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Das Tote Meer: tektonische Konkurrenz unter zehn Kilometer dickem Sediment

28.01.2009
Entstehung der Beckenstruktur des Toten Meers

Das Tote Meer: tektonische Konkurrenz unter zehn Kilometer dickem Sediment

Das Tote Meer liegt in einer Beckenstruktur, die sich unter dem Meeresspiegel befindet. Dieses tiefe Absinken ist Resultat eines tektonischen Konkurrenzkampfes zwischen den Prozessen in der oberen Lithosphäre, die zum Absinken führen, und dem kompensierenden Aufsteigen von Gestein in der tieferen Schichten der Lithospäre.

Dieses Ergebnis präsentieren A. Petrunin und S. Sobolev vom Deutschen GeoForschungsZentrum GFZ in der aktuellen Ausgabe von "PHYSICS OF THE EARTH AND PLANETARY INTERIORS" (Vol. 171, S. 387 - 399). In einer Serie von thermomechanischen Modellrechnungen konnten sie zeigen, dass sich die spröde Erdkruste absenkt, wenn die afrikanische und die arabische Platte aneinander vorbeigleiten.

Durch diese seitliche Verschiebung wurde hier die Erdkruste ausgedünnt und es entstand ein Becken, das sich im Verlauf von rund 15 Millionen Jahren mit einer zehn Kilometer dicken Schicht an Sedimenten gefüllt hat. Im oberen Teil des darunter liegenden Erdmantels wiederum führt die Herausbildung dieses Beckens zu einem Aufsteigen des plastisch verformbaren, heissen Gesteinsmaterials. Diese konkurrierenden tektonischen Prozesse bestimmen damit den Ablauf der Beckenbildung.

Petrunin und Sobolev stellten fest, dass die Abstiegs- oder Aufstiegsraten durch vier Größen gesteuert werden: erstens durch die Dicke der oberen spröde Erdkruste und die Beckenbreite, zweitens durch die Länge der Seitenverschiebung, drittens durch das Aufweichen der Erdkruste infolge der Reibung und viertens durch die Viskosität des verformbaren Gesteins im oberen Erdmantel.

Die entdeckten Mechanismen geben Einblick in die Bildung und Ausgestaltung solcher in Seitenverschiebungen entstehenden Becken die stellen daher ein natürliches Gesteinslabor dar, in dem die Verformungsgeschichte der Lithosphäre studiert werden kann.

Ende der Mitteilung
A. Petrunin, A.Sobolev: "Three-dimensional numerical models of the evolution of pull-apart basins", PHYSICS OF THE EARTH AND PLANETARY INTERIORS" (Vol. 171, S. 387 - 399) DOI: 10.1016/j.pepi.2008.08.017
http://dx.doi.org/10.1016/j.pepi.2008.08.017

Franz Ossing
Helmholtz Centre Potsdam
GFZ German Research Centre for Geosciences
Deutsches GeoForschungsZentrum
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Franz Ossing | GFZ Potsdam
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http://dx.doi.org/10.1016/j.pepi.2008.08.017

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