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Die Alpen

Pangea
Pangea

Vereinfachte Darstellung

Markko


Pangaea und Tethys -

Plattentektonische Abläufe




Pangaea und Tethys

Pangaea war der letzte globale Superkontinent der Erdgeschichte. Er existierte als zusammenhängende Landmasse vor etwa 300 bis 150 Ma(Karbon bis Jura), in dem Abschnitt der Erdgeschichte, in dem sich das große Massenaussterben am Ende des Perm abspielte und die Dinosaurier entwickelten. Pangaea entstand durch den Zusammenprall von Laurussia – dem Old-Red-Kontinent – und Gondwana – dem Großen Südkontinent – durch Schließung des Iapetus-Ozeans und des Rheischen Ozeans. Umgeben war Pangaea vom weltumspannenden Ozean Panthalassa und seiner riesigen östlichen Bucht, der Tethys. Im Zuge der Kollisionen der Kontinentalschollen im Paläozoikum und der Hebung der durch Subduktion entstandenen Geosynklinalen bzw. Tiefseerinnen kam es zur Bildung von vielen noch heute vorhandenen Faltengebirgen und Gebirgsbildungen durch Akkretion und Vulkanismus.

In der Trias (ab 250 mya) bildeten sich im späteren Mitteleuropa die Schichten der Germanischen Entwicklung durch die Erosion der Varisziden, während es im Bereich des heutigen Mittelmeers und der Alpen zu massiven Ablagerungen der Tethys kam Durch plattentektonische Vorgänge begann Pangaea ab der späten Trias – vor etwa 230 Ma – auseinanderzubrechen. Der Zerfall beschränkte sich zunächst auf den Südteil (Gondwana), mit Öffnung der Tethys nach Westen und Öffnung des Zentral- und Südatlantiks, sowie des Antarktischen und Indischen Ozeans. Der ehemalige Nordteil Pangaeas (Laurasia) bestand noch bis ins frühe Tertiär weiter, da sich der Nordatlantik erst dann zu öffnen begann.(*1)

Pangaea und der Urozean Panthalassa
Pangaea und der Urozean Panthalassa

Der Superkontinent Pangaea und der Urozean Panthalassa mit seinem östlichen Seitenmeer Tethys vor 300 Ma

Kieff

Pangaea zerbricht in Laurasia und Gondwana
Pangaea zerbricht in Laurasia und Gondwana

Der Superkontinent Pangaea zerbricht in Laurasia und Gondwana – Trias-Jura-Grenze – vor etwa 200 Ma

Lenny222



Plattentektonik im Mesozoikum

Zum Verständnis der Genese der Alpen (in größerem Zusammenhang) muss man die plattentektonischen Bewegungen verstehen. In den Alpen begann der Einengungsprozess und damit die Faltung in der ausgehenden Unterkreide und setzte sich bis in das Neogen fort. Diese Zeit der Gebirgsbildung wird als alpidische Orogenese bezeichnet. Die Wiege der Alpen war die Tethys, ein Ost-West streichender Meeresraum, der im ausgehenden Paläozoikum den laurasischen Teil Pangäas von Gondwana trennte. Im Raum der heutigen Alpen jedoch waren Gondwana und Europa zu dieser Zeit noch miteinander verbunden, weshalb hier die Tethys erst gegen Ende des Perms ihren Einzug halten konnte

Die Tethys war ein Ozean in einer riesigen Bucht im Osten des Superkontinents Pangaea. Ihre Ränder bildeten die heutigen Kontinente Asien, Europa, Afrika und Australien, wobei Indien kein Teil Asiens war, sondern sich am Südrand der Tethys befand.

Riftvorgänge im Jura führten zur Ausbildung des Pennininischen Ozeans, wodurch gleichzeitig die adriatische Platte (auch als Adriasporn oder Adriatischer Indenter bezeichnet; der Nordteil der Apulischen Platte, bzw. ein Bruchstück der eurasischen Kruste) entstand.

Im Mittelmeerraum kann die Gebirgsbildung auf die stetige Öffnung des Atlantiks im mittleren Jura vor etwa 170 Ma zurückgeführt werden. Dadurch wurde der afrikanische Kontinent aus Pangaea herausgebrochen und in einer Drehbewegung gegen Europa gedrückt. Dazwischen befand sich die Adriatische Platte , die von zwei Ozeanarmen, die vom Atlantik bis zur Tethys reichten, umschlossen wurde. Am Südrand der kontinentalen Kruste Europas entstanden die Gesteine des Helvetikums. Südlich davon entstanden das Nord- und Mittelpenninikum im nördlichen der beiden Meeresarme um die Adriatische Platte. Noch weiter südlich davon befand sich die Adriatische Platte mit dem Ost- und Südalpin.

Die eurasische Platte blieb im N des schmalen Ozeans; im S lag die afrikanische Platte und einige Mikroplatten, die ebenfalls Krustenfragmente von Pangea darstellten. Während der höheren Kreide bewegten sich zwei dieser Mikroplatten nordwärts gegen Eurasien. Eine davon war die heutige Iberische Halbinsel mit Spanien und Portugal, während die andere, die adriatische Platte, die Apenninen-Halbinsel umfasste.

Zur selben Zeit fanden im Ablagerungsbereich des Ostalpins die ersten gebirgsbildenden Prozesse statt, die schließlich zur Stapelung der oberostalpinen Decken führten. Während der Kreide setzte sich durch die Öffnung des Südatlantiks vor etwa 125 Ma die Subduktion und Akkretion des Südpenninikums an das Ostalpin in Gang. Die Subduktion der Platten war zunächst nach Osten orientiert, änderte sich jedoch mit der Zeit zu einer nach Süden einfallenden Subduktionszone Die Platten wurden, angefangen mit dem Nordpenninischen Ozean nacheinander subduziert und teilweise akkretiert. Schlussendlich kam es zur Kollision vom Eurasischen Plattenrand mit dem Adriatischen Plattenrand. (tw. zitiert: Structural Geology, Tectonics and Geomechanics - RWTH Aachen). Der penninische Ozean begann sich durch diese Prozesse wieder zu schließen. In der Nähe Eurasiens enstanden Mikroplatten, die sich nachfolgend in ihre heutige Lage bewegen. Dies sind die Inseln Korsika, Sardinien und Sizilien.

Man vermutet, dass die adriatische Platte während des Mesozoikums im Gebiet des Balkan mit Eurasien verschweißt wurde. Im unteren Känozoikum (vor etwa 50-65 Ma) brach die adriatische Platte erneut los, bewegte sich nordwärts und stieß gegen Europa. Die Kollision und damit die erste große kompressive Gebirgsbildungsphase dauerte nur etwa 5 Ma vom Obereozän bis zum Unteroligozän. Dabei wurde das Ost- und Südalpin in der jungalpidischen (pyrenäischen) Faltungsphase auf das Mittelpenninikum überschoben, und Bereiche verdünnter Kruste wurden unterschoben. Mit der weiteren Kollision wurden das Nordpenninikum und schließlich das Helvetikum überfahren, bis die Struktur des alpinen Deckengebäudes im Pliozän vollendet war. Diese Einengung führte mit Überschiebungsweiten von mehreren hundert Kilometern zum heutigen Deckenbau der Alpen. Im Maximum der alpidischen Orogenese wuchs das Gebirge um etwa 5 mm pro Jahr in die Höhe. Sie ist auch heute noch nicht zum Stillstand gekommen, da die Kontinentalplatten sich weiterhin mit etwa 5 cm pro Jahr aufeinander zu bewegen.(*2)

Dies war der Beginn der Bildung der Alpen.

Öffnung des Atlantik vor 170 Ma bis heute
Öffnung des Atlantik vor 170 Ma bis heute

Entwicklung des Atlantik vom Mesozoikum bis heute

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Adriatische (apulische) Platte
Adriatische (apulische) Platte

Adriatische Platte mit Plattengenzen;
Mediterranian_Sea_16.61811E_38.99124N.jpg: of the modification : Eric Gaba (Sting)

NASA



Die Apulische (adriatische) Platte

Die Apulische Platte ist eine der kleineren Lithosphärenplatten der Erde. Sie umfasst Teile der Alpen, ganz Italien und den Norden Siziliens, die Adria und die Dinariden. Sie entstand in der ersten Phase der alpinen Gebirgsbildung durch die Vereinigung eines südlichen Teils, der sich im Mesozoikum von der Afrikanischen Platte abtrennte, und eines nördlichen Teiles, der am Südrand von Europa lag. Ihre bis heute anhaltende Bewegung ist die Ursache vieler regionaler Erdbeben. Ihr nördlicher Teil wird oft als Adriatische Platte bezeichnet.

Durch die komplizierten geologischen Verhältnisse ist die Entstehungsgeschichte der Apulischen Platte trotz langer Forschung noch nicht restlos geklärt, und die geologischen Modelle sind vielfältig. Der zeitliche Ablauf des Zerfalls der Ränder der Afrikanischen und Eurasischen Platte und die sich daraus ergebenden Krustenbewegungen sind noch nicht restlos geklärt, in den Grundzügen jedoch verstanden. Die folgende Beschreibung stützt sich im Wesentlichen auf die Ergebnisse der Arbeitsgruppe Tectonics Group der Universität Basel.

Der südliche Teil der Apulischen Platte lag zu Beginn der Trias am Nordrand der Afrikanischen Platte. Der nördliche Teil befand sich, durch den so genannten Meliata-Ozean vom südlichen Teil getrennt, am Südrand des europäischen Kontinents. Ab der Obertrias trennte sich der Südteil der Apulischen Platte von der Afrikanischen Platte, und mit der Öffnung des Piedmont-Ligurischen Ozeans (alpine Tethys) ab dem Jura auch der Nordteil der späteren Apulischen Platte von Europa. Nach der Trennung erfolgte eine in sich differenzierte Rotation der einzelnen Teile: paläomagnetische Messungen legen nahe, dass die Südalpen sich im Gegenuhrzeigersinn drehten, während das Ostalpin im Uhrzeigersinn rotierte und die Grauwackenzone mit den Nördlichen Kalkalpen nordwärts in Richtung Europäische Platte driftete.

In der Oberkreide hatte sich der Meliata-Ozean in der ersten Phase der alpinen Gebirgsbildung vollständig geschlossen, bei der die Decken der Nördlichen Kalkalpen übereinander gestapelt wurden. Erst jetzt existierte eine zusammenhängende Apulische Kontinentalplatte, deren Nordrand den Sporn der Adriatischen Platte bildete. Durch die anhaltende Schließung der Tethys wurde die Apulische Platte im Tertiär zum Teil auf den Rand der Eurasischen Platte überschoben (Alpen), zum Teil unter sie subduziert (Dinariden).



Sutur

Als Sutur wird die Nahtstelle bzw. Kontaktzone zwischen ehemals separaten Krustenblöcken (z. B. Kontinente, Inselbögen oder ozeanische Plateaus) bezeichnet, die durch plattentektonische Prozesse miteinander kollidiert sind. Zu solchen Zusammenstößen und damit zur Bildung von Suturen kommt es an konvergierenden Plattengrenzen, nachdem die vorher zwischen den Krustenblöcken befindliche ozeanische Erdkruste subduziert wurde.

Eine Sutur ist strukturgeologisch nichts anderes als eine ausgedehnte Störungszone, welche durch intensiv deformierte und metamorph überprägte Gesteine gekennzeichnet sind. Im Idealfall treten in der Suturzone Ophiolithkomplexe oder ophiolitische Gesteinssuiten im weiteren Sinne auf, die das Ergebnis einer teilweisen Abscherung der ehemals zwischen den kollidierten Krustenblöcken vorhandenen ozeanischen Kruste sind. Paradebeispiele für Suturen finden sich heute innerhalb der geologisch jungen alpidischen Faltengebirge, u. a. der Alpen und des Himalaya. Wo seit ca. 50 Mio. Jahren die kontinentalen Krustenanteile der Afrikanischen Platte bzw. der Indischen Platte mit denen der Eurasischen Platte kollidieren, ist die einst dazwischen befindliche ozeanische Kruste des Neotethys-Beckens mittlerweile fast vollständig subduziert worden. Dabei wurden einige Schnipsel ozeanischer Kruste auf die Eurasische Platte obduziert und sind dort heute in Form der für Geosuturen typischen Ophiolithe anzutreffen

Die Linie des Zusammenpralls mit Bildung der Sutur verläuft von der Ägäis über die Region des Flusses Vardar in Mazedonien, die Klippen-Zone der Karpaten und die penninische Zone der Alpen, dem Piemont bis nach Korsika. Afrika driftete weiter nach Nordosten und der indische Subkontinent stieß, vom ehemaligen Südkontinent Gondwana kommend, auf Asien. Um die Kreide-Tertiär-Wende erhoben sich nun auch die Westalpen Frankreichs und der Schweiz aus dem Penninischen Ozean und am nördlichen Rand des jungen Mittelmeers erhob sich der Apennin und der kalabrische Bogen.




(*1) Das Konzept, dass zu Ende des Paläozoikums alle Kontinente in einem Superkontinent vereinigt waren, geht zurück auf Alfred Wegener, der die Idee 1912 erstmals publizierte. Später erweiterte er diese Arbeit zu seinem berühmten Buch Die Entstehung der Kontinente und Ozeane, das ab 1915 in sechs Auflagen erschien. In der zweiten, völlig überarbeiteten Auflage von 1920 erscheint erstmals der Begriff Pangäa. Der Begriff fand dann als Pangaea Eingang in die deutsche sowie in die englischsprachige Literatur (vor allem durch den Symposiumsband zu einem Kongress der American Association of Petroleum Geologists im November 1926 . Alfred Wegener selbst benutzte den Begriff jeweils nur ein einziges Mal in seinen Arbeiten. (*2)



(*2)

Verschiebung der Platten Europas Während die Alpen an der Oberfläche einen von Nizza bis Wien durchgehenden Gebirgsgürtel darstellen, zeigt sich in der Tiefe ein sehr viel komplexeres Bild. Geophysikalische Daten zur Tiefenstruktur der Alpen, die an der ETH Zürich in den letzten Jahren erarbeitet wurden, weisen auf einen Polaritätswechsel der Subduktionsrichtung hin. Während von Nizza bis an die Grenze der Schweiz zu Österreich die europäische Platte unter die apulische Platte abtaucht, findet sich von Salzburg ostwärts die umgekehrte Situation. Oberflächlich wird dieser spektakuläre Wechsel entlang heute aktiver Bruchzonen verwirklicht, die sich vom Gardasee über den Brennerpass ins Unterinntal ziehen. In Zusammenarbeit mit Kolleginnen und Kollegen aus der Schweiz entwickelte und publizierte B. Fügenschuh ein Modell für den gesamten Alpenraum, das diesen Polaritätswechsel der Tiefenstruktur gerade im Bereich der Brennerlinie dokumentiert. Während in den West- und Zentralalpen Frankreichs und der Schweiz Europa unter die südlich angesiedelte adriatische Platte abtaucht, zeigt sich in einem Schnitt durch die österreichischen Alpen östlich des Brenners genau das umgekehrte Bild.




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