Abb. 4.7.1: Absolute Plattenbewegungs-geschwindigkeiten. Verändert nach Meschede (2018) und  Frisch & Meschede, (2021). Daten berechnet nach Gripp & Gordon (2002).

Abb. 4.7.1 zeigt die Bewegungsrichtungen und -geschwindigkeiten mit denen sich die Platten heute bewegen und zwar bezogen auf das Hotspot-Referenz-System, d.h. hier handelt es sich um die absoluten Plattenbewegungen. Man sieht z.B. dass die Pazifische Platte mit bis zu 10 cm pro Jahr relativ schnell in nordwestlicher Richtung driftet. Die Afrikanische Platte hingegen ist deutlich langsamer, aiw bewegt sich zum größten Teil mit nicht einmal 2 cm pro Jahr. Auf den ersten Blick könnte man mit Blick auf die Spreizungszone zwischen Afrika und Südamerika annehmen, dass sich Afrika nach Osten bewegt, die absolute Plattenbewegung geht aber nach Westen. Die Südamerikanische Platte bewegt sich natürlich auch nach Westen, aber deutlich schneller als die Afrikanische Platte.

Aus dem Unterschied in der absoluten Plattenbewegung ergibt sich die relative Plattenbewegung, die bewirkt, dass das Spreizungszentrum immer in der Mitte zwischen den beiden Kontinenten Afrika und Südamerika bleibt. Das ist dem Umstand zu verdanken, dass auf beiden Seiten des Spreizungszentrums gleich viel ozeanische Kruste angebaut wird. Im globalen Plattenmuster wandert das Spreizungszentrum aber langsam nach Westen.

Abb. 4.7.2: Absolute und relative Plattenbewegungen an einem Spreizungszentrum (Meschede, unveröff., 2025)

Die Schemazeichnung in Abb. 4.7.2 verdeutlicht das Prinzip für die Verlagerung eines Spreizungszentrums und zeigt, dass Spreizungszentren nicht ortsfest sind. Beide kontinentalen Platten bewegen sich in die gleiche Richtung, die linke allerdings deutlich schneller als die rechte. Zwischen den beiden auseinanderdriftenden Platten bildet sich an einer Spreizungszone neue ozeanische Kruste, wobei die Divergenzbewegung am Spreizungszentrum symmetrisch ist, da sich auf beiden Seiten gleich viel ozeanische Kruste neu bildet. Diese Bewegung entspricht der relativen Plattenbewegung.

Die Situation zwischen Afrika und Südamerika (Abb. 4.7.3) ist ähnlich: Das Spreizungszentrum bleibt in der Mitte, die Südamerikanische Platte wandert nach Westen während die Afrikanische Platte mehr oder weniger ortsfest bleibt.

Abb. 4.7.3: Animation – Drift zwischen Südamerika und Afrika (Meschede, unveröff., 2022)

Abb. 4.7.4a: Bathymetrische Karte des Südatlantik. Basiskarte erstellt mit GeoMapApp  / CC BY  / CC BY ( Ryan et al., 2009).

Im Südatlantik lässt sich das Verhältnis von absoluter und relativer Plattenbewegung recht gut an den dort vorhandenen untermeerischen Rücken nachvollziehen (Abb. 4.7.4a). Der Walfischrücken erstreckt sich ausgehend von einem Hotspot bis zur Afrikanischen Küste und schließlich bis hin zu den Basaltdecken des Etendeka-Plateaus, sein Pendant auf der südamerikanischen Platte ist der Rio-Grande-Rücken, der sich bis in das Paraná-Plateau hinein erstreckt. Der Hotspot befindet sich heute komplett auf der Afrikanischen Platte etwa in der Gegend der Inseln Tristan da Cunha und Gough Island, sodass die Hotspotspur nur noch auf der afrikanischen Seite weiter wächst.

Abb. 4.7.4b: Bathymetrische Karte des Südatlantiks mit Altersdaten son Seamounts des Walfisch- und Rio-Grande-Rückens. Basiskarte erstellt mit GeoMapApp  / CC BY  / CC BY ( Ryan et al., 2009 ), Daten nach O’Connor et al., 2009)

Die Altersdaten des Walfischrückens und seines Zwillingsrücken auf der südamerikanischen Platte zeichnen die Entwicklung nach (Abb. 4.7.4b). Je näher man an das Etendeka-Plateau in Namibia bzw. an das Paraná-Plateau in Afrika kommt, desto älter werden die Gesteine. Beide Plateaus sind über dem Hotspot entstanden, als Afrika und Südamerika noch miteinander verbunden waren.

Die Hotspot-Spuren sind als farbige Linien eingetragen. Sie zeigen, dass sich zwischen 40 und 50 Mill. Jahren die Richtung ein wenig verändert. Der Tristan da Cunha/Gough Island-Hotspot liegt etwa ab dieser Zeit komplett unter der Afrikanischen Platte, d.h. auf der Südamerikanischen Platte konnte ab diesem Zeitpunkt kein Vulkan mehr entstehen. Auf der südamerikanischen Platte ist deshalb nur der ältere Teil der Hotspotspur, hier in grüner Farbe dargestellt, vertreten.

Abb. 4.7.5: Hotspot-Spuren im Südatlantik. Basiskarte erstellt mit GeoMapApp  / CC BY  / CC BY ( Ryan et al., 2009 ), Daten nach O’Connor et al., 2009)

Weitere Hotspot-Spuren gibt es im Atlantik, wie in Abb. 4.7.5 dargestellt, aber auch im Indik und …

Abb. 4.7.6: Hotspot-Spuren im Pazifik (Basiskarte erstellt mit GeoMapApp 2024, Daten nach Gripp & Gordon (2002).

… im Pazifik (Abb. 4.7.6). Alle Vulkanketten haben etwa zur gleichen Zeit um 45 Mill. Jahre einen charakteristischen Knick in ähnlicher Ausrichtung.

Was ist der Grund für diese abknickenden Vulkanketten?

Abb. 4.7.7: Plattenbewegungen in Kreide und Eozän mit der Entwicklung der Hawai’i-Emperor Seamount Kette und der Zwillingsrücken Walfisch- und Rio-Grande-Rücken (verändert nach Frisch & Meschede, 2021).

Die abknickenden Vulkanketten zeigen eine globale Neuorientierung der absoluten Plattenbewegungen an. Da global gesehen alle Platten miteinander in Verbindung stehen, betrifft es alle Platten auf der Erde, wenn es an einer Stelle zu starken Änderungen der Plattenbewegung kommt. Der wahrscheinlichste Grund für die Richtungsänderungen ist die Kollision der Indischen Platte mit Eurasien, die vor etwa 40-50 Mill. Jahren stattfand. Die Indische Platte driftete mit einer sehr hohen plattentektonischen Geschwindigkeit von über 20 cm/Jahr nach Norden und wurde durch die Kollision im Eozän jäh gestoppt. Das führte dann zur Änderung der Bewegungsrichtungen vieler Platten (Abb. 4.7.7). Am markantesten ist das zweifellos an der Hawai’i-Emperor-Vulkankette zu sehen. Hier lässt sich der Knick ziemlich genau auf 43 Mill. Jahre datieren.

Die gelben punktierten Linien in Abb. 4.7.7 zeigen die Hawai’i-Emperor-Vulkankette und die Zwillingsrücken von Walfisch- und Rio-Grande-Rücken, oben die Entwicklung in der Kreide und Paläozän und unten ab dem Eozän. Sowohl die Pazifische als auch die Afrikanische und Südamerikanische Platte bewegen sich nach der Kollision in andere Richtungen. Der Tristan da Cunha/Gough Island Hotspot lag bis zur Kollision genau auf der Rückenachse, was zur Bildung der Zwillingsrücken Walfisch- und Rio-Grande-Rücken führte. Nach der Kollision wanderte die Spreizungszone aber nach Westen und damit vom Hotspot weg. Ab diesem Zeitpunkt entstand die Vulkankette nur noch auf der Afrikanischen Platte.

Abb. 4.7.8: Bathymetrische Karte des Südatlantiks mit absoluten und relativen Plattenbewegungs-geschwindigkeiten. Basiskarte erstellt mit GeoMapApp  / CC BY  / CC BY ( Ryan et al., 2009 ), Geschwindigkeiten errechnet nach Gripp & Gordon (2002).

Die unterschiedliche Ausrichtung von Vulkanketten und Transformstörungen zeigt den Unterschied zwischen absoluter und relativer Plattenbewegungsrichtung. Der Südatlantik mit dem Walfischrücken und dem Rio-Grande-Rücken bietet dafür ein gutes Beispiel.

In Abb. 4.7.8 sind die Hotspot-Spuren schematisch mit der blauen Linie nachgezeichnet. Außerdem sind absoluten und relativen Plattenbewegungsrichtungen und -geschwindigkeiten eingetragen. Man kann hier den Unterschied zwischen relativer Plattenbewegung, wie sie am Spreizungsrücken zu sehen sind, und der absoluten Plattenbewegung direkt sehen. Die Afrikanische Platte bewegt sich heute absolut ganz leicht nach Westen, während die Südamerikanische Platte deutlich schneller nach Westen driftet. Aus dem Unterschied der beiden absoluten Bewegungsgeschwindigkeiten ergibt sich die Geschwindigkeit für die relative Bewegung, in Abb. 4.7.8 mit den grünen Pfeilen dargestellt. Man kann deutlich erkennen, dass die Hotspotspuren und die Transformstörungen bzw. deren Verlängerung in den Bruchzonen nicht parallel verlaufen.

In der Animation in Abb. 4.7.9 bewegen sich drei Platten voneinander weg. Die Spreizungsgeschwindigkeit ist an allen drei Spreizungszentren, die sich an dem Tripelpunkt in der Mitte treffen, gleich. Außerdem befindet sich unter dem nach unten gehenden Ast ein Hotspot, der immer wieder Vulkane direkt am Spreizungszentrum entstehen lässt. Der Spreizungsrücken ist darüber hinaus an einer Transformstörung versetzt.

Abb. 4.7.9: Animation: Entwicklung einer Vulkankette über einer Spreizungszone (Meschede unveröff., 2023)

Abb. 4.7.10: Bathymetrische Karte des Südatlantiks mit absoluten und relativen Plattenbewegungsgeschwindigkeiten im Vergleich zum Modell der Animation in Abb. 4.7.9. Basiskarte erstellt mit GeoMapApp  / CC BY  / CC BY ( Ryan et al., 2009 ), Geschwindigkeiten errechnet nach Gripp & Gordon (2002).

In Abb. 4.7.10 ist das Modell im direkten Vergleich zur Situation im Südatlantik zu sehen. Auch dort sind die Transformstörungen und Bruchzonen nicht parallel zur Hotspot-Spur. Das Modell zeigt eindrücklich, dass die absoluten Plattenbewegungen nicht parallel zu den relativen Bewegungen verlaufen müssen.