nur 6 km mächtig, aber dichter als erstere.

Größe und Umriss der Platten spiegeln sich in der Verbreitung der Erdbeben- und Vulkanzonen der Erde wieder. Die Platten bewegen sich relativ zueinander, an den Plattenrändern treten verstärkt Erdbeben und Vulkanismus auf. Wie ist dies zu erklären?

Man unterscheidet verschiedene Arten von Plattenrändern.

a) An konstruktiven Plattengrenzen entfernen sich zwei Platten voneinander. Man spricht daher auch von divergierenden Platten. An der Nahtstelle steigt ständig Magma auf, es wird dadurch fortwährend Lithosphäre gebildet.

der Mittelatlantische Rücken zwischen der Nordamerikanischen und der Eurasischen Platte

An der konstruktiven Plattengrenze driften zwei Platten. Sie werden durch das austeigende Magma auseinandergedrückt. Es entsteht an der Nahtstelle, hier dem Mittelatlantischen Rücken, fortwährend Meeresboden. © Press, Frank & Raymond Siever (1995): Allgemeine Geologie, Spektrum-Verlag

b) An destruktiven Plattengrenzen bewegen sich zwei Platten aufeinander zu.

  • Handelt es sich um ozeanische Kruste, die auf kontinentale stößt, dann wird die schwerere ozeanische Kruste unter die leichtere kontinentale geschoben. Im Bereich der Versenkung bildet sich ein Tiefseegraben. Der Kontinentalrand und die auf dem Meeresboden abgelagerten Sedimente werden zu einem Faltengebirge aufgestaucht. Durch die zunehmende Temperatur in der Tiefe schmilzt die abgetauchte Platte auf. Ein Teil der Gesteinsschmelze kann aufsteigen.

Die ozeanische Nazca-Platte wird an der Atacama-Tiefseerinne unter die Südamerikanische Platte geschoben.

Trifft ozean. Kruste auf kontinentale, kommt es zur Subduktion der schwereren oz. unter die kont. Platte. Subduziert wird in einer Tiefseerinne. Der Vorgang ist begl. von Vulkanismus und Erdbeben. Der Kontinentalrand wird zu e. Faltengebirge aufgestaucht. © Press, Frank & Raymond Siever (1995): Allgemeine Geologie, Spektrum-Verlag

  • Trifft kontinentale auf kontinentale Kruste, dann kommt es ebenfalls zu Gebirgsbildung.

Wo Eurasische und Indisch-Australische Platte aufeinanderstoßen, entstanden der Himalaya und das tibetische Hochland.

Bei einer Kontinent- Kontinent- Kollision kommt es zu Überschiebungen, Faltungen und zur Verdoppelung der kontinentalen Kruste sowie zur Gebirgsbildung. © Press, Frank & Raymond Siever (1995): Allgemeine Geologie, Spektrum-Verlag

  • Kollidieren zwei ozeanische Plattenbereiche, dann entstehen vulkanisch geprägte Inselbögen.

An der Japan Tiefseerinne wird die Pazifische Platte unter die Eurasiche Platte geschoben.

Kollidieren zwei ozeanische Plattenbereiche, dann wird einer unter den anderen subduziert. © Press, Frank & Raymond Siever (1995): Allgemeine Geologie, Spektrum-Verlag

c) An konservativen Plattengrenzen bewegen sich zwei Plattenränder aneinander vorbei. Es wird weder Lithosphäre gebildet, noch abgebaut. Es treten aber häufig Erdbeben auf durch Verhaken und Lösen der Platten voneinander.

Plattentektonik als Ursache des Vulkanismus

Die großen Naturkatastrophen auf unserer Erde: Erdbeben, Vulkanausbrüche und Flutwellen. Was ruft sie hervor? Welche Abläufe im Erdinneren spielen eine Rolle? Wie Eisschollen auf dem Meer treiben die Kontinente auf dem flüssigen Erdinneren, und das hat Folgen. In der interaktiven Animation kann man den Ursachen und Auswirkungen der Plattentektonik erforschen!

MultimedialAnimation [Flash]
(Quelle. SWR - Screenshot aus der Sendung) Multimedial

Alpenentstehung - ein geologischer Unfall

Die Alpen sind ein Faltengebirge. Sie entstanden - wie viele andere Gebirge - bei der Kollision zweier Platten, also an einer destruktiven Plattengrenze.

Nachdem der Kontinent Eurafrika vor etwa 160 Mio Jahren in die afrikanische und die europäische Platte auseinandergebrochen war, entfernten sich beiden Platten zunächst voneinander. Zwischen den Platten drang Meerwasser ein und bildete den sog. Penninischen Ozean. In diesem lagerten sich in der Trias- und Jura-Zeit Schlammschichten ab, die zu Kalkgestein wurden. In der Mitte des Ozean wurde an einem mittelozeanischen Rücken ständig neue ozeanische Kruste gebildet und drückte die Platten weiter auseinander.

Die Bewegung kehrte sich in der Kreidezeit vor etwa 130 Mio Jahren um. Die afrikanische Platte bewegte sich nun auf die europäische zu. Dabei verschwand die ozeanische Kruste des Penninischen Ozeans in einem Tiefseegraben vor Afrika (Subduktion). Gleichzeitig wurden die vielen hundert Meter dicken Sediment-Gesteinsbänke aus dem Trias und Jura zerstückelt und gefaltet.

Vor etwa 50 Mio Jahren kam es zur Kollision der Kontinente. Die kontinentale Kruste wurde gestaucht und nahm dabei an Mächtigkeit zu. Die nun etwa doppelt so dichte Kruste erfuhr einen Prozess des isostatischen Ausgleichs und begann vor etwa 30 Mio Jahren aufzusteigen. Die Gebirgsbildung hatte begonnen.

Also hat die Hebung der Alpen zweierlei Ursachen: 1. Aufbeulung durch kollidierende Platten; 2. isostatische Ausgleichsbewegung.

  • Vor mehr als 200 Millionen Jahren, der Urkontinent Pangea vom Urozean umgeben.
  • Strömungen im unteren Teil des Erdmantels zerren an der kontinentalen Kruste, der Urkontinent zerbricht.

Einzelne Alpenteile wurden zwischen 10 und 30 km gehoben. Das Gebirge erlangte aber nie diese Mächtigkeit, weil ständig Material abgetragen wurde. Besonders stark ist die Materialabtragung in den höchsten Regionen, den Zentralalpen. Diese waren ehemals auch von Sedimentgestein bedeckt, welches aber inzwischen vollständig erodiert ist.

Die Kollision der Platten und die Gebirgshebung geht weiter. Ersteres wird durch immer wieder auftretende Erdbeben belegt, wie z.B. 1976 in Friaul. Die Hebung wird durch topographische Messungen belegt. Sie ergaben Maximalwerte von 1,4 - 1,5 mm pro Jahr, z.B. um das schweizerische Chur.