Unter den Westalpen tanzen kilometergroße Jo-Jos

17. April 2011, 16:27
31 Postings

Schweizer Forscher bestätigen theoretische Modelle: "Schnelles" Auf und Ab gewaltiger Felsmassen

Bern - Die Vorgänge in Subduktionszonen, in denen sich eine tektonische Platte unter eine andere schiebt und zum Beispiel ein Gebirge auftürmt, können naturgemäß nicht direkt beobachtet werden. Um diese Prozesse, bei denen gigantische Energiemengen umgesetzt werden, dennoch zu verstehen, kombinierten Schweizer Forscher zusammen mit italienischen und australischen Kollegen feldgeologische und geophysikalische Untersuchungen mit Modellrechnungen. Dabei konnten sie einen tektonischen "Jo-Jo-Effekt", wie er von manchen Theoretikern postuliert wird, erstmals durch Messungen bestätigen: Dabei werden riesige Gesteinsbrocken an Plattenrändern wie Jo-Jos mehrmals nach oben und unten bewegt, schreiben die Forscher um Martin Engi von der Universität Bern im Fachjournal "Nature Geoscience".

Die Geologen entnahmen in der Region zwischen Turin und dem Monte-Rosa-Massiv Gesteinsproben, die sie im Labor datierten. Anhand der Zusammensetzung von Kristallen können die Forscher zudem die Druck- und Temperaturbedingungen rekonstruieren, unter denen diese gebildet wurden. Dies gibt Aufschluss über die Tiefe, in der ein Gestein entstanden ist, da der Druck mit der Tiefe zunimmt. 

Gewaltige Massen in Bewegung

"Die Quintessenz unserer Messungen ist, dass einige Gesteinsfragmente in den Westalpen zunächst in eine Tiefe von 65 Kilometern versenkt, dann innerhalb von rund 18 Millionen Jahren um 25 Kilometer hinaufgepresst und dann wieder um 20 Kilometer versenkt worden sind, bevor sie schließlich zur Erdoberfläche transportiert wurden", fasst Engi die Ergebnisse zusammen. Damit hat die Jo-Jo-Subduktion über einen relativ kurzen Zeitraum stattgefunden. Zum Vergleich: Ein Gebirgsgürtel bildet sich normalerweise in 50 bis 100 Millionen Jahren.

Das Forscherteam konnte auch die Dimension der verschobenen Gesteinspakete bestimmen. "Die Brocken weisen eine Größe von bis zu 10 mal 30 mal 50 Kilometern auf", sagt Engi. Laut dem Geologen stellt sich nun die Frage, ob die Mobilität solcher Krustenfragmente in Subduktionszonen weit verbreitet ist und bisher einfach nicht erkannt wurde, oder ob spezielle Bedingungen in den Westalpen ein Ausnahmephänomen produziert haben. Dies soll nun in weiteren Untersuchungen geklärt werden. (red)

  • Dieser Quarzit wurde in 
etwa 60 bis 80 Kilometern Tiefe am Plattenrand gebildet. Und bevor jemand postet: Die Euromünze dient als Größenvergleich.
    foto: martin engi

    Dieser Quarzit wurde in etwa 60 bis 80 Kilometern Tiefe am Plattenrand gebildet. Und bevor jemand postet: Die Euromünze dient als Größenvergleich.

Share if you care.