Riesige tektonische Platte unter dem Indischen Ozean zerbricht

Die riesige tektonische Platte unter dem Indischen Ozean durchläuft eine felsige Trennung… mit sich selbst.

In kurzer Zeit (geologisch gesehen) wird sich diese Platte in zwei Teile teilen, so eine neue Studie. 

Für den Menschen wird diese Trennung jedoch eine Ewigkeit dauern. Die Platte, bekannt als tektonische Platte Indien-Australien-Steinbock, spaltet sich im Schneckentempo - etwa 1,7 Millimeter pro Jahr. Anders ausgedrückt, in 1 Million Jahren werden die beiden Teile der Platte etwa 1,7 Kilometer weiter voneinander entfernt sein als jetzt.

"Es ist keine Struktur, die sich schnell bewegt, aber im Vergleich zu anderen Planetengrenzen immer noch von Bedeutung", sagte die Co-Forscherin der Studie, Aurélie Coudurier-Curveur, Senior Research Fellow für Meeresgeowissenschaften am Institut für Erdphysik in Paris. 

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Zum Beispiel bewegt sich die Verwerfung am Toten Meer im Nahen Osten etwa doppelt so schnell oder 0,4 Zentimeter pro Jahr, während sich die Verwerfung von San Andreas in Kalifornien etwa zehnmal schneller bewegt, mit 1,8 cm ) ein Jahr. 

Die Platte spaltet sich so langsam und ist so weit unter Wasser, dass die Forscher fast übersehen haben, was sie als "entstehende Plattengrenze" bezeichnen. Aber zwei enorme Hinweise - das heißt zwei starke Erdbeben, die an einem seltsamen Ort im Indischen Ozean entstanden sind - deuteten darauf hin, dass erdverändernde Kräfte im Gange waren.

Am 11. April 2012 ereignete sich unter dem Indischen Ozean in der Nähe von Indonesien ein Erdbeben der Stärke 8,6 und 8,2. Die Erdbeben ereigneten sich nicht entlang einer Subduktionszone, in der eine tektonische Platte unter einer anderen gleitet. Stattdessen entstanden diese Beben an einem seltsamen Ort, an dem Erdbeben auftraten - in der Mitte der Platte.

Diese Erdbeben sowie andere geologische Hinweise deuteten darauf hin, dass eine Art Verformung weit unter der Erde in einem als Wharton Basin bekannten Gebiet stattfand. Diese Verformung war nicht ganz unerwartet; Die Indien-Australien-Steinbock-Platte ist keine zusammenhängende Einheit. 

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"Es ist wie ein Puzzle", sagte Coudurier-Curveur. "Es ist nicht eine einheitliche Platte. Es gibt drei Platten, die mehr oder weniger zusammengebunden sind und sich zusammen in die gleiche Richtung bewegen", sagte sie. 

Das Team untersuchte eine bestimmte Bruchzone im Wharton Basin, in der die Erdbeben entstanden waren. Zwei Datensätze zu diesem Bereich, die 2015 und 2016 von anderen Wissenschaftlern auf Forschungsschiffen gesammelt wurden, enthüllten die Topographie der Bruchzone. Durch die Aufzeichnung, wie lange es dauerte, bis Schallwellen vom mit Sedimenten ausgekleideten Meeresboden und Grundgestein zurückprallten, konnten die Wissenschaftler des Schiffes die Geographie des Beckens kartieren. (Studienkoautor Satish Singh, Gastprofessor für Seismologie am Earth Observatory in Singapur, leitete die Expedition für den Datensatz 2015.)  

Als Coudurier-Curveur und ihre Kollegen die beiden Datensätze betrachteten, fanden sie Hinweise auf Auseinanderziehen, bei denen es sich um Vertiefungen handelt, die sich bei Streikschlupffehlern bilden. Der bekannteste Streikfehler ist wahrscheinlich der San-Andreas-Fehler. Diese Arten von Fehlern verursachen Erdbeben, wenn zwei Erdblöcke horizontal aneinander vorbeigleiten. Eine gute Möglichkeit, dies zu visualisieren, besteht darin, die Fäuste zusammenzulegen und dann eine vorwärts und die andere rückwärts zu bewegen.

Bemerkenswerterweise fand das Team 62 dieser auseinanderziehenden Becken entlang der kartierten Bruchzone, die sich über eine Länge von fast 350 km erstreckte, obwohl sie wahrscheinlich länger ist, sagte Coudurier-Curveur. Einige dieser Becken waren riesig - bis zu 3 km breit und 8 km lang. 

Darüber hinaus waren die Vertiefungen im Süden tiefer - so tief wie 120 Meter - und im Norden flacher - so flach wie 5 Meter.. 

"Es könnte bedeuten, dass dieser Streikfehler an seiner südlichen Grenze stärker lokalisiert ist", sagte Coudurier-Curveur zumindest vorerst. Der Begriff "lokalisiert" bedeutet, dass das Schütteln an einem Hauptfehler stattfindet, im Gegensatz zu "verteilt", wenn das Schütteln an mehreren kleineren Fehlern stattfindet, sagte sie.

Diese Becken, die sich vor etwa 2,3 Millionen Jahren zu bilden begannen, folgten einer Linie, die nahe an den Epizentren der Erdbeben von 2012 verlief.

"Es scheint noch keine vollständig ausgebildete Plattengrenze zu sein", sagte William Hawley, Seismologe am Lamont-Doherty Earth Observatory der Columbia University in New York, der nicht an der Studie beteiligt war. "Aber die Botschaft zum Mitnehmen ist, dass sie eins wird und wahrscheinlich einen Großteil der Verformung ausmacht, von der wir wissen, dass sie dort auftritt."

Warum ist der Fehler dort?

Coudurier-Curveur stellte fest, dass sich die Bruchzone, eine Schwäche in der ozeanischen Kruste, aufgrund von Erdbeben nicht gebildet hatte. Vielmehr bildeten sich diese sogenannten passiven Risse zum Teil, als eine neue ozeanische Kruste aus dem mittelozeanischen Kamm (der Grenze zwischen den Platten, an denen Magma austritt) austrat und aufgrund der Erdkrümmung Risse bekam. 

Jetzt wird diese Bruchzone neu genutzt. "Die Natur nutzt gerne Schwächen, [sie] nutzt gerne das, was bereits vorhanden ist", sagte Coudurier-Curveur.

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Da sich verschiedene Teile des Indien-Australien-Steinbocks mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten bewegen, wird diese Bruchzone, die einst nur ein passiver Riss war, zur neuen Grenze für die Aufteilung der Platte in zwei Teile, sagte sie.  

Da die Spaltung von Indien, Australien und Steinbock jedoch so langsam vor sich geht, wird ein weiteres starkes Erdbeben entlang dieser besonderen Verwerfung wahrscheinlich erst in weiteren 20.000 Jahren auftreten, sagten die Forscher. Darüber hinaus wird es mehrere zehn Millionen Jahre dauern, bis die Trennung abgeschlossen ist, sagte Coudurier-Curveur.

"Es wurde lange postuliert, dass diese [Bruch-] Schwächungszonen der Geburtsort sein könnten, entlang dessen sich neue Plattengrenzen wie Subduktionszonen oder Streikschlupfgrenzen bilden", sagte Oliver Jagoutz, Associate Professor für Geologie am Massachusetts Institute of Technology, der nicht an der Studie beteiligt war. 

Wenn überhaupt, erinnert uns die Studie daran, dass sich die Plattentektonik ständig bewegt. 

"Platten werden auf der Erde ständig geformt und zerstört", sagte Jagoutz in einer E-Mail. "Es sind detaillierte Studien wie diese, die es uns ermöglichen, besser zu verstehen, wie sich das Puzzle von Platten, die die äußerste feste Erdschicht bilden, gebildet und entwickelt hat."

Die Studie wurde online am 11. März in der Zeitschrift Geophysical Research Letters veröffentlicht. 

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Ursprünglich veröffentlicht am .

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