Allgemeine Geologie Teil III. Vorlesung SS 2005 Mo, Di, Mi Prof Dr. E. Wallbrecher

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Elisabeth Meyer
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1 Allgemeine Geologie Teil III Vorlesung SS 2005 Mo, Di, Mi Prof Dr. E. Wallbrecher

2 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

3 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)

4 1. Stadium Bildung eines kontinentalen Grabens

5 Tripelpunkte und mantle plumes niedrig temperierte Schmelzen Aufwölbung der Lithosphäre 1280 C 1550 C mantle-plume aus dem unteren Mantel Ein mantle plume ist ist eine wahrscheinlich aus dem unteren Mantel stammende schlauchförmige Wärme-Anomalie. Der Punkt, an an dem eine solche Anomalie an an die die Oberfläche gelangt, wird Hot Spot genannt. Umgezeichnet nach Windley, 1996

6 Aus Hot Spots entstandene Lavadecken Lavadecken der Kreidezeit umgezeichnet nach Windley, 1996

7 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

8 1.) Grabenbildung (Rifting, Taphrogenese) Beginnt mit einem Tripelpunkt auf kontinentaler Kruste Süd- Amerika Afrika Äquator Kreide Tripelpunkt Rotes Meer Äquator Golf von Aden Afar-Senke Umgezeichnet nach Windley, 1996 Rezent Benue-Trog (Aulakogen)

9 aus Frisch & Löschke, 19 Aulakogene am Atlantik

10 Entwicklung eines kontinentalen Grabens Evaporite (Salze) terrestrische Sedimente Tuffe, vulkanischer Schutt Lavadecken aufdringendes basaltisches Magma

11 Der Rhein Rhône-Graben Tiefe der Kruste- Mantel-Grenze

12 Andrija Mohorovicic

13 Profil durch den Rheingraben Kontinentale Kruste Asthenolith (Mantelkissen, Manteldiapir) Oberer Mantel

14 Nordsee-Gräben

15 Merkmale von kontinentalen Gräben Hohe Seismizität Hoher Wärmefluß (> 2.0 HFU) Alkaliner Magmatismus und Vulkanismus Negative Schwere-Anomalie (Bouguer-Schwere)

16 Schwere-Anomalie Gemessen wird die die Erdbeschleunigung in in gal gal 1 gal gal = 1 cm/sec 22 = 1000 mgal. normal: 980 gal gal hochliegende Moho Bouguer leichte Sedimente Schwere ~7.0 >8.0 >8.0

17 Der Ostafrikanische Graben W Western Rift Gregory Rift E Nairobi Länge km Breite km Versatz > m

18 Ol Doinyo Lengai (Tansania) Der Ol Doinyo Lengai ist der einzige aktive Carbonatit-Vulkan der Erde

19 Hypersaline Seen Der Magadi-See (Kenia) ist einer von vielen Natron-Seen im Ostafrikanischen Graben-System

20 Lake Natron (Tansania)

21 Junge Grabensysteme und Aulakogene Ostafrikanischer Graben Rhein Rhône - Graben Nordsee - Gräben Mississippi - Aulakogen Baikal - Rift

22 Das Baikal-Rift und Krustendeformation in Asien

23 Entstehung des Baikal-Rifts

24 Der Baikal-Graben

25 Seismisches Profil durch den Baikal-Graben

26 2. Stadium Bildung eines mittelozeanischen Rückens

27 Tripelpunkt: Ostafrikanischer Graben- Rotes Meer- G. von Aden rezente Vulkane

28 NASA Foto SCI-1458, Gemini XI Der Golf von Aden

29 Entstehung neuer ozeanischer Kruste Beispiel: Rotes Meer, Golf von Aden, Afar- (Danakil-) Senke Rotes Meer Golf von Aden Afar --Dreieck

30 Unterschiede zu Gräben Entstehung ozeanischer Kruste Positive Bouguer-Anomalie

31 Das Afar-Dreieck (Danakil-Senke) Aus Frisch & Löschke, 1986

32 hypothetisches Profil durch die Afar-Senke Aus Frisch & Löschke, 1986

33 Die Basin-and-Range-Provinz Sehr breite Extension der kontinentalen Lithosphäre. Wahrscheinlich entstanden durch Unterlagerung sehr heißer Lithosphäre.

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