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Tabelle 4.6
Verschiedene Abschätzungen der Durchschnittszusammensetzung des Erdmantels
Dunit-Mittel
Basalt-Mittel
3 Dunit + 1 Basalt
(Green & Ringwood, 1963)
Pyrolit
(Ringwood, 1975)
Granat-Lherzolith
(Brown & Musset, 1993)
in Gew.-%
SiO
2
41,3
50,8
43,7
45,1
45,3
Al
2
O
3
0,54
14,1
3,9
4,6
3,6
FeO
tot
7,0
11,7
8,2
8,4
7,3
MgO
49,8
6,3
39,0
38,1
41,3
CaO
0,01
10,4
2,6
3,1
1,9
Na
2
O
0,01
2,2
0,6
0,4
0,2
K
2
O
0,01
0,8
0,2
0,02
0,1
Summe
99,77
96,3
98,2
99,7
99,7
thode funktioniert, wird in Kasten 4.28 vorge-
stellt.
Für die ozeanische Kruste ist es aus nahelie-
genden Gründen unmöglich, natürliche
Durchschnittsproben aus Fluss- oder Gletscher-
sedimenten zu gewinnen. Hier ist also das
Ve r f a h r e n , möglichst viele der inzwischen aus
TausendenvonBohrungengewonnenenGe-
steine des Ozeanbodens zu analysieren und
einen nach ihrem beobachteten Volumen ge-
wichteten Mittelwert zu bilden.
Der erste, der den Versuch unternahm, anhand
einer großen Anzahl chemischer Analysen die
Krustenzusammensetzung (allerdings konti-
nentale und ozeanische gemeinsam) zu bestim-
men, war der Amerikaner Frank Wigglesworth
Clarke
, der zu Beginn des 20. Jahrhunderts aus
über 5000 Magmatit-Analysen eine Gesamtzu-
sammensetzung der Erdkruste berechnete. Ob-
wohl er Sedimente und Metamorphite nicht
einbezog, erhielt er Ergebnisse, die auch heute
noch Bestand haben (Tabelle 4.8) und als
„
Clarke-Werte
“odereinfach„
Clarkes
“be-
kannt sind (welch ein Glück, dass er nicht
Rembremerdeng hieß!). Dies hängt damit zu-
sammen, dass etwa 65 Vol.-% der Erdkruste
ohnehin aus Magmatiten, überwiegend Grani-
ten und Basalten, bestehen, auch wenn 75 %
derErdoberflächevondünnen(d.h.meistnur
einige Hundert bis Tausend Meter mächtigen)
Sedimenthäutchen bedeckt sind, und dass ein
Großteil der Sedimente und Metamorphite ja
ohnehin durch die Verwitterung oder Um-
kristallisation solcher Magmatite entstanden
ist.
4.5.3 Die Zusammensetzung der
Erdkruste
Bei der Behandlung der Erdkruste müssen wir
zunächst zwischen
kontinentaler
und
ozeani-
scher
Kruste unterscheiden, die ja sehr ver-
schiedene Zusammensetzungen haben.
AuchwenndiekontinentaleKrusteeinviel
kleineres Reservoir darstellt als die Gesamt-
erde, ist es dennoch riesig und heterogen. Wo
könnte man denn eine angemessene Durch-
schnittsprobe davon finden? In den Kalken der
Schwäbischen Alb? In den Gabbros des Harzes?
In den Graniten oder Gneisen des Erzgebirges?
Es ist offensichtlich, dass eine einzelne „Patent-
probe“ das Problem nicht lösen kann. Eine Lö-
sung wäre also, möglichst viele Gesteine zu
analysieren und nach ihrem volumenmäßigen
Vorkommen zu gewichten, wofür man aller-
dings recht genaue Vorstellungen von den Vo-
lumina der verschiedenen Gesteinstypen in
Ober-, Mittel- und Unterkruste haben müsste.
Eine andere Möglichkeit ist,
Durchschnittspro-
ben
zu analysieren, die die Natur für uns be-
reitgestellt hat, indem sie große Einzugsgebiete
verwittert, abgeraspelt und z.B. durch Flüsse
oder Gletscher als gut gemischtes Sediment
wieder abgelagert hat. Beide Methoden wurden
angewendet und führten zu sehr ähnlichen
Ergebnissen, sodass man inzwischen glaubt,
die Zusammensetzung der kontinentalen Ober-
und Mittelkruste relativ gut zu kennen, wäh-
rend die Unterkruste leider noch nicht gut
verstanden ist. Ein verblüffendes Beispiel da-
für,wiegutdiesenatür icheMischungsme-
