{"id":365,"date":"2018-04-05T13:30:09","date_gmt":"2018-04-05T13:30:09","guid":{"rendered":"http:\/\/www.geology.unibe.ch\/wp\/?p=365"},"modified":"2018-04-05T13:30:09","modified_gmt":"2018-04-05T13:30:09","slug":"subduktionszonen-wo-steine-schwitzen","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.geology.unibe.ch\/index.php\/2018\/04\/05\/subduktionszonen-wo-steine-schwitzen\/","title":{"rendered":"Subduktionszonen: Wo Steine schwitzen"},"content":{"rendered":"

Subduktionszonen: Wo Steine schwitzen<\/h1>\n

\"\"Die Plattentektonik ist das wichtigste geologische Modell zum Verst\u00e4ndnis der heutigen Erscheinung der Erde. Die Erdkruste taucht tief in den Mantel ab und wird dabei weit u\u0308ber 1000 \u00b0C erhitzt. Dabei kommt es zu einer Vielzahl geologischer Prozesse, welche wir teilweise heute direkt beobachten k\u00f6nnen. Am Tecday in Thun f\u00fchrte Prof. Thomas Pettke rund 50 Jugendliche in dieses spannende Thema ein.<\/p>\n

\"\"<\/a>Anhand etlicher Videos zeigte er, wie die Erde entstanden und aufgebaut ist. Die Kontinentalplatten bewegen sich seit Jahrmillionen auf der Erdoberfl\u00e4che. Grosskontinente entstehen und brechen wieder auseinander. Eine Animation verdeutlicht die bisherige Wanderung der Kontinente.<\/p>\n

<\/a>Ein PET-Flaschenexperiment veranschaulicht, weshalb es heute Kontinente gibt. Daf\u00fcr verantwortlich ist die sogenannte Differentiation. Aus einer ehemals homogenen Mischung entmischen sich dabei Fl\u00fcssigkeiten mit unterschiedlichen Dichten: Im Experiment schwimmt die weniger dichte Alkoholl\u00f6sung schlussendlich auf der dichteren Salzl\u00f6sung.<\/p>\n

\"Entmischung\"<\/a><\/p>\n

In einer Magmakammer im Vulkan kristallisieren w\u00e4hrend der Abk\u00fchlung Kristalle. Die Zusammensetzung der Restschmelze \u00e4ndert sich. Deshalb kristallisieren mit der Zeit andere Mineralarten. Dadurch entstehen Gesteine mit unterschiedlichen Dichten. Bei einer Subduktionszone versinkt die schwerere ozeanische Platte unter die leichtere kontinentale Platte. Geophysikalische Messungen entlang des Feuerrings rund um den Pazifik verdeutlichen, dass kalte Teile von Platten hunderte Kilometer tief in den w\u00e4rmeren Erdmantel absinken.<\/p>\n

\"Serpentinit\"<\/a><\/p>\n

<\/a>F\u00fcr die Forschung sehr wichtig ist die Frage, wie Oberfl\u00e4chen-Wasser in Tiefen von \u00fcber 50 Kilometer gelangt. Denn dieses Wasser tr\u00e4gt schliesslich zur Entstehung von Vulkanen bei. Porenwasser kann  es nicht sein, denn dieses wird bei der Subduktion von Gesteinen in die Tiefe einfach ausgepresst. Wird jedoch Wasser in die Kristallstruktur eingebaut, dann kann es bis in \u00fcber 100 Kilometer Erdtiefe transportiert werden. Solche Kristalle sind zum Beispiel Serpentinminerale. Sie entstehen durch die Umwandlung von Mantelgesteinen, sogenannten Peridotiten, die einen grossen Anteil an Olivinkristallen enthalten. Wenn diese Olivinkristalle Wasser aufnehmen, bilden sich daraus Serpentinminerale, die 12 Gewichtsprozente Wasser in ihre Kristallstruktur einbauen k\u00f6nnen. Erst wenn sich das subduzierte Gestein bis \u00fcber 600 \u00b0C aufgeheizt hat, zerfallen die Serpentinminerale und setzen das eingebaute Wasser frei.<\/p>\n

\"Wassergehalt<\/a><\/p>\n

Nach der Einf\u00fchrung erhielten die Jugendlichen die Aufgabe bei einer Reihe von Gesteinen selbst abzusch\u00e4tzen, wie viel Wasser sie enthalten k\u00f6nnten. Dazu sch\u00e4tzten sie den prozentualen Anteil wasserhaltiger Minerale in ausgelegten Gesteinsproben ab. Auf einem Formular trugen sie das Gewicht der Steine ein und berechneten die jeweiligen Gewichtsprozente des Wassergehalts im Gestein. So konnten sie herausfinden, welche Menge an Wasser in den jeweiligen Steinen enthalten ist. Die Ergebnisse waren verbl\u00fcffend. Die eine Gesteinsprobe enthielt fast 2 Deziliter Wasser und eine andere Probe weniger als 1 Milliliter – dies war den Gesteinsproben so nicht anzusehen!<\/p>\n

\"GeoBar\"<\/a><\/a>An der GeoBar ging es anschliessend darum, dass die Jugendlichen mit ihrem Geschmackssinn testen, ob sie in f\u00fcnf Wasserproben den Gehalt an Salz unterscheiden und allenfalls den Salzgehalt absch\u00e4tzen k\u00f6nnen. Die Fl\u00fcssigkeiten deckten Salzgehalte ab von reinem Wasser (0% Salz) bis hin zu Meerwasser (3.5% Salz). So wurde den Jugendlichen klar, dass es f\u00fcr genaue Messungen jeweils eine Referenzgr\u00f6sse braucht, zum Beispiel eine menschliche Tr\u00e4ne mit etwa 1% Salzgehalt.<\/p>\n

Damit leitete Thomas Pettke \u00fcber in hochpr\u00e4zise analytischen Methoden, die Geologen verwenden um den Gesteinen Informationen zu entlocken. Beispielsweise enthalten Minerale kleinste Einschl\u00fcsse mit Fl\u00fcssigkeiten oder Gasen, die bei deren Entstehung eingeschlossen wurden. In diesen Einschl\u00fcssen weisen Geologen chemische Elemente wie Blei, Zink, Kupfer oder auch Natrium und Chlor nach, die Hinweise auf die Entstehungsbedingungen liefern.<\/p>\n

\"Vulkanausbruch<\/a><\/p>\n

Zum Schluss erfuhren die Jugendlichen, dass der Wassergehalt in den Magmen die Explosivit\u00e4t der Vulkane bestimmt. Ber\u00fchmte, verheerende Vulkanausbr\u00fcche wie beim Pinatubo oder dem Mt. St. Helens haben ihren Ursprung in der Entmischung von Gasen im Magma, wenn der Druck in der Magmenquelle eines Vulkans abnimmt, \u00e4hnlich wie beim \u00d6ffnen einer gesch\u00fcttelten Mineralwasserflasche mit Kohlens\u00e4ure.<\/p>\n

<\/a>Um mehr \u00fcber so gewaltige Explosionen zu erfahren, untersuchen Geologen Gesteinsschichten, die sie im Gel\u00e4nde finden, wie z.B. auf Kos, wo sich wahrscheinlich einer der gr\u00f6ssten Ausbr\u00fcche im Mittelmeerraum w\u00e4hrend der letzten 200’000 Jahre ereignete.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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