Table of contents

1 Was sind Plumes? 2 Superplumes 3 Superplumes in der Erdgeschichte 4 Superplumes in der Kreidezeit 5 Weblinks

Was sind Plumes?

Es handelt sich bei Plumes um aufsteigende Ströme aus besonders heißem Magma, die sich in Form einer schmalen Säule zur Erdoberfläche bewegen. Sie bilden sich in knapp 3000 Kilometern Tiefe an der Grenzschicht zwischen dem äußeren Erdkern und dem Erdmantel. Nachdem sie den zähplastischen Erdmantel durchquert haben, verbreitern sie sich pilzförmig unter der Lithosphäre, ehe sie an den Schwächezonen der Erdkruste durchbrechen und damit Verursacher von Hot Spot-Vulkanismus werden.

'Normale' Plumes zeichnen sich durch relativ eng begrenzte vulkanische Erscheinungen aus wie z.B. der Plume unter der Vulkaneifel oder unter der Inselkette von Hawaii.

Superplumes

Von Superplumes spricht man, wenn die entsprechenden vulkanischen Erscheinungen nicht nur relativ begrenzt sind, sondern Quadratkilometer große Regionen betreffen. In Folge des Superplume-Vulkanismus wurden ganze Landstriche mit mehr als zwei Kilometer dicken Basaltschichten bedeckt. Beispiele dafür sind z.B: die Paraná-Basalte in Brasilien, die Dekkan-Trapps im Westen Indiens oder der Sibirische Trapp im Norden Russlands.

Superplumes in der Erdgeschichte

Diese kontinentalen Ausbrüche waren jedoch nur Einzelfälle. Viel häufiger fanden die Auswirkungen der Superplumes an den Ozeanböden statt. Darüber hinaus sind die ozeanischen Basaltplateaus wesentlich größer als die kontinentalen. So besteht das größte ozeanische Plateau (im West-Pazifik) vermutlich aus der 25-fachen Basaltmasse im Vergleich zur größten kontinentalen Decke.

Superplumes in der Kreidezeit

Aller Wahrscheinlichkeit nach haben sich in der Kreidezeit, die vor etwa 135 Millionen Jahren begann und vor ca. 65 Millionen Jahren endete, gewaltige Superplume-Aktivitäten abgespielt. Offenbar war der Westpazifik am stärksten betroffen, wie Untersuchungen des hier besonders zerfurchten Ozeanbodens zeigen. Die heiße Gesteinsschmelze muss ein mehrere tausend Kilometer großes Areal überflutet haben, das ist ein zehnfaches der Flächen, die heute von Plume-Aktivitäten geformt werden.

Die Superplume-Aktivität vor rund 120 Millionen Jahren konnte nicht ohne weitreichende Folgen bleiben:

• Durch die großflächige Hebung des Ozeanbodens, bedingt durch Volumenvergrößerung bei Erwärmung, hob sich der Meeresspiegel um 250 Meter über das heutige Niveau. Infolgedessen waren alle niedrig gelegenen Landstriche überflutet. Die Ablagerungen dieses Meeres bildeten die Kreidefelsen auf Rügen, die Gesteine des Teutoburger Waldes oder die weißen Klippen von Dover in England.

• Die meisten Gebirgsketten entlang der Westküsten Nord- und Südamerikas verdanken ihre Existenz der kreidezeitlichen Superplume-Aktivität. Durch die enorm vergrößerte Lavaproduktion und entsprechend beschleunigte Krustenbildung verstärkte sich die Subduktion. So schoben sich ungewöhnlich große Mengen ozeanischer Kruste unter die Ränder Nord- und Südamerikas. Sie erzeugten durch die einsetzenden gewaltigen Aufschmelzungsprozesse in dieser Zone die Granitkerne der Sierra Nevada (USA) und der Anden.

• Mit der austretenden Lava wurde verstärkt Kohlendioxid frei, das sich in der Atmosphäre anreicherte und damit den natürlichen Treibhauseffekt verstärkte. Die globale Durchschnittstemperatur nahm um etwa 10°C zu.

• Ein Großteil der heutigen Diamantlagerstätten hat seine Entstehung der kreidezeitlichen Plume-Aktivität zu verdanken: Die meisten Diamanten sind vor mehr als 1 Milliarde Jahren in Tiefen von rund 300 Kilometern unter der Erdoberfläche entstanden. Durch den verstärkten Vulkanismus wurden die Diamanten in abbaubare Höhen befördert wie zum Beispiel bei Kimberley in Südafrika.

• Das Erdmagnetfeld hat sich im Laufe der Erdgeschichte mehrfach umgepolt. Dieser Umpolungsprozess vollzieht sich gegenwärtig im Mittel mehr als einmal pro 1 Million Jahre. Während der ca. 40 Millionen Jahre andauernden Superplume-Aktivität behielt das Magnetfeld jedoch seine Richtung durchgängig bei. Welche globalen Folgen diese Umpolung bzw. ihr Fehlen hat, ist noch nicht geklärt.

http://home.t-online.de/home/dr.peter.schmidt/dissi.htm