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Geologie - Island |
1 Geologische Grundlagen 1.1 Plattentektonik und Kontinentaldrift |
In der Erdurzeit gab es einen großen (Ur-)Kontinent Pangäa. Im Laufe der Erdgeschichte ist Pangäa vor ca. 190 Mio. Jahren auseinandergebrochen und in einzelne Teile zerfallen, die im wesentlichen die heutigen Kontinente bilden. Der Geologe und Meterologe Alfred Wegener (1880-1930) veröffentlichte 1915 seine Theorie der Kontinentaldrift, die zwar in der Gelehrtenwelt seinerzeit nicht anerkannt, aber ab 1960 durch viele neue Erkenntnisse z. B. aus der Ozeanograhie untermauert wurde und heute das anerkannte Erklärungsmodell darstellt. Die Erdkruste besteht aus 12 sog. Platten die auf dem zähflüssigen Erdmantel liegen. Die Grundaussage der Kontinentaldrift ist, daß diese Platten relativ frei sind und sich stetig bewegen. Bei den Bewegungen sind zwei Phänomene zu beobachten: Sich aufeinander zu bewegende Platten: Wenn zwei Platten sich aufeinander zu bewegen, schiebt sich die eine Platte unter die andere. Die obere Platte wird dabei angehoben, die Platte löst sich im Erdmantel langsam auf. Als Beispiele sind besonders das Himalaya-Gebirge, angehoben durch die sich unter die Eurasische Platte schiebende Indo-australische Platte, und die Anden zu nennen, wo die Südamerikanische durch die Nazca-Platte angehoben wird. Sich auseinander bewegende Platten: Durch die Auseinanderbewegung zweier Platten entstehen Risse in der Erdkruste, die jedoch durch aus dem Erdmantel aufsteigende Laven geschlossen werden. Alle Spreizzonen liegen auf dem Meeresboden der verschiedenen Weltmeere, wo so neue Erdkruste entsteht. |
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Erdbeben stehen in engem Zusammenhang mit plattentektonischen Aktivitäten. Auch auf Island ist das der Fall, allerdings werden sie sowohl durch plattentektonische als auch durch vulkanische Aktivität ausgelöst. Unterschieden werden Erdbeben nach der Tiefe der Herde in Flachbeben (bis 20 km) und Tiefbeben(ab 20 km). Flachbeben lösen in der Regel wesentlich größere Zerstörungen aus als Tiefbeben. Obwohl in Island Flachbeben vorherrschen, halten sich die Zerstörungen durch Erdbeben sehr in Grenzen. |
1 Geologische Grundlagen 1.2 Mittelatlantischer Rücken |
Die Nord- bzw. Südamerikanische Platte sowie die Eurasische und Afrikanische Platte bewegen sich entlang der Spreizzone durchschnittlich 1 cm pro Jahr in jede Richtung auseinander. Als Folge hat sich am Meeresboden des Atlantik der Mittelatlantische Rücken gebildet. Auf ihm haben sich an verschiedenen Stellen kleine Inseln aus dem Meer gehoben, z. B. die Azoren, Ascension, St. Helena, Jan Mayen und vor allem Island. Vom Mittelatlantischen Rücken gehen einige Querrücken aus, auf denen ebenfalls Inseln liegen (z. B. Kanarische und Kapverdische Inseln). Island als größte dieser Inseln unterscheidet sich von den anderen vor allem dadurch, daß der aktive Rücken hier über dem Meeresspiegel verläuft, während die anderen Inseln lediglich kleine, einzelne vulkanische Erhebungen des Rückens sind, die außerdem oft nicht mehr auf seinem aktiven Teil liegen. |
Die Entstehung Islands hat folgende Gründe: Für Geologen und andere Naturwissenschaftler ist Island besonders interessant weil es die einzige Stelle auf dem Festland ist, an der eine Riftzone genau beobachtet werden kann. |
1 Geologische Grundlagen 1.3 Thulebasaltareal |
Auf Island herrschen vor allem Basalte vor, zumindest bei den älteren Gesteinen. Die Zusammensetzung dieser Basalte stimmt mit Gesteinen überein, die in Grönland, Irland auf einigen Schottischen Inseln und den Faröern zu finden sind. Diese Gesteinsfamilie bezeichnet man als Thulebasalt. Die meisten Thulebasalte stammen aus dem frühen Tertiär, d.h. sie sind ca. 45 bis über 60 Mio. Jahre alt. Nur die isländischen sind wesentlich jünger. Das Verbreitungsgebiet der Thulebasalte ist bedingt durch die Kontinentaldrift. |
Der heute unter Island liegende Hot Spot hat alle Thulebasalte gefördert. Seine Lage ist trotz der Drift stationär geblieben. Am Alter der Thulebasalte läßt sich gut ablesen, daß die Drift im Nordatlantik etwa vor 65 Mio. Jahren begonnen hat.
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1 Geologische Grundlagen 1.4 Morphologie des isländischen Vulkanismus |
Durch seine Lage auf dem mittelatlantischen Rücken gelten besondere Bedingungen für den isländischen Vulkanismus. Etwa 30 Vulkansysteme, die jeweils aus einem Zentralvulkan oder einem Spaltensystem bestehen, gibt es in Islands vulkanisch aktiven Zonen. Bis zu 100 km lang und 10 km breit sind sie. Z.B. ist die eigentliche Heklaspalte etwa 40 km lang und 5-7 km breit. Auf ihr hat sich der rückenförmige, 1500 m hohe Vulkan durch viele Eruptionen gebildet. Die Vulkansysteme lassen sich nach verschiedenen Merkmalen unterscheiden. Die Dauer und die Häufigkeit von Eruptionen (monogene Vulkane sind nur einmal aktiv, polygene Vulkane bauen sich durch wiederholte Eruptionen auf), der Eruptionstyp ( effusive Eruptionen fördern ausschließlich Lava, explosive Eruptionen fördern Thephra, das sind Lockerstoffe wie Asche und Bimsstein) und die Form des Eruptionskanals (rund oder spaltförmig) sind die Merkmale, die auch den Bautyp eines Vulkans bestimmen. |
Form des Eruptionskanals |
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Eruptionsprodukte |
Lava |
Schildvulkan |
Spalten |
Lava und Thephra |
Schlackenkegel |
Schlackenkegel |
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Thephra |
Aschenkrater |
Aschenkraterreihe |
Diese Einteilung gilt für überirdische Vulkane. Anders verhalten sich subglaziale und submarine Vulkane, sowie Vulkane mit Staukuppen. Subglaziale Eruptionen bilden Tafelberge und Palagonitrücken. Sie schmelzen das Gletschereis von unten ab, was zu Einsenkungen des Gletschers und Gletscherspalten führt. Schmilzt der Vulkan viel Eis, kann der Gletscher durch den Wasserdruck angehoben werden, bis das das Wasser abfließt und ein Gletscherlauf stattfindet. Palagonitrücken entstehen, wenn die Eruption nicht aus dem Wasser herauskommt, sonst Tafelberge. |
Bei sehr zähflüssiger Lava entstehen Staukuppen. Ihre Tätigkeit spielt sich auch auf einzelnen Schloten oder sehr kurzen Spalten ab, und bildet eine zumeist runde Grundfläche. Submarine Eruptionen haben mit den subglazialen einiges gemein. Es bilden sich Fundamente aus kissenförmigen Pillowlaven, da die Eruption durch den Kontakt mit dem Wasser explosiv ist. Erst wenn sich Inseln bilden, wird Lava gefördert. Die Inseln haben wegen der Brandung jedoch meist keinen Bestand; lediglich Surtsey ist so groß, daß es der Brandung noch standhält. |
1 Geologische Grundlagen 1.5 Erosion |
Auch in Island treten alle Formen der Erosion auf:
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