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ren. Diese Entwicklung fand in all jenen Him-
melskörpern statt, die groß genug waren, um
lange genug Hitze speichern zu können, damit
dieser Prozess ablaufen konnte. Belege dafür
undÜberrestedavonfindenwirheutenochin
zerborstenen Himmelskörpern (Asteroiden),
von denen Proben als
Meteorite
auf die Erde
gelangen.
DiekontinentaleKrustebrauchtelänger,um
sich zu bilden. Verschiedene Modelle gehen da-
vonaus,dasseszwischen500Millionenund2
Milliarden Jahren dauerte, bis sie in etwa ihre
heutige Größe erreicht hatte. Durch den Fund
sehr alter Zirkonkristalle (Abb. 1.5) ist seit we-
nigenJahrensicher,dasssiebereitsvonAnfang
an wuchs und erste Vorstufen von kontinenta-
lerKrustebereitsvoretwa4,4MilliardenJah-
ren existierten, vermutlich als kleine Inselchen
auf
den Mantel zurück durch die Subduktion von
Ozeanboden statt. Kontinentales Material wird
nurhöchstseltenundvermutlichnieingroße
Tiefen von mehr als 100 - 150 km subduziert.
Geophysikalische Beobachtungen zeigen, dass
ehemals nahe oder an der Erdoberfläche be-
findliches Gestein, insbesondere Ozeanboden,
bis an die Grenze zwischen Erdkern und Erd-
mantel hinunter subduziert werden kann. Der
Mantel wird also im Laufe von Jahrmilliarden
durch diese
Konvektion
,dieBewegungingro-
ßen walzenförmigen Stoffflüssen, einer Durch-
mischung und einem Recycling unterworfen.
(Abb. 1.6). Ob die Konvektion in zwei durch die
Übergangszone (Abb. 1.3) getrennten Zellen
oder in einer einzigen großen Walze vonstatten
geht, darüber sind Geochemiker und Geophysi-
kerimmernochuneinig(Abb.1.6).
der
ansonsten
basaltischen
Oberfläche
„schwimmend“.
DieKrustewuchsdurchsogenannteDifferen-
tiationsvorgänge, wobei sich durch lokale Auf-
schmelzung des Mantels leichte, kalium-, sili-
zium-undwasserreicheSchmelzeinfolgeihrer
geringeren Dichte außen, also an der Erdober-
fläche, ansammelte. Dieser Mechanismus wirkt
auchheutenoch.DurchinhomogeneAbgabe
vonWärmeausdemErdkernwerdenWärmea-
nomalien im Erdmantel erzeugt („plumes“
oder „hot spots“), die wiederum Aufschmelz-
vorgänge nur in bestimmten Gebieten bedin-
gen. Durch solche aufgrund ihrer geringeren
Dichte aufsteigenden Schmelzen werden wei-
terhin Kalium und Silizium in der Kruste ange-
reichert. Zusammen mit Kalium, Silizium und
Wasser (das letzten Endes zur Bildung von
Ozeanen führte) reicherte sich eine große Zahl
weiterer Elemente in der Kruste an, z. B. U, Rb,
Zr u. v. m. (siehe Kasten 1.4), während andere
Elemente wie Ni, Cr und Mg im Mantel zurück
blieben.
Spätestens vor ca. 2,5 Milliarden Jahren exis-
tierte die Erde in ihrer heutigen, geologischen
Gliederung, mit Kontinenten und Ozeanen. Seit
dem Einsetzen der
Plattentektonik
(wann ge-
nau diese begann, ist allerdings unklar) fand
ein Materialrückfluss von der Erdoberfläche in
1.5 Die Entstehung der
Gesteinsvielfalt - der Kreislauf
der Gesteine
Wie aus dem zuvor Gesagten ersichtlich, kris-
tallisierten die ersten Gesteine aus Schmelzen
aus, waren also Magmatite. Auf der Erde sind
überwiegend Silikatschmelzen von Bedeutung,
die als wichtigste Elemente (neben O) Si, Al,
Fe,Ca,Mg,Na,K,Mn,TiundPenthalten,so-
wie als so genannte volatile (= leichtflüchtige)
Komponenten H
2
O, CO
2
,F,ClundS-Verbin-
dungen. Selten kommen auch reine Karbonat-
schmelzen vor (siehe Abschnitt 1.7 und 3.9.4).
Was geschieht nun mit diesen magmatischen
Gesteinen, nachdem sie erstarrten? Sie werden
Te i l d e s
Gesteinskreislaufes
(Abb. 1.7). Befin-
den sie sich an der Erdoberfläche, so verwit-
tern sie. Allerdings ist die Art und Intensität
der Verwitterung sehr unterschiedlich und ne-
benklimatischenFaktorenspieleninsbeson-
dere plattentektonische Prozesse eine maßgeb-
liche Rolle, denn starke Verwitterung herrscht
insbesondere dort, wo durch
tektonische Pro-
zesse
Reliefentsteht,z.B.inGebirgen.Verwit-
