Geophysik: Ozeanische Kruste kann bis zum Erdkern absinken
© Spektrum Akademischer Verlag (Ausschnitt)
Westlich von Mittelamerika haben Wissenschaftler der Universität von Kalifornien in Stanta Cruz an der Grenze vom Erdmantel zum Erdkern ein gefaltetes Stück ozeanischer Kruste entdeckt, das vor etwa 50 Millionen Jahren unter Nordamerika versunken ist.
Damit konnten sie zum ersten Mal nachweisen, dass subduzierte Teile der Erdkruste nicht, wie bislang vermutet, im oberen Erdmantel stecken bleiben müssen. Das Forscherteam um Alexander Hutko fand außerdem Hinweise auf heiße, schlotartige Strukturen an den Kanten des absinkenden Krustenabschnitts, in denen die davon verdrängte Magma von der Mantelbasis aufsteigt.
Die etwa 300 Kilometer mächtige Gesteinsfalte reicht bis in eine Tiefe von 2900 Kilometern und besteht aus den gleichen Mineralen wie der Erdmantel, in dem sie versunken ist. Allerdings ist sie um etwa 700 Grad Celsius kühler als ihre Umgebung. Hutko und seine Kollegen konnten diesen enormen Temperatursprung, der sich über eine Distanz von nur etwa 100 Kilometer erstreckt, mit Hilfe von Erdbebenmessungen nachweisen. Die Wissenschaftler hatten aus den seismischen Daten mit aufwändigen Rechenmethoden hoch aufgelöste dreidimensionale Bilder des verbogenen und gefalteten Krustenlappens erzeugt.
Damit konnten sie zum ersten Mal nachweisen, dass subduzierte Teile der Erdkruste nicht, wie bislang vermutet, im oberen Erdmantel stecken bleiben müssen. Das Forscherteam um Alexander Hutko fand außerdem Hinweise auf heiße, schlotartige Strukturen an den Kanten des absinkenden Krustenabschnitts, in denen die davon verdrängte Magma von der Mantelbasis aufsteigt.
Die etwa 300 Kilometer mächtige Gesteinsfalte reicht bis in eine Tiefe von 2900 Kilometern und besteht aus den gleichen Mineralen wie der Erdmantel, in dem sie versunken ist. Allerdings ist sie um etwa 700 Grad Celsius kühler als ihre Umgebung. Hutko und seine Kollegen konnten diesen enormen Temperatursprung, der sich über eine Distanz von nur etwa 100 Kilometer erstreckt, mit Hilfe von Erdbebenmessungen nachweisen. Die Wissenschaftler hatten aus den seismischen Daten mit aufwändigen Rechenmethoden hoch aufgelöste dreidimensionale Bilder des verbogenen und gefalteten Krustenlappens erzeugt.
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