Arbeitsblatt: Dossier Plattentektonik

RZG Geographie Modul 1 Die Erde bewegt sich – Naturphänomene aus dem Erdinnern Name: Klasse: FiBiS RZG Gm Lernziele DIE ERDE BEWEGT SICH – Naturphänomene aus dem Erdinnern Ich kann Naturphänomene erklären. AB1: Ich weiss, wer Alfred Wegener war und kann seine Theorie erklären. Ich kann Abbildungen zur Kontinentalverschiebung der Reihe nach ordnen und die Vorgänge beschreiben. AB2: Ich kann die verschiedenen Schichten der Erde benennen und ihre Aggregatszustände nennen. Ich kann den Begriff «Konvektionsstrom» definieren und skizzenhaft darstellen. AB3: Ich kann die Prozesse am Mittelozeanischen Rücken beschreiben. Ich kann die Typen von Plattenbewegungen bildlich darstellen. Ich kann definierte Platten benennen. AB4: Ich kann anhand von Bildern erklären, wie Gebirge entstehen. AB5: Ich kann die Begriffe «Epizentrum» und «Hypozentrum» definieren. Ich kann erklären, wieso Kalifornieren erdbebengefährdet ist. Ich kann darstellen, wie ein Tsunami entsteht. AB6: Ich kann Schild- und Schichtvulkane unterscheiden und deren Merkmale benennen. nach Durchblick 1 und Diercke, angepasst durch Gm FiBiS RZG PangÄA AB1 Gm FiBiS RZG Gm «Mein Zimmernachbar Dr. Take hat zu Weihnachten den grossen Handatlas von Andree bekommen. Wir haben stundenlang die prachtvollen Karten bewundert. Dabei ist mir ein Gedanke gekommen. Sehen Sie sich doch bitte mal die Weltkarte an: Passt nicht die Ostküste Südamerikas genau an die Westküste Afrikas ()?» «Die an der Küste Brasiliens lebende grüne Meeresschildkröte schwimmt jährlich über den halben Atlantik, um ihre Eier an den Stränden der Insel Ascension abzulegen. Dieses Verhaltensmuster entstand vermutlich vor 100 Mio. Jahren. Sie legen ihre Eier oft auf vorgelagerten Inseln ab. Heute trennen sie 1500km Ozean von ihren ehemaligen Zufluchtsorten.» Alfred Wegener Russel Miller, Der Planet Erde. 1983. 1 Was hat Wegener entdeckt? Die Beobachtung, dass die Ränder der Westküste Afrikas und der Ostküste Südamerikas wie zwei Puzzleteile zusammen passen, veranlasste den Forscher Alfred Wegener zu der Annahme, dass die Kontinente früher einmal zusammenhingen. Wegener entwickelte 1912 die Theorie, dass die Erde vor mehreren Millionen Jahren aus einem einzigen Superkontinent bestand, der von einem gewaltigen Ozean umgeben war. Er nannte sie Pangäa (ganze Erde) und Panthalassa (ganzer Ozean). Im Laufe der Erdgeschichte seien diese auseinandergebrochen. Die einzelnen Erdteile bewegten sich langsam bis in ihre heutige Position. Wegener konnte jedoch nicht erklären, welche Kräfte die Kontinentalverschiebung verursachte. Deswegen wurde er für seine Theorie damals verspottet. FiBiS RZG Gm 2 Ordne die vier Textabschnitte den Bildern oben zu. Der Südatlantik öffnet sich und Südamerika und Afrika trennen sich voneinander ab. Der indische Subkontinent errecht den Äquator. Der Superkontinent Pangäa vereint alle Landmassen zu einem zusammenhängenden Grosskontinenten. Dem gegenüber steht der Riesenozean Panthalassa. Nord- und Südamerika sind über die Mittelamerikanische Landbrücke miteinander verbunden. Indien ist mit der eurasischen Landmasse kollidiert. Der Grosskontinent Pangäa zerfällt in eine nördliche (Laurasia) und eine südliche (Gondwana) Landmasse. Sie sind vom Tethysmeer umgeben. 3 Beschreibe die vermutete Situation in 40 Millionen Jahren. 4 Nenne Gründe, wieso Wegener anfangs für seine Theorie verspottet wurde. «Allgemein anerkannte Meinung war damals, dass die Kontinente fest stehen. Die Erdkugel schrumpft, weil sich das heisse flüssige Erdinnere weiter abkühlt und verfestigt. Wie bei eine «Alfred Wegener war nicht Geologe von Haus aus, er war Meteorologe. Wenn ein Aussenseiter kommt und einem Fachwissenschaftler sagt: «Das ist meine Interpretation. Du musst die Erde FiBiS RZG Gm schrumpelnden Apfel die Haut Runzeln wirft, würde die Erdkruste Falten bilden. Das seien die Gebirge. Der Geologe Eduard Suess hatte diese Theorie anschaulich erläutert.» vielleicht mit ganz anderen Augen sehen, als du das bisher in deinen Theorien tust», dann denkt jeder erstmals: «Er versteht vielleicht sein Gebiet, aber er soll sich doch raushalten.» Peggy Fuhrmann, Triumph des Aussenseiters. 2005. Peggy Fuhrmann, Triumph des Aussenseiters. 2005. FiBiS RZG Gm Schalenmodell AB2 Aufbau der Erde Das Erdinnere mit seinen verschiedenen Schichten ist vergleichbar mit einem Pfirsich. Die äussere dünne Haut der Erde entspricht der Pfirsichhaut. Man bezeichnet sie als Erdkruste. Sie ist fest. Die Kontinente bilden die kontinentale Erdkruste. Sie kann unter den Gebirgen bis zu 70 km mächtig (dick) werden. Unter den Meeren befindet sich die etwa 7km dicke ozeanische Erdkruste. Sie ist schwerer als die kontinentale. Nach innen schliesst sich der Erdmantel an, der dem Fruchtfleisch des Pfirsichs entspricht. Der Erdmantel reicht bis in eine Tiefe von 2900 Kilometern. Die oberste Schicht des Erdmantels (bis in 100 km Tiefe) bildet zusammen mit der Erdkruste die feste Gesteinshülle der Erde (Lithosphäre). Die Wärme aus dem Erdinneren verformt das Gestein des Erdmantels. Darum wird der Erdmantel weiter innen zähflüssig. Die Lithosphäre „schwimmt auf dieser Gesteinsschmelze und ist ständig in Bewegung. Der Erdkern wird, wenn man es genau nimmt, in zwei Teile unterteilt – den inneren und den äusseren Kern. Den äusseren Kern kannst du dir wie dünnflüssigen Honig vorstellen. Der innere Kern ist dagegen fest. Der enorme Druck, der durch die dicken, darüber liegenden Gesteinsschichten auf dem Erdkern lastet, verhindert dass der innere Kern schmilzt. Der Mittelpunkt der Erde ist nach 6371 Kilometern Tiefe erreicht. 1 Ergänze die Tabelle. Schale Erdkruste Tiefe Merkmale FiBiS RZG Gm Konvektionsströme 2 Erkläre, wie ein Heissluftballon funktioniert. Ähnlich wie beim Auftrieb von Heissluftballonen verhält es sich im Erdinnern. Die Wärme von 4000 bis 5000C im Erdkern erhitzt das Magma. Es wird leichter und steigt im Erdmantel bis zur Lithosphäre auf. Wo Magma direkt unter der Erdkruste entlangströmt, werden die Platten mittransportiert. Dabei kühlt das Magma wieder etwas ab, wird schwerer und sinkt zurück in den Erdmantel. So entsteht eine kreisförmige Bewegung. 3 Zeichne einen Kreislauf mit Pfeilen ein und beschrifte die Pfeile. FiBiS RZG Gm Plattentektonik AB3 Seit den 1940er-Jahren erforschen Wissenschaftler verstärkt die Ozeanböden. Bei der Vermessung der Böden machten sie unglaubliche Entdeckungen: Auf dem Grund der Ozeane erstreckten sich zwischen den Kontinenten teilweise über mehrere Tausen Kilomenter riesige Unterwassergebirge. Diese Gebirge sind die sogenannten Mittelozeanischen Rücken. In ihnen verlaufen tiefe Spalten, aus denen Lava austritt und sich zu beiden Seiten anlagert. So bildet sich ständig neuer Ozeanboden. Durch die Erforschung der Ozeanböden wurde die Theorie der Kontinentalverschiebung von Alfred Wegener zur Plattentektonik weiterentwickelt. Sie geht davon aus, dass die Gesteinshülle der Erde, die Lithosphäre, keine feste Schale aus einem Stück ist. Sie gliedert sich in mehrere grosse und kleine bewegliche Platten. 1 Ordne ein Bild einem Textausschnitt zu. 2 Zeichne die Bewegungsrichtung mit einem Pfeil auf dem Bild ein. Konservative Plattengrenzen Die Platten bewegen sich seitlich aneinander vorbei. Diese Bewegung wird auch Blattverschiebung genannt. Divergierende Plattengrenzen Hier entfernen sich zwei Platten voneinander. Da an der Nahtstelle Lava austritt, driften die Platten weiter auseinander. Konvergierende Plattengrenzen Die Platten stossen aufeinander. Dabei schiebt sich die schwerere ozeanische leichtere, Handelt Platte unter kontinentale, es sich um die Platte. zwei kontinentale Platte kommt es zu Gebirgsbildung. FiBiS RZG 2 Beschreibe, wie die Mittelozeanischen Rücken entstehen. 3 Benenne die verschiedenen Platten. 1 10 2 11 3 12 4 13 5 14 6 15 7 16 8 17 9 4 Benenne Gebiete, wo Platten . auseinanderdriften. sich aufeinander zu bewegen. sich aneinander vorbeibewegen. Gm FiBiS RZG 5 In Gebirgen findet man oft Abdrücke von Muscheln. Erkläre. Gm FiBiS RZG Gm Gebirgsbildung AB4 Die Entstehung der Alpen Die Alpen sind das höchste Gebiet Europas. Sie erscheinen uns fest und unveränderlich. Aber dort, wo heute die Alpen liegen, war vor rund 100 Millionen Jahren ein riesiges Meer. In ihm lebten viele Fische, Krebse, Muscheln und Korallen. Abgestorbene Reste von Pflanzen und Tieren sanken auf den Meeresboden. Dorthin gelangten auch Sand und Geröll, die von Flüssen in dieses Meer transportiert wurden. Im Laufe von Millionen von Jahren verfestigten sich die Ablagerungen (Sedimente) zu mächtigen Gesteinsschichten. Durch die Bewegung von Teilen der Erdkruste entstand ein Druck aus Richtung Süden. Die Gesteinsschichten übereinandergeschoben und am gehoben. Meeresboden Diese Gesteine wurden sind heute gefaltet, an der Erdoberfläche zu finden. Aus diesem Grund werden die Alpen auch als Faltengebirge bezeichnet. Bei diesem Prozess wurden auch Teile der Afrikanischen Platte in die Alpen angeschweisst. Das Matterhorn ist zum Beispiel afrikanischen Ursprungs. 1 Überlege dir Farben für die Legende und male die Legendenkästen aus. 2 Male die vier Abbildungen mit den entsprechenden Farben aus. 3 Lege die einzelnen Abbildungen in die richtige Reihenfolge. Klebe sie ein und beschreibe unter jeder der Abbildungen die Vorgänge. FiBiS RZG Gm FiBiS RZG Gm Erdbeben AB5 Erbeben gehören zu den gewaltigsten Naturkathastrophen, die eine Region heimsuchen können. Sie kündigen sich meist nicht an, treffen die Bewohner daher unvorbereitet und können in wenigen Sekunden ganze Städte zerstören. Bis heute fällt es Wissenschaftler:innen schwer, Erdbeben genau vorherzusagen. 1 Vervollständige mithilfe der Materialien und des Wortspeichers den Lückentext. Richterskala, 5 – 6, verschiedene, 700, Epizentrum, Energiemenge, 8 – 9, verhaken, Hypozentrum, horizontale, (Lithosphären-)Platten, Erdkruste, Flachbeben Nach der Theorie der Plattentektonik besteht die Erdkruste aus sechs grossen und einigen kleinen Diese bewegen sich in Richtungen. Der überwiegende Teil aller Erdbeben entsteht durch Verschiebungen von Gesteinsschollen im Bereich der sich zwei Platten ineinander und lösen sich wieder ruckartig, so wird eine riesige freigesetzt. Den Ursprung des Erdbebens in der Tiefe, nennt man Bei sogenannten dieser in ca. 70 km, bei Tiefbeben in ca. liegt km Tiefe. Die grössten Zerstörungen treten in dem direkt darüber liegenden Punkt an der Erdoberfläche auf – dem Die Stärke eines Bebens gibt man mithilfe der an. Weltweit gibt es jährlich ca. 1300 Beben mit der Stärke Stärke von Beben mit der gibt es zum Glück im Durchschnitt nur einmal jährlich. Richterskala Wahrnehmung Stärke von vielen Menschen wahrgenommen, wie das 4 Vorbeifahren eines Lastwagens viele Menschen erwachen; Krachen des Gebälks 5 leichte Risse im Verputz 5,3–5,9 Risse in Verputz, Wänden und Schornsteinen 6,0–6,9 Schornsteine, Dachgesimse und Giebelteile stürzen ab; grosse Risse im Mauerwerk 7,0–7,3 Wände und Dächer stürzen ein 7,4–7,7 Einsturz vieler Gebäude; Spalten im Boden 7,8–8,4 alle Gebäude zerstört 8,5–8,9 grossflächige, verheerende Katastrophe ab 9 FiBiS RZG Gm FiBiS RZG Gm Im Jahr 1906 erschütterte ein gewaltiges Erdbeben San Francisco. Rund 3000 Menschen starben. Die Stadt wurde durch das Beben zerstört. Entlang der Küste Kaliforniens verläuft die SanAndreas-Verwerfung. driften hier Zwei aneinander Lithosphärenplatten vorbei. Immer wieder verhaken sich die Platten und bauen eine Spannung auf, die sich dann ruckartig und mit grosser Gewalt entladen kann. Bei dem Beben 1906 rückte die Pazifische Platte in nur einer Minute sechs Meter vorwärts. Auch heute noch droht die Gefahr eines grösseren Bebens. Besonders betroffen könnten die Millionenstädte San Francisco, Los Angeles und San Diego sein. 2 Beschrifte die Abbildung. 3 Erkläre, warum die Erdbebengefahr in Kalifornien gross ist. 4 Erkläre, wieso die Gefahr an der San-Andreas-Verwerfung jedes Jahr steigt. FiBiS RZG Gm Tsunami Ein Tsunami entsteht meist an den Subduktionszonen der Erde, d.h. wenn eine Platte unter eine andere geschoben wird. Dort treten besonders häufig Erdbeben aud. Das bei einem Seebeben über dem Epizentrum liegende Wasser wird innerhalb weniger Sekunden gehoben. Von diesem Wasserberg breiten sich kreisförmig Wellen aus. Im offenen Meer sind diese Wellen nicht gefährlich. Sie sind kaum einen Meer hoch, können aber bis zu 1000 km lang sein. Erst im flachen Wasser türmt sich der Tsunami zu einer hohen Flutwelle auf ,die an Land schwappt. Das Wasser dringt mit einer Geschwindigkeit von bis zu 30km/h landeinwärts. Riesiige Flächen werden überschwemmt und zerstört. 5 Beschreibe mithilfe der Abbildungen, wie ein Tsunami entsteht. 1 2 3 6 Finde die Küstengebiete der Erde, die durch Tsunamis besonders geföhrdet sind (Atlas, s. 97). FiBiS RZG Gm Vulkanismus AB6 Auf der Erde gibt es über 600 Vulkane, die in den letzten Jahren ausgebrochen sind. Sie sind nicht gleichmässig über die Erde verteilt, sondern bündeln sich in bestimmten Regionen. Hier treten auch häuftig Erdbeben auf. Gelegentlich gibt es ganze Vulkanketten, die wie auf einer Perlenschnur aufgereiht liegen. Auf der Karte sieht man einen Teil des Pazifischen Feuerrings. Dort gibt es besonders viele Vulkane. 1 Beschrifte die Platten. 2 Bei was für einer Art von Plattenbewegung kommen Vulkane demnach oft vor? 3 Schreibe die Namen von min. sechs Staaten auf, die durch Vulkanausbrüche betroffen sein können. FiBiS RZG Gm Wenn ein Vulkan ausbricht, kann man auf die Verhältnisse im Erdinnern schliessen: Das glutflüssige Magma im Erdmantel steht unter grossem Druck. Es versucht, dem Druck auszuweichen und sucht sich einen Weg nach oben. Durch Risse in der Lithosphäre steigt es nach oben. Dort sammelt es sich zunächst in grossen Hohlräumen. Diese nennt man Magmakammern. Nach einiger Zeit ist die Magmakammer voll. Der Vulkan bricht aus. Es gibt zwei verschiedene Arten von Ausbrüchen und Vulkanen: 1. Einen Schichtvulkan erkennt man an seiner kegelförmigen Gestalt. Schichtvulkane besitzen einen röhrenförmigen zentralen Schlot, an dessen oberem Ende sich der Krater befindet. Schichtvulkane entstehen durch explosive Ausbrüche. Bei einem explosiven Vulkanausbruch ist das Magma zähflüssig und enthält viel Gas. Im Magma bilden sich grosse Blasen. Irgendwann ist der Druck so gross, dass die Blasen zerplatzen und Lavafetzen in die Luft geschleudert werden. Der Druck kann so gewaltig sein, dass die Lava in feinste Teilchen zerreist und als Vulkanasche in die Luft geschleudert wird. Die Lava und die Asche wechseln sich ab und lagern sich in Schichten am Hang des Vulkans ab. Wegen diesen abwechselnden Schichten heisst dieser Vulkantyp Schichtvulkan. Ein Beispiel für einen Schichtvulkan ist der Vesuv in Italien. 2. Schildvulkane sind sehr flache Vulkane, die aber sehr breit sein können. Sie sind so flach, dass sie wie ein liegender Schild aussehen. Schildvulkan bestehen aus einem zentralen Schlot, der die Magmakammer mit der Oberfläche verbindet. Schildvulkäne enstehen durch effusive Ausbrüche. Das Magma ist dünnflüsiger und das Gas kann ohne Probleme nach oben steigen. Bricht der Vulkan aus, dann fliesst die Laba relativ ruhig aus dem Krater. Wie ein brennender Fluss strömt die Lava den Hängen des Vulkans hinab. Die meisten Schildvulkane befinden sich am Meeresgrund und einige sich verantwortlich für die Entstehung grosser Inseln wie Hawaii. 4 Beschreibe, wie es zu einem Vulkanausbruch kommt. 5 Beschrifte die Abbildungen der Vulkane. Vulkantyp: FiBiS Beispiel: RZG Vulkantyp: Beispiel: Gm