Plattentektonik — Plattengrenzen, Bewegung & Erdbeben

Die Plattentektonik beschreibt die Vorstellung, dass die starre äußere Hülle der Erde in große bewegliche Platten zerbrochen ist. Wenn sich diese Platten voneinander entfernen, zusammenstoßen oder aneinander vorbeigleiten, entstehen viele der größten Strukturen unseres Planeten: Erdbebengürtel, Gebirge, Tiefseegräben und viele Vulkane.

Wenn du dir nur eine Sache merkst, dann diese: Bei der Plattentektonik geht es vor allem um relative Bewegung. Um eine Region zu verstehen, frage dich, wie sich die Platten zueinander bewegen.

Was sind tektonische Platten?

Eine tektonische Platte ist ein großes Stück der Lithosphäre der Erde, also der Erdkruste und des obersten starren Mantels. Eine Platte kann ozeanische Kruste, kontinentale Kruste oder beides tragen.

Der entscheidende Punkt ist, dass sich Platten über geologische Zeiträume als Einheiten bewegen. Kontinente driften nicht eigenständig über einen unveränderten Ozeanboden. Sie sind Teil der Platten, die sich bewegen.

Die drei Arten von Plattengrenzen

Divergente Plattengrenze: Platten bewegen sich auseinander

An einer divergenten Plattengrenze bewegen sich zwei Platten voneinander weg. Das geschieht häufig an mittelozeanischen Rücken, wo neue ozeanische Kruste entsteht, weil heißes Material unter dem Rücken aufsteigt und aufschmilzt.

Erdbeben sind hier meist flach. Vulkanismus ist ebenfalls häufig, aber oft weniger explosiv als der Vulkanismus über Subduktionszonen.

Konvergente Plattengrenze: Platten bewegen sich aufeinander zu

An einer konvergenten Plattengrenze bewegen sich Platten aufeinander zu. Was dann passiert, hängt von der Art der beteiligten Kruste ab.

Wenn eine ozeanische Platte auf eine andere Platte trifft und unter sie absinkt, nennt man diesen Prozess Subduktion. Subduktionszonen sind mit tiefen Ozeangräben, starken Erdbeben und vielen Vulkanen verbunden. Stoßen stattdessen zwei Kontinente zusammen, können große Gebirgsgürtel entstehen, aber ausgedehnter Vulkanismus in Bögen ist dann nicht das typische Ergebnis.

Transformstörung: Platten gleiten aneinander vorbei

An einer Transformgrenze gleiten Platten horizontal aneinander vorbei. Diese Grenzen sind besonders für Erdbeben bekannt, weil sich Spannungen aufbauen und dann plötzlich entlang von Störungen freigesetzt werden können.

Transformgrenzen erzeugen oder zerstören normalerweise keine großen Bereiche der Erdkruste. Ihr Hauptmerkmal sind seitliche Bewegung und seismische Aktivität.

Warum sich die Platten bewegen

Die Bewegung der Platten hängt mit wärmegetriebenen Prozessen im Erdinneren zusammen, aber man sollte sie nicht auf einen einzigen einfachen Antrieb reduzieren. Geowissenschaftler sprechen häufig über Mantelkonvektion zusammen mit schwerkraftbedingten Effekten wie slab pull und ridge push.

Wie wichtig diese Effekte jeweils sind, hängt von der tektonischen Situation ab. Eine subduzierende Platte kann zum Beispiel stark ziehen, aber dieser Mechanismus gilt nur dort, wo es Subduktion gibt.

Durchgerechnetes Beispiel: Die Anden und der Peru-Chile-Graben

Ein starkes Beispiel aus der realen Welt ist die Grenze zwischen der Nazca-Platte und der Südamerikanischen Platte entlang der Westküste Südamerikas. Das ist eine konvergente Plattengrenze.

Die Nazca-Platte ist ozeanisch und bewegt sich auf die Südamerikanische Platte zu. Weil ozeanische Lithosphäre typischerweise dichter ist als kontinentale Lithosphäre, subduziert die Nazca-Platte in diesem Fall unter die Südamerikanische Platte. Dieses eine Bewegungsmuster erklärt mehrere wichtige Merkmale gleichzeitig:

• vor der Küste entsteht ein Tiefseegraben, wo sich die Platte nach unten biegt
• Erdbeben treten auf, wenn sich die Platten verhaken, gleiten und verformen
• Magmabildung über der subduzierenden Platte fördert vulkanische Aktivität in den Anden
• Kompression hilft beim Aufbau und bei der Hebung von Gebirgsgürteln

Darum ist die Plattentektonik so nützlich. Ein einziges Bewegungsmuster verbindet Landschaftsformen, Erdbeben und vulkanische Aktivität auf eine Weise, die leichter zu behalten ist als eine Liste einzelner Fakten.

Warum Erdbeben in der Nähe von Plattengrenzen auftreten

Platten bewegen sich nicht überall gleichmäßig. Reibung kann Teile einer Grenze blockieren, während die Bewegung anderswo weitergeht, sodass sich mit der Zeit Spannung aufbaut. Wenn Gestein schließlich bricht oder eine Störung abrutscht, wird diese gespeicherte elastische Energie als Erdbeben freigesetzt.

Verschiedene Grenztypen erzeugen unterschiedliche Erdbebenmuster. Divergente Grenzen haben meist flache Erdbeben. Subduktionszonen können flache, mitteltiefe und tiefe Erdbeben erzeugen, weil eine Platte in den Mantel absinkt. Transformgrenzen werden von flachen Erdbeben entlang von Blattverschiebungen dominiert.

Häufige Fehler bei der Plattentektonik

Zu denken, Kontinente bewegen sich von selbst

In der modernen Plattentektonik bewegen sich Kontinente, weil sie in Platten eingebettet sind. Die Platte ist die bewegte Einheit.

Anzunehmen, dass jede konvergente Plattengrenze Vulkane erzeugt

Vulkanbögen sind dort häufig, wo Subduktion stattfindet. Sie sind nicht das zu erwartende Ergebnis jeder Kontinent-Kollision.

Anzunehmen, dass Erdbeben nur an Plattengrenzen auftreten

Die meisten großen Erdbeben häufen sich tatsächlich in der Nähe von Plattengrenzen, aber einige treten innerhalb von Platten auf. Karten der Plattengrenzen erklären vieles, aber nicht jeden Einzelfall.

Plattengeschwindigkeit als ganze Erklärung zu behandeln

Die Geschwindigkeit der Platten ist wichtig, aber auch Grenztyp, Gesteinseigenschaften, Störungsgeometrie und die Frage, ob Platten blockiert sind, beeinflussen das Muster von Erdbeben und Vulkanen.

Wo die Plattentektonik angewendet wird

Die Plattentektonik wird genutzt, um Erdbebenzonen, Vulkanbögen, Tsunami-Risiken, Gebirgsbildung, Seafloor-Spreading und die langfristige Entwicklung von Kontinenten und Ozeanen zu deuten. Sie ist auch ein praktischer Ausgangspunkt für die Gefahrenabschätzung, weil der Typ der Plattengrenze hilft einzugrenzen, welche Arten von Ereignissen am wahrscheinlichsten sind.

Probiere deine eigene Version aus

Wähle eine Plattengrenze auf einer Weltkarte und stelle drei Fragen: Bewegen sich die Platten auseinander, aufeinander zu oder aneinander vorbei; welche Oberflächenformen sollte das erzeugen; und welche Art von Erdbeben würdest du dort erwarten? Diese kurze Prüfung reicht oft schon aus, damit das Konzept hängen bleibt.