Plattentektonik

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Plattentektonik ist das Pänomen, dass die äußere Erdhülle in Lithosphärenplatten (umgangssprachlich als Kontinentalplatten bezeichnet) gegliedert ist, die dem übrigen Oberen Erdmantel aufliegen und darauf umherwandern (→ Kontinentaldrift).

Zu den mit der Plattentektonik verbundenen Prozessen und Erscheinungen zählen die Entstehung von Faltengebirgen (Orogenese) durch den Druck zusammenstoßender Kontinente sowie die häufigsten Formen von Vulkanismus und Erdbeben.

Wegeners Theorie von der Kontinentaldrift

Aufgabe

Beschäftige Dich mit Kontinentaldrift#Alfred Wegener und seine GegnerWikipedia-logo.png.

Formuliere mit eigenen Worten:

  • Theorie,
  • Beweise Wegeners,
  • den Antriebsmechanismus der Kontinentaldrift Wegeners und
  • die Argumente seiner Gegner.

Der Aufbau der Erde

Der schematische Aufbau der Erde
Aufgabe
  • Beschreibe den Schalenbau der Erde anhand des Bildes.

Der Erdkern ist fest, der Erdmantel ist zähplastisch und gliedert sich in einen oberen Erdmantel und einen unteren Erdmantel.

  • Informiere Dich über die Methoden, mit denen man die Informationen über die Lage der Schalen bekommt: ReflexionsseismikWikipedia-logo.png, RefraktionsseismikWikipedia-logo.png
  • Bei einem Erdbeben entstehen Longitudinalwellen und Transversalwellen. Informiere Dich über die Durchlässigkeit der beiden durch Flüssigkeiten. Seismische WelleWikipedia-logo.png Erkläre nun, wie man nachgewiesen hat, dass der Erdkern flüssig ist.

Onde compression impulsion 1d 30 petit.gif    Onde cisaillement impulsion 1d 30 petit.gif

  • Die Erde hat ein Magnetfeld. Wie entstehen Magnetfelder? Frage einen Physiklehrer. Die Gesteine der Erdkruste haben ein durchschnittliches spezifisches Gewicht von ungefähr 2,7 g/ccm, die Erde insgesamt aber ein spezifisches Gewicht von 5,5 g/ccm.

zähplastisches Modell


Aufgabe

Beschreibe die Eigenschaften der Wunderknete. Man kann sie als Modell von zähplastischem Material hernehmen.


Aufgabe
Fülle die Lücken und trage den Text nach richtiger Lösung in Dein Heft ein.

Die äußere Schale der Erde ist die Erdkruste , die fest ist. Sie hat ein durchschnittliches spezifisches Gewicht von 2,7 g/ccm . Darunter liegt der Erdmantel. Sein Material ist zähplastisch. Da die Dichte der Erde rund 5,4 g/ccm hat, muss der Erdkern aus wesentlich schwererem Material sein als Erdkruste und Erdmantel. Die Tatsache, dass die Erde ein Magnetfeld besitzt, das nur durch bewegte Ladungen entstehen kann, muss der äußere Erdkern aus Eisen und Nickel bestehen und flüssig sein. Dass dieser flüssig ist beweist, dass S-Wellen oder Transversalwellen im Gegensatz zu P-Wellen bzw. Longitudinalwellen, die beispielsweise bei Erdbeben entstehen, vom äußeren Erdkern nicht durchgelassen werden. Der innere Erdkern muss aufgrund der Druckverhältnisse in dieser Tiefe fest sein.

Moderne Plattentektonik

Map plate tectonics world.gif

Polwanderungskurven als Nachweis der Kontinentaldrift

Aufgabe
  1. Lies die beiden Artikel
  2. Erläutere mit eigenen Worten, wie man mit Hilfe der Polwanderungskurven die Drift Nordamerikas und Eurasiens nachweisen konnte.

Der Antriebsmechanismus


Aufgabe


Oceanic spreading de.svg
  1. Beschreibe die Vorgänge in einer Lavalampe (Video) oder bereite Teewasser auf einer Herdplatte zu und beschreibe, was dabei passiert. (Lege auf die Oberfläche Papierschnitzel.)
  2. Erkläre die Vorgänge!
  3. Übertrage das Lavalampenmodell auf die Abbildung rechts.
  4. Überlege, woher die Wärme stammen könnte.
Nein, die ursprüngliche Wärme der Erde ist es nicht alleine. Nach 4,5 Milliarden Jahre wäre die Erde vollkommen abgekühlt und das Erdinnere erstarrt.


Grundbegriffe der Tektonik

Aufgabe
Blattverschiebung.jpg

Beschreibe anhand des Bildes rechts, sowie dem Material die folgenden Begriffe:

Blattverschiebung - Falte - liegende Falte - Horst - Graben

Experimente zur Plattentektonik

Aufgabe

Hinweis: Möglichkeit der Durchführung durch:

Mittelozeanische Rücken

Mid-ocean ridge topography.gif


Aufgabe


  1. Erläutere anhand obiger Animation, wie man sich die Entstehung eines Ozeanes vorstellen vorstellt!

Nachweis der Vorgänge:

2. Beschreibe anhand der obigen Quellen inwiefern man mittels von Magnetfeldanomalien quer zum atlantischen Rücken einen Nachweis für das Seafloorspreading führend kann.

Paleomagnetisme-es.png North Atlantic crust age 1996.gif
3. Wie alt ist der Atlantik höchstens? Wie kommt man zu der absoluten Datierung?

miniminiatur 4. Kläre, was "Black Smokers" sind":Black SmokerWikipedia-logo.png

5. Kläre, was "Transform Faults" sind und suche sie in der physischen Weltkarte: TransformstörungWikipedia-logo.png 6. Experimentiere wie in den Videos der KTB und versuche Transform-Faults zu erzeugen.

Kollision von ozeanischer und kontinentaler Platte

Oceanic-continental convergence Fig21oceancont.gif


Aufgabe

Grabenbildung innerhalb von Kontinenten

erzeugt mit GTOPO30-Daten des US-Geological-Survey


im Experiment


Aufgabe
  1. Das virtuelle Relief rechts zeigt einen deutschen geologischen und morphologischen Graben. Um welchen handelt es sich? Auswelcher Himmelsrichtung sieht man den Graben? Benenne die anderen Reliefeinheiten.
  2. Sieh Dir das Video des Experimentes an. Beschreibe die Vorgänge genau! Erkläre dann den Begriff Staffelbruch.
  3. Welche Art von Konvektionsströmungen müssen unter dem Rhein vorhanden sein.
  4. Finde Hinweise auf die noch vorhandene Aktivität des Grabens.

[Geologie eines deutschen Grabens]


Phasen der Entstehung eines Ozeans

Great Rift Valley map-de.svg
  • Phase I: Grabenbildung
  • Phase II: Beginnendes Eindringen von Meerwasser
  • Phase III: Füllung des Grabens mit Meerwasser
  • Phase IV: Entstehung eines zentralen Rückens mit Förderung von Magma


Aufgabe
  1. Ordne die Beispiele den Phasen zu (Atlas) und notiere die Beispiele für die einzelnen Phasen im Heft!
  2. Finde weitere Beisiele im Atlas!

Zur Erholung und Erbauung!

Kollision von Kontinenten

erzeugt aus GTOPO30-Daten



Aufgabe
  1. Beschreibe die Vorgänge mit Zeitangaben, die zur Bildung des Himalayas führten.
  2. Übertrage das Modell der Entstehung des Himalayas auf die Entstehung der Alpen (Tektonische Karte)


  1. Wiederholung: Gliedere die Reliefeinheiten auf der Karte oben rechts.
  2. Wiederholung: Zu welchem der beiden großen Gebirgsgürtel gehört der Himalaya und wann im Verlauf der Erdgeschichte fand die Bildung des Kettengebirgsgürtels statt?
  3. Wiederholung: Welche weiteren Gebirgsbildungsphasen kennt man und wann liefen diese ab?
  4. Beschreibe anhand von einem der drei Videos die Vorgänge bei der Kollision Indiens mit der eurasischen Platte!

Zusammenschau

Plattengrenzen.png


Aufgabe
Beschreibe die tektonischen Vorgänge ausgehende von divergierenden Strömungen unter Ozeanen bzw. Kontinnten im Zusammenhang
Tiefseegräben
Vulkanismus
Erdbeben und Tsunamis
Erdbeben


Aufgabe
  1. Beschreibe das Auftreten von "aktuellen" Erdbeben Globaler seismischer Monitor - GFZ-Potsdam!
  2. Beschreibe die "aktuellen Tsunamiwarnungen Tsunami Observation NOAA!
  3. Erkläre die Zusammenhänge!

Interaktive Übungen

Die größten Erdplatten

Folgen der Kontinentalverschiebung

Ordne die Effekte den folgenden Prozessen zu, indem du die Begriffe in das entsprechende Feld ziehst.

Subduktionszone.png Faltengebirge Tiefseegräben Erdbeben Aufschmelzen alten Gesteins Platten driften aufeinander Vulkanismus
Ridge render.jpg Mittelozeanische Rücken Bildung neuen Gesteins Platten driften auseinander Vulkanismus

Unsere Erde: Schalenbau und Plattentektonik