Plattentektonik. Wolfgang Frisch

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СКАЧАТЬ bei dem die drei Plattengrenzen in einem Winkel von 120° zueinander stehen (Abb. 2.5). Dies würde bei einem Tripelpunkt über einem gleichmäßig aufsteigenden Manteldiapir der Fall sein, wenn nicht Zwänge von anderen Platten eine Verzerrung verursachen.

      Geht man davon aus, dass die Bewegung jeder einzelnen Platte jeweils mit der Geschwindigkeit v : 2 senkrecht vom Rücken weg verläuft, so ergibt sich die in Abbildung 2.5 dargestellte Geometriebeziehung. Die Vektoren, die senkrecht zur Spreizungsachse stehen, zeigen nur die Relativbewegung zweier benachbarter Platten an. Betrachtet man den Tripelpunkt als fixiert, dann bewegt sich Platte B mit der Geschwindigkeit v : – in Richtung Ost-Nord-Ost (60°). Da die anderen Platten entsprechende Bewegungen ausführen, erscheint die Auseinanderbewegung zweier Punkthälften (P’ und P″), die gemeinsam an einem der Rücken gebildet wurden (P), als eine senkrecht zum Rücken verlaufende Relativbewegung. Der tatsächlich zurückgelegte Weg ist aber größer als der Abstand zum Rücken.

      Ein Beispiel für eine solche Situation findet sich im Südatlantik, wo nahe am Mittelozeanischen Rücken der Heiße Fleck bei den Tristanda-Cunha-Inseln Vulkanbauten speist. Der Heiße Fleck erzeugte sowohl auf der Südamerikanischen als auch auf der Afrikanischen Platte Vulkane, die dann auf ihrer jeweiligen Plattenunterlage wegdrifteten (Abb. 2.6). Die Spuren dieses Heißen Flecks sind daher an den Vulkanketten abzulesen, die vom Heißen Fleck in Richtung NW (Rio-Grande-Rücken) und NO (Walfischrücken) ziehen. Wenn der Heiße Fleck dem Punkt P in dem oben gezeigten Beispiel entspricht, dann sind die Vulkane in einem bestimmten Abstand vom Heißen Fleck die Punkte P’ und P″, die das gleiche Alter besitzen. Je weiter die Vulkane vom Heißen Fleck entfernt sind, desto älter sind sie. Das Beispiel zeigt, dass die Relativbewegung der beiden Platten ziemlich genau Ost-West verläuft, was auch durch die Ausrichtung der Transformstörungen belegt wird. Die Bewegung der Platten relativ zum Heißen Fleck richtet sich aber nach NW für die Südamerikanische und nach NO für die Afrikanische Platte. Ist der Heiße Fleck ortsfest, dann zeigen Rio-Grande-Rücken und Walfischrücken die Absolutbewegung der Platten an. Heute liegt der Heiße Fleck in einiger Entfernung vom Mittelozeanischen Rücken auf der Afrikanischen Platte, so dass nur noch in der Verlängerung des Walfischrückens neue untermeerische Vulkane entstehen.

Abb. 2.5: Bewegungsrichtung und geschwindigkeit dreier Platten an einem RRRTripelpunkt (drei Rückensysteme treffen zusammen). Die Relativbewegungen zweier Platten zueinander entsprechen nicht der absoluten Plattenbewegung, die z. B. durch Vulkanketten, die an einem (ortsfesten) Heißen Fleck gebildet wurden, nachgezeichnet wird. Zur Veranschaulichung sind ozeanische Krustenstreifen gleichen Alters farblich abgestuft.

Abb. 2.6: Beispiel für einen Heißen Fleck (Tristan da Cunha), der Vulkanbauten nahe einem Mittelozeanischen Rücken speist. Der Walfisch-Rücken befindet sich auf der Afrikanischen, der Rio-Grande-Rücken auf der Südameri kanischen Platte. Die Rücken zeichnen die absolute Bewegung der beiden Platten nach. Die Zahlen geben die Alter der vulkanischen Gesteine in Millionen Jahren an.

Abb. 2.7: Vektordiagramm zur Bestimmung der Relativbewegungen zwischen drei Platten um einen Tripelpunkt wie in Abb. 2.5 dargestellt. Der Vektor _Av_B gibt die Bewegungsgeschwindigkeit und richtung von Platte B relativ zu Platte A an.

      Die Relativbewegungen der Platten können in einem Vektordiagramm dargestellt werden. Abbildung 2.7 folgt der Darstellungsmethode von McKenzie & Parker [1967]. Befindet sich ein Beobachter auf Platte A, so bewegt sich Platte B mit der Geschwindigkeit v genau in Richtung Osten von ihm weg (_Av_B). Steht er auf Platte B, bewegt sich Platte C mit der gleichen Geschwindigkeit nach SSW, steht er auf Platte C, bewegt sich Platte A mit der gleichen Geschwindigkeit nach NNW. Damit kommt er wieder zum Ausgangspunkt, und die Bedingungen der Vektorgleichung

      _Av_B + _Bv_C + _Cv_A = 0

      sind erfüllt. Mit dem Diagramm sind die Relativbewegungen dreier Platten um einen Tripelpunkt anschaulich ausgedrückt. Sind zwei Vektoren bekannt, ergibt sich daraus der dritte.

      Ein RRR-Tripelpunkt befindet sich im Indischen Ozean zwischen Afrikanischer, Indisch-Aus tralischer und Antarktischer Platte (Abb. 2.8). Die Plattendrift folgt nicht dem vorgestellten symmetrischen Beispiel eines RRR-Tripelpunkts, doch sind die geometrischen Bedingungen erfüllt, wie das Vektordiagramm zeigt.

Abb. 2.8: RRRTripelpunkt zwischen Afrikanischer, Indisch-Australischer und Antarktischer Platte im Indischen Ozean. Das Vektordiagramm zeigt die unterschiedlichen Spreizungsraten und richtungen.

      Es gibt eine Reihe weiterer möglicher Situationen an Tripelpunkten, auch solche, an denen sich drei Subduktionszonen treffen, wie dies z. B. im westlichen Pazifik zwischen Eurasischer, Pazifischer und Philippinischer Platte verwirklicht ist (Abb. 1.2). Eine Anzahl von Konstellationen ist aber geometrisch nicht möglich (z. B. fast immer, wenn mehrere Transformstörungen am Tripelpunkt zusammenlaufen) oder macht einen Prozess der Wandlung durch, bis ein stabiler, über längere Zeit gleich bleibender Zustand erreicht ist.

Abb. 2.9: RTF-Tripelpunkt mit zugehörigem Vektordiagramm [McKenzie & Parker 1967]. a) Instabile Situation. b) Stabile Situation des Tripelpunkts, wenn Platte A unter Platte B abtaucht. c) Stabile Situation, wenn Platte B unter Platte A abtaucht.

       Zwei RTF-Tripelpunkte vor Nordamerika

      Kompliziertere Verhältnisse herrschen an einem RTF-Tripelpunkt, an dem sich eine konstruktive (R für Rücken), eine destruktive (T für Tiefseerinne als Ausdruck einer Subduktionszone) und eine konservative Plattengrenze (F für TransFormstörung) treffen. In Abbildung 2.9a ist ein von McKenzie & Parker [1967] vorgeschlagener theoretischer Fall dargestellt. Platte A wird mit der Geschwindigkeit v unter Platte B in Richtung Süden subduziert (die Zähnchen entlang des subduzierenden Plattenrandes befinden sich immer auf der Oberplatte). Platte C bewegt sich von B mit 2 · v/2 = v in Richtung Westen weg. Es resultiert eine rechtsseitenverschiebende Bewegung mit der Geschwindigkeit v · – entlang der Transformstörung (rechts seitenverschiebend heißt: Wenn ein Beobachter auf einer der beiden Platten steht und in Richtung der anderen blickt, dann bewegt sich diese nach rechts).

      Die in Abbildung СКАЧАТЬ