Schwächezone in zehn bis 15 Kilometern Tiefe erklärt Deformationen Kontinente schwächer als angenommen - scinexx | Das Wissensmagazin
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Schwächezone in zehn bis 15 Kilometern Tiefe erklärt Deformationen

Kontinente schwächer als angenommen

© MMCD

Die Kontinente stehen nie still: sie wandern auf der Oberfläche der Erde, entstehen an den mittelozeanischen Rücken neu, werden an anderen Stellen wieder in die Tiefe gezogen oder zerbrechen sogar. Aber was bedingt die Stabilität eines Kontinents und damit auch die Anfälligkeit für einen Bruch oder ein seismisches Ereignis wie ein Erdbeben? Genau das haben jetzt australische Forscher untersucht und ihre Ergebnisse in der Zeitschrift Nature veröffentlicht.

Nach gängiger Lehrmeinung nimmt die Gesteinsfestigkeit der Kontinente bis zu einer Tiefe von rund 15 Kilometern zunächst zu, nimmt dann aber mit steigender Tiefe wieder ab, weil das Gestein heißer und schließlich zähflüssig wird. Doch diese Theorie kann bestimmte fundamentale Beobachtungen der Geologie nicht erklären und scheint ihnen sogar zu widersprechen.

Klaus Regenauer-Lieb, Roberto F. Weinberg und Gideon Rosenbaum von der Universität von West Australien gingen nun der kontinentalen Festigkeit näher auf den Grund. Als Methode nutzten sie so genannte dynamische Feedbackeffekte. Dies sind die Reaktionen, die der kontinentale Untergrund zeigt, wenn starke Kräfte auf ihn einwirken. Sie entwickelten numerische Modelle, die die Stärke der Kontinente als Resultat von grundlegenden physikalischen und natürlichen Feedback-Prozessen beschreiben, die teilweise bisher nicht berücksichtig worden waren.

Überraschenderweise zeigte sich dabei, dass die Kontinente erheblich schwächer sind, als zuvor angenommen. In dem bisher als am stabilsten geltenden Bereich bis in 15 Kilometer Tiefe entdeckten die Forscher eine schmale Schwächezone, in der bei Beanspruchung die größte Deformation auftritt.

„Diese Funde erklären auch den Ursprung der flach verlaufenden Zonen der Schwäche, die als detachment faults bezeichnet werden und sich in Tiefen von zehn bis 15 Kilometern Tiefe entwickeln. Sie waren zuvor nicht wirklich verstanden“, erklärt Regenauer-Lieb. „In unseren Modellen traten dort dynamische Verschiebungen auf, die den langsamen Bewegungen vor und nach realen Erdbeben sehr nahe kommen.“ Solche so genannten “slow slip events” wurden auch für das kürzlich stattgefundene Erdbeben vor Sumatra beschrieben, das einen Tsunami auslöste.

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(CSIRO, 03.08.2006 – NPO)

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