11.06.2016, 08:46 Uhr

Warum sinken kontinentale Becken länger ab?

Warum sinken kontinentale Becken länger ab? 3D-Modell eines intrakontinentalen Beckens. (Foto: copyright GFZ: (Abb. GFZ).)
GFZ 09.06.2016: Intrakontinentale Becken, wie das Norddeutsche Becken, das Westsibirische Becken, die Barentssee oder das Kongobecken, sind große Senkungsgebiete in der Oberfläche der Erde. Wie genau diese Becken entstehen und warum sie über hunderte Millionen Jahre langsam absinken - deutlich länger als Sedimentationsgebiete an Kontinentalrändern oder im Vorland von Gebirgen - konnte bisher nicht mit einer einheitlichen Theorie erklärt werden. WissenschaftlerInnen der GFZ-Sektion Sedimentbeckenmodellierung haben die Geschichte der intrakontinentalen Becken nun genauer untersucht und schlagen einen Mechanismus vor, der das Absenkungsverhalten erstmals erklären kann.

Intrakontinentale Becken entstehen im Innern von Kontinenten und befinden sich somit weit entfernt von aktiven Plattengrenzen. Ein initiales signifikantes Dehnungsereignis fällt somit als Erklärungsmodell zur Entstehung der Becken weg. Warum die Becken sich zumeist kontinuierlich, langsam und langandauernd absenken blieb lange rätselhaft. Aufgrund ihrer Langlebigkeit sehen GeowissenschaftlerInnen intrakontinentale Becken als wichtige Archive zur Erforschung der geodynamischen Geschichte der Erde und der Entstehungsgeschichte der Ressourcen, die sich in diesen Becken bilden. Dr. Mauro Cacace und Prof. Magdalena Scheck-Wenderoth, Leiterin der GFZ-Sektion Sedimentbeckenmodellierung, konnten nun anhand von thermodynamischen 3-D-Modellen zeigen, wie sich die Becken infolge einer geringen Dehnung der kontinentalen Platte aus einer thermischen Anomalie heraus entwickeln.

In einer Studie, veröffentlicht im Journal of Geophysical Research Solid Earth, beschreiben sie, dass in solchen Becken über geologische Zeiträume hinweg Ausgleichsbewegungen stattfinden. Sie beruhen auf dem Zusammenwirken von Oberflächenprozessen und thermischen Spannungen, ausgelöst durch das langsame Abkühlen der tiefen Lithosphäre. Das Zusammenspiel dieser Kräfte führt zu Variationen in der Festigkeit der Lithosphärenplatte, die das langsame und langandauernde Absinken erklären können. Dr. Cacace „Intrakontinentale Becken stellen ein dynamisches System dar, das sich zu keiner Zeit in einem isostatischen Ausgleichzustand befindet. Die kontinuierliche Absenkung lässt sich damit erklären, dass das System ein thermisches und mechanisches Gleichgewicht anstrebt, das nie erreicht wird“. Nur durch die Berücksichtigung aller Prozesse und ihrer Abhängigkeiten untereinander auf den richtigen zeitlichen und räumlichen Skalen erschließt sich so die die Bildung der intrakontinentalen Becken.

Cacace, M., Scheck-Wenderoth, M. 2016. Why intracontinental basins subside longer: 3-D feedback effects of lithospheric cooling and sedimentation on the flexural strength of the lithosphere, Journal of Geophysical Research - Solid Earth, 121, doi: 10.1002/2015JB012682.
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Elisabeth Staudinger aus Vöcklabruck | 11.06.2016 | 21:57   Melden
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Gerhard Heising aus Stubai-Wipptal | 11.06.2016 | 22:42   Melden
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Gerhard Heising aus Stubai-Wipptal | 12.06.2016 | 23:07   Melden
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