grossräumige strukturen und plattentektonik - Structural geology

118Kollisionsgürtel: Plattenkonvergenz entlang von KontinentalrändernDie Schliessung eines Ozeans bringt zwei Kontinente zusammen. Anders als ozeanische Plattenhaben alle kontinentalen Platten zuviel Auftrieb, um über längere Distanzen in den dichteren, unterihnen liegenden Mantel zu subduzieren. Wenn deshalb beide der konvergierenden Platten auskontinentaler Kruste bestehen, kann eine limitierte Subduktion von einer Platte unter die andereentstehen, doch dieser Prozess wird schnell behindert. Stattdessen werden beide kontinentalenMassen zusammengepresst, verformt durch Überschiebungen und Falten, und schlussendlich zueinem einzigen Kontinentblock verschweisst. Diesen Vorgang nennt man Kollision (collision). Dieintensivste Deformation und die grösste Hebung und infolgedessen die höchsten Berge, wie entlangdes Himalaja, treten dort auf, wo zwei kontinentale Platten kollidieren.In Wirklichkeit ist die Verkürzung eng verbunden mit Verdickung, einfachheitshalber kann mansagen, dass hier die Verformung der kontinentalen Kruste volumenkonstant ist. StrukturelleUntersuchungen haben tatsächlich gezeigt, dass eine Platte sich so stark vertikal verdickt, wie siehorizontal verkürzt wird. Folglich ist ein Gebirgsgürtel, entstanden durch kontinentale Konvergenz,auch ein Gürtel mit verdickter Kruste. Die Plattentektonik lehrt uns, dass die Kruste auf dem Mantelschwimmt wie ein Eisberg im Meer: der grösste Teil liegt unter Wasser. Ebenso reicht auch dieverdickte Kruste tief nach unten — die Krustenwurzel. Der Dichteunterschied von Kruste zuMantel verlangt 5 bis 7 km Krustenwurzel, um einen Kilometer Gebirgshöhe (ein topographischerExzess) auszugleichen. Oder anders gesagt: ein Gebirge wächst 5 bis 7 Mal schneller in die Tiefeals in die Höhe! Folglich finden in Kollisionssystemen intensive Metamorphose undEruptionsaktivität statt. Die Verdickung der schwimmenden Kruste und nachfolgende Hebung(uplift) schaffen eine hohe Topographie, den Faltengebirgsgürtel (folded mountain belt).Zum Beispiel im Fall des Alpen-Himalaja Gürtels kollidiert Eurasia im Norden mit Afrika undIndien im Süden. Im Normalfall nimmt man an, dass die Länge und Form eines solchenGebirgszuges die Form der Kontaktzone der Platten, den Kollisionsbetrag und die Festigkeit derLithosphärenplatten widerspiegelt. Starke Lithosphären bilden eher enge und hoheKollisionsgebirge. Schwache Lithosphäre produzieren breite und niedrige Kollisionssysteme.Der Gebirgsgürtel wird auch zu einem Gebiet mit Erosion und dies führt zu Freilegung(exhumation) von tiefliegenden Gesteinen und auch zur Auffüllung von sedimentären Becken.Jeder Kollisionsgürtel besitzt seinen eigenen Charakter und viele alte Kollisionsgürtel zeigen diesukzessive Abfolge von Subduktion, Obduktion und Kontinent-Kontinent-Kollision. Jedoch sindeinige Elemente allgemein:jpb-Grossräumige StrukturenBachelor-Semester2-2007