Feste Erde

1.1 Grundsätzliches zum Aufbau des Erdkörpers, Dimensionen

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Video: Grundsätzliches zum Aufbau des Erdkörpers, Dimensionen

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Eingangsbild: Basalt mit Olivinknolle, Lanzarote

Kapitel 1.1

Grundsätzliches zum Aufbau des Erdkörpers, Dimensionen

Der Aufau des Erdkörpers, Analogmodell Pfirsich

Ein aufgeschnittener Pfirsich bietet ein anschauliches Modell für den Aufbau des Erdkörpers (Abb. 1.1.1): Er hat einen festen Kern, einen weichen Mantel aus Fruchtmasse und eine sehr dünne äußere Schale, die man mit der äußeren durchweg festen Schale der Erde, die man als Lithosphäre bezeichnet, vergleichen kann. Bezogen auf den Durchmesser des Pfirsichs ist die Pfirsichhaut sogar dicker als die Lithosphäre: Ein 8 cm großer Pfirsich wird mit der Erdkugel mit einem Durchmesser von 12740 km verglichen. Dabei würde eine 1 mm dicke Pfirsichhaut einer 160 km dicken Lithosphäre entsprechen. Die Lithosphäre ist allerdings im Durchschnitt nur etwa 100 km dick.

Der Aufbau des Erdkörpers

Ein Schnitt durch den Erdkörper zeigt die verschiedenen Sphären (Abb. 1.1.2): der feste innere Erdkern, der flüssige äußere Erdkern, der feste untere und obere Mantel, mit der weichen, fließfähigen Asthenosphäre direkt unter der festen äußeren Schale der Erde.

Darstellung der Lithosphäre, Dimensionen

Abb. 1.1.3: nicht-überhöhte und überhöhte Darstellungen der Lithosphäre (Meschede, unveröff., 2021; z.T. verändert nach Frisch & Meschede, 2021)

In Darstellungen des gesamten Erdkörpers lassen sich Details zum Aufbau der festen äußeren Schale, die als Lithosphäre bezeichnet wird, nicht darstellen, da sie im realen Verhältnis zum Erdmantel viel zu dünn erscheint. Der Erdmantel ist etwa 2800 km mächtig, die Lithosphäre kommt nur auf durchschnittlich 100 km Dicke.

Um die Verhältnisse in der Lithosphäre darstellen zu können, ist daher eine Überhöhung nötig. In Abb. 1.1.3 ist oben eine 1 : 1 Darstellung gezeigt, in der die Lithosphäre lediglich einen dünnen Strich umfasst. Für die überhöhte Darstellung wird nur der obere Mantel gezeigt und die Erdkrümmung wird etwas zurückgenommen. In den unteren beiden Abbildungen ist die überhöhte Darstellung der Lithosphäre etwa im Verhältnis 1 : 10 gezeigt. Die 3D-Blockbild-Darstellung zeigt den zentralen Atlantik zwischen Südamerika und Afrika. Hier ist der untere Teil des oberen Mantels aus Darstellungsgründen weggelassen worden.

Darstellung der plattentektonischen Grundprinzipien

Auch die Darstellung der plattentektonischen Grundprinzipien bedient sich der Überhöhung, da die Strukturen im globalen Maßstab sonst nicht zu erkennen wären. In der zusammenfassenden Darstellung in Abb. 1.1.4 sind die Grundprinzipien der Plattentektonik mit kontinentalem Rift (Grabenbruch), Spreizungszone, Subduktionszone, Transformstörung und Hot Spot darstellt. Die Abbildung ist allerdings nicht maßstabsgetreu. Insbesondere die Lithosphäre und die Lage am Kontakt zum äußeren Erdkern sind stark überhöht dargestellt.