Allgemeine GeologieTeil III

Vorlesung SS 2005 Mo, Di, Mi 8.15 9.00Prof Dr. E. Wallbrecher

Der Wilson-Zyklus

Ein Wilson-Zyklus beschreibt die Entstehung, die Entwicklung und das Verschwinden eines Ozeans.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 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-ZyklusAn verschieden weit entwickelter ozeanischer Kruste kann man

einzelne Stadien eines Wilson-Zyklus beobachten:

Bildung eines kontinentalen Grabens (Ostafrikanischer Graben)Bildung eines kontinentalen Grabens (Ostafrikanischer Graben)

Beginnende Ozeanisierung (Rotes Meer) Beginnende Ozeanisierung (Rotes Meer)

Maximale Ausdehnung der ozeanischen Kruste mit passivenKontinentalrndern (Atlantik)

Maximale Ausdehnung der ozeanischen Kruste mit passivenKontinentalrndern (Atlantik)

Subduktion der ozeanischen Kruste mit aktiven Kontinental-rndern (Pazifik)

Subduktion der ozeanischen Kruste mit aktiven Kontinental-rndern (Pazifik)

Restozean (Mittelmeer)Restozean (Mittelmeer)

Kontinent Kontinent Kollision (Himalaya)Kontinent Kontinent Kollision (Himalaya)

Bildung eines kontinentalen Grabens

Bildung eines kontinentalen Grabens

1. Stadium1. Stadium

1280C

1550

C

Tripelpunkte und mantle plumes

mantle-plume ausdem unteren Mantel

Aufwlbung der Lithosphreniedrig temperierte Schmelzen

Ein mantle plume ist eine wahrscheinlich aus dem unteren Mantelstammende schlauchfrmige Wrme-Anomalie. Der Punkt, an dem

eine solche Anomalie an die Oberflche gelangt, wird Hot Spotgenannt.

Ein mantle plume ist eine wahrscheinlich aus dem unteren Mantelstammende schlauchfrmige Wrme-Anomalie. Der Punkt, an dem

eine solche Anomalie an die Oberflche gelangt, wird Hot Spotgenannt.

Umgezeichnet nach Windley, 1996

Aus Hot Spots entstandene Lavadecken

Lavadeckender Kreidezeit

umgezeichnet nach Windley, 1996

Entstehung eines Ozeans aus einem Tripelpunkt

Aufwlbung undVulkan ber einem

mantle plume

Ein rrr-Tripelpunktentsteht

Failedarm

Aula-kogen

2 Riftarme werdenzu einem ozeanischen

Rcken

1.) Grabenbildung (Rifting, Taphrogenese)Beginnt mit einem Tripelpunkt auf kontinentaler Kruste

Sd-Amerika Afrika

quator

Kreide

quator

Rezent

Tripelpunkt

Benue-Trog(Aulakogen)

Rotes Meer

Afar-Senke

Golf von Aden

Umgezeichnet nach Windley, 1996

Aulakogene am Atlantik

aus Frisch & Lschke, 19

Entwicklung eines kontinentalen Grabens

aufdringendes basaltisches Magma

LavadeckenTuffe, vulkanischer Schutt

terrestrische SedimenteEvaporite (Salze)

Der Rhein Rhne-Graben

Tiefe der Kruste-Mantel-Grenze

Andrija Mohorovicic 1857 - 1936

Profil durch den Rheingraben

Asthenolith(Mantelkissen,Manteldiapir)

Oberer MantelKontinentaleKruste

Nordsee-Grben

Merkmale von kontinentalen Grben

Hohe SeismizittHohe Seismizitt

Hoher Wrmeflu (> 2.0 HFU)Hoher Wrmeflu (> 2.0 HFU)

Alkaliner Magmatismus undVulkanismusAlkaliner Magmatismus undVulkanismus

Negative Schwere-Anomalie(Bouguer-Schwere)Negative Schwere-Anomalie(Bouguer-Schwere)

Schwere-Anomalie

Gemessen wird die Erdbeschleunigung in gal1 gal = 1 cm/sec2 = 1000 mgal.

normal: 980 gal

Gemessen wird die Erdbeschleunigung in gal1 gal = 1 cm/sec2 = 1000 mgal.

normal: 980 gal

~7.0>8.0 >8.0

+ +-Bouguer- Schwere

hochliegendeMoho

leichteSedimente

Der Ostafrikanische Graben

Nairobi

WesternRift

GregoryRift

W E

Lnge 4 000 kmBreite 30 70 kmVersatz > 6 000 m

Lnge 4 000 kmBreite 30 70 kmVersatz > 6 000 m

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-Seenim Ostafrikanischen Graben-System

Lake Natron (Tansania)

Junge Grabensysteme und Aulakogene

Ostafrikanischer Graben

Rhein Rhne - Graben

Baikal - Rift

Nordsee - Grben

Mississippi - Aulakogen

Das Baikal-Riftund Krustendeformation in Asien

Entstehung des Baikal-Rifts

Der Baikal-Graben

Seismisches Profil durch den Baikal-Graben

Bildung eines mittelozeanischenRckens

Bildung eines mittelozeanischenRckens

2. Stadium2. Stadium

Tripelpunkt: Ostafrikanischer

Graben-Rotes Meer-G. von Aden

rezente Vulkane

Der Golf von Aden

NASA Foto SCI-1458, Gemini XI

Entstehung neuer ozeanischer KrusteBeispiel: Rotes Meer, Golf von Aden,Afar- (Danakil-) Senke

Beispiel: Rotes Meer, Golf von Aden,Afar- (Danakil-) Senke

Rotes MeerRotes Meer

Golf von AdenGolf von Aden

Afar - DreieckAfar - Dreieck

Unterschiede zu Grben

Entstehung ozeanischer KrusteEntstehung ozeanischer Kruste

Positive Bouguer-AnomaliePositive Bouguer-Anomalie

Das Afar-Dreieck (Danakil-Senke)

Aus Frisch & Lschke, 1986

hypothetisches Profil durch die Afar-Senke

Aus Frisch & Lschke, 1986

Die Basin-and-Range-ProvinzSehr breite Extension derkontinentalen Lithosphre.Wahrscheinlich entstandendurch Unterlagerung sehrheier Lithosphre.

Sehr breite Extension derkontinentalen Lithosphre.Wahrscheinlich entstandendurch Unterlagerung sehrheier Lithosphre.

Allgemeine GeologieTeil IIIDer Wilson-ZyklusDie Stadien eines Wilson-ZyklusBildung eines kontinentalen GrabensTripelpunkte und mantle plumesAus Hot Spots entstandene LavadeckenEntstehung eines Ozeans aus einem Tripelpunkt1.) Grabenbildung (Rifting, Taphrogenese) Aulakogene am AtlantikEntwicklung eines kontinentalen GrabensDer Rhein Rhne-GrabenAndrija Mohorovicic 1857 - 1936Profil durch den RheingrabenNordsee-GrbenMerkmale von kontinentalen GrbenSchwere-AnomalieDer Ostafrikanische GrabenOl Doinyo Lengai (Tansania)Hypersaline SeenLake Natron (Tansania) Junge Grabensysteme und AulakogeneDas Baikal-Riftund Krustendeformation in Asien Entstehung des Baikal-RiftsDer Baikal-GrabenSeismisches Profil durch den Baikal-GrabenBildung eines mittelozeanischenRckensTripelpunkt: Ostafrikanischer Graben-Rotes Meer-G. von AdenDer Golf von AdenEntstehung neuer ozeanischer KrusteUnterschiede zu GrbenDas Afar-Dreieck (Danakil-Senke)hypothetisches Profil durch die Afar-SenkeDie Basin-and-Range-Provinz