© Dieter Kist

Erd-Expansion

Betrachten wir die Erdoberfläche mit den recht jungen Ozeanböden, so sehen wir, dass fast der gesamte Meeresgrund in den letzten 180 Millionen Jahren neu gebildet wurde. Sollte dass ein Zuwachs sein, hätte sich die Oberfläche ca. verdreifacht und das Volumen ca. verzehnfacht. Die Kontinente sind der ältere Teil (bis 4,6 Milliarden alt), auch dort lassen sich alte fossile Meere aufzeigen.

Die Erdkruste und der äußere obere Erdmantel bilden die Lithosphäre der Erde, eine im Allgemeinen als Gestein bezeichnete starre Masse. Durch Alfred Wegener ist von Platten und Kontinentverschiebung die Rede. Unterhalb der durch Auskühlung starr gewordenen Erdkruste befindet sich die zähe und feste Übergangszone, die Asthenosphäre. Darauf bilden Erdmantel und Erdkern einen mächtigen viskosen Bereich, wobei ein Teil des Erdkerns aufgrund seiner Dichte von fester Struktur und nicht flüssig ist.

Expansion über Ozean

Die Größe der Oberfläche der Erdkontinente entspricht in etwa der des Mars. Die Ozeanböden sind recht junge Gesteinsschichten im Verhältnis zum Alter der Erde, zumal der Zuwachs andauert: 4500 Millionen Jahre zu 180 Millionen (bis heute).

Im Laufe der 4,5 Milliarden Jahre gab es sicherlich die unterschiedlichsten Expansionseinflüsse und unterschiedliche Erdentwicklungs­stufen. Eine bedeutende Stufe ist die des Pangea-Kontinentes. In meinen Überlegungen spielt Ganz-Erde (Pangaea, altgriechisch) als Gesamtoberfläche der Erde eine Rolle. Die geologisch sehr alten Kerngebiete der Kontinente (vielleicht 50 %) werden als Kratone bezeichnet. Gemeinsames Alter bedeutet auch, dass diese einst eine gemeinsame Erdoberfläche (mit den noch älteren Oberflächen) bildeten.

Expansionsrisse und Zuwachszonen nahmen, da tiefer gelegen, meist das Wasser der Ozeane auf und veränderten so die optische Erscheinung der Erde. Während der starre Krustenbereich mit dem oberen Mantel, soweit dieser fest ist, sich bei einer Expansion durch Aufbrechen der Hülle der neuen Größe anpasst, können der Mantel sowie der Kern als überwiegend viskose Masse permanent mitwachsen.

Dieter Kist; Erdkruste einst und jetztErdkruste einst und jetzt; D.K.

 


Dieter Kist; Erdgröße heute und vor 180 Mio. JahrenErdgröße heute und vor 180 Mio. Jahren; D.K.


Dieser Skizze nach hätte die Erde eine Erhöhung (Kontinent-Kalotte) von ca. 400 km; bekanntlich haben die höchsten Berge Höhen von 8 bis 9 km. Der äußere Bereich der Erde hat eine geringere Dichte, ist somit leichter und schwimmt auf der zähen Mantelmasse wie ein Eisberg. Die starre Kruste kann der Statik nur durch Bruch entgegenwirken; unterhalb der festen Masse erreicht die schwach viskose Materie den Ausgleich mittels Faltung. Das Brechen der Kruste ist ein ständiger Prozess, welcher der Expansion unterworfen ist. Die entstandenen Risse füllen sich von unten z. B. mit Gesteinsmasse und von oben mit Sedimenten oder auch Magma aus der Erde. Permanenter Gesteinsabrieb durch Brüche sammelt sich letztendlich am Boden der Ozeane. Mantel-Plume, Mantel-Diapir (Hotspot) sind Benennungen der

Aktivitätszonen des Erdmantels. Hotspots am Rand der Kontinentalplatten und Plume sind vulkanische Tätigkeiten innerhalb der Fläche dieser Platten.

Wenn die 30 % Kontinentalkruste der Erde einst die gesamte Oberfläche darstellten, dann entspricht das in etwa der Marsoberfläche, wobei der Mars nur ca. 10 % der Erdmassenmenge besitzt.

 

   Schild (orange) und Tafel (pink) 

Schilde sind die ersten bekannten kontinentalen Krusten (4,6 Milliarden Jahre), die tieferen Flächen (Tafeln) wurden Sammelflächen von Sedimenten. Diese Flächen aus dem Präkambrium als Oberfläche der Erde gedacht, entsprechen ca. 30 %; dementsprechend ca. 10 % der Masse. Das würde eine Masse von 1 % zur heutigen Erde bedeuten.

Zitat 1-3 aus http://www.scinexx.de/wissen-aktuell-17079-2014-01-14.html: „Vor rund 2,7 Milliarden Jahren soll unser Planet demnach noch zu 97 Prozent von Wasser bedeckt gewesen sein.“ Zitat 2:  „Die sogenannte Temagami Formation besteht aus eisenhaltigen Ablagerungen und bildete sich vor 2,7 Milliarden Jahren. Frühere Arbeiten hatten bereits gezeigt, dass diese Gesteine nur Stoffe enthalten, die ursprünglich im Meerwasser gelöst waren.“  Zitat 3 "Wäre die Erde im Neoarchaikum, wie durch Computermodelle errechnet, noch zu mehr als 97 Prozent mit Wasser bedeckt gewesen, hätte sich dieses geochemische Signal gar nicht bilden können", so Michael Bau/ Jacobs University (Geology, 2014; doi: 10.1130/G35014.1) Betrachten wir die globale Größe der Erde vor der Bildung der heutigen Ozeane, so müssen sich diese Größenverhältnisse auf die Menge der Massen auswirken, wie z.B. auf Gestein und Wasser. Daraus resultieren Ozean- und Kontinentgröße (kein verschieben sondern ein auseinander driften, also Expansion der Erde).

Neben der Ozeanbodenspreizung, die kontinuierlich seit 200 Mill. Jahren vonstatten ging und ein Resultat des anwachsenden Erdinnern ist, bricht die neu geschaffene Erdkruste (Ozeanboden) winklig zum erzeugten Ozeanrücken auf. Der neu erzeugte Ozeanboden bildet sich jeweils nach dem Erstarren des Magmas. Das heißt, das Anwachsen der Erdmasse erzeugt unterschiedlich große Kalotten, die um sich dem neuen Erdumfang anzupassen, aufbrechen und evtl. verschieben (hier spielen Gewicht und Bruchform der einzelnen Teile eine Rolle). 

180 Mill. Jahre Expansion


Der Zuwachs (siehe Ozeangebiete) innerhalb der letzten 180 Mill. Jahre hat den Erdkörper beträchtlich anwachsen lassen. Das Volumen konnte inmitten der Erde global anwachsen, da die Masse sich in viskoser Form mehrte.

Dieter Kist; Vergleich Erdkörper: vor 180 Mill. Jahren bis Heute (Zuwachs)Volumenanwuchs innerhalb von 180 Mill. Jahren; D.K.

 

 

Die spröde und harte Lithosphäre konnte aber nur durch Aufbrechen an der Expansion teilhaben. Das heißt: die Kruste des Planeten ist durch den inneren Druck aufgebrochen, es entstanden Kalotten, die den Erdkörper bedeckten.

 


Dieter Kist; Kontinentkalotten auf Erdkörper verteiltKontinentkalotten auf Erdkörper verteilt


So wächst der Erdball an und die Kalotten nicht, wobei der Ozeanboden in der Übergangszeit viskoser Natur gewesen sein dürfte; damit sinken die Ränder der Kalotte in eine langsam spröde werdende Masse ein und es entstehen die Tiefseerinnen.




Tiefseerinnen und Kontinente

Dieter Kist; Tiefseerinnen im pazifischen OzeanAbdrücke der Kontinentalkalotten = Tiefseerinnen

Der Zuwachs in den letzten 180 Millionen Jahren, der sich in den Ozeanen widerspiegelt, wird besonders an den Rändern des pazifischen Ozeans durch Tiefseerinnen begleitet. Hier zeichnen sich Abdrücke der Kontinentalkalotten ab. Die Kontinente einer wesentlich kleineren Erdkugel haben somit eine engere Rundung. Das höchste  Gewicht ist somit am Rande der Kontinente.

 

Dietrer Kist; Bruchteile der Erdkruste (Kalotte) brechen in sich zusammenzusammengebrochene Kontinentalkalotte

 

Die Kalotte der Kruste von vor 180 Mill. Jahren wäre allerdings einige 100 km hoch, was aus den unterschiedlichsten Gründen nicht möglich ist. Die Steinmasse bricht in sich zusammen und verteilt sich auf einen engeren Raum.

 

Isostasie, Extension und Kompression

Isostasie = Gleichstand der kontinentalen Bruchstellen, hier spielen Dichte (hier Halbwertzeit), Größe und die Viskosität der Asthenosphäre, auf dem die Bruchteile „schwimmen“, eine Rolle und entscheiden somit die Höhe der Landschaft (Gebirge).

Dierter Kist; Ausrichtung der Kalottenteile nach dem eigenen GleichgewichtIsostasie (Gleichgewicht)

 

Kalottenteile können sich nach dem eigenen Gleichgewicht ausrichten

 

Dieter Kist; Die Viskosität des Erdmantels lässt ausgleichende Bewegungen zum Schwerpunkt zu.

Die Viskosität des Erdmantels lässt ausgleichende Bewegungen zum Schwerpunkt zu.


Die farbigen Streifen auf der Skizze deuten die sedimentierten Ablagerungen an, die sich auch verschieben können wie Erdrutsche.