Nachdem meine kleine Abhandlung der Geschichte der Plattentektonik auf Interesse gestoßen ist, dachte ich, ich führe das Ganze heute gleich mal weiter.

Viele (Irr)wege wurden beschritten, bis Alfred Wegener 1915 den Mut hatte, revolutionäre Aussagen zum Auseinanderbrechen und Bewegen der kontinentalen Lithosphäreplatten der Erdkruste zu veröffentlichen. Seine Begründungen über Gezeiten-, Flieh- oder andere Gravitationskräfte als darunterliegenden Mechanismus hinderten seine Theorie damals, den Durchbruch zu erlangen. Erst 1960 mit der Erforschung der Plattentektonik, sollten seine Ideen endlich breiten Anklang finden.

Die Plattentektonik ist die Grundlage für die meisten groben geologischen Prozesse auf diesem Planeten. Auch wenn nicht alle Phänomene bis zur Gänze geklärt sind, wird sie in ihrer Gesamtheit doch von den meisten Menschen heute als schlüssig und wahrscheinlich angesehen.


Vorgänge an Plattengrenzen. Systematisch

So sorgt die Konvektion des zähviskosen Gesteinsmaterials im Erdmantel dafür, dass die äußeren Bereiche, die die sieben großen Lithosphärenplatten einbetten, langsam und stetig bewegt werden. Die Erdkruste und ihre ozeanische und kontinentale Kruste sind somit nicht “schwimmende” Fragmente auf einem heissen, flüssigen Untergrund sondern lediglich die sichtbare, abgekühlte “Haut” des Mantelkörpers. Diese ist teilweise eingerissen und wird kontinuierlich neu gebildet und vernichtet.

Primäre Auswirkungen dessen sind die Entstehung von Faltengebirgen und Tiefseerinnen. Beide dienen der Auflösung/Aufschichtung von Krustenmaterial. Im Falle der Gebirge natürlich vornehmlich der kontinentalen, an Tiefseerinnen durch Subduktion die ozeanische Kruste. Sekundäre Phänomene sind in diesem Zusammenhang Vulkane und Erdbeben, mit all den tertiären Erscheinungen wie Tsunamis, Hangrutschen, Ascheregen, Natur- und Humankatastrophen.

An destruktiven Plattengrenzen findet man eine Vielzahl von Prozessen und Phänomenen, die stark von den spezifischen Gegebenheiten des Untergrundes abhängig sind. Subduktion, also das “Abtauchen” der dichteren Masse unter der leichteren oder das Kollidieren und Auffalten der Plattenränder sind die groben Mechanismen, die hier zu Grunde liegen.

Die Anden als Hochgebirge am Rande einer klassischen Subduktionszone sind auch im alltäglichen Umgang mit Geomorphologie kein Geheimnis mehr. Im Tiefseebereich kommt es immer wieder, wie im Beispiel der japanischen Inseln, zu einer gekrümmten Inselkettenbildung vulkanischen Ursprungs. Die Krümmung resultiert aus der Kugelform der Erde und der damit verbundenen Geometrie der Plattengrenzen. Werden nur ozeanische Platten subduziert, wie es in der südostasiatischen Inselwelt oder der Karibik der Fall ist, wo die Platten zudem noch entgegengesetzt gerichtet bewegt werden, ist die global heftigste Vulkanaktivität nicht mehr verwunderlich.

Ist zwischen zwei Platten der ozeanische Bereich völlig aufgebraucht und stoßen somit kontinentale Massen aufeinander, wie im Falle der Indischen Platte und Asien, kommt es, siehe Himalaya, zu massiven Gebirgsbildungen.


Heezen und Tharp. Dank an "http://www.thefullwiki.org/Bruce_C._Heezen&quot

Um den Erdradius gleich zu halten, muss an anderer Stelle natürlich neues Material gebildet werden. Dies geschieht an divergierenden Plattengrenzen, an denen basaltischer Meeresboden ständig neu an die Oberfläche dringt. Das sogenannte “Seafloor spreading” war auch Grund für die Entdeckung der Plattentektonik, sorgten doch Wissenschaftler wie Hess, Dietz und Carey dafür, dass mehr und mehr Publikationen an die Öffentlichkeit drangen, die genau diese Punkte untersuchten. Marie Tharp als herausragende Kartografin der Meeresböden und mittelozeanischen Rücken sorgte zusammen mit Bruce C. Heezen für eine bedeutende Grundlagenforschung. Die „Heezen-Tharp physiographischen Karten” sind geo-geschichtlich hochinteressant und heute in Google Earth eingebunden. Einen Lesetipp habe ich hierfür natürlich auch vorbereitet: Mapping the Deep: The Extraordinary Story of Ocean Science

Durch die Erkenntnis, dass diese mittelozeanischen Rücken vulkanisch aktiv sind und zum Teil erhebliche Mengen (Kissen-)Lava freisetzen, diese erkalteten Ströme ein paläomagnetisch spiegelsymmetrisches Streifenmuster verinnerlichen und in weiterer Entfernung der Rücken die Sedimentbedeckung mächtiger wird, lag der Schluss nahe, dass es hier zur Bildung neuer Erdkruste kommt. Interessant ist auch die unterstützende Tatsache, dass keine Messung ein Meeresbodenalter über 200 Mill. Jahren ergeben hat. Im Schnitt ist der Ozeanböden der Erde jünger als 65 Mill. Jahre. Heute hat man ermittelt, dass die Driftraten der großen Lithosphärenplatten bei 2-20cm pro Jahr liegen.


Magnetische Streifung am MOR. (wikipedia.de via Kurgus)

Die Grabenbildung ist kein rein ozeanischer Prozess. Da die kontinentalen Platten nicht losgelöst auf der ozeanischen Kruste schwimmen, kommt es auch auf dem Festland zu derartigen Komplexen. Das klassische Beispiel hierfür ist in Afrika zu finden. Das rote Meer als Vorstufe eines Ozeans, der den afrikanischen Kontinent spaltet, ist nicht nur Popcornunterhaltung, sondern geologische Realität. Am Ostafrikanischen Graben wird Kustenmaterial aufgewölbt, es kommt vermehrt zu Vulkanismus. Eine Riftflankengebirgsbildung kann man hier lehrbuchmäßig verfolgen. Die Erhebung in Nord-Süd-Ausrichtung wird heute als mitbestimmender Antrieb für die Entwicklung des aufrechten Ganges des Menschen angesehen. Durch den verhinderten Wolkenzug nach Ostafrika wandelte sich Regenwald zu Steppenlandschaft und sorgte so für genau die ökologische Nische, die die ersten Hominiden besetzten.

Somit ist eines klar- die Plattentektonik ist nicht nur eine hochkomplexe, logische und spannende Struktur unseres Planeten, die einerseits für Leid, Zerstörung und schlimme Schicksale sorgt, sondern im gleichen Zuge auch lebensnotwendiger Motor dieses Planeten, denn: Die Welt ist im Wandel.


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Kommentare (40)

  1. #1 schlappohr
    Mai 31, 2011

    Im Naturhistorischen Museum in Wien gibt es ein interessantes Exponat zu diesem Thema: Man kann durch die Drehung an einer Art Steuerad duch die Zeit reisen und sieht auf einem Monitor die Gestalt die Erdoberfläche zum jeweiligen Zeitpunkt. Dabei sieht man, dass sich die Kontinente alle 250-300Myr zu einem “Superkontinent” zusammenfügen; es gab also nicht nur den einen Urkontinent, sondern mehrere, wenn ich das richtig verstanden habe. Es gibt sogar eine Extrapolation in die Zukunft. Sehr interressantes Thema, das Ganze.

  2. #2 Sim
    Mai 31, 2011

    Wunderschöner Artikel. Macht gleich Lust sich wieder weiter mit dem Thema zu beschäftigen.

  3. #3 Anke Bebber
    Mai 31, 2011

    @schlappohr
    Hallo. Ja, derartige Installationen kenne ich. Die sind wunderbar. Es gab vor Gondwana schon 2 Superkontinente: Kenorland und Rodinia. Die konntest du sicherlich dort sehen.

    @Sim: Danke schön!

  4. #4 Geoman
    Mai 31, 2011

    Ich verstehe nicht ganz den Hype, der hier auf Scienceblogs um Anke Bebbers Beiträge gemacht wird. Als berufstätige Mutter schätze ich sie zwar – und sie ist auch nicht so ein populistischer Typ wie Florian Freistetter – aber das Meiste, sei es über Bernstein, Kontinentaldrift oder Plattentektonik kann man doch differenzierter bei Wikipedia nachlesen.

  5. #5 Anke Bebber
    Mai 31, 2011

    Hm? “Hype”? Um MICH? Da muss ich was verpasst haben.
    Und ja, wissenschaftlich bloggen heisst für mich nicht zwingend, zu speziell und fachlich zu sein, ich möchte gern, dass meine Artikel von jedem Interessierten ohne viel Nachschlagen verstanden werden. Das ist freilich nicht viel tiefer als Wikipedia. *schulterzuck*

  6. #6 Thomas Kaba
    Mai 31, 2011

    Unfassbar, wie pedantisch hier wieder von einigen Kommentatoren herumgemäkelt wird, um in jeder noch so klaren Suppe nach Haaren zu suchen.

    Ich finde die Beiträge von Anke sehr erfrischend, da ich auch sehr geo-affin bin. Ihren Beitrag über Selachier habe ich ebenso mit großer Neugier verfolgt, wie die Rekonstruktion über silurische Riffe -wer einen aussagekräftigen und inhaltlich in epischer Breite ausführlichen Wikipedia Artikel über silurische Riffe findet, soll sich melden. Ich hab noch keinen entdeckt.

    Nicht von den Nörglern aus der Ruhe bringen lassen. Wissenschaftliche Inhalte ausführlich und vor allem auch für Laien verständlich darzustellen und darauf zu verzichten, mit mathematischen Formeln und Diagrammen um sich zu werfen, ist schon eine Kunst. Hype würde ich das nicht nennen, sondern berechtigte Anerkennung.

  7. #7 s.s.t.
    Mai 31, 2011

    @Geoman

    …aber das Meiste, sei es über Bernstein, Kontinentaldrift oder Plattentektonik kann man doch differenzierter bei Wikipedia nachlesen.

    Dann tu Dir keinen Zwang an.

    Ansonsten ignorier diesen Blog.

    Ansonsten schreibs besser oder übe wenigstens konstruktive (und jedenfalls keine diffuse) Kritik.

  8. #8 Thomas J
    Mai 31, 2011

    geoman ist ja nur neidisch, dass er seine WAHRE Naturgeschichte nicht als scienceblogautor unter die Menschheit bringen kann… niedlich.

  9. #9 Theres
    Juni 1, 2011

    @Anke
    Das ging aber schnell, super! Wie schaffst du das nur …
    Ich fand mittlerweile den Fehler in meinem Verständnis für den Grund der Plattenbewegung, also … Es war eine miese Übersetzung. Ich habe die etwas ältere Meldung auch auf Deutsch gefunden. Auf http://www.scinexx.de/wissen-aktuell-7333-2007-11-02.html steht:
    “Chemie im Erdmantel wichtiger als gedacht
    Lage der Phasenübergänge nicht allein Temperatur- und Druckabhängig
    Das Erdinnere gehört noch immer zu letzten unentdeckten Bereichen unseres Planeten. Jetzt hat eine im Fachmagazin „Science“ veröffentlichte Studie wieder einmal Neues enthüllt. Sie zeigt, dass die Prozesse im oberen Mantel, der Schicht, die sich bis in 660 Kilometer Tiefe erstreckt, nicht nur durch Temperatur und Druck, sondern auch durch chemische Faktoren beeinflusst werden.”
    Was wurde daraus, weißt du etwas? Ein Widerspruch, wie ich erst annahm, zur allgemeinen Theorie ergab sich nicht, wenn ich alles korrekt verstand. Deshalb fragte ich im vorigen Post. Nach MartinS Antwort erübrigen sich da die Fragen ja fast 😉

  10. #10 paule
    Juni 1, 2011

    So schön die Plattentektonik auch sein mag, ist sie dennoch mit einem unübrwindlichen Haken ausgestattet:

    Es dürfte wohl einleuchtend sein, daß sich auf einer Schmelze nicht zwei völlig unterschiedliche Krustenarten bilden können.

    Im letzten Thema wurde gezeigt, daß die Kontinente zusammenhingen. Einverstanden. Aber dies würde eben zwei unterschiedliche Krustenbildungen aus einer einzigen Schmelze gleichzeitig bedingen.

  11. #11 AndreasM
    Juni 1, 2011

    @paule: Warum sollen sich aus einer sehr zähen Schmelze nicht zwei unterschiedliche Krusten bilden? Und was ist hier eigentlich mit unterschiedlichen Krusten gemeint?

  12. #12 Anke Bebber
    Juni 1, 2011

    Also ich finde 2 Krusten schon logisch, da sich die kontinentale nur indirekt aus der Gesamtschmelze gebildet hat. CHemische Umwandlung, Verwitterung und Sedimentation, Metamorphose und all das, was es so gibt, bildeten mehr oder weniger AUS der ozenaischen die kontinentale. So sehe ICH das.

    DANKE fürs Lob @die anderen. <3

  13. #13 Thomas Kaba
    Juni 1, 2011

    “Und was ist hier eigentlich mit unterschiedlichen Krusten gemeint?”

    Hallo AndreasM

    Mit den unterschiedlichen Krusten sind grob gesagt die ozeanische, im Groben aus Basalt bestehende Kruste und die Kontinentale Kruste gemeint, die sich vorwiegend aus Graniten, Sedimentgesteinen und Metamorphiten zusammensetzt und eine geringere Dichte hat, als die Ozeanische. Das ist zwar seeeeehr vereinfacht dargestellt, aber damit sind wohl die unterschiedlichen Krusten gemeint

    Kontinentale Kruste: Leicht, granitisch, sehr alt (siehe präkambrische Kratone), überdeckt von Sedimenten

    Ozeanische Kruste: Schwer, basaltisch, sehr jung…

  14. #14 paule
    Juni 1, 2011

    @Anke

    2 unterschiedliche Krusten aus einer Schmelze findest Du “echt” logisch? Die Krusten haben unterschiedliche Dichten und unterschiedliche chemische Zusammensetzungen. Außerdem ist ihre physikalische Struktur unterschiedlich.

    Wenn man Wasser erstarren läßt gibt es da auch unterschiedliche Krusten?

    Die Erde soll der einzige Planet sein, welcher 2 Krusten hat. Demnach ist das “logisch” nicht ganz so durchsichtig.

    Wie Thomas Kaba so schön gesagt hat, ist die kontinentale Kruste sehr alt und leicht und besteht aus Sedimenten und die ozeanische sehr jung, schwer und “fest”.

    Es stellt sich nun die Frage, ob beide Krusten gleichzeitig entstanden sein können und dies an unterschiedlichen, aber zusammenhängenden Orten.

    Da müßte die kontinentale Kruste durch einen Einschlag einer großen Masse in die bereits vorhandene ozeanische Kruste oder ozeanische Schmelze gebildet worden sein. Dies zu einem Zeitpunkt, wo die Erde bereits ihre gesamte Masse agglomeriert hatte. Das müßte ein Brocken von mindestens 2000 km Durchmesser gewesen sein, wenn man die kontinentale Fläche und eine Tiefe von 30 km unterstellt.

    Dieses Material müßte dann aus der Schmelze aufgetaucht sein und sich wie Sahne auf dem Kaffee ausgebreitet haben, weil das Material leichter gewesen sein muß. Natürlich muß ein großer Teil dieses Materials auch verdampft sein, weil es mit mindestens 11 km/s hat einschlagen müssen.

    Gut, nehmen wir dieses Szenario des großen Platsches weiter einmal an und übergehen weitere Schwierigkeiten. Und dann ist alles erstarrt und es gab 2 zusammenhängende Krusten.

    Dann ist an einer oder mehreren Stellen die ozeanische Kruste aufgerissen und Magma quoll heraus. Und deshalb hat sich die ozeanische Kruste unter die kontinentale Kruste geschoben, welche dann auseinanderdriftete und in einzelne Kontinente “zerfiel”?

    Ich sehe dabei nur, daß der ursprüngliche Kontinent allseitig durch die ozeanische Kruste, welche sich daruntergeschoben haben soll, gestaucht wird. An ein Auseinanderbrechen des Urkontinents war da gar nicht zu denken. Der war allseitig in einen Schraubstock eingespannt.

    An ein lustiges Kontinentwandern nach Wegeners Lust war da gar nicht zu denken. So sehe ich das.

  15. #15 AndreasM
    Juni 1, 2011

    Ah, ok, es geht um die ursprüngliche Entstehung der Kontinentalplatten. Ohne mich jetzt im Detail mit Geologie auszukennen: Ist es nicht möglich, dass die erste Krustenbildung nur eine Art Kruste, nämlich die Kontinentalplatten, hervorbrachte?
    Die heutigen ozeanischen Platten sind jung, es muss sie damals also noch nicht gegeben haben.

  16. #16 paule
    Juni 1, 2011

    @AndreasM

    Das was Du sagst, ist die logische Folge. Das sage ich auch. Jedoch widerspricht das der Lehrmeinung :)

    N.m.M. gab es zunächst nur die kontinentale Kruste. Dann gibts aber wieder ein Problem. Die Fläche passt nicht alleine auf unsere Erde. Sie ist zu klein. Und außerdem, wie richtig erkannt wurde, war sie zusammenhängend.

    Schlußfolgerung? Wenn die kontinentale Fläche zu klein für die heutige Erdgröße ist und sie zusammenhängend war und es anfangs nur eine einzige Kruste gab, muß die Erde erheblich kleiner gewesen sein.

    Das darf aber nicht sein :)

  17. #17 paule
    Juni 1, 2011

    Ich muß den letzten Satz natürlich noch mit einer Begründung versehen:

    Das darf aber nicht sein, weil es nicht sein darf :)

  18. #18 Sim
    Juni 1, 2011

    @ paule

    Es darf sehr wohl sein, allein die Fakten sprechen gegen diese These. Erklär mal wieso man Wegener zuerst angefeindet hat, seine Theorie sich aber letztendlich durchsetzen konnte?

    Es ist nämlich völliger Unfug, dass die Leute deswegen die Plattentektonik verteidigen weil es nicht anders sein darf, sondern weil sie die besseren Vorraussagen macht in sich schlüssig und konsistent ist was man von der Expansionstheorie eben gerade nicht behaupten kann.

  19. #19 paule
    Juni 1, 2011

    @ Sim

    “…sondern weil sie die besseren Vorraussagen macht in sich schlüssig und konsistent ist was man von der Expansionstheorie eben gerade nicht behaupten kann”

    Ich hatte doch gerade gezeigt, daß es mit der Plattentektonik und den beiden Krusten ein ganz erhebliches Problem gibt: Die Kontinente wären in einem Schraubstock eingespannt und das Wandern wäre daher gar nicht möglich.

    Andreas hat die richtigen Schlußfolgerungen gezogen.

    Die Expansionstheorie kann die zwei Krusten erklären und auch das kontinentale Auseinanderbrechen und das “Wandern”. Sie kann auch die damaligen Dinos erklären und auch die Subduktion und noch vieles andere mehr. Dies alles völlig zwanglos und mit normaler Physik und ohne Sonderannahmen. Sie kann auf dieselben Beobachtungsergebnisse zurückgreifen. Nur die Erklärung ist eine andere, eine natürliche, welche auch funktioniert.

  20. #20 AndreasM
    Juni 1, 2011

    @paule: Da hast du jetzt mehr reingelesen, als ich gesagt habe.
    Ich gehe eher davon aus, dass es deutlich mehr Kontinentalplatten gab, die sich aus dem äussersten (und leichtesten) Teil der heissen Erde herausbildeten (aber anfänglich bei Weitem nicht so dick wie heute). Mit der Kondensation des Wassers, das sich an den tiefsten Punkten sammelt, wird das Ganze aber instabil (wenn es das nicht schon vorher war). Ein Teil der Kontinentalplatten wird subduziert und an anderer Stelle brechen Kontinentalplatten auf und es entsteht eine neue ozeanische Platte. Von da an siehe Plattentektonik.

  21. #21 Theres
    Juni 1, 2011

    Die Entstehung der Erde ist schon kompliziert, danach fragt ihr doch im Prinzip?
    http://www.oekosystem-erde.de/html/erde.html

  22. #22 Turi
    Juni 1, 2011

    @paule: Als Beispiel: Aus einer Eisen-/Kohlenstoffschmelze (z.B. Stahl) fester Zusammensetzungen entstehen auch SEHR unterschiedliche Endprodukte, selbst bei einer Schmelze in einer Kokille erhälst du unterschiedliche Phasen in einem Gefüge. Wenn man dann noch unterschiedliche Abkühlraten und gar Zusammensetzungen annimmt, dann hat man eine sehr große Zahl an möglichen Endprodukten.
    Mich wundern unterschiedliche Krusten garnicht.

  23. #23 MartinS
    Juni 1, 2011

    Eine Frage fällt mir dabei aber ein: gab es eigentlich von Anfang an sieben Platten oder hat sich deren Anzahl irgendwann geändert? Und was ist mit den kleineren Platten (Nazca- India- Scotiaplatte etc). Existieren die von ‘Anbeginn’ an?

  24. #24 paule
    Juni 1, 2011

    @Turi

    Aber ich denke doch, daß beim Guß von einem Wasserpumpengehäuse doch immer dasselbe herauskommt und es sich dann um z.B. Grauguß handelt und nicht um Bronze.

    Die chemische und die physikalische Zusammensetzung der Krusten ist unterschiedlich. Ozeanische Kruste enthält z.B. viel Magnesium.

    Natürlich ist Dein Gußstück von der Oberfläche her in die Tiefe betrachtet unterschiedlich. Aber in jeder Tiefe wird dies ungefähr gleich sein. Bis auf die Wirkung der Schwerkraft.

    Bei der Erdkrustenbildung herrschte jedoch überall dieselbe Schwerkraftrichtung. Dies entspricht dann dem Guß auf eine waagrechte ebene Fläche. Und da wirst Du kaum verschiedene Krusten hinbekommen.

    Die Krustenabkühlgeschwindigkeiten sind zudem stark unterschiedlich. Bei Deinem Gußstück hast Du es mit Sekunden oder Minuten zu tun und der erste Kilometer Erdkruste dauert rund 8000 Jahre und die ersten 100 m eben auch noch 80 Jahre und der erste Meter eben auch noch 3 Tage. Aber diesen ersten Meter “sehen” wir wahrscheinlich gar nicht mehr.

    @AndreasM

    “Mit der Kondensation des Wassers, das sich an den tiefsten Punkten sammelt, wird das Ganze aber instabil (wenn es das nicht schon vorher war).”

    Die Schmelze ist zunächst “topeben” wie ein Meer (wenn ich das übliche Modell unterstelle). Und dann erstarrt sie. Und während der Erstarrung lastet das gesamte Gewicht des späteren Meeres als Wasserdampfdruck auf dieser erstarrenden Schmelze. Es ändert sich daher gar nichts an der Belastung, wenn das Meer aus der Dampfatmosphäre herabregnet und flüssig wird. Eine Bildungsmöglichkeit für eine 2. Kruste unterschiedlicher Konsistenz kann ich wirklich nicht “sehen”.

  25. #25 AndreasM
    Juni 1, 2011

    @paule: Ich halte es für relativ unwahrscheinlich, dass die Schmelze topfeben ist. Klar, man braucht keine hohen Berge erwarten, aber die Vorgänge im Erdmantel werden zumindest zeitweise die Schmelze bewegen. Und sie wird ja wohl kaum sofort überall gleichzeitig erstarrt sein. In der Übergangszeit (als die Temperatur der äusseren Schmelze nahe am Schmelzpunkt war) wird es eine ganze Reihe Keimkontinente gegeben haben, die in der Schmelze schwimmen und auch mal gegeneinanderstossen. Nur wenige Meter Unterschied reichen da aus, dass es einen grossen Unterschied zwischen Wasser als Dampf und Wasser als Flüssigkeit gibt.

  26. #26 Theres
    Juni 1, 2011

    @paule

    Die chemische und die physikalische Zusammensetzung der Krusten ist unterschiedlich. Ozeanische Kruste enthält z.B. viel Magnesium.

    Sicher ist sie das, sie ist doch unterschiedlich alt.
    Die Kontinentalkruste ist erheblich älter, durch Druck, Zeit und Verschiebungen verändert, die Ozeanische ist neuer, entstanden an den diversen Rücken. Frische Lava gegen steinalten Stein …
    siehe auch: http://www.scinexx.de/dossier-detail-114-6.html und dort: http://www.oekosystem-erde.de/html/erde.html

  27. #27 Theres
    Juni 1, 2011

    @ paule
    Ich würd’s ja selbst erklären, aber ich muss weg. Sicherheitshalber, falls nur zwei Links erlaubt jetzt: http://www.scinexx.de/wissen-aktuell-11374-2010-03-16.html – wo es um die Wärme der Erde geht, um Radioaktivität in Gesteinen.
    Sag mal, Paule, wie kommt man nur dazu zu glauben, der Kern wäre gasförmig?!?
    Oder verstand ich dich so miss? (Nur eine ganz kurze Begründung, bitte, und gönne mir Zeit zu antworten, weil ich die nächsten Tage nicht da bin.) Ich begreife das beim besten Willen nicht – wie man sämtliche Belege aus der Realität einfach ignorieren kann.
    Dazu auch noch ein Link … ach nein, Ludmila Carones Blog kennst du? Sie hat ein gutes Bild einer Subduktionszone, echt, ein reales mit Ultraschall. Wie kann man da noch an was anderes glauben?

  28. #28 paule
    Juni 1, 2011

    @AndreasM

    Daher setzte ich “topeben” auch in “” und gab als Beispiel ein Meer an, welches natürlich auch Wellen hat. Aber auch auf einem stürmischen Meer hat man auf 1 km wohl keine größeren Höhenunterschiede als 10m.

    Welche Vorgänge im Erdmantel sollen das sein, welche die Schmelze zeitweise bewegen und wenn, was macht das der Schmelze aus? Dazu ist aktive Energieerzeugung nötig und die soll es ja nicht geben. Mit 1 nW/kg schmeißt man in kurzer Zeit keine großen Blumentöpfe um. Auch ein See gefriert bei Sturm zu und dann bleibt der Zustand erhalten.

    Wasser wird erst unterhalb von 374°C flüssig. Das bedeutet, daß bei dieser Temperatur die Schmelze bereits fest gewesen sein muß, als der erste Regen kam. Die Schmelze dürfte ab unter 1200°C erstarrt sein und war zu den Regenzeiten also schon gut fest und bestimmt schon “Kilometer” dick.

    Wir sehen zudem bei keinem anderen Planeten eine 2. Kruste. Auch nicht auf der Venus, die auch noch eine bewegte Atmosphäre hat und an der Oberfläche noch 500°C heiß ist.

    Übrigens, die Venus rotiert sehr langsam. Und sie hat anscheinen atomar durchreagiert. Immerhin ist ihre Atmosphäre, die atomar leichteste Schicht, bereits aus recht schweren Elementen aufgebaut. C, O und S (32). Die Erde dagegen nur H, N und O (16). Weil sie sich rascher gedreht hat.

    Bei der Gaserde/Erdexpansion sehe ich keinerlei Krustenbildungsschwierigkeiten. Da müssen sich 2 Krusten bilden.

  29. #29 paule
    Juni 1, 2011

    @ Theres

    Weil Du schnell weg mußt: Beim “üblichen” Erdalter hätte die Radioaktivität eine Nettowärme (also Verluste bereits abgezogen) von 200 MJ/kgErdmaterial geliefert. Das bedeutet mal Daumenpi 200 000° K. Da gibt es nur noch Gas/Plasma.

    An Ludmillas Überschallbild ( :) ) kann man nur glauben, wenn man dies je überprüft hat. Und das kann man nicht. Zudem würde die Subduktion nicht einmal der Gaserde widersprechen, weil die bei der Sintflut automatisch ebenfalls aufgetreten ist! Weil die Erde sich hierbei von 17000 km auf 12756 km gesundgeschrumpft hat. Beweis: Kongo-Rinne. Aber heute gibt es keine aktive Subduktion mehr.

  30. #30 paule
    Juni 1, 2011

    @ Theres

    Zu dem Artikel in scinexx:

    40 Terawatt glaube ich nicht. Eher kommen mir 6000 Terawatt in den Sinn. Weil dies bereits von 1 nW/kg geleistet wird. Der Verlust durch die Kruste beträgt 30 TW. Läßt man nun das 1 nW/kg 4,6 mrd. Jahre brodeln, kommen bereits ohne jegliche Korrektur 145 MJ/kg heraus und das bedeutet gasförmiges Material. Selbst wenn ich nur as leichte Erdkrustenmaterial zugrundelege, mittleres Atomgewicht 24, errechnet sich daraus eine spezifische Wärme von ca. 867 J/kgK. Damit hätten wir linear gerechnet bereits 167000 K erreicht. Das ist auf jeden Fall unter allen Druckumständen gasförmig.

    Dann passiert aber etwas: Die schweren Kerne Uran und Thorium sedimentieren zum Erdzentrum und daher sehen wir an der Krustenoberfläche viel zu wenig von diesen schweren radioaktiven Kernen. Das bedeutet, daß die ungefähr gemessenen 1 nW/kg in der Kruste zu gering sind und dann wird es noch wärmer.

    Daher ist entweder das Erdalter falsch oder die Zentrumstemperatur mit 6000°C. Oder eben beides. Auf diesen beiden Annahmen basieren jedoch die geologischen Modelle.

    Nun noch eine Kleinigkeit. Die Schaltsekunden. In den letzten Jahren gab es davon ungefähr 30. Das bedeutet, daß die Erde sich langsamer dreht. Dies geschieht zwar auch durch die Abbremsung durch die Mondgezeitenkräfte, aber das ist viel zu wenig.

    30 Sekunden bedeutet eine Erddurchmesservergrößerung von ungefähr 6 Meter, wenn man nicht an eine unerklärliche über das Erdvolumen gleichmässige Massenzunahme von 6 Millionen Tonnen/s bei gleicher Erdgröße glaubt.

  31. #31 Theres
    Juni 2, 2011

    @paule
    Ich weiß ja, dass es sinnlos ist mit dir zu diskutieren, trotzdem:
    “Beweis: Kongo-Rinne. Aber heute gibt es keine aktive Subduktion mehr.”
    — H#?
    Bitte, leben wir auf derselben Welt? Man kann das messen, ehrlich, Bewegungen der Erdplatte. Navigationsgeräte wie GPS wirst du ja nicht leugnen (das wär echt zu dämlich).
    “40 Terawatt glaube ich nicht. Eher kommen mir 6000 Terawatt in den Sinn… ”
    — Ähm. Was du glaubst oder nicht, ist doch irrelevant. Was dir in den Sinn kommt, ist auch nicht maßgeblich – was Leute gemessen haben, die sich damit auskennen, das zählt. Geologen arbeiten übrigens nicht im Geheimen, die Quellen stehen auch dabei. Solange du nicht belegst, woher du deine Zahlen hast, ist das sowieso nur Spinnerei. Und die Erddrehung … ja, die fehlte noch. Das Erdalter ist plus/ minus wohl richtig, aber deine Annahmen sind ziemlich sicher falsch, so sehe ich das, außerdem steht einer, der kaum Geologe ist, gegen viele, die es tun, Wissenschaft betreiben und Dinge herausfinden. Sorry, die zählen mehr. Okay, jetzt aber … eine schöne Nacht …

  32. #32 paule
    Juni 2, 2011

    @Theres

    Hier kannst du die radioaktive Wärmeproduktion finden, Beispiel:
    http://www.geophysik.uni-kiel.de/~sabine/DieErde/Werkzeuge/Geophysik/M3-Thermie/6Waermeproduktion/Waermeproduktion.htm

    Wobei man sich natürlich die Frage stellen darf, woher man die Wärmeproduktion im “Erdmantel” überhaupt kennen kann.

    Es gibt auch Quellen, welche andere Werte nennen!

    Genauso wie Quellen, welche für die Erd”kern”temperatur nur 3500°C und andere wiederum 7000°C annehmen. Alles Geologen! Es kommt eben darauf an, wie heiß der Kaffee war, den sie dabei getrunken haben.

  33. #33 paule
    Juni 2, 2011

    Andere Quellen sagen anderes:

    Uran in der Erdhülle bis 16 km Tiefe 3,2 ppm Massenanteil:
    http://de.wikipedia.org/wiki/Uran

    Thorium in der Erdhülle bis 16 km Tiefe 11 ppm:
    http://de.wikipedia.org/wiki/Thorium

    Kalium in der Erdhülle bis 16 km Tiefe 2,41% und davon K40 0,012 % entspricht 2,9 ppm:
    http://de.wikipedia.org/wiki/Kalium

    Dies sind wie gesagt Werte für die gesamte Erdhülle bis 16 km Tiefe und das bedeutet das Mittel von ozeanischer Kruste und kontinentaler Kruste zusammen!

    Nun muß man bei der Rechnung natürlich die Folgeprodukte berücksichtigen. Uran und Thorium haben sehr lange Halbwertszeiten und die Folgeprodukte jedoch sehr kurze. Der Zerfall bis zum Blei geht dann “rasend schnell” oder eben in einigen hundertmillionen Jahren. Auf das Erdalter bezogen also “sofort”, sodaß man bei Uran und Thorium die gesamte Zerfallsenergie bis Blei berücksichtigen muß.

    Wenn wir daher heute eine bestimmte Urankonzentration feststellen und daraus eine bestimmte Aktivität errechnen, muß diese in ihrer tatsächlichen Wirkung 1. mit der Zerfallsenergie bis Blei korrigiert werden und 2. muß auch die gesamte zerfallene Menge seit 4,6 mrd. Jahren berücksichtigt werden.

    Dies ergibt dann die 200 MJ/kgErdmaterial. Dies über die Zeit gemittelt ergibt dann 1,25 nW/kg.

    Wenn ich mir dagegen die Werte bei http://www.geophysik.uni-kiel.de/~sabine/DieErde/Werkzeuge/Geophysik/M3-Thermie/6Waermeproduktion/Waermeproduktion.htm ansehe, ergeben sich weitaus geringere Aktivitäten. Für die ozeanische Kruste kann man anhand der summarischen Daten von 0,5 myW/m³ eine Wärmeleistung von 0,17 nW/kg und für die kontinentale Kruste 1 myW/m³ = 0,37 nW/kg errechnen. Dies wäre dann auf die gesamte Erdkruste bezogen etwa 0,23 nW/kg

    Man sieht auch, daß die zugrundeliegenden U, Th, K Werte sich von obigen Werten, welche von 1999 stammen (Wikiliteratur), unterscheiden.

    Außerdem sind die Angaben für den oberen Erdmantel, welche unerklärlicherweise plötzlich um einen Faktur 50 darunterliegen sollen, wohl kaum gerechtfertigt. Ich kann da nur sagen: Da hat der Kaffeesatz beim Muten geklemmt!

    Noch ein Wort zu den Staubwolken, welche aus Vulkanen bis in 30 km Höhe ausgespukt werden.

    Hat sich schon jemand einmal Gedanken darüber gemacht, wie groß eigentlich der Staubbeutel sein muß, der da geleert wird?

    Das ist eben nie und nimmer ein Staubbeutel. Und der Staub kann nie und nimmer aus “Magma” entstanden sein. Aber vielleicht hat dies vor 100 Jahren einmal ein Geologe behauptet und es wird nachgeplappert. So funktioniert nämlich die Wissenschaft in diesen Bereichen.

    Man kann sich sicher leicht vorstellen, daß dieser Feinstaub nicht aus zerstäubtem Magma bestehen kann. Wir wissen seit spätestens Herrn Bimsstein, daß massenhaft Gase mit im Spiel sein müssen.

    ” Bims kann naturgemäß wie alle vulkanischen Materialien erhöhte Radioaktivität aufweisen.” (Wiki) !

    Wie, und dies bei einem oberem Erdmantel, der nur 1/50 der Krustenmaterialradioaktivität aufweisen soll????

    Womit soll ein solcher Unterschied eigentlich begründet sein, wenn die Erde sich aus einschlagenden Felsen gebildet haben soll? Kam am Ende dann eine Lage hochradioaktiven Gesteins obenauf?

    Zudem, Uran ist ein schweres Element und hat bestimmt keine Lust, “obenauf” zu schwimmen.

    Übrigens, die Halbwertszeit von Uran, 4,5 mrd. Jahre, kann sich bei Plasmatemperaturen auch auf 2 Minuten verringern. Dies sind 15 Zehnerpotenzen. Sowenig zur Altersbestimmung.

  34. #34 paule
    Juni 2, 2011

    @Theres

    “@paule
    Ich weiß ja, dass es sinnlos ist mit dir zu diskutieren, trotzdem:”

    In der Erdhülle haben wir 18 ppm Blei (Wiki). Blei bildet sich durch Zerfall von Uran und Thorium. Nehmen wir als mittleres Ausgangsatomgewicht 235 und als Endproduktatomgewicht 207 und als mittlere Zerfallsenergie 1,25 MeV je Nukleon an, ergibt sich je kg Erdmaterial eine Zefallsenergie von (235-207)*1,25 MeV*18 ppm ….. usw. = 292 MJ/kg.

    Auch dies deutet auf eine sehr gasige Erde hin. Oder gilt hier auch wieder der Satz, daß das schwere Blei immer oben auf der leichten Kruste schwimmt?

  35. #35 s.s.t.
    Juni 2, 2011

    @paule

    Übrigens, die Halbwertszeit von Uran, 4,5 mrd. Jahre, kann sich bei Plasmatemperaturen auch auf 2 Minuten verringern. Dies sind 15 Zehnerpotenzen. Sowenig zur Altersbestimmung.

    Quelle?

    “Plasma” würde damit ja jedes Endlager überflüssig machen.

    @paule, Sie @bremern.

  36. #36 paule
    Juni 3, 2011

    @ s.s.t.

    Sie @blödeln

  37. #37 Theres
    Juni 3, 2011

    @ paule
    Nur kurz, mit Radioaktivität in Gesteinen befasste ich mich noch nie, tue es aber. Ich weiß nur, dass salopp gesagt, Radon aus Granit vorkommt und in einigen Gegenden ein Gesundheitsproblem darstellt.
    Es ist übrigens in keiner Weise ein Zeichen von Inkompetenz, wenn sich Zahlen und Annahmen von 1999 heute (2011) nicht wiederfinden lassen und korrigiert wurden. Das zeichnet wissenschaftlichen Fortschritt aus. Das hat nichts mit Kaffeesatzlesen zu tun, sondern mit verbesserten Untersuchungsmethoden und Instrumenten.

    Es ist dir hoffentlich bekannt, dass Gestein pulverisiert werden kann. Zur vulkanischen Asche, um dich nur kurz in einem Punkt zu korrigieren, wenn es genehm ist, und weil ich den Verdacht habe, dass du Links grundsätzlich sowieso nicht durchliest, nicht ganz vollständiges Zitat aus http://www.volcanodiscovery.com/de/vulkane/lexikon/asche.html .
    “Feinkörniges, vulkanisches Gestein (ca. 0,5-2 mm), das bei explosiven Vulkanausbrüchen entsteht. Asche definiert sich aus einer Körnung von ca. 0,5 mm – 2 mm. Diese Asche ist feinstkörnige Lava, die durch ihre Größe und Gewicht leicht durch den Wind verfrachtet werden kann. Die Asche kann aus amorphen Lavastücken, Kristallbruchstücken und Glas bestehen. Die Vulkanasche entsteht bei starken, vulkanischen Explosionen, bei denen Lava in allerkleinste Teile gespalten wird. Bei der Explosion vermischt sich die Asche mit heißer Luft und wird oft bis in die Stratosphäre geschossen. Asche kann durch den Wind über viele Kilometer verfrachtet werden. Durch elektrostatische Aufladung in Aschewolken können Blitze entstehen und Ascheteilchen zu kugelförmigen Aggregaten zusammengeballt werden. Vulkanische Asche ist extrem gesundheitsgefährdend (Silikose-Gefahr) und durch ihr Gewicht gefährlich, wenn sie sich in dicken Schichten auf Dächern ablagert (Einsturzgefahr). Auch für Jet-Triebwerke kann Asche gefährlich werden. Durch ihre geringe Größe kann Asche aber schnell verwittern und seine wertvollen Mineralien bereichern den Boden. Deshalb sind Regionen mit vulkanischer Asche meist sehr fruchtbar.”
    Vielleicht später (viel später) mehr zum Rest …

  38. #38 paule
    Juni 3, 2011

    @Theres

    “Es ist dir hoffentlich bekannt, dass Gestein pulverisiert werden kann. ”

    Mh. Bisher hatte ich weder bei meiner Schrotflinte noch bei meinem Karabiner eine solche Erscheinung wahrnehmen können. Auch im Mittelalter verschoß man Gesteinskugeln, ohne daß die pulverisiert wurden. Trotz extrem hoher Beschleunigung und Geschwindigkeit.

    Dein Link sagt nur einen kleinen Teil und suggeriert. Tatsachen:

    feine Asche (feiner als 1/16 mm)
    mittlere Asche (1/16–1/2 mm)
    grobe Asche (1/2–2 mm)
    feine Lapilli (2–4 mm)
    mittlere Lapilli (4–16 mm)
    grobe Lapilli (16–64 mm)
    feine Blöcke (64–256 mm)
    grobe Blöcke (größer 256 mm)

    Hier habe ich einmal ein paar Werte ausgerechnet, Taransportweg = f(D, w)

    Für w habe ich 2 m/s in href=10 m Höhe angenommen und für die von der Höhe abhängige Windgeschwindigkeit w = w0 *(h/href)^0,4.

    Als Gesteinsdichte samt Poren habe ich 1000 km/m³ gewählt.

    Dann ergeben sich folgende Transportwege, wenn der Staub in 30 km Höhe freigesetzt wird:

    D=0,001 mm: 3,3e7 km
    D=0,01 mm: 327000 km
    D=0,1 mm: 3570 km
    D=1 mm: 125 km
    D=10 mm: 25 km

    0,5 mm kommen dann 266 km weit.

    Jedoch ist bekannt, daß die Staubwolke von Vulkanen jahrelang den Himmel verdunkeln. 0,1 mm verdunkeln den Himmel einen Tag und 0,01mm 100 Tage und 0,001 mm 30 Jahre.

    Alles ist natürlich für den Fall eines Staubpartikels durch die Luft entsprechend der Normalmosphäre gerechnet.

    Deine 0,5mm bis 2 mm ist gerade einmal Sand, der in der näheren Umgebung herunterkommt. Der kann vielleicht von Blitz und Donner agglomeriert wiorden sein.

    Aber alles andere ist aus Gas erst einmal kondensiert worden!

  39. #39 paule
    Juni 4, 2011

    “Als Gesteinsdichte samt Poren habe ich 1000 km/m³ gewählt.”

    Nach 3 Falschen Whiski (?) und 2 Kästen Bier können sich die “1000 kg/m³” auch einmal in “1000 km/m³ ” virtuellisiert haben. Das ist sogar bei Heisenberg erlaubt!

  40. #40 MartinS
    Juni 4, 2011

    @paule

    3 Falschen Whiski (?) und 2 Kästen Bier

    Das ist das erste mal, dass ich Dich ‘vernünftig’ erlebe! Herzlichen Glühstrumpf!!!
    Ich wünsche Dir aufrichtig, dass Du daran gedacht hast VOR den Einschlafen noch 2 Alkas einzuwerfen 😉
    Auf alle Fälle: Gute Besserung – und möge Heisenberg mit Dir sein :-)