Entstehung von Hot Spot-Vulkanen - Max-Wissen

ARBEITSBLATTEntstehung von Hot Spot-Vulkanen1AUFGABENBeschriften Sie mithilfe des Arbeitsmaterials A2 die Abbildung unter A1!Erläutern Sie, wie es im Laufe von Millionen von Jahren zur Bildung der Hawaii-Inselkette kam!A1: SCHNITT DURCH DIE OZEANISCHE ERDKRUSTE UND DEN ERDMANTEL660 km2900 km(Grafik: „Schnitt durch die ozeanische Erdkruste und den Erdmantel“/MPI für Chemie)A2: WIE ENTSTEHEN HOT SPOT-VULKANE?Geologen haben anhand von Gesteinsproben der Ozeanböden im Atlantik festgestellt, dass diese höchstens 200 Millionen Jahre altsind. Die kontinentale Kruste ist dagegen durchschnittlich zwei Milliarden Jahre alt. Gibt es einen Prozess, durch den sich dieOzeanböden kontinuierlich erneuern? Die Antwort liefert die bis heute gültige Theorie der Plattentektonik. Danach dringt an denmittelozeanischen Schwellen ständig Gestein aus dem Erdmantel nach oben. Die neue Erdkruste, die sich dabei bildet, wandert inForm großer Platten mit einer Geschwindigkeit von bis zu zehn Zentimetern pro Jahr wie ein Förderband nach beiden Seiten überden Erdmantel hinweg.Zwei kontinentale Platten können dabei zusammenstoßen oder sich übereinander schieben. So entstanden Gebirge wie derHimalaya. Zum Glück erweisen sich die Kontinente dabei als weitgehend stabil. Die ozeanischen Platten dagegen werdenspätestens nach 200 Millionen Jahren an so genannten Subduktionszonen wieder vom Erdmantel verschluckt. Während nurhochpräzise Messgeräte diese unterirdischen Vorgänge registrieren können, haben sie oberirdisch sehr wohl spürbare Auswirkungenin Form von Erdbeben und Vulkanausbrüchen.➔

ARBEITSBLATTEntstehung von Hot Spot-Vulkanen1➔EIN SCHWEIßBRENNER LÄSST VULKANE WACHSENEines der aktivsten Vulkanfelder der Erde bilden die Inseln von Hawaii. Diese entstehen durch gewaltige Eruptionen, bei denen soviel Lava nach oben geschleudert wird, dass in weniger als einer Million Jahre zum Teil Kilometer hohe Vulkankegel aus dem Ozeanwachsen. Danach erlöschen die Vulkane und versinken unter ihrem eigenen Gewicht immer tiefer im Meeresboden; vieleverschwinden mit der Zeit ganz unter der Wasseroberfläche.Forscher fasziniert die Tatsache, dass die einzelnen Schlote dieser Vulkankette von Nordwesten nach Südosten immer jüngerwerden. Der Grund: Unter der Inselkette, etwa 100 Kilometer tief im Erdmantel, sitzt ein so genannter Hot Spot. Wie ein gigantischerSchweißbrenner erzeugt dieser Gesteinsschmelzen, die sich durch die feste ozeanische Kruste fressen und zunächst einen„Unterwasservulkan“ (Sea Mount) bilden, der dann zu einer Vulkaninsel emporwachsen kann. Da die Erdkruste über den Erdmantelhinweg wandert, trägt sie den Vulkan jedoch von seiner Quelle fort, so dass er schließlich erkaltet. An seiner Stelle lässt der„Schweißbrenner“ wieder einen neuen Vulkan wachsen.PILZE AUS HEIßEM MAGMAWelche Ursachen haben Hot Spots? Auch für dieses Problem haben Forscher heute eine Theorie parat: Eine besonders heiße, abergenerell feste Gesteinsschicht aus dem Erdmantel wird instabil und quillt pilzförmig nach oben. Infolge des sinkenden Drucks naheder Oberfläche des Erdmantels, beginnt dieser so genannte Mantle Plume in etwa 100 Kilometern Tiefe zu schmelzen. Die Schmelze,Magma genannt, steigt durch Risse oder selbst gebahnte Kanäle in so genannte Magmakammern in fünf bis zehn Kilometern Tiefeauf, nahe der Basis des Vulkans. In den Magmakammern beginnt das frische Mantelmagma zu kristallisieren und sich zu demMaterial zu vermischen, das schließlich als Lava an die Erdoberfläche geschleudert wird.