Abb.4.2.1: 3D-Darstellung einer Transformstörung am Ostpazifischen Rücken nach der bathymetrischen Karte des Ostpazifiks  (ETOPO1 2008) von 9° bis 11° N (Marine Geoscience data systems, 2008).

Es gibt verschiedene Arten von Transformstörungen, nicht nur diejenigen zwischen zwei Segmenten eines mittelozeanischen Rückens (Abb. 4.2.1). Kurz zur Wiederholung: Die Transformstörung läuft immer genau von Transformationspunkt zu Transformationspunkt und nicht darüber hinaus. Die in der Morphologie insbesondere des Meeresbodens oft gut erkennbare Fortführung der Transformstörung ist die Bruchzone, an der die Platten sich aber in die gleiche Richtung bewegen. Hier handelt es sich deswegen nicht mehr um eine Transformstörung.

Nun gibt es natürlich nicht nur zwischen zwei Rückensegmenten, wie wir sie in hoher Zahl an den mittelozeanischen Rückensystemen finden, eine Transformstörung, sondern auch wenn es sich um unterschiedliche Plattengrenzen handelt, also z.B. auf der einen Seite ein mittelozeanischer Rücken und auf der anderen Seite eine Subduktionszone, oder zwischen zwei Subduktionszonen.

In der kurzen Animation in Abb. 4.2.2 werden zwei Beispiele für eine Transformstörungen gezeigt, die sich zwischen einem mittelozeanischen Rücken und einer Subduktionszone befinden. Solche Transformstörungen sind im Gegensatz zur Rücken-Rücken-Transformstörung in den seltensten Fällen in ihrer Länge stabil. Im Gegenteil, die Länge der Transformstörungen verändern sich in Abhängigkeit von der Polarität der Subduktionszone und der jeweiligen Plattengeschwindigkeit.

Oben wird die in hellblauer Farbe dargestellte Platte unter die grünliche subduziert, unten ist es anders herum. Oben wird die grünliche Platte durch die Neubildung ozeanischer Kruste am mittelozeanischen Rücken größer, ihr wird aber in der Subduktionszone nichts weggenommen, da die andere Seite subduziert wird und deswegen wird die Transformstörung länger. Das ist unten anders, denn da subduziert die grünliche Platte unter die blaue, weswegen die Transformstörung hier verkürzt wird. Bei unterschiedlichen Plattengrenzen an den Enden einer Transformstörung kommt es demnach zu einer Längenzunahme oder einer Verkürzung der Transformstörung, je nach Polarität der Subduktionszone.

Abb.4.2.3: Juan-de-Fuca-Platte im östlichen Pazifik (Grundlage: bathymetrische Karte des Ostpazifiks und Topographie Nordamerikas nach ETOPO1, 2008; Meschede, 2023, unveröff.).

Ein Beispiel, bei dem man die Verkürzung einer Transformstörung gut nachvollziehen kann, ist die Mendocino-Transformstörung zwischen der Juan-de-Fuca-Platte und der Pazifischen Platte (Abb. 4.2.3). Vor etwa 40 Millionen Jahren gehörte die Juan-de-Fuca-Platte noch zur Farallon-Platte. Die Farallon-Platte war eine größere Platte, zu der zu dieser Zeit auch noch die heutige Cocos-Platte und die Nazca-Platte weiter im Süden gehörten. Die Mendocino-Transformstörung war zu dieser Zeit eine normale Rücken-Rücken-Transformstörung. Die Farallon-Platte wurde aber immer weiter unter Nordamerika subduziert und vor etwa 30-35 Millionen Jahren erreichte die Mendocino-Transformstörung die Subduktionszone, so dass aus der Rücken-Rücken-Transformstörung eine Rücken-Subduktionszonen-Transformstörung wurde. Seitdem wird die Mendocino-Transformstörung immer kürzer und die Juan-de-Fuca-Platte immer kleiner.

In Abb. 4.2.4 sind Transformstörungen zwischen zwei Subduktionszonen dargestellt. Es gibt drei Möglichkeiten, wie sich die Transformstörungen entwickeln. Wir haben es entweder mit gegenläufigen Subduktionszonen zu tun, dabei kann es zur Verkürzung aber auch zur Längenzunahme kommen. Das hängt von den jeweiligen Plattenbewegungsgeschwindigkeiten ab. Wenn beide Subduktionszonen hingegen in die gleiche Richtung laufen und mit der gleichen Geschwindigkeit subduzieren, wird die Transformstörung ihre Länge beibehalten. In der Animation ist in der Mitte die Situation mit zwei Subduktionszonen in der gleichen Richtung dargestellt, hier bleibt die Transformstörung konstant. Bei gegenläufigen Subduktionszonen wird sich die Transformstörung in Abhängigkeit von der Richtung der Subduktion entweder verkürzen, wie im linken Beispiel, oder sie gewinnt an Länge, wie rechts zu sehen ist. Man sieht also auch hier, dass es von der Geschwindigkeit der Subduktion und vor allem ihrer Polarität abhängt, ob es zur Verkürzung oder zur Längenzunahme an der Transformstörung kommt.

Abb.4.2.5: Transformstörung (Alpine-Transform-Störungszone) zwischen der nach Westen einfallenden  Subduktionszone in der Hikurangi-Rinne (Pazifische Platte unter Indo-Australische Platte) und der nach Osten einfallenden Subduktionszone (Indo-Australische Platte unter Pazifische Platte) (Frisch & Meschede, 2004, unveröff.)

Ein schönes Beispiel für eine Transformstörung, die zwei Subduktionszonen miteinander verbindet, gibt es in Neuseeland. Im Norden Neuseelands befindet sich die Hikurangi-Rinne, wo die Pazifische Platte unter die Indo-Australische Platte subduziert wird (Abb. 4.2.5). Südlich von Neuseeland ist es anders herum, dort wird die Indo-Australische Platte unter die Pazifische Platte subduziert. Und zwischen den beiden Subduktionszonen liegt die Alpine-Transformstörungszone (benannt nach den Neuseeländischen Alpen). In der hier vorliegenden Konstellation wird die Alpine-Störung vermutlich länger werden. Man bezeichnet eine solche Situation, bei der sich auf relativ kurzer Strecke die Subduktionsrichtung umkehrt, als Subduktionsflip.

Abb.4.2.6: San-Andreas-Transformstörung zwischen Pazifischer und Nordamerikanischer Platte (Foto: pixabay).

Die meisten Transformstörungen finden sich zwischen Segmenten der mittelozeanischen Rücken. Manchmal gibt es jedoch auch Situationen, wo Transformstörungen kontinentale Kruste durchschneiden, die dann auch an Land untersucht werden können.

Beispiel San-Andreas-Störung in Kalifornien, USA: Diese Transformstörung ist morphologisch sehr ausgeprägt, wie man auf dem Foto sehen kann (Abb. 4.2.6). Sie zieht sich von der Subduktionszone im Norden bis hinunter nach Palm Springs im südlichen Kalifornien.

Abb.4.2.7: Plattengrenze zwischen Pazifischer und Nordamerikanischer Platte mit der San-Andreas-Transformstörung (Grundlage: bathymetrische Karte des Ostpazifiks und Topographie Nordamerikas nach ETOPO1, 2008; Meschede, 2023, unveröff.)

Im Norden befindet sich ein Tripelpunkt zwischen zwei Transformstörungen (Abb. 4.2.7; das sind die Mendocino-Störung, die eben schon erwähnt wurde, und die San-Andreas-Störung) und einer Subduktionszone, das ist die Cascadia-Subduktionszone entlang derer es auch immer wieder zu Vulkanausbrüchen kommt, wie z.B. 1980 der Mt. St. Helens. Tripelpunkte werden später noch in einem eigenen Kapitel besprochen. Im Süden geht die San-Andreas-Störung in eine ganze Serie von Spreizungszonen und kleineren Transformstörungen über, die sich durch den gesamten Golf von Kalifornien hindurchziehen. Vor 40 Millionen befand sich an der Küste in diesem Bereich noch eine Subduktionszone, die allerdings durch die Kollision mit dem mittelozeanischen Rücken zwischen Farallon-Platte und Pazifischer Platte verschwand, weil sich dadurch auch die Plattenbewegungsrichtungen in dieser Zone fundamental änderten. Aus der Konvergenzbewegung in der Subduktionszone wurde eine Lateralbewegung, wie sie in Transformstörungen typisch ist.

Abb.4.2.8: Plattengrenze zwischen Europäischer und Anatolischer Platte mit der Nordanatolischen-Transformstörung (aus Frisch & Meschede, 2021).

Beispiel Nordanatolische Störung in der Türkei zwischen Europäischer und Anatolischer Platte (Abb. 4.2.8). In dieser Störungszone kommt es regelmäßig zu schweren Erdbeben, zuletzt 1999 mit einem schweren Erdbeben in der Region von Izmit. Das schwere Erdbeben in der Türkei im Frühjahr 2023 gehört allerdings nicht zu dieser Störungszone, sondern zur Ostanatolischen Störungszone, die ebenfalls eine Transformstörung darstellt und die im Osten der Türkei mit der Nordanatolischen Störung zusammentrifft.