Читать книгу Plattentektonik - Wolfgang Frisch - Страница 16

Die wachsenden Plattenränder, die Mittelozeanischen Rücken, bilden immer nur ozeanische Lithosphäre neu, weil nur die basaltisch-gabbroide ozeanische Kruste durch Teilaufschmelzung direkt aus dem Mantel herausgeschmolzen werden kann (kontinentale Kruste entsteht durch wesentlich kompliziertere Schmelz- und Recyclingprozesse über Subduktionszonen – Kap. 7). Im Gegenzug kann auch nur ozeanische Lithosphäre an den Subduktionszonen vollständig in den Mantel wieder eingegliedert werden, während subduzierte kontinentale Kruste einen starken Auftrieb erfährt und sich an die unterschobene Platte anlagert. Der Bewegungsablauf der Platten wird also hauptsächlich von der Bildung ozeanischer Lithosphäre an den ozeanischen Rücken und deren Subduktion und Wiedereingliederung in den Erdmantel an anderer Stelle kontrolliert. Die ozeanische Lithosphäre ist somit der Motor für die Plattentektonik, während sich die Kontinentschollen passiv verhalten und nicht aktiv zur Dynamik der Erde beitragen.

Tatsächlich sind die Antriebskräfte für die Plattenbewegung unter den Mittelozeanischen Rücken und in den Subduktionszonen zu suchen. Sie greifen vor allem an den Plattenrändern an. Der Plattenantrieb wird im Wesentlichen vom Aufstieg von Magma an den Mittelozeanischen Rücken und vom Absinken spezifisch schwerer Lithosphäre in den Subduktionszonen gesteuert [Bott 1982]. Diese Prozesse werden als Rückenschub oder Rückendruck und Plattenzug bezeichnet. Der Rückenschub entsteht durch die Aufwärtsbewegung der heißen und daher spezifisch relativ leichten Gesteinsschmelzen an den Mittelozeanischen Rücken, wobei im Bereich der neu entstehenden Lithosphäre die vertikale in horizontale Bewegung umgelenkt wird und die Platten auseinander gedrückt werden. Der Plattenzug wird durch die größere Dichte der erkalteten ozeanischen Lithosphäre gegenüber dem darunter liegenden Mantel hervorgerufen. Er ist die wichtigere Antriebskraft, die noch dadurch verstärkt wird, dass in der abtauchenden Platte, bedingt durch ihre niedrige Temperatur, Umwandlungen zu dichteren Mineralen in geringerer Tiefe erfolgen als im umgebenden heißeren Mantel. Plattenschleppung, das ist das Mitführen der Platten auf den horizontalen Strömungsästen der Asthenosphäre unter der Plattenmitte, dürfte für den Antrieb der Platten hingegen keine Rolle spielen, sie wirkt sogar oft eher hemmend.

Rückenschub und Plattenzug stehen mit dem Spannungszustand im Inneren der Platten in Einklang. Sie erzeugen Kompression nahe der Mittelozeanischen Rücken und Zerrung nahe der Tiefseerinnen, was auch der Beobachtung entspricht. Bei Plattenschleppung wären die Spannungszustände umgekehrt. Auch vom thermodynamischen Standpunkt aus ist es logisch, dass das heiße aufsteigende und das kalte absteigende Material die Antriebskräfte stellen. Gestützt werden diese Überlegungen durch folgende Beobachtungen: Die Geschwindigkeiten der Plattenbewegungen sind von der Größe der Platten unabhängig. Platten mit Subduktionsrändern bewegen sich aber deutlich schneller als solche ohne Subduktionsränder, was die Bedeutung des Plattenzugs für den Antrieb unterstreicht. Platten mit großem Anteil kontinentaler Kruste, unter der die Lithosphäre mächtiger ist als unter ozeanischer, bewegen sich hingegen langsam; dies zeigt, dass die Schleppung an der Platten-Unterseite die Bewegung negativ beeinflusst, also bremst [Kearey & Vine 1990].