Diskontinuität

Diskontinuität Geologie

In der Geologie, auch Erdwissenschaften genannt, beschäftigen sich Forscher und Forscherinnen mit der Diskontinuität von Flächen und Schichten. Die Diskontinuitäten können sich sowohl an der Erdoberfläche, als auch in tieferen Regionen der Erde befinden. Durch die Diskontinuitäten lassen sich unter anderem Informationen zum Aufbau der Erde herleiten.

Diskontinuität Definition

Durch geophysikalische Messungen kann man eine Diskontinuität ermitteln.

Die chemischen Eigenschaften umfassen zum Beispiel die Zusammensetzung der chemischen Elemente in einem Gesteinskörper. Unter physikalischen Eigenschaften versteht man etwa die Geschwindigkeit seismischer Wellen.

Sie werden durch geophysikalische Messungen, durch ein Seismometer gemessen. Ein Seismometer ist ein Gerät, dass seismische Bewegungen durch Erdbeben aufnimmt und in einem Seismogramm darstellt.

Diskontinuitäten, die für den ganzen Erdkörper gelten, nennt man globale Diskontinuitäten. Beschränkt sich eine Diskontinuität nur auf einen bestimmten Bereich oder eine bestimmte Region, handelt es sich um eine regionale Diskontinuität.

Man unterscheidet zwischen Diskontinuitäten, die sich an der Erdoberfläche befinden und für Menschen sichtbar sind und Diskontinuitäten, die unter der Erdoberfläche liegen. Dazu gehört zum Beispiel die Moho Diskontinuität.

Diskontinuität Synonym

Diskontinuität ist das Gegenteil von Kontinuität. Eine Kontinuität ist etwas Kontinuierliches oder Beständiges. Das bedeutet, dass sich nichts verändert. Die Vorsilbe „Dis“ in Diskontinuität bedeutet, dass es sich um das Umgekehrte handelt.

Synonyme für Diskontinuität sind Unstetigkeit, Ungleichmäßigkeit, Abweichung oder Unregelmäßigkeit.

Diskontinuität Erde

Die Diskontinuitäten auf der Erdoberfläche, sind nicht nur für Forscher und Forscherinnen ohne Messgeräte erkennbar – Du kannst sie auch erkennen. Man nennt diese Flächen, auf denen eine Diskontinuität sichtbar ist, auch Diskontinuitätsflächen.

Diskontinuitätsflächen

Diskontinuitätsflächen sind mit dem bloßen Auge sichtbar und daher sind keine geophysikalischen Untersuchungen mit dem Seismometer notwendig.

Die Diskontinuitätsflächen kannst Du zum Beispiel durch folgende Punkte erkennen:

• unterschiedliche Farbe der Gesteinskörper
• Veränderung des Gefüges
• unterschiedliche Minerale in den Gesteinskörpern

Diskontinuitätsflächen entstehen durch tektonische Vorgänge, wie Gebirgsbildungsprozesse.

Auf der folgenden Abbildung siehst Du, wie Diskontinuitätsflächen zum Beispiel aussehen können.

Abb. 1 - Diskontinuitätsflächen

Diskontinuitäten

In tieferen Regionen beziehungsweise Schichten der Erde sind Diskontinuitäten nur durch geophysikalische Messungen bestimmbar. Zu den tieferen Schichten der Erde gehören die Erdkruste, der Erdmantel und der Erdkern.

Die zwei wichtigsten und bekanntesten Diskontinuitäten sind die Moho Diskontinuität und die Conrad-Diskontinuität.

Weitere Diskontinuitäten sind:

• Gutenberg Diskontinuität an der Grenze von Lithosphäre und Asthenosphäre
• Lehmann Diskontinuität in 210 km Tiefe
• Wiechert-Gutenberg Diskontinuität an der Grenze von Mantel und Erdkern

Moho Diskontinuität

Andrija Mohorovičić, ein kroatischer Geophysiker, war der Entdecker der Mohorovičić-Diskontinuität, die auch kurz Moho Diskontinuität oder Moho genannt wird. Dabei handelt es sich um eine Diskontinuität, die sich an der Grenze von Erdmantel und Erdkruste befindet.

Durch seismische Messungen konnte man feststellen, dass die Geschwindigkeit der P-Wellen von 6,7 bis 7,2 Kilometern pro Sekunde in der Erdkruste auf 7,6 bis 8,6 Kilometern pro Sekunde im Erdmantel ansteigt¹. Man spricht von der seismischen Moho.

Die petrologische Moho beschreibt die Diskontinuität, die durch eine unterschiedliche Zusammensetzung der Gesteinskörper an der Grenze von Erdkruste und Erdmantel festgestellt werden konnte. Die Zusammensetzung der Gesteinskörper ist von den enthaltenden Mineralen abhängig.

Man unterscheidet zwischen der kontinentalen und ozeanischen Erdkruste. Je nachdem, um welche Erdkruste es sich handelt, befindet sich die Moho Diskontinuität in einer anderen Tiefe.

Bei der kontinentalen Erdkruste liegt die Moho Diskontinuität in einer Tiefe von circa 35 Kilometern¹. Die Moho Diskontinuität bei der ozeanischen Kruste liegt weniger tief, da die ozeanische Kruste eine geringere Mächtigkeit, als die kontinentale Kruste aufweist. Das bedeutet, dass sie weniger dick ist. Die Diskontinuität ist in einer Tiefe von circa 5 bis 10 Kilometern aufzufinden¹.

Auf dieser Abbildung siehst Du die Moho Diskontinuität. Du erkennst sie an der sprunghaften Veränderung der Geschwindigkeit der P-Wellen an der Grenze von Erdmantel und Erdkruste. Die Geschwindigkeit der P-Wellen wird durch den grünen Graph dargestellt.

Abb. 2 - Moho Diskontinuität an der Grenze von Erdmantel und Erdkruste

Die Moho ist die wichtigste Diskontinuität und genauer erforscht als die Conrad-Diskontinuität.

Conrad-Diskontinuität

Die Conrad-Diskontinuität wurde von Victor Conrad, einem österreichischen Wissenschaftler, entdeckt. Dabei handelt es sich um eine regionale Diskontinuität, da sie nicht auf der ganzen Erde und nur bei kontinentaler Kruste nachweisbar ist.

Die Erdkruste ist in Ober- und Unterkruste durch die Conrad-Diskontinuität unterteilt. Die Unterteilung erfolgt, wie bei der Moho Diskontinuität, durch die Veränderung der Geschwindigkeit der P-Wellen.

Der Unterschied zur Moho ist, dass die Conrad-Diskontinuität keine petrologischen Unterschiede aufweist. Durch die kontinentale Tiefenbohrung in Deutschland, kurz KTB, und die Tiefenbohrung auf der Halbinsel Kola in Russland, konnten Forscher und Forscherinnen feststellen, dass sich die Gesteinsschicht im Bereich der Conrad-Diskontinuität nicht ändert. Das bedeutet, dass nicht zwischen seismischer und petrologischer Diskontinuität unterschieden wird.