Unter der Sierra Nevada in Kalifornien haben Wissenschaftler ein seltenes PhÀnomen beobachtet, das die Dynamik der Erdkruste beleuchtet.
Die Gesteine der LithosphÀre, die dichter sind als der darunter liegende Mantel, können in diesen absinken, ein Prozess, der als Delamination bezeichnet wird. Diese lange diskutierte Theorie findet nun eine BestÀtigung durch Forschungen unter der Sierra Nevada in Kalifornien.
Blick von der Internationalen Raumstation (ISS) auf die Berge der Sierra Nevada (Kalifornien), die durch die Delamination der Erdkruste entstanden sind. Bild: NASA
Vera Schulte-Pelkum und Deborah Kilb haben seismische Wellen genutzt, um die untere Kruste und den oberen Mantel unter der Sierra Nevada zu untersuchen. Ihre Analyse zeigt eine Zone seismischer AktivitÀt in ungewöhnlichen Tiefen, was auf einen laufenden Delaminationsprozess hindeutet.
Die seismischen Daten zeigen eine deutliche Schicht im Mantel, die im Norden weniger ausgeprĂ€gt ist. Dies bestĂ€tigt die Hypothese, dass ein Teil der LithosphĂ€re unter der sĂŒdlichen Sierra vor Millionen von Jahren abgesunken ist, ein PhĂ€nomen, das sich möglicherweise nach Norden ausbreitet.
Das Auftreten tiefer Erdbeben in der zentralen Sierra erklĂ€rt sich durch die FĂ€higkeit der kalten, kontinentalen LithosphĂ€re, zu brechen. Diese Entdeckungen stimmen mit frĂŒheren Studien zur Struktur der Erdkruste in dieser Region ĂŒberein.
Diese Forschung liefert greifbare Beweise fĂŒr einen bedeutenden geologischen Prozess und bietet neue Einblicke in die Entstehung und Entwicklung von Kontinenten. Die Sierra Nevada erweist sich als natĂŒrliches Labor zur Erforschung dieser PhĂ€nomene.
Wissenschaftler schÀtzen, dass die Delamination unter der Sierra Nevada seit mindestens 3 Millionen Jahren andauert. Diese Studie unterstreicht die Bedeutung des VerstÀndnisses der inneren Mechanismen unseres Planeten, um seine geologische Geschichte besser zu erfassen.
Was ist lithosphÀrische Delamination?
LithosphĂ€rische Delamination ist ein geologischer Prozess, bei dem ein Teil der LithosphĂ€re, der starren Ă€uĂeren Schicht der Erde, sich ablöst und in den darunter liegenden Mantel absinkt. Dieses PhĂ€nomen tritt auf, wenn die LithosphĂ€re dichter wird als der Mantel, oft aufgrund von AbkĂŒhlungsprozessen oder chemischer Zusammensetzung.
Dieser Prozess spielt eine entscheidende Rolle bei der Entstehung und Entwicklung von Kontinenten. Er ermöglicht das Recycling von Materialien der Erdkruste in den Mantel und beeinflusst so die Plattentektonik und die Gebirgsbildung.
Die Delamination kann auch bestimmte Arten von tiefen Erdbeben erklĂ€ren, wie sie unter der Sierra Nevada beobachtet wurden. Diese Erdbeben sind das Ergebnis der Bruchbildung in der kalten und starren LithosphĂ€re, anstatt der plastischen Verformung, die typisch fĂŒr warme Materialien ist.
Das VerstÀndnis dieses Prozesses hilft Wissenschaftlern, seismische Daten besser zu interpretieren und die geologische Geschichte betroffener Regionen zu rekonstruieren. Dies eröffnet neue Perspektiven auf die innere Dynamik unseres Planeten.
Wie enthĂŒllen seismische Wellen die Struktur der Erde?
Seismische Wellen, die durch Erdbeben oder Explosionen erzeugt werden, durchqueren die Erde und werden durch die verschiedenen Schichten, auf die sie treffen, verÀndert. Diese VerÀnderungen ermöglichen es Wissenschaftlern, die Zusammensetzung und Struktur der inneren Schichten der Erde abzuleiten.
Die Technik der EmpfÀngerfunktion, die in dieser Studie verwendet wurde, analysiert, wie sich seismische Wellen verÀndern, wenn sie die Grenzen zwischen verschiedenen geologischen Schichten durchqueren. Dies ermöglicht eine prÀzise Kartierung der Grenzen zwischen Kruste und Mantel.
Durch die Untersuchung von Variationen in den seismischen Daten können Forscher spezifische geologische Strukturen identifizieren, wie zum Beispiel Schichten der LithosphĂ€re, die in den Mantel absinken. Diese Methode ist entscheidend fĂŒr das VerstĂ€ndnis komplexer geodynamischer Prozesse.
Fortschritte in der Analyse seismischer Daten, kombiniert mit umfassenden Erdbebenkatalogen wie ComCat, bieten ein einzigartiges Fenster in die inneren Prozesse der Erde. Dies ermöglicht ein besseres VerstÀndnis der Mechanismen der Kontinent- und Gebirgsbildung.