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Erdbeben und Tektonik Grundlagen |
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Erdbeben Weitere Informationen |
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| Erdbeben:
Theoretische Grundlagen |
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Aufbau der Erde |
Erdbeben
sind Bewegungen der Erdoberfläche. Um zu verstehen, warum der "feste
Boden" plötzlich zu wackeln beginnt, ist ein Blick ins Innere der
Erde interessant. Unsere Weltkugel ist nicht einfach nur ein Ball aus Erde
und Felsen, sondern besteht aus verschiedenen Schichten.
Die Erdkruste,
auf der wir leben, ist dabei nur die oberste und dünnste von allen. Sie ist zwischen fünf und 100 Kilometern dick und erstarrt.
Die Erdkruste (die äussere, feste Schale der Erde) ist mehrheitlich aus granitartigen Gesteinen zusammengesetzt. Der äussere Erdmantel besteht aus dichterem, sehr basischem Material . Die Erdkruste und der äussere Erdmantel bilden zusammen die Lithosphäre. Die Lithosphäre in zahlreiche tektonische Platten zerbrochen.
Direkt
unter der Lithosphäre liegt der Erdmantel. Er ist 2'900 Kilometer dick und bereits aufgeschmolzen, also wesentlich weicher als die Erdkruste.
Darunter wiederum liegt der äussere Erdkern mit einer Dicke
von etwa 2'000 Kilometern. Ganz im Zentrum der Erde steckt der innere
Erdkern mit einem Radius von etwa 1'500 Kilometern. Er besteht vermutlich
aus Eisen und Nickel und hat eine Temperatur von 4'500 Grad Celsius.
Die Erdkruste ist allerdings auch keine durchgehende, lückenlose Gesteinshülle. Sie ist in wenige grosse und zahlreiche kleinere Gesteinsschollen, die tektonischen Platten, gebrochen, die auf den unteren, flüssigen Schichten schwimmen. Diese Bewegung geht zwar langsam vor sich, findet aber dauernd statt. Auch die inneren, flüssigen Erdschichten sind nicht regungslos. Hier gibt es ebenfalls fortwährend Umwälzungen. Die Erde ist also in ständiger Unruhe, und so ist es kaum verwunderlich, dass wir das hin und wieder mit Erdbeben zu spüren bekommen.
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Ursachen von Erdbeben
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| Die Entstehung von Erdbeben wird mit Spannungen in der Erdkruste erklärt, welche sich in Erdbewegungen entladen. Die Spannungsenergie, welche sich teilweise in Jahrzehnten oder Jahrhunderten aufgebaut hat, entlädt sich während Erdbeben ruckartig mit gewaltigen Verschiebung von Teilen der Erdkruste. Die gewaltige in den Gesteinsschichten zuvor gespeicherte Energiemenge wird in Form von Wärme frei oder wird als seismische Wellen entlang der Erdoberfläche oder quer durch die Erdkugel weiter geleitet (siehe: seismische Wellenarten) . |
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Nach Erdplattenbewegungen können Verschiebungen, Überschiebungen oder Verwerfungen (Abschiebungen und Abschiebungen) entstehen. Grabenbrüche können sich vertiefen. Gewaltige Verwerfungen gibt es am Rande des Himalaja-Gebirges, im Longmen Shan (den Drachentor-Bergen) in der chinesischen Provinz Sichuan. Am 12.5.2008 ereignete sich in dieser Gegend ein Erdbeben der Magnitude M 7.8 mit verheerenden Auswirkungen.
Bei Erdplattenverschiebungen können sich ebenfalls verheerende Erdbeben ereignen (Beispiel: Das M 7.0-Erdbeben vom 12.1.2010 in Haiti oder vom 11.3.2011 in Japan).
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| Die Scherbruch-Hypothese:
Zwei sich gegeneinander verschiebende Gesteinsplatten werden vorerst durch die Reibungskräfte daran gehindert aneinander vorbeizugleiten.
Entlang der Bruchlinie der beiden Gesteinsplatten (der Störungslinie) baut sich ein Druckzustand (die Scherspannung) auf. Die unter Spannung stehenden Gesteinsschichten deformieren sich elastisch. |
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Die Verformungsarbeit wird als Spannenergie in den elastisch verformten Gesteinspaketen gespeichert. Beim weiteren Druckaufbau verschieben sich die Gesteinsplatten nicht wesentlich. Die gespeicherte Spannenergie und damit die Scherspannung kann sich über Jahrzehnte hinweg verstärken. Zum Zeitpunkt, wo die den Druck aufbauenden Kräfte grösser werden als die Reibungskräfte (welche bisher eine Verschiebung der Platten behindert haben), erfolgt schlagartig einet Entpannung. Die Gesteinsplatten verschieben sich in einem Bruchteilen einer Sekunde um mehrere Meter gegeneinander.
Die absolute Verschiebungsdistanz der beiden Platten wird Sprungweite oder Versatzdistanz genannt.
Die Erdkruste ist in viele Gesteinsplatten zerbrochen. Die meisten Erdbeben entstehen entlang der Plattengrenzen. Die meisten Bruchlinien befinden sich auf dem Meeresgrund . Lange Bruchlinien verlaufen im Atlantik (Transatlantischer Rücken) oder im Pazifik (zirkumpazifische Zone).
80% aller auf der Erde registrierten Erdbeben sind maritime Beben (siehe: submaritime Vulkane). Sie entfalten ihre Wirkung auf dem Grund der Meere. Dort, wo die Platten aufeinander treffen, bilden sich Gebirge (Mittelatlantischer Rücken, Himalaya).Die Inseln der Azoren oder Island sind die "Bergspitzen" submariner Gebirgszüge an den Bruchlinien von Kontinentalplatten, welche miteinander kollidieren. Auf eine ähnliche Art und Weise sind die Alpen entstanden.
In Subduktionszonen entlang der Plattenrändern können Gesteinsplatten ins Magma abtauchen (Nazca Platte vor Chile oder die Pazifische Platte vor Kalifornien), dabei bilden sich Gebirge (Beispiele sind die Anden oder die Rocky Mountains am westlichen Rand des amerikanischen Kontinents). Gebirge am Rande von Subduktionszonen sind mit vielen Vulkanen durchsetzt (Mount St. Helens, Huascaran, Chaiten und Llaima in Chile usw.). auch Vulkanausbrüche können die Ursachen von Erdbeben sein
Die Indische Platte bewegt sich gegen Norden und bildet in der Kollisionszone das Karakorum- und das Himalaja-Gebirge. Die Afrikanische und die Somalia- bzw. die Indische Platte entfernen sich voneinander. An der Bruchstelle bildete sich der Ostafrika-Graben bzw. das Rift Valley. An den Rändern des Grabenbruchs, welcher sich von Süden nach Norden quer durch Ostafrika bis zum Roten Meer zieht, befinden sich aktive vulkanische Zonen wie die Etoscha-Pfanne oder die Vulkane Mount Kenya, Kilimandscharo, Karisimbi, Nyiragongo und Nyamuragira.
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Oman - Land am Rande der Kontinentalplatten
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| Erdbeben in Japan |
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Verschiebungen und Verwerfungen
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