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Lexikon der Geowissenschaften: Ozeanbodenspreizung

Ozeanbodenspreizung, sea-floor spreading, Prozeß der Bildung neuer ozeanischer Lithosphäre an Mittelozeanischen Rücken (Plattentektonik). Das Auseinanderdriften zweier benachbarter Platten (divergente Plattenbewegung) führt an der Plattengrenze zur Bildung neuer Lithosphäre in Form neuer ozeanischer Erdkruste und eines neuen lithospärischen Mantels, so daß damit ein konstruktiver Plattenrand gegeben ist. Die in den Axialzonen der Mittelozeanischen Rücken aufdringenden basaltischen Magmen (MORB) sind Partialschmelzen aus unter den Rücken in duktilem Gesteinsfließen aufdringender Asthenoshäre, in der infolge des abnehmenden Druckes die Soliduskurve für trockenes Mantelmaterial (Peridotit) unterschritten wird. Unter dem Spreizungsrücken geht die Aufwärtsbewegung des Mantelmaterials in eine nach den beiden Seiten senkrecht zum Rücken divergierende Bewegung über, während sich die basaltische Schmelze darüber in einer Magmenkammer sammelt. Aus dieser bildet sich die ozeanische Kruste a) extrusiv und gangförmig durch an der Oberfläche ausfließende Kissenlaven, die durch vertikale Gänge gefördert werden (sheeted-dyke complex), und b) intrusiv durch Kristallisation in der Magmenkammer unter fraktionierter Kristallisation und gravitativer Sonderung. Im obersten Bereich entstehen strukturlose Gabbros, darunter Gabbros mit lagenförmigem Kumulatgefüge. Pyroxen, Olivin und Spinell reichern sich an der Basis zu Pyroxeniten und Duniten an. Die Basalte entsprechen Layer 2, die Gabbros Layer 3 der normalerweise 6-7 km dicken ozeanischen Kruste, während die ultrabasischen basalen Bereiche schon Mantelzusammensetzung und -dichte besitzen.

Die Dicke des ozeanischen Lithosphärenmantels ist unter der Axialzone nahezu Null, da hier die Asthenosphäre bis unter die Magmenkammer aufragt. Infolge Abkühlung während des seitlichen Abwanderns der nun durch Basaltextraktion stofflich verarmten Asthenosphäre entwickelt sich unter den Flanken des Mittelozeanischen Rückens ein mit zunehmendem Alter der ozeanischen Kruste immer dicker werdender lithosphärischer Mantel. Die ozeanische Lithosphäre insgesamt erreicht Dicken von 80-100 km. Der duktile Aufstrom von Asthenosphäre unter Axialzonen der Mittelozeanischen Rücken und das seitliche Abwandern unter den Rückenflanken werden als aufsteigender Ast einer Konvektionszelle des Erdmantels angesehen.

Der Spreizungsprozeß bedingt eine in bezug auf den Spreizungsrücken symmetrische Altersverteilung der ozeanischen Kruste. Da die Basalte unter im Laufe der Zeit wechselnden erdmagnetischen Feldern (Feldumkehr) entstanden, sind sie durch magnetische Anomalien geprägt, die zur Spreizungsachse parallele und spiegelbildliche magnetische Lineationen bilden. Mit Hilfe der Magnetostratigraphie lassen sich diese Lineationen altersmäßig interpretieren und kartieren. Diese Erkenntnis brachte den Durchbruch bei der Entwicklung der Plattentheorie. [KJR]

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