Wissenschaftler von der Scripps Institution of Oceanography an der University of California in San Diego haben einen neuen Mechanismus identifiziert, der die massiven tektonischen Platten der Erde antreibt und neue Erkenntnisse für die andauernden Debatten gibt, die sich um die Frage drehen, wie stark geologische Kräfte – von Erdbebenrissen bis zur Gebirgsbildung – den Planeten gestalten.
Wissenschaftler, die tektonische Bewegungen studieren, wissen seit Jahrzehnten, dass die ablaufenden “Zug”- und “Drück”-Bewegungen der Platten für die Gestaltung kontinentaler Strukturen rund um den Globus verantwortlich sind. Beispielsweise befinden sich Vulkane normalerweise in Regionen, wo Platten auseinander driften oder zusammentreffen. Die Scripps Wissenschaftler Steve Cande und Dave Stegman haben jetzt eine neue Kraft entdeckt, welche die Plattentektonik antreibt: Plumes aus heißem Magma, die aus dem tiefen Erdinneren aufsteigen. Ihre Arbeit wird der Ausgabe vom 7. Juli des Journals Nature veröffentlicht.
Unter Verwendung analytischer Methoden, um die Plattenbewegungen während der Erdgeschichte zu verfolgen, liefert die Forschungsarbeit von Cande und Stegman Beweise dafür, dass solche Mantelplume-“Hot Spots” neben den Zug- und Drück-Kräften als ein zusätzlicher tektonischer Antrieb agieren könnten. Die Strukturen können Millionen Jahre überdauern und sind heute an Orten wie Hawaii, Island und den Galapagos Inseln aktiv.
Ihre neuen Ergebnisse beschreiben eine klare Verbindung zwischen der Ankunft einer mächtigen Mantelplume vor etwa 70 Millionen Jahren und der schnellen Bewegung der Indischen Platte, die als Folge der Überlagerung von der Position der Mantelplume weggedrückt wurde. Die Ankunft der Plume erzeugte im Westen Indiens auch enorme Formationen aus vulkanischem Gestein, die jetzt als “Deccan flood basalts” bekannt sind und direkt vor dem Massensterben der Dinosaurier ausbrachen. Der Indische Kontinent ist seitdem nordwärts gedriftet und mit Asien kollidiert, aber die ursprüngliche Ankunftsregion der Plume blieb bis heute vulkanisch aktiv und ließ kürzlich die Insel Réunion in der Nähe von Madagaskar entstehen.
Das Team erkannte auch, dass diese “Plume-Druck”-Kraft an anderen tektonischen Platten am Werk war und ebenfalls Druck auf Afrika ausübte, allerdings in die entgegengesetzte Richtung.
“Vor der Ankunft der Plume driftete die Afrikanische Platte langsam, aber dann stoppte sie komplett zu der Zeit als die Indische Platte schneller wurde”, erklärt Stegman, ein Assistenzprofessor für Geophysik am Cecil H. And Ida M. Green Institute of Geophysik und planetare Physik der Scripps Institution. “Es wurde klar, dass die Bewegungen der Indischen Platte und der Afrikanischen Platte synchronisiert wurden und der Réunion Hot Spot die gemeinsame Verbindung war.”
Nachdem die Kraft der Plume abgenommen hatte, kehrte die Bewegung der Afrikanischen Platte zu ihrer vorherigen Geschwindigkeit zurück, während Indien langsamer wurde.
“Es gibt eine dramatische Verlangsamung in der nordwärts gerichteten Bewegung der Indischen Platte vor etwa 50 Millionen Jahren, die lange Zeit der Kollision Indiens mit der Eurasischen Platte zugeschrieben wurde”, sagte Cande, Professor für marine Geophysik an der Geosciences Research Division der Scripps Institution. “Ein Anhaltspunkt unserer Studie ist, dass die Verlangsamung nur die Abschwächung der Mantelplume reflektieren könnte – die eigentliche Kollision könnte etwas später stattgefunden haben.”
Die National Science Foundation unterstützte das Forschungsprojekt finanziell.
Quelle: http://scrippsnews.ucsd.edu/Releases/?releaseID=1178
(THK)
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