Allgemeine GeologieTeil IV

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

Ausbreitung ozeanischerLithosphäre

Ausbreitung ozeanischerLithosphäre

3. Stadium3. Stadium

Maximale Öffnung eines Ozeans

nach Press & Siever (Spektrum Lehrbuch), 1995

Beispiel Atlantik

passiveKontinentalränder

Tiefseebecken

Erforschung des Atlantik

FAMOUS (1973 – 1974)FAMOUS (1973 – 1974)

French American Mid-Ocean Undersea StudyFrench American Mid-Ocean Undersea Study

Tauchboot ALVINTauchboot ALVIN

Das Tauchboot Alvin

Forschungsschiffe und Tauchboote(Woods Hole Oceanographic Institute)

http://www.amnh.org/nationalcenter/expeditions/

Profil durch den Atlantik

Kontinental-rand

Kontinental-randTiefsee-

BeckenTiefsee-Becken

MittelozeanischerRücken

2000m4000m

Kontinental-rand

Kontinental-randTiefsee-

BeckenTiefsee-Becken

MittelozeanischerRücken

2000m4000m

Schematisches Profil durch den Nordatlantik

Kissenlava (Pillow Lava)

ca. 1100°C heißeLava wird bei Be-rührung mit Meer-wasser schlagartigabgekühlt. Es wirdsofort eine Glas-haut gebildet.KissenförmigeKörper entstehen.Diese platzen aufund der Prozesssetzt sich fort.

ca. 1100°C heißeLava wird bei Be-rührung mit Meer-wasser schlagartigabgekühlt. Es wirdsofort eine Glas-haut gebildet.KissenförmigeKörper entstehen.Diese platzen aufund der Prozesssetzt sich fort.

Beispiele für Kissenlava

Caldera de Taburiente, La Palma, Kanarische Inseln

Pillow-Lava (Ankara-Mélange)

Eigenschaften der Laven mittelozeanischer Rücken MORB – Gesteine (= Mid Ocean Ridge Basalts)

Diese Magmen sind dem Gestein des Erdmantels ähnlich. Dies zeigt sich am hohen Mg-Gehalt.

Diese Magmen sind dem Gestein des Erdmantels ähnlich. Dies zeigt sich am hohen Mg-Gehalt.

Solche Magmen werden auch als tholeiitisch bezeichnet.Solche Magmen werden auch als tholeiitisch bezeichnet.

FeO

MgONa OK O

2

2

tholeiitisch

alkalin

Diskriminanz-Analysen von MOR-Laven

Sheeted Dykes und Magmenkammer

Aus Press & Siever (Spektrum_Lehrbuch), 1995

Kristallisation in einer Magmenkammer

Basalt

GabbroFe, Mg

Sheeted DykesKissenlava

Kumulate

Magmen-kammer

Scnelle und langsame Abkühlung

Basalt Gabbro

Sheeted Dykes

Caldera de Taburiente,La Palma, KanarischeInseln

Black Smoker

Temperatur bis 350°C

Schwarze Raucher

http://www.amnh.org/nationalcenter/expeditions/blacksmokers/

Reaktion Gestein - Meerwasser

nach Rona, 1987 (Spektrum)

Chemischer AustauschDas Meerwasser bringt:

Na+, Mg2+, Cl-, SO42-

Das Meerwasser bringt:Na+, Mg2+, Cl-, SO4

2-

Das Meerwasser löst Metalle: Cu, Fe, Mn, Zn und SiDas Meerwasser löst Metalle: Cu, Fe, Mn, Zn und Si

Heiße saure Lösungen reagieren mit kaltem alkalischen Meerwasser

Heiße saure Lösungen reagieren mit kaltem alkalischen Meerwasser

Fällung von Metallsulfiden FeS, CuS, ZnSDurch Reaktion mit H2S aus dem Magma

Fällung von Metallsulfiden FeS, CuS, ZnSDurch Reaktion mit H2S aus dem Magma

Aufbau eines Black Smokers

Metallsulfide

Anhydrit(CaSO4)

Besshi-Lagerstätten (Shikoku, Japan)Entstehen, wenn ozeanische Rücken in Sedimentations-

gebieten liegen (Golf von Kalifornien) Entstehen, wenn ozeanische Rücken in Sedimentations-

gebieten liegen (Golf von Kalifornien)

Metall-sulfide

disperseMetall-sulfide

Sedimente

Metallsulfide am Meeresboden:

MetallschlämmeMetallschlämme

ManganknollenManganknollen

Ozeanboden-Metamorphose

Mg2+ und H2O aus dem Meerwasser werden in basische Minerale der MORB-Gesteine eingebaut.Mg2+ und H2O aus dem Meerwasser werden in

basische Minerale der MORB-Gesteine eingebaut.

eine mögliche Reaktion könnte sein:

6 Mg2+ + 10 H2O + 4 SiO4 Mg6[(OH)8 Si4O10] + 12 H+

eine mögliche Reaktion könnte sein:

6 Mg2+ + 10 H2O + 4 SiO4 Mg6[(OH)8 Si4O10] + 12 H+

Olivin, Pyroxen SerpentinOlivin, Pyroxen Serpentin

Serpentinisierung

Dünnschliff-Foto eines Serpentinits (Südpelion, Griechen land)

Anaerobe Ökosysteme

Nach Rona (1987), Spektrum

Kolonie von Röhrenwürmern

http://www.amnh.org/nationalcenter/expeditions/blacksmokers/tubeworms2.html