Die tektonischen Platten der Lithosphäre der Erde.

Die Lithosphäre (aus dem Griechischen für „felsige“ Kugel) ist die feste, äußerste Hülle eines felsigen Planeten. Im Fall der Erde umfasst die Lithosphäre die Kruste und die obere Schicht des Mantels, die mit der Kruste verbunden ist. Die Lithosphäre enthält eine große Vielfalt an Mineralien. Darüber hinaus steht sie in ständiger Wechselwirkung mit der Atmosphäre und der Hydrosphäre.

Die Lithosphäre der Erde bietet uns die „terra firma“, auf der wir leben. Um unser Leben zu erhalten, brauchen wir Zugang zu Luft, Wasser, Boden und Sonnenlicht, und wir brauchen die von Pflanzen und Tieren geschaffenen Ökosysteme. Die Lithosphäre ermöglicht uns den gleichzeitigen Zugang zu all diesen Dingen. Während wir auf der Lithosphäre leben, sind wir von Luft umgeben, erhalten die Wärme und das Licht der Sonne und haben Zugang zu Süßwasser und verschiedenen Mineralien, die wir für unsere häuslichen, landwirtschaftlichen und industriellen Aktivitäten nutzen.

Plattentektonik

Bei der Bildung der Lithosphäre sind die Erdkruste und der obere Erdmantel miteinander verbunden, aber sie unterscheiden sich in ihrer chemischen Zusammensetzung. Die Grenze, die diesen Wechsel in der chemischen Zusammensetzung markiert, ist als Mohorovičić-Diskontinuität (oder Moho-Diskontinuität) bekannt.

Das kennzeichnende Merkmal der Lithosphäre ist also nicht ihre Zusammensetzung, sondern ihre Fließeigenschaften. Sie schwimmt auf der Asthenosphäre, der wärmeerweichten Schicht des Erdmantels unterhalb der Lithosphäre. Die Lithosphäre ist in relativ feste Teile zersplittert, die als tektonische Platten bezeichnet werden und die sich unabhängig voneinander bewegen. Diese Bewegung der lithosphärischen Platten über die Asthenosphäre wird als Plattentektonik bezeichnet.

Ozeanisch / Kontinental

Kontinental / Kontinental

Ozeanisch / Oceanic

Zwei Arten von Lithosphäre

Es gibt zwei Arten von Lithosphäre: Die ozeanische Lithosphäre, auch ozeanische Kruste genannt, und die kontinentale Lithosphäre, auch kontinentale Kruste genannt. Die ozeanische Kruste ist der Teil der Erdlithosphäre, der in den Ozeanbecken an die Oberfläche kommt. Die kontinentale Kruste ist die Gesteinsschicht, aus der die Kontinente und die flachen Meeresböden in Küstennähe, die so genannten Kontinentalschelfe, bestehen. Die beiden Arten von Kruste unterscheiden sich in ihrer Zusammensetzung, Dichte und Dicke. Insgesamt ist die ozeanische Kruste dünner, aber dichter als die kontinentale Kruste.

Die ozeanische Kruste ist im Allgemeinen weniger als 10 Kilometer (km) dick, und ihre mittlere Dichte beträgt etwa 3,3 Gramm pro Kubikzentimeter (g/cm3). Die Dicke der kontinentalen Kruste reicht von 20 bis 80 km, und ihre Dichte beträgt weniger als 3 g/cm3.

Die ozeanische Kruste. Die Zunahme des geschätzten Alters des Materials wird durch eine Farbabstufung von Rot über Gelb und Grün zu Blau angezeigt. Dunkelrot steht für neu gebildetes Material; dunkelblau für Kruste, die 180 Millionen Jahre alt ist. (Dunkelgraue Flächen stellen Landmassen dar; hellgraue Flächen zeigen sedimentbedeckte Kontinentalschelfe an.)

Wenn aktive Ränder kontinentaler Kruste in Regionen, die als Subduktionszonen bekannt sind, auf ozeanische Kruste treffen, sinkt die ozeanische Kruste aufgrund des Dichteunterschieds normalerweise unter die kontinentale Kruste und wird in den Erdmantel zurückgeführt. Gleichzeitig wird an mittelozeanischen Rücken ständig neue ozeanische Kruste aus Mantelmaterial gebildet. Außerdem wird die ozeanische Lithosphäre mit zunehmendem Alter kühler und dichter, was dazu führt, dass bei der Konvergenz zweier ozeanischer Platten die ältere Platte unter die jüngere abtaucht. Infolge dieser Prozesse ist der größte Teil der heutigen ozeanischen Kruste weniger als 200 Millionen Jahre alt.

Die kontinentale Kruste hingegen wird nur selten subduziert oder in den Erdmantel zurückgeführt. Aus diesem Grund befinden sich die ältesten Gesteine der Erde in den stabilen „Kratonen“ der Kontinente und nicht in der wiederholt recycelten ozeanischen Kruste. (Ein Kraton ist ein stabiler Teil der kontinentalen Kruste, der die Verschmelzung und Aufspaltung der Kontinente seit 500 Millionen Jahren oder mehr überstanden hat.) Das älteste kontinentale Gestein ist der Acasta-Gneis mit einem geschätzten Alter von 4,01 Milliarden (4,01×109) Jahren.

Zusammensetzung der ozeanischen Kruste

Die ozeanische Kruste besteht hauptsächlich aus mafischem Gestein. Der Begriff mafisch wird auf Silikatminerale und Gesteine angewendet, die hohe Konzentrationen relativ schwerer Elemente, insbesondere Magnesium und Eisen, aufweisen. Das Wort „mafisch“ setzt sich aus den Buchstaben Magnesium und Ferrum, dem lateinischen Wort für Eisen, zusammen.

Mafische Minerale sind in der Regel dunkel gefärbt. Häufige gesteinsbildende mafische Minerale sind Olivin, Pyroxen, Amphibol, Biotit und andere Glimmer, Augit und kalziumreiche Plagioklas-Feldspäte. Häufige mafische Gesteine sind Basalt und Gabbro.

Zusammensetzung der kontinentalen Kruste

Der nordamerikanische Krater.

Die kontinentale Kruste besteht überwiegend aus felsischen Gesteinen. Der Begriff „felsisch“ bezieht sich auf Silikatminerale, Magmen und Gesteine, die reich an Kieselsäure und leichten Elementen wie Sauerstoff, Aluminium, Natrium und Kalium sind. Das Wort „felsisch“ setzt sich aus den Buchstaben der Wörter Feldspat und Kieselsäure zusammen. Felsische Minerale haben in der Regel eine helle Farbe. Zu den gängigen felsischen Mineralen gehören Quarz, Biotit, Muskovit, Hornblende, Orthoklas und natriumreiche Plagioklas-Feldspäte. Das häufigste felsische Gestein ist Granit.

Es ist umstritten, ob die Menge der kontinentalen Kruste im Laufe der geologischen Zeit zu- oder abgenommen hat oder konstant geblieben ist. Ein Modell legt nahe, dass die kontinentale Kruste vor 3,7 Milliarden Jahren weniger als 10 Prozent der heutigen Menge ausmachte. Vor 3,0 Milliarden Jahren stieg dieser Anteil auf etwa 25 Prozent, und vor etwa 2,6 Milliarden Jahren betrug er etwa 60 Prozent der heutigen Menge (Taylor und McLennan 1995). Es wird angenommen, dass das Wachstum der kontinentalen Kruste in „Schüben“ stattfand, was fünf Episoden erhöhter Produktion im Laufe der geologischen Zeit entspricht (siehe Grafik bei Butler).

Siehe auch

• Asthenosphäre
• Erde
• Erdatmosphäre
• Biosphäre
• Kryosphäre
• Hydrosphäre
• Plattentektonik

• Butler, Rob. Die Entstehung neuer Kontinente. http://earth.leeds.ac.uk/assyntgeology/extra_info/ehistory.htm Zugriff am 29.01.2006
• Erdkruste, Lithosphäre und Asthenosphäre
• Kruste und Lithosphäre
• Stanley Chernicoff und Donna Whitney. Geology. An Introduction to Physical Geology, 4. Aufl., Pearson 2007
• Saal, A.L., Rudnick R.L., Ravizza G.E. & Hart S.R. 1998. Re-Os-Isotopenbeweise für die Zusammensetzung, Bildung und das Alter der unteren Kruste. Nature 39317, 1998.
• Taylor und McLennan. 1995. Model of growth of continental crust through time in John Victor Walther 2005, Essentials Of Geochemistry. ein & Bartlett. ISBN 0763726427
• von Huene, R. und D.W. Scholl, 1991. „Beobachtungen an konvergenten Rändern über Sedimentsubduktion, Subduktionserosion und das Wachstum kontinentaler Kruste“. Reviews of Geophysics 29: 279-316.

Alle Links abgerufen am 24. Juli 2018.

• Zusammensetzung der kontinentalen Kruste