Überblick

Weltweit werden pro Jahr mehr als eine Million Erdbeben registriert. Sie sind allerdings nicht gleichmäßig verteilt, sondern konzentrieren sich – wie auch der Vulkanismus – auf bestimmte Teile der Erdoberfläche. Drei Bereiche zeichnen sich durch erhöhte seismische, vulkanische und tektonische Aktivitäten aus:

• die Plattenränder in ozeanischen Gebieten (s. 242.2), wo sich Erdbebenzentren und Vulkanen auf schmale Zonen konzentrieren,

• die Zonen alpidischer Faltung (auf Festland stärker gestreut als in ozeanischen Gebieten),

• die Bruchzonen auf den Kontinenten, an denen neue Plattengrenzen entstehen.

Der weitaus größte Teil der Erdbeben hat tektonische Ursachen und steht im Zusammenhang mit Brüchen, Verwerfungen und Gebirgsbildungen. Darüber hinaus gibt es Erdbeben nach Einsturz unterirdischer Hohlräume und Erdbeben im Zusammenhang mit Vulkanausbrüchen.

Reiben sich die zwei Platten an ihrer Grenzfläche, üben sie Druck aufeinander aus und verhaken sich ineinander. Eine gleichmäßige horizontale oder vertikale Bewegung kann sich im Bereich der starren Erdkruste so nicht ausbilden. Ein Teil der Bewegungen wird zurückgehalten, dadurch entstehen Spannungen. Sie lösen sich plötzlich in Erdbeben, wenn die Widerstandsfähigkeit der Gesteine gegen Bruch überschritten wird.

Die vom jeweiligen Herd als elastische Welle freigesetzte Energie eines Erdbebens wird in einer logarithmischen Energieskala ermittelt (Magnitude der Richter-Skala). Das stärkste bisher registrierte Erdbeben erreichte den Wert 9,3 (Sumatra-Andaman-Beben 2005).

Starke Erdbeben lösen Folgeprozesse aus. Ab einer bestimmten Stärke treten nach Seebeben Tsunamis auf. Auf dem Festland können sich Erdspalten bilden, Schlammströme und Hangrutschungen ausgelöst werden und Senkungen entstehen. Wegen ihrer großen Verbreitung, ihrer Unberechenbarkeit und der großen Bandbreite an möglichen Schäden in besiedelten Gebieten zählen sie zu den gefährlichsten Naturkatastrophen (s. 252.2).

Differenzierung der tektonisch verursachten Erdbeben

Starke bis sehr starke Erdbeben, deren Herd in weniger als 60 Kilometern Tiefe liegt, häufen sich im Bereich der aktiven Subduktionszonen und in den Zonen alpidischer Faltung, zum Beispiel im Andenraum.

Erd- und Seebeben mit einer Tiefe bis maximal 700 Kilometer Tiefe treten ebenfalls entlang der aktiven Subduktionszonen, aber auch an den ozeanischen Rücken (zum Beispiel im Atlantik) und im Bereich der kontinentalen Grabenbrüche auf (zum Beispiel in Südwestafrika).

Erdbeben können auch an Plattengrenzen auftreten, an denen sich zwei Platten horizontal aneinander vorbei bewegen. Prototyp dafür ist die San-Andreas-Verwerfung in Kalifornien (s. 207.2–3).

Vulkanismus

Mehr als 75 Prozent der gegenwärtigen vulkanischen Aktivitäten sind auf den circumpazifischen „Feuerring“ konzentriert. Dort ist eine ganze Kette aktiver Vulkane parallel zu den Tiefseegräben angeordnet. Dieser Vulkanismus resultiert aus Aufschmelzungsprozessen, die mit dem Abtauchen der ozeanischen Kruste im Bereich der Subduktionszonen in Zusammenhang stehen.

Der Vulkanismus entlang tiefer kontinentaler Grabenbrüche ist meist basaltischer Natur. Ebenfalls basaltischer Vulkanismus charakterisiert die Kammregion der ozeanischen Rücken. Typische Vulkanform ist hier der Schildvulkan.

Die Hawaii-Inseln oder die Azoren sind typische Beispiel für die Entstehung einer Inselkette durch Hotspot-Vulkanismus (s. 199.2). Dabei liegt im Erdmantel ein Aufschmelzungsbereich, von dem aus Magma in Schloten zur Erdoberfläche aufsteigt. Der Aufschmelzungsbereich selbst ändert seinen Ort nicht. Bewegen sich darüber Platten relativ gleichmäßig in eine konstante Richtung, entstehen immer wieder neue Vulkane, die mit zunehmender Entfernung vom Aufschmelzungsbereich erlöschen. Die Lava, die sich aus den Schloten der großen aktiven Vulkane ergießt, ist dünnflüssig und bildet Lavaströme an den Hängen. Sie baut Schildvulkane auf.