Von Sabine Stanley, Ph.D., Johns Hopkins University

Die Erde hat sieben große tektonische Platten und einige kleinere Platten. Die Platten schwimmen auf einem schwächeren oberen Erdmantel oder Asthenosphäre. Sie sind nach den großen Kontinenten und Ozeanböden benannt, die sie umschließen. Zu den großen Platten gehören die Pazifische Platte, die Nordamerikanische Platte, die Südamerikanische Platte, die Eurasische Platte und die Afrikanische Platte. Die größte dieser Platten, die Pazifische Platte, liegt unter dem Pazifischen Ozean. Vor etwa 250 Millionen Jahren waren diese Platten so angeordnet, dass sie einen gigantischen Superkontinent namens “Pangäa” bildeten. Im Laufe der Zeit führte die Bewegung der Platten jedoch zum Zerfall von Pangäa und zur Bildung der heutigen Kontinentalformen.

Erfahre mehr über die Kontinentalverschiebung.

Tektonische Platten bewegen sich im Schneckentempo

Die starren Platten der Erdoberfläche befinden sich in ständiger Bewegung relativ zueinander. Diese Platten bewegen sich in einem sehr langsamen Tempo von etwa ein paar Zentimetern pro Jahr. Das liegt daran, dass sich feste Stoffe sehr, sehr langsam bewegen, fließen und verformen. Materialien wie Wasser, die in kürzeren Zeiträumen fließen, haben eine geringere Viskosität, während Feststoffe wie Felsen eine höhere Viskosität aufweisen. Daher ist die Geschwindigkeit, mit der sich Feststoffe bewegen, extrem langsam. In ähnlicher Weise unterscheiden sich auch die Viskositäten der verschiedenen Schichten des Erdmantels. Die Viskosität der lithosphärischen Platten ist hundertmal höher als die der oberen Schicht des Erdmantels, der Asthenosphäre. Im Vergleich dazu fließt die Asthenosphäre also viel schneller und ist verformbarer als die Lithosphäre.

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Plattentektonische Grenzen: Transform, Divergent und Konvergent

Trotz der langsamen Bewegung der tektonischen Platten, können die Grenzen zwischen diesen Platten geologisch aktiv sein. Das liegt daran, dass sich diese tektonischen Platten relativ zueinander bewegen. Die Bewegung der plattentektonischen Grenzen kann wie folgt klassifiziert werden:

• Transformationsgrenze – Dies geschieht, wenn zwei Platten aneinander vorbeigleiten. Ein Beispiel ist das Gleiten der pazifischen Platte in nordwestlicher Richtung relativ zur nordamerikanischen Platte; dies wird durch die berühmte San-Andreas-Verwerfung markiert. Entlang dieser Verwerfungen kommt es häufig zu Erdbeben, und die San-Andreas-Verwerfung verursacht einige der stärksten Erdbeben in Kalifornien.

• Divergente Grenze: Sie entsteht, wenn sich zwei tektonische Platten voneinander weg bewegen. Wenn sich die Platten auseinander bewegen, öffnet sich ein Spalt und geschmolzenes Gestein strömt aus dem Erdmantel an die Oberfläche. Die Öffnung oder der Spalt trägt dazu bei, den Druck der Mantelschicht zu verringern, und lässt das geschmolzene Material an die Oberfläche gelangen. Das geschmolzene Gestein erstarrt dann und bildet eine neue Oberflächenkruste. Zu den Beispielen für divergierende Grenzbewegungen in der Mitte des Atlantischen Ozeans gehören die Afrikanische und die Südamerikanische Platte sowie die Eurasische und die Nordamerikanische Platte. Die divergente Plattenbewegung im Mittelatlantik hat zur Bildung des Mittelatlantischen Rückens geführt, einer riesigen Gebirgskette in der Mitte des Atlantiks. Mit einer Länge von etwa zehntausend Meilen und einer Höhe von über einer Meile ist er der längste Gebirgszug der Erde.

• Konvergente Grenze – Sie entsteht, wenn sich zwei Platten aufeinander zu bewegen. Die neue Kruste, die sich an den Bergrücken bildet, kühlt ab und bewegt sich auf die andere Platte zu. Die dichtere der beiden Platten wird unter der anderen Platte in den Erdmantel einknicken. Die Zonen, in denen die Platten in den Erdmantel zurücksinken, werden als Subduktionszonen bezeichnet und sind geologisch aktiv. Starke Erdbeben rund um die Pazifische Platte sind Folgen der Subduktionen in diesen Regionen.
  Außerdem können die Subduktionszonen auch Vulkanausbrüche verursachen, da die subduzierenden Platten tief im Erdinneren höheren Temperaturen und Drücken ausgesetzt sind. Tatsächlich gibt es entlang des gesamten Randes der Pazifischen Platte von der Westküste Nord- und Südamerikas bis zur Ostküste Asiens Vulkane. Die Reihe der Vulkane, die mit der Platte verbunden sind, ist als “Ring des Feuers” bekannt.

Erfahren Sie mehr über den vulkanischen Hotspot in der Nähe eines mittelozeanischen Rückens, der durch sich bewegende tektonische Platten entsteht.

Mantelkonvektion

Die äußere Oberfläche der Erde ist kälter als ihr heißes Inneres. In der Tat sinkt eine kältere und dichtere Platte von der Erdoberfläche an der Subduktionszone ab und sinkt weiter, bis sie die Kern-Mantel-Grenze erreicht. Ein weiteres Absinken in den Kern ist nicht möglich, da der Kern aus Eisen besteht, das viel dichter ist als das Mantelgestein. In einem Zeitraum von etwa 200 Millionen Jahren erreicht die subduzierte Platte schließlich den Boden des Mantels. Die Platte erreicht die gleiche Temperatur wie die Gesteine in ihrer Umgebung und wird zu einem Teil des Erdmantels. Gleichzeitig bildet sich an den mittelozeanischen Rücken neue Kruste, und diese neuen Oberflächenplatten sind den kälteren Temperaturen an der Erdoberfläche ausgesetzt. Dieser gesamte Prozess wird als Mantelkonvektion bezeichnet. Auf diese Weise wird die Erdoberfläche ständig recycelt, da an den Rücken neue Krusten entstehen und an den Subduktionszonen alte Oberflächen zerstört werden.

Gängige Fragen zum Mechanismus der Plattentektonik