Entstehung von Erdbeben

Eine Folge davon ist die Plattentektonik, also die Bewegung der Lithosphärenplatten, welche die Erdkruste und den obersten Erdmantel umfassen.Erdbeben entstehen durch dynamische prozesse der Erde.

Nach einem in den Medien gern rezitiertem Modell der tektonischen Beben kommt es insbesondere an den Plattengrenzen, wo sich verschiedene Platten auseinander (Spreizungszone), aufeinander zu (Kollisionszone) oder aneinander vorbei (Transformverwerfung) bewegen, zum Aufbau gewaltiger Spannungen innerhalb des Gesteins, wenn sich die Platten in ihrer Bewegung verhaken und verkanten. Wird die Scherfestigkeit der Gesteine überschritten, entladen sich dann plötzlich diese Spannungen durch ruckartige Bewegungen der Erdkruste und es kommt zum tektonischen Beben. Die dabei freigesetzte Energie kann die einer Wasserstoffbombe um das Hundertfache übertreffen. Da die aufgebaute Spannung nicht auf die unmittelbare Nähe der Plattengrenze beschränkt ist, kann der Entlastungsbruch in seltenen Fällen auch im Inneren der Platte auftreten, wenn das Krustengestein eine Schwächezone aufweist.

Die Hypozentren innerhalb der abtauchenden Platte würden somit Rückschlüsse auf die Position des Slab in der Tiefe erlauben (sogenannte Benioff-Zone). Dieser scheinbare Widerspruch wird durch die Subduktion von Lithosphärenplatten erklärt: Kollidieren zwei Platten, wird die dichtere der beiden unter die leichtere gedrückt und taucht in den Erdmantel ab. Erdbeben sind daher meist auf die obere Schicht der Erdkruste beschränkt (siehe Hypozentrum). Die Temperatur nimmt im Erdinneren jedoch stetig zu, wodurch das Gestein mit zunehmender Tiefe immer weniger spröde reagiert und schließlich deformierbar wird.Eine Voraussetzung für das Auftreten von Erdbeben ist demnach das vorhandensein spröden, bruchfähigen Gesteins. Manchmal lassen sich Beben bis in Tiefen von bis zu 700 km lokalisieren. Es wird postuliert, dass die Erwärmung des Gesteins der abtauchenden Platte (auch als Slab bezeichnet) wesentlich langsamer voranschreitet als deren Abwärtsbewegung und dass darum das Krustenmaterial bis in die oben genannte Tiefen bruchfähig bleibt.

Das Modell der Benioff-Zonen ist eine mögliche Erklärung für Hypozentren in großen Tiefen, enthält aber die Gefahr einer zirkulären Argumentation: Um zu erklären, warum gewaltige Materialspannungen in großer Tiefe bei hoher Temperatur möglich sind, wird gesagt, dass die Temperatur in den Platten gar nicht so hoch sein kann, da sonst die hohen Materialspannungen nicht möglich wären.

Ein Zusammenhang zwischen den fluiden Strömungen im Erdinneren, dem elektromagnetischen Feld der Erde und Erdbeben ist mit dem Modell der tektonischen Beben nur schwer herzustellen.Bei Erdbeben verschieben sich die tektonischen Platten, aber vielleicht ist das die Folge einer anderen, bisher unbekannten Ursache, und liegt nicht an gewaltigen Spannungen in den Platten, die sich über lange Zeit hinweg aufbauen. infolge der Gezeiten arbeiten die Platten, was einen Aufbau von statischen Spannungen behindern würde. Erkenntnisse über die Ursache von Erdbeben könnten sich zukünftig aus einem Zusammenhang zwischen Erdbeben und dem Erdmagnetfeld ergeben. Es Bietet trotz aufwendiger Forschungen bisher keine Möglichkeit der Erdbebenvorhersage, ist damit nicht falsifizierbar und, zynisch gesagt, wissenschaftstheoretisch als Folklore einzustufen. Es entspricht andererseits den ergonomischen Bedürfnissen der Medien nach naiver Verständlichkeit und wurde durch die Berichterstattung der Massenmedien bei Naturkatastrophen ideologisiert.

Weiter können Erdbeben auch durch einstürzende unterirdische Hohlräume im Bergbau entstehen (Gebirgsschlag).B. durch den Aufstieg von Magma unterhalb von Vulkanen ausgelöst werden oder auch durch Förderung von z.B.Erdbeben können ferner z. Erdgas, da die Druckveränderung wiederum auch die Spannungsverhältnisse im Gestein beeinflusst. Sowohl vulkanische Beben als auch Gebirgsschläge sind jedoch von der Energiefreisetzung weitaus limitierter als tektonische Beben.

B. Die mit starken Erdbeben einhergehenden Zerstörungen (z. Seismometern) überall auf der Erde aufgezeichnet werden können.Erdbeben erzeugen verschiedene Typen von Erdbebenwellen, die sich durch die ganze Erde ausbreiten und von Seismographen (bzw. Gebäudeschäden, Spaltenbildung) an der Erdoberfläche sind auf die sogenannten Oberflächenwellen zurückzuführen, die eine elliptische Bodenbewegung auslösen.

Da schwere Erdbeben den größten Teil ihrer Energie im langperiodischen Bereich entwickeln, kann besonders die Tiefe der Quelle nicht genau bestimmt werden.Durch Auswertung der Stärke und Laufzeiten von Erdbebenwellen kann nicht nur die Position des Erdbebenherdes bestimmt werden, sondern es werden auch Erkenntnisse über das Erdinnere gewonnen. Die Positionsbestimmung unterliegt als Messung an Wellen der gleichen Unschärfe, die aus Wellenphänomenen in anderen Bereichen der Physik bekannt sind. Im Allgemeinen nimmt die Unschärfe der Ortsbestimmung mit zunehmender Wellenlänge zu, das bedeutet: Eine Quelle von langperiodischen Wellen kann nicht so genau lokalisiert werden wie eine Quelle von kurzperiodischen Wellen.

Die Seismogramme sind Aufzeichnungen der Erdbebenwellen.

9. (1) Atombombenexplosion auf Mururoa, 5.1995, Magnitude 4,8,.

7. (2) Starkes Erdbeben bei den Nikobaren, 24.2005, Magnitude 7,3,.

(3) Erdbeben indischer Ozean ("Tsunami-Erdbeben"), 26.12.2004, Magnitude 9,3.

Die oben gezeigten Seismogramme sollen einen visuellen Eindruck unterschiedlicher Magnituden vermitteln und wurden nicht nach wissenschaftlichen Aspekten ausgewählt.

Auf dem offenen meer sind Tsunamis kaum wahrnehmbar, gelangt die Welle jedoch in flacheres Wasser, kann sich der Wellenberg auf bis zu 100 Meter Höhe erheben. Durch die plötzliche vertikale Verlagerung großer Teile des Ozeanbodens entstehen Wellen, die sich mit Geschwindigkeiten von bis zu 800 Kilometer pro Stunde fortbewegen.Durch unterseeische Erdbeben, bei der Eruption ozeanischer Vulkane oder durch unterseeische Erdrutsche können so genannte Tsunamis ausgelöst werden. Das ist dann möglich, wenn die vertikale Bewegung der Erdplatten mindestens vier Meter beträgt und die Erdstöße eine gewisse Stärke auf der Richterskala erreichen. Am häufigsten entstehen Tsunamis im Pazifik. Deshalb besitzen die an den Pazifik angrenzenden Staaten ein Tsunami-Frühwarnsystem.