{"id":1578,"date":"2024-08-12T14:04:12","date_gmt":"2024-08-12T11:04:12","guid":{"rendered":"https:\/\/planeta21vek.ru\/deu\/?p=1578"},"modified":"2025-11-20T13:38:18","modified_gmt":"2025-11-20T10:38:18","slug":"die-plattentektonik-der-erde-begann-bereits-vor-4-milliarden-jahren","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/planeta21vek.ru\/deu\/2024\/08\/12\/die-plattentektonik-der-erde-begann-bereits-vor-4-milliarden-jahren\/","title":{"rendered":"Die Plattentektonik der Erde begann bereits vor 4 Milliarden Jahren"},"content":{"rendered":"

Neue Forschungsergebnisse deuten darauf hin, dass die Plattentektonik fr\u00fcher als vor 4 Milliarden Jahren begann \u2013 kurz nach der Entstehung der Erde. Neue Forschungsergebnisse deuten darauf hin, dass die Plattentektonik, die Erdbeben, die Bildung von Bergen und die Trennung von Kontinenten verursacht, m\u00f6glicherweise bereits begonnen hat, als die Erde gerade erst entstand \u2013 viel fr\u00fcher, als viele Wissenschaftler dachten.<\/span><\/p>\n

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Eine neue Studie legt nahe, dass die Plattentektonik vor mehr als 4 Milliarden Jahren begann \u2013 kurz nach der Entstehung des Planeten vor 4,5 Milliarden Jahren.<\/strong>\u00a0<\/span>W\u00e4hrend dieser \u00c4ra, die als Hadean-\u00c4ra bekannt ist, war die Erde frisch und sengend hei\u00df, mit einer Atmosph\u00e4re aus Ammoniak und Methan, die mit genug Wasser ges\u00e4ttigt war, um schlie\u00dflich zu einem Ozean im Ausma\u00df eines Planeten zu kondensieren. W\u00e4hrend dieser Zeit k\u00fchlte sich die Erde so weit ab, dass eine feste Au\u00dfenkruste entstand.<\/span><\/p>\n

Heute wird diese Kruste durch die Schleifbewegungen tektonischer Platten geformt, die sich \u00fcber den w\u00e4rmeren, beweglicheren Mantel darunter bewegen. Aber niemand wei\u00df genau, wann diese Anordnung der Plattentektonik ihren Anfang nahm. Zuvor hatten Forscher vermutet, dass es in Hadea begann, fast unmittelbar nachdem die Kruste abgek\u00fchlt war. Andere glauben, dass die Plattentektonik vor etwa 3,2 Milliarden Jahren begann, als die Geochemie einige wichtige Ver\u00e4nderungen in der Zusammensetzung der Kruste aufdeckte. Andere argumentieren, dass das Ph\u00e4nomen noch j\u00fcnger ist und sich in den letzten paar Milliarden Jahren zu seiner modernen Form entwickelt hat.<\/span><\/p>\n

Wissenschaftler hatten M\u00fche, den genauen Beginn der Plattentektonik zu bestimmen, da es keine erhaltenen Gesteine \u200b\u200bgibt, die \u00e4lter als 4 Milliarden Jahre sind. Das einzige direkte Fenster in die Hadean-Zeit sind daher winzige, haltbare Kristalle, sogenannte Zirkone, von denen die \u00e4ltesten aus der Zeit stammen Vor 4,4 Milliarden Jahren. Eine Untergruppe solcher Kristalle, sogenannte S-Typ-Zirkone, kann das Vorhandensein von Plattentektonik anzeigen. Bei diesen besonderen Zirkonen handelt es sich um Kristalle, die sich in Sedimentgesteinen an Land bilden, dann durch Tektonik in den Erdmantel gedr\u00fcckt werden und in metamorphen Graniten wieder auftauchen.<\/span><\/p>\n

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\nAbbildung zeigt die Schichten der Erde und ihres Kerns<\/span><\/em><\/p>\n

Das Problem besteht darin, dass S-Typ-Zirkone nicht einfach anhand eines einzelnen Merkmals identifiziert werden k\u00f6nnen. Stattdessen k\u00f6nnen eine ganze Reihe von Spurenelementen verwendet werden.<\/span><\/p>\n

In einer neuen Studie, die am 8. Juli in der Fachzeitschrift PNAS ver\u00f6ffentlicht wurde, verwendeten Forscher ein Modell des maschinellen Lernens, um diese Aufgabe zu erleichtern. Die Wissenschaftler f\u00fctterten das Modell zun\u00e4chst mit Daten von 300 Zirkonen bekannter Herkunft und testeten dann die F\u00e4higkeit des Modells, um festzustellen, ob weitere 74 Zirkone vom S-Typ waren oder nicht. Nachdem das Team das Modell auf die Unterscheidung zwischen Zirkontypen trainiert hatte, wandte es es dann auf 971 neue Zirkone aus den Jack Hills in Australien an, wo die meisten der \u00e4ltesten Zirkone der Erde gefunden werden.<\/span><\/p>\n

Die Ergebnisse zeigten, dass 35 % der Jack Hills-Zirkone vom S-Typ waren. Einige stammen aus der Zeit vor 4,2 Milliarden Jahren, was darauf hindeutet, dass die Plattentektonik im Had\u00e4er Gestein von der Erdkruste in den Erdmantel und wieder zur\u00fcck bewegte.<\/span><\/p>\n

Die Studie ist nicht die erste, die auf eine sehr alte tektonische Bewegung hinweist. Ein Experiment aus dem Jahr 2023, bei dem Gesteine \u200b\u200bbei hohen Temperaturen schmolzen, zeigte, dass die \u00e4lteste kontinentale Kruste durch Subduktion entstanden ist, also den Prozess, bei dem eine tektonische Platte unter eine andere sinkt. Einige Studien deuten sogar darauf hin, dass fr\u00fche Kontinente w\u00e4hrend der Hadean-Zeit existiert haben k\u00f6nnten.<\/span><\/p>\n

Aber die neue Studie wird wahrscheinlich nicht alle Kontroversen l\u00f6sen. Chris Hawksworth, ein Geochemiker an der Universit\u00e4t Bristol, der nicht an der neuen Studie beteiligt war, sagte gegen\u00fcber dem Science Magazine, dass in der Fr\u00fchzeit der Erde m\u00f6glicherweise auch andere Kr\u00e4fte als die Plattentektonik, wie etwa der Einschlag riesiger Meteoriten, Gestein zwischen Kruste und Mantel bewegt haben k\u00f6nnten.<\/span><\/p>\n

In China wurden Hinweise auf eine \u201emoderne\u201c Plattentektonik gefunden, die 2,5 Milliarden Jahre zur\u00fcckreicht.<\/strong><\/span>\u00a0Seltene Mineralien weisen auf die Existenz einer alten Subduktionszone hin.<\/span><\/p>\n

Eine neue Studie hat herausgefunden, dass eine einzigartige Felsformation in China Hinweise darauf enth\u00e4lt, dass tektonische Platten w\u00e4hrend der Arch\u00e4ischen \u00c4ra (vor 4 bis 2,5 Milliarden Jahren) unter andere Platten subduziert wurden, wie dies auch heute der Fall ist, berichtete die Zeitschrift Proceedings of the Nationale Akademie der Wissenschaften.<\/span><\/p>\n

Dieses 2,5 Milliarden Jahre alte Gestein, bekannt als Eklogit, ist selten und entsteht, wenn ozeanische Kruste bei relativ niedrigen Temperaturen tief in den Mantel (die Schicht zwischen Kruste und Kern) gedr\u00fcckt wird. Diese Art von Gestein mit hohem Druck und niedriger Temperatur ist \u201egr\u00f6\u00dftenteils auf Subduktionszonen auf der modernen Erde beschr\u00e4nkt\u201c.<\/span><\/p>\n

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\nIllustration der fr\u00fchen Erde mit Plattentektonik. Zoonar GmbH \/ Alamy<\/span><\/em><\/p>\n

Die Studie hat die \u00e4ltesten bekannten Eklogiten aus einem alten Gebirgsg\u00fcrtel identifiziert, der in der ozeanischen Erdkruste gefunden wurde, sagen Forscher. Die n\u00e4chst\u00e4ltesten Gesteine \u200b\u200bdieser Art, die 2,1 Milliarden Jahre alten Gesteine \u200b\u200bin der Demokratischen Republik Kongo, seien etwa 400 Millionen Jahre j\u00fcnger, sagen die Forscher.<\/span><\/p>\n

Obwohl es sich nicht um den \u00e4ltesten bekannten Beweis f\u00fcr Plattentektonik handelt (z. B. datierte eine Studie aus dem Jahr 2021 die Plattentektonik auf die Zeit vor etwa 3,6 Milliarden Jahren), liefert die neue Entdeckung eine wertvolle Datenquelle, die zeigt, dass tektonische Platten in \u201efr\u00fcher Zeit\u201c untereinander subduzierten “ Tage Existenz der Erde, zumindest aus geologischer Sicht.<\/span><\/p>\n

Tektonische Platten \u2013 die beweglichen Platten, aus denen die \u00e4u\u00dfere Erdkruste besteht \u2013 sind f\u00fcr die Zirkulation von Materialien und Elementen aus den Tiefen der Erde in ihre Ozeane, Oberfl\u00e4chen und Atmosph\u00e4re verantwortlich. Seit Jahrzehnten arbeitet das Forschungsteam daran, die fr\u00fche Geschichte und Entwicklung der Erde zu verstehen, von der Zeit, als sie sich aus einer geschmolzenen Magmakugel im Weltraum bildete und abk\u00fchlte, bis zu der Zeit, als sie sich zu der starren Au\u00dfenkruste verfestigte, aus der sich die Erde entwickelte Plattentektonisches System, das wir heute haben.<\/span><\/p>\n

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\nArchaische Eklogitplatte mit rotem Granat und gr\u00fcnem Pyroxen aus Shangying, China. Lu Wang<\/span><\/em><\/p>\n

Tektonische Platten sind f\u00fcr die Erw\u00e4rmung des Planeten von entscheidender Bedeutung. Aufgrund der Bewegung tektonischer Platten geht W\u00e4rme aus dem Inneren verloren, \u00e4hnlich wie Brot, das in einem Topf mit k\u00f6chelndem Eintopf darunter schwimmt und sich bewegt. Ob der \u00dcbergang zu einer plattentektonischen Erde fr\u00fch erfolgte oder ob sich der Planet durch verschiedene Stadien entwickelte, die von unterschiedlichen W\u00e4rmeverlustmechanismen dominiert wurden, ist heute eine der ungel\u00f6stesten und umstrittensten Fragen in der Geowissenschaft.<\/span><\/p>\n

Aus diesem Grund hat das Forschungsteam in den letzten 20 Jahren arch\u00e4ische Gesteine \u200b\u200bkartiert, die sich \u00fcber etwa 990 Meilen (1.600 Kilometer) im Norden Chinas erstrecken \u2013 ein alter Gebirgsg\u00fcrtel namens Orogen, der den Ort markiert, an dem vor etwa 2,5 Milliarden Jahren zwei tektonische Platten kollidierten.<\/span><\/p>\n

Viele Merkmale dieser Gesteine \u200b\u200bweisen darauf hin, dass dieser alte Gebirgsg\u00fcrtel durch das Zusammenspiel tektonischer Platten entstanden ist. Beispielsweise stecken Fragmente ozeanischer Kruste, sogenannte Ophiolithe, in der antiken Kollisionszone fest, ebenso wie stark verformte Gesteinsmischungen namens M\u00e9langes (franz\u00f6sisch f\u00fcr \u201eMischungen\u201c), die markieren, wo Platten kollidierten. Das Team entdeckte auch gro\u00dfe gefaltete Strukturen, sogenannte Decken, die die Plattentektonik \u00fcber Hunderte oder Tausende von Kilometern hinausgeschoben hatte.<\/span><\/p>\n

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\nEine Felsformation mit arch\u00e4ischem Eklogit (einer dunklen Schicht mit rotem Granat und gr\u00fcnem Pyroxen), durchsetzt mit granathaltigem Metagabbro aus Shangying, China. Lu Wang<\/span><\/em><\/p>\n

Die Entdeckung von Eklogiten in M\u00e9lange zeigt, dass eine tektonische Platte aus ozeanischer Kruste unter eine andere Platte gesunken ist und eine Metamorphose durchgemacht hat, d. h. ihre Zusammensetzung, Textur oder innere Struktur unter dem Einfluss von Hitze und Druck ver\u00e4ndert hat, w\u00e4hrend sie tiefer in den Mantel gesunken ist .<\/span><\/p>\n

Es ist selten, Eklogite aus dem Archaikum zu finden, was zu der Behauptung gef\u00fchrt hat, dass die moderne Plattentektonik im Archaikum nicht am Werk war. Daher ist die Entdeckung von Eklogit, einem Schl\u00fcsselindikator f\u00fcr tiefe und kalte Subduktion, sehr wichtig.<\/span><\/p>\n

Laboranalysen von Eklogiten aus der Fundstelle zeigten, dass sie sich vor etwa 2,5 Milliarden Jahren auf einem sich ausdehnenden Meeresr\u00fccken bildeten, \u00fcber den Meeresboden transportiert und dann durch Subduktion in den Erdmantel gezwungen wurden. Mikrostrukturen in den Mineralien Granat und Klinopyroxen weisen darauf hin, dass sie Temperaturen von 792 bis 890 Grad Celsius und hohe Dr\u00fccke von 19,8 bis 24,5 Kilobar (287.000 bis 355.000 Pfund pro Quadratzoll) erreichten.<\/span><\/p>\n

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\nLu Wang entdeckt dichten Bewuchs an einer arch\u00e4ischen Eklogit-St\u00e4tte in Shangying, China. Timothy Caskey<\/span><\/em><\/p>\n

Diese Zahlen deuten darauf hin, dass die Eklogiten bis zu einer Tiefe von mindestens 40 Meilen (65 km) subduziert wurden. Mit anderen Worten, diese Ergebnisse \u00e4hneln Mineralien, die in modernen Subduktionszonen gefunden werden, sagten Kuski und Wang. Schlie\u00dflich zwang der Druck zweier kollidierender tektonischer Platten das dichte Gestein zur\u00fcck an die Oberfl\u00e4che.<\/span><\/p>\n

Dennoch seien die Ergebnisse weder allzu \u00fcberraschend noch besonders neu, sagte Roberta Rudnick, Professorin f\u00fcr Geowissenschaften an der University of California in Santa Barbara, die nicht an der Studie beteiligt war. \u201eMeiner Meinung nach ist es nicht besonders neu\u201c, wie andere Forscher bereits berichtet haben, ebenso wie alte Eklogite und Eklogitmineralien, die in Diamanten eingeschlossen sind und durch Vulkanr\u00f6hren herauskamen, die \u201eseit Jahrzehnten sehr gut untersucht\u201c wurden.<\/span><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Neue Forschungsergebnisse deuten darauf hin, dass die Plattentektonik fr\u00fcher als vor 4 Milliarden Jahren begann \u2013 kurz nach der Entstehung der Erde. Neue Forschungsergebnisse deuten darauf hin, dass die Plattentektonik, die Erdbeben, die Bildung von Bergen und die Trennung von Kontinenten verursacht, m\u00f6glicherweise bereits begonnen hat, als die Erde gerade erst entstand \u2013 viel fr\u00fcher, als viele Wissenschaftler dachten.<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":1579,"comment_status":"closed","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[743,23,759],"tags":[390,739,744],"class_list":{"0":"post-1578","1":"post","2":"type-post","3":"status-publish","4":"format-standard","5":"has-post-thumbnail","7":"category-geologia","8":"category-klimat","9":"category-klimawandel","10":"tag-china","11":"tag-tektonische-platte","12":"tag-zirkon"},"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/planeta21vek.ru\/deu\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/1578","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/planeta21vek.ru\/deu\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/planeta21vek.ru\/deu\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/planeta21vek.ru\/deu\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/planeta21vek.ru\/deu\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=1578"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/planeta21vek.ru\/deu\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/1578\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":1580,"href":"https:\/\/planeta21vek.ru\/deu\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/1578\/revisions\/1580"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/planeta21vek.ru\/deu\/wp-json\/wp\/v2\/media\/1579"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/planeta21vek.ru\/deu\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=1578"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/planeta21vek.ru\/deu\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=1578"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/planeta21vek.ru\/deu\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=1578"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}