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Die Lithosphäre, der äußere Teil der Erde, besteht aus der Kruste und einem Teil des oberen Mantels. Sie ist in starre Platten unterteilt, die als tektonische oder lithosphärische Platten bezeichnet werden. Diese bewegen sich auf einer flüssigeren Schicht des Erdmantels, der Asthenosphäre. Die geringere Viskosität der Asthenosphäre ermöglicht es den tektonischen Platten, sich auf dem darunter liegenden Mantel zu bewegen, aber bis heute war der Ursprung dieser geringen Viskosität unbekannt.

Die seismische Tomographie erzeugt dreidimensionale Bilder des Erdinneren, indem sie Millionen von seismischen Wellen analysiert, die an seismologischen Stationen auf der Erdoberfläche aufgezeichnet werden. Seit den 1970er Jahren analysieren die Seismologen diese Wellen, um einen einzigen Parameter zu bestimmen: ihre Ausbreitungsgeschwindigkeit. Dieser Parameter variiert mit der Temperatur (je kälter das Medium, desto schneller kommen die Wellen an), der Zusammensetzung und dem möglichen Vorhandensein von geschmolzenem Gestein in dem Medium, das die Wellen durchlaufen. Seismologen des Laboratoire de géologie de Lyon: Terre, planètes et environnement (CNRS/ENS de Lyon/Université Claude Bernard Lyon 1) untersuchten stattdessen neben der Variation der Wellenausbreitungsgeschwindigkeit einen weiteren Parameter, die Wellendämpfung. Diese Analyse, die neue Informationen über die Temperatur des von den Wellen durchlaufenen Mediums liefert, ermöglicht es, die Menge des geschmolzenen Gesteins in dem von den Wellen durchlaufenen Medium zu bestimmen.

Mit ihrem neuen Modell war es erstmals möglich, die Menge des geschmolzenen Gesteins unter tektonischen Platten zu kartieren. Diese Arbeit zeigt, dass eine geringe Menge geschmolzenen Gesteins (weniger als 0,7 Volumenprozent) in der Asthenosphäre unter den Ozeanen vorhanden ist, und zwar nicht nur dort, wo dies erwartet wurde, d.h. unter Ozeankämmen und einigen Vulkanen wie Tahiti, Hawaii oder Reunion, sondern auch unter allen ozeanischen Platten. Der geringe Anteil an geschmolzenem Gestein, der beobachtet wurde, reicht aus, um die Viskosität unter den tektonischen Platten um eine oder zwei Größenordnungen zu verringern und sie so vom darunter liegenden Mantel zu „entkoppeln“. Außerdem haben die Seismologen aus Lyon festgestellt, dass die Menge des geschmolzenen Gesteins unter den sich am schnellsten bewegenden Platten, wie der pazifischen Platte, höher ist. Dies deutet darauf hin, dass das Schmelzen des Gesteins die Bewegung der Platten und die Verformung an ihrer Basis fördert. Diese Forschung verbessert unser Verständnis der Plattentektonik und ihrer Funktionsweise.

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