Subsidenz (Geologie)
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Subsidenz (dt.: Senkung) bezeichnet in der Geologie den Vorgang einer großflächigen, sich hundert bis mehrere tausend Kilometer erstreckenden Absenkung der Erdkruste im Laufe von mehreren Millionen Jahren.
Die Subsidenz führt häufig zur Ausbildung eines sedimentären Beckens mit einer Mächtigkeit von vielen hundert bis mehreren tausend Metern. So ist im Norddeutschen Becken die Sedimentdecke stellenweise bis zu 10 km mächtig.
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[Bearbeiten] Tektonische Subsidenz
Innerhalb der kontinentalen Kruste beginnt die Subsidenz eines Krustenbereichs mit einer tektonischen Dehnung der Kruste. Die Dehnung der Kruste kann symmetrisch oder asymmetrisch erfolgen und nur die kontinentale Oberkruste oder auch die gesamte Lithosphäre umfassen, wie im Falle der Riftbildung. Die tektonische Dehnung der Kruste ist ein relativ schneller Vorgang, der wenige Millionen Jahre umfasst.
[Bearbeiten] Subsidenz durch Auflast
Ein besonderer Fall ist die Absenkung eines Krustenbereichs durch Auflast. Das bekannteste Beispiel ist der Skandinavische Schild, der durch die mächtige Eisansammlung während der Kaltzeiten im Zentrum um mehrere hundert Meter eingedrückt wurde. Seitdem (ca. die letzten 10.000 Jahre) hebt sich die Erdkruste nach der Entlastung wieder.
Ein weiterer spezieller Fall der Subsidenz tritt im Zusammenhang mit Hotspot-Vulkanismus in ozeanischen Regionen auf: Die durch den Vulkanismus geformten Basaltinseln lasten mit ihrer Masse auf der relativ dünnen ozeanischen Lithosphäre auf. Diese gibt unter dem Gewicht nach und sinkt tiefer in die Asthenosphäre ein.
Eine weitere Absenkung der Inseln erfolgt über die allmähliche Abkühlung der ozeanischen Lithosphäre, so dass die Vulkanketten mit zunehmendem Abstand vom Hotspot unter die Meeresoberfläche geraten, wo sie durch das Einwirken der Erosion zu Guyots geformt werden.
[Bearbeiten] Thermische Subsidenz
Folge der tektonischen Dehnung ist stets ein Temperaturungleichgewicht, dass durch heißes Gestein in relativ geringer Tiefe entsteht. Es muß deswegen eine weitere Subsidenz durch Abkühlung erfolgen. Die Abkühlung ist ein langsamer Vorgang, der einige hundert Millionen Jahre anhält und auch bei ozeanischer Kruste wirksam ist. Diese entsteht an den Mittelozeanischen Rücken aus aufsteigendem Magma und wird mit der Bewegung der tektonischen Platte vom Rücken weggeschoben. Durch die Abkühlung und dem damit verbundenen Schrumpfen des Gesteins wird das Material verdichtet und sinkt dadurch tiefer in die Asthenosphäre ein. Die Subsidenz erfolgt proportional zur Quadratwurzel des verstrichenen Zeit bzw. des Alters des Gesteins.
[Bearbeiten] Messung der Subsidenz
Ziel der Messung der Subsidenz eines Abschnitts der Erdkruste ist die Bestimmung der Absenkungskurve an diesem Ort in Abhängigkeit von der Zeit, wobei der Einfluss einer Sedimentfüllung oder einer Wasserfüllung herausgerechnet worden ist. Idealerweise kann man eine Bohrung mit zahlreichen, chronostratigraphisch gut belegten Abschnitten nutzen. Neben den Sedimentmächtigkeiten werden Angaben über die Entwicklung der Porosität der Gesteine und über die eustatischen Meeresspiegelschwankungen benötigt. Diese Angaben ergeben eine Korrektur der Absenkung, denn die Auflast der Sedimente und des Meerwassers verursachte einen Teilbetrag der Subsidenz.
Zur Bestimmung der Temperaturgeschichte und der Inkohlung der unterschiedlichen Bereiche eines Sedimentbeckens werden Subsidenzanalysen, z.B. aus seismischen Daten, durchgeführt. Damit soll über die ehemaligen Temperaturbedingungen die Eignung eines potentiellen Erdölmuttergesteins hinsichtlich der Erdölreife festgestellt werden.
