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Asthenosphäre

(griech.: asthenia = Schwäche)

Die zwischen 100-200km mächtige "schwache" oder "weiche" Zone der Erde im Oberen Erdmantel unterhalb der Lithosphäre.

Die Asthenospäre ist teilweise geschmolzen und wegen des hohen Drucks und der Hitze niedrig viskos bzw. plastisch. Seismische Wellen, deren Geschwindigkeit mit der Weichheit eines Mediums abnimmt, dringen relativ langsam durch die Asthenosphäre; aus diesem Grunde wird die Zone auch als "Low velocity zone" bezeichnet.

Es wird angenommen, dass der obere Teil der Asthenosphäre derjenige ist, auf welchem sich die großen starren und brüchigen lithosphärischen Platten der Erdkruste bewegen. Durch die Temperatur- und Druckbedingungen der Asthenosphäre verhalten sich Gesteine elastisch und können, da sie brüchig sind, brechen oder Verwerfungen bilden. Man geht davon aus, dass sich die starre Lithosphäre auf der sich langsam fließenden Asthenosphäre bewegt und dass dadurch die Bewegung der Platten hervorgerufen wird (wie durch die Plattentektonik-Theorie beschrieben).

Obwohl man bereits um 1926 die Existenz einer Asthenosphäre annahm, wurde diese erst durch Analysen des großen chilenischen Erdbebens am 22.Mai 1960 bewiesen.

In der Asthenospäre wird das Gestein bei einer Temperatur von etwa 1 600°C langsam aufgeschmolzen. Auf Grund von geringen gehalten an Wasser im Gestein wird die Schmelztemperatur von Silikaten herunter gesetzt. Je mehr Wasser vorhanden ist desto niedriger wird die Schmelztemperatur. Das Wasser begünstigt damit die Drift der Kontinentalplatten.

Der Ursprung des Wassers soll der Orthopyroxen sein, ein mineralischer Hauptbestandteil der Asthenospäre. Der Orthopyroxen kann durch vorhandenes Aluminium das Wasser in die Kritallstruktur einbauen. In der Tiefe verringert sich die Fähigkeit des Orthopyroxens das in die Kristallstruktur eingebaute Wasser zu behalten. Das freiwerdende Wasser begünstigt dann das Anschmelzen der Gesteine.


Quellangaben

  • Redigiert und erweitert: Collector, wolfilain
  • Institut für Geowissenschaften der Universität Jena

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