Die Übergangszone zwischen oberem und unterem Erdmantel enthält erhebliche Mengen Wasser. Dies hat eine internationale Studie ergeben, an der das Institut für Geowissenschaften der Goethe-Universität Frankfurt beteiligt war. Das deutsch-italienisch-amerikanische Forschungsteam hatte einen seltenen Diamanten aus 660 Metern Tiefe mithilfe unter anderem von Raman-Spektroskopie und FTIR-Spektrometrie analysiert. Die Studie zeigt, was bisher lange Zeit nur vermutet wurde: Ozeanwasser gelangt zusammen mit abtauchenden Platten bis in die Übergangszone. Der Wasserkreislauf unseres Planeten bezieht also auch das Erdinnere mit ein.
Übergangszone (transition zone, TZ) heißt die Grenzschicht, die den oberen und den unteren Erdmantel voneinander trennt. Sie liegt zwischen 410 und 660 Kilometern Tiefe. Hier herrscht ein immenser Druck von bis zu 23.000 bar, unter dem das olivgrüne Mineral Olivin, das rund 70 Prozent des oberen Erdmantels ausmacht und auch Peridot genannt wird, seine Kristallstruktur ändert: Am Beginn der Übergangszone in rund 410 Kilometern Tiefe wandelt es sich zum dichter gepackten Wadsleyit; in 520 Kilometern Tiefe dann in eine noch dichter gepackte Struktur, den Ringwoodit, um.
“Durch diese Mineralumwandlungen werden die Bewegungen der Gesteine im Erdmantel massiv behindert”, erklärt Prof. Frank Brenker vom Institut für Geowissenschaften der Goethe-Universität Frankfurt. Zum Beispiel bleiben die Mantel-Plumes – aufsteigende Ströme heißer Gesteinsmassen aus dem tiefen Erdmantel – manchmal an der Unterseite der Übergangszone hängen. Und auch die Massebewegung in die umgekehrte Richtung wird gestoppt. Brenker: „Abtauchende Platten haben oft Schwierigkeiten, die Übergangszone komplett zu durchdringen. So kommt es, dass unter Europa ein ganzer Friedhof solcher Platten in dieser Zone herumliegt.“ Mehr erfahren…
