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Geotektonik: Erdkruste schmilzt leicht

Im Gegensatz zu bisherigen Annahmen leiten Gesteine in den Tiefen der Erdkruste Wärme umso schlechter, je stärker sie sich aufheizen – sie verhalten sich damit wie Dämmmaterial. Der hervorgerufene Hitzestau sorge letztlich dafür, dass das Gestein leichter schmilzt, schreiben Geologen um Alan Whittington von der University of Missouri in Columbia.

Die Forscher hatten gemessen, wie gut verschiedene Gesteine Hitze leiten, wenn sie erwärmt werden, und diese Ergebnisse anschließend in Computermodelle eingespeist. Wird Gestein demnach durch geotektonische Bewegungen, wie sie bei Plattenkollisionen oder der Gebirgsbildung auftreten, belastet, so erhitzt es sich mitunter so stark, dass die Kruste zu schmelzen beginnt. Wegen der geringen Leitfähigkeit des Gesteins – sie fiel in den Experimenten um die Hälfte niedriger aus, als zuvor angenommen –, erwärmt es sich relativ schnell und intensiv; zudem bleibt das Material länger heiß. Insgesamt zieht sich dieser Prozess mehrere Millionen Jahre hin.

In der Regel schmilzt eindringendes basaltisches Magma aus dem Erdmantel das Gestein der Erdkruste auf, doch passiert dies bei Plattenzusammenstößen nicht. Die Geowissenschaftler konnten sich daher kaum erklären, warum sich bei diesem Prozess dennoch so hohe Temperaturen im Krustenmaterial ausbildeten. (dl)

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  • Quellen
Whittington, A. et al.: Temperature-dependent thermal diffusivity of the Earth’s crust and implications for magmatism. In: Nature 458, S. 319–321, 2009.

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