Asthenosphäre

Die Asthenosphäre ist eine ca. 200 km mächtige Schicht im oberen Erdmantel. Sie steht in direktem Kontakt zur Lithosphäre (Erdkruste) und stellt praktisch eine Grenzschicht dar. Seismologisch betrachtet ist die Asthenosphäre eine Low Velocity Zone, in der sich die Geschwindigkeit von Erdbebenwellen deutlich verlangsamt. Daher gehen Geophysiker davon aus, dass das Gestein der Asthenosphäre plastisch verformbar ist.

Die Asthenosphäre ist die Schicht im Erdinneren, in der sehr wahrscheinlich die meisten Magmen entstehen, die an Vulkanen, oder den Mittelozeanischen Rücken gefördert werden. Die Magmen entstehen durch partielles Schmelzen.

Mineralogisch betrachtet unterscheidet sich das Gestein der Asthenosphäre nicht von den anderen Gesteinen im oberen Erdmantel. Es setzt sich überwiegend aus Olivin, Pyroxen, Spinell und Granat zusammen. Der Gehalt an Siliziumdioxid nimmt mit der Tiefe ab, sodass sich in tieferen Bereichen mehr basaltische Gesteine finden und in der oberen Asthenosphäre mehr saure Gesteine wie Andesit und Rhyolith.

Temperaturen der Asthenosphäre

Die Temperaturen in der Asthenosphäre sind größer als 500 Grad Celsius, aber dennoch niedriger als die normale Schmelztemperatur der meisten Mineral. Trotzdem gehen wissenschaftliche Modelle davon aus, dass es eine Art Schmierschicht gibt, in der ein Teil der Mineralien geschmolzen sind. Diese Schmierschicht ermöglicht die Kontinentaldrift. Die tektonische Platten gleiten auf den oberen Teil der Asthenosphäre und bewegen sich pro Jahr mit Geschwindigkeiten von 2-20 cm. Wasser, dass durch die Subduktion ins Erdinnere gelangt, könnte dafür verantwortlich sein, dass die Schmelztemperatur der Mineralien erniedrigt wird. Aluminiumhaltiges Orthopyroxen ist ebenfalls in der Lage Wasser zu binden und es bei zunehmenden Tiefendruck abgeben. Man geht davon aus, dass zwischen 1-5% der Gesteine der Asthenosphäre geschmolzen sind.

Das die Asthenosphäre plastisch verformbar ist, ergibt sich auch aus der postglazialen Anhebung tektonische Platten. Durch die Eis-Last während der Eiszeit, wurden einige Gesteinsplatte des Nordens in die Asthenosphäre eingedrückt. Ähnlich einem Schiff, dessen Ladung gelöscht wird, steigen die Platten noch heute auf.

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