Vorlesung Allgemeine Geologie Teil II. Prof. Dr. Eckart Wallbrecher Sommer-Semester 2005 Mo, Di, Mi Uhr
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1 Vorlesung Allgemeine Geologie Teil II Prof. Dr. Eckart Wallbrecher Sommer-Semester 2005 Mo, Di, Mi Uhr
2 Plattentektonik
3 Die Pangäa Alfred Wegeners Alfred Wegener ( ) in Graz S : Salzlagerstätten K: Kohle E: Eis
4 Alfred Wegener geb in Berlin promoviert 1904 in Astronomie in Berlin 1906, Polarexpeditionen nach Grönland 1924 Professur für Meteorologie in Graz gest. Nov in Grönland
5 Alfred Wegeners Argumente für eine Pangäa (1912 auf einer Tagung in Frankfurt) Eiszeiten der Südhalbkugel Pflanzen der Südhalbkugel Kohle und Salzlager der Nordhalbkugel Gebirgsverbindungen Unterstützung von Alexandre du du Toit
6 Pangäa vor 280 Ma (Unterperm) Grenze der Glossopteris- Flora Permische Vereisung Umgezeichnet nach Windley, 1996
7 Aus Closs et al. (Spektrum), 1984 Gebirgszüge Pangäas
8 Vorstellungen über Ausbreitung der Wirbeltiere vor dem plattentektonischen Konzept Cartoons von John Holden
9 Fixistische-Theorien Die Kontraktions-Theorie Eduard Sueß (1894): Der Zusammenbruch des Erdballes ist es, dem wir beiwohnen.
10 Entstehung der Theorie der Plattentektonik Wie kam es zum Paradigmen-Wechsel von der fixistischen zur mobilistischen Betrachtung? Erste Zweifel bereits von G. G. Leclerc de de Buffon
11 Erste mobilistische Betrachtungen: Albert Heim ( ) Gebirgsbildung durch Faltung (fixistisch) Marcel Bertrand ( ) Gebirgsbildung durch Deckentrasnsport (mobilistisch)
12 Theorien des Deckenbaus Die Glarner Doppelfalte (Arnold Heim, 1878, 1891) Deutung als als Deckenschub (M. Bertrand, 1883, Heim, 1906)
13 Konvektions-Theorie O. O. Ampferer, ( ): Unterströmungstheorie (1906) R. R. Schwinner ( ): thermisch bedingte Konvektion A. A. Holmes ): Bewegung der Erdkruste durch Konvektion (1929) O. Ampferer R. Schwinner A. Holmes
14 Erklärung der westalpinen Decken mit der Unterströmungs- (Verschluckungs)-Theorie Ampferers
15 Deutung des Sunda-Bogens mit derverschluckungstheorie Ampferers in Schwinner (1941): Der Begriff der Konvektionsströmung in der Mechanik der Erde
16 Holmes Konvektions-Theorie Umgezeichnet nach Holmes, 1929
17 Die Heezen-Karte Kartierung des Ozeanbodens
18 Deep Sea Drilling Project (Ocean Drilling Project) Das Bohrschiff Joides Resolution Nach Press & Siever (Spektrum Lehrbücher), 1995
19 Sedimente am Ozeanboden alt jung
20 Die Vine-Mathews-Hypothese Auf beiden Seiten des Mittelatlantischen Rückens wurden symmetrische Magnetstreifen-Muster entdeckt. Nach Press & Siever (Spektrum Lehrbücher), 1995
21 Seismizität Vertikal-Seismometer Horizontal-Seismometer
22 Seismische Registrierung (Geophone) Außenansicht Schnitt durch ein Geophon
23 Laufzeitkurven Einsatz der P- und S-Wellen Erdbebenherd und Beobachtungsstationen Bestimmung des Epizentrums Umgezeichnet nach Press & Siever (Spektrum Lehrbücher), 1995
24 Press & Siever, 1986 Seismische Gürtel der Erde
25 Ozeanboden-Spreizung H. H. Hess (1962): Sea Floor Spreading Nach Press & Siever (Spektrum Lehrbücher), 1995
26 Die Spreizungszone des Mittelatlantischen Rückens auf Island
27 Tiefseerinnen Press & Siever (Spektrum Lehrbücher), 1995 Der NW-Rand des Pazifischen Ozeans
28 New Global Tectonics Oliver & Sykes 1968
29 Die Lithosphären-Platten 7 Großplatten Eurasische Platte Nordamerikanische Platte Pazifische Platte Afrikanische Platte Indisch-australische Platte Südamerikanische Platte Antarktische Platte Umgezeichnet nach Press & Siever (Spektrum Lehrbücher), 1995
30 Die Entstehung eines Ozeans Umgezeichnet nach Press & Siever (Spektrum Lehrbücher), 1995
31 Wo bleibt die ozeanische Lithosphäre? Subduktionszonen
32 Die Benioff-Fläche Benioff-Fläche Epizentren der Erdbeben Kontinentale Kruste Hypozentren der Erdbeben Ozeanische Kruste
33 Aktiver Kontinentalrand und Subduktionszone Berechnung der Isograden nach 16 Ma Aus Toksöz, 1984 (Spektrum)
34 Die Benioff-Fläche am Tonga- Kermadec-Graben N Aus McKenzie, 1984 (Spektrum)
35 Arten der Platten-Grenzen Ozean Kontinent Kollision (aktiver Kontinentalrand) (Nazca-Platte - Südamerika) Ozean Ozean Kollision (Indisch-australische Platte - pazifische Platte) Divergierende (produktive) Plattengrenzen konvergierende (consumptive) Plattengrenzen
36 Ablösung der Kontinental-Drift-Theorie Cartoons von J. Holden
37 Entwicklung des Atlantik im Mesozoikum 165 Ma Mittlerer Jura 125 Ma Unterkreide Umgezeichnet nach Ozeane & Kontinente (Spektrum der Wissenschaft)
38 Entwicklung des Atlantik im Tertiär 80 Ma Oberkreide 36 Ma Eozän Umgezeichnet nach Ozeane & Kontinente (Spektrum der Wissenschaft)
39 Basaltintrusionen bei der Atlantik-Öffnung Basaltgang in den Palisades im Staate New York Aus Stanley, 1999 Basaltgang in Trias- Gesteinen (Südflanke des Hohen Atlas, Marokko)
40 Plattengeschwindigkeiten [cm/jahr] Mittelatlantischer Rücken Carlsberg- Rücken Südostindischer Rücken Atlant isch-indischer Rücken Ostpazifi scher Rücken 7.1 Tongagraben umgezeichnet nach Press & Siever (Spektrum Lehrbücher), 1995
41 Geschwindigkeit ~ Breite der Magnetstreifen
42 Bewegung der Kontinente Die relative Bewegung der Kontinente zueinander kann mit Hilfe der Magnetisierung In Sedimenten oder Lavaströmen ermittelt werden Magnetische Partikel regeln sich nach dem rezenten Magnetfeld ein. Aus flüssiger Lava kristallisierende Minerale speichern das rezente Magnetfeld Nach Press & Siever (Spektrum), 1995
43 Polwanderungskurven Scheinbare Polwanderungskurven für Europa und Nordamerika. Von vor 500 Ma bis heute Der Pol war fest, während die Platten gewandert sind. Paläomagnetismus
44 Polwanderungskurve des Südpols im Phanerozoikum Gondwana Laurussia Variszisch Australien Pangäa Antarktis S-Amerika Umgezeichnet nach Windley, 1996 Indien Afrika Europa N-Amerika Mesozoisch
45 Was bedeuten die Störungsmuster an den mittelozeanischen Rücken? Transform- Störungen (Transform Faults Tuzo Wilson 1965)
46 Transform-Störungen Transform-Störungen verbinden versetzte Spreizungsachsen
47 Aufnahme des Satelliten Seasat (Gravitation) Asien Nordamerika Süd ame rika Afrika Australi en Umgezeichnet nach Francheteau, 1984 (Spektrum)
48 3 verschiedene Typen von Plattengrenzen divergierend konvergierend Transform-Störung Umgezeichnet nach Press & Siever (Spektrum Lehrbücher), 1995
49 Transform-Störungen am Westrand Nordamerikas Die San Andreas-Störung ist eine dextrale Transform-Störung Umgezeichnet nach Press & Siever (Spektrum Lehrbücher), 1995
50 Geometrie der Plattenbewegungen Euler-Pol Jede geradlinige Bewegung auf der Erdoberfläche ist ist eine Rotation um den Erdmittelpunkt Rotationsachse Rotationspol (Euler-Pol) Rotationskegel Rotationsäquator Rotationswinkel Winkelgeschwindigkeit der Rotation (dω/dt) Umgezeichnet nach Dewey, 1984 (Spektrum) Der Versatz ist ist null am am Pol und maximal am am Äquator
51 Produktion und Subduktion Spreizungsachsen auf Großkreisen Transform- Störungen auf Kleinkreisen Subduktion schief
52 Transform-Störungen Transform-Störungen Verbinden: Spreizung - Spreizung Spreizung - Subduktion Subduktion - Subduktion
53 Bestimmung des Rotationspols Rotationspol Platte B Aus Kleinkreisen der Transform- Störungen Spreizungsachse Platte A Aktive Transform-Störung Inaktive Transform-Störung
54 Bestimmung des Rotationspols für den Nordatlantik Aus den Großkreisen der Spreizungsachsen Der Rotationspol liegt im im Nördlichen Atlantik Koordinaten: 58 Nord 36 West Nach Press & Siever, 1986
55 Transpression und Transtension Transpression Transtension Pressung Zerrung Pull-Apart-Becken (Aufreißbecken) Becken mit Sedimentfüllung Abschiebungen Aufschiebungen Falten Umgezeichnet nach Frisch & Loeschke, 1986
56 Geometrie von Pull-Apart-Becken Dextrales Pull-Apart- Becken Sinistrales Pull-Apart- Becken
57 Das San Andreas-Störungs-System
58 Die San Andreas-Störung Aus Press & Siever (Spektrum Lehrbücher), 1995
59 Rotes Meer, Sinai, Jordan
60 Die Jordan-Störung Eine sinistrale Transform-Störung Zwischen Afrikani- Scher und Arabischer Platte Versatz: 105 km Aus Burchfiel, 1987 (Spektrum)
61 Kontinentale Transform- Störungen Jordan-Störung (Jordanien, Israel) Nordanatolische Störung (Türkei) Kabir-Störung (Iran) Hari-Rud-Störung (Afghanistan) Alpine Fault (Neuseeland) Periadriatische Naht (Alpen)
62 Die Alpine Fault Die Alpine Fault verbindet zwei Subduktionszonen (T-T-Störung)
63 Tripelpunkte
64 RTF-Tripelpunkte Westküste Nordamerikas RTF- Tripelpunkt 1 Juan de Fuca- Platte kalifornische Halbinsel Vancouver Nordamerikanische Platte San Francisco Kanada USA Pull-apart- Becken Pazifische Platte RTF- Tripelpunkt 2 Mexico Cocos- Platte
65 Umgezeichnet nach Press & Siever, 1986 R-R-R-Tripelpunkt
66 Tripelpunkte südlich von Mexiko RTF RRR Umgezeichnet nach Franchteau, 1984 (Spektrum)
67 Aus Frisch & Loeschke, 1986 Kritik an der Plattentektonik
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