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Zur Dynamik des Magmatismus

Schwan, Werner

Kurzfassung

Zusammenfassung Probleme der Ursachen und des Mechanismus der magmatischen Aufstiegsvorgänge werden erneut untersucht. Komplexe Prozesse liegen dabei vor, an deren Zustandekommen mehrere Faktoren Anteil haben. Magmatische und tektonische Vorgänge vermögen sowohl isoliert voneinander wie mit- und gegeneinander tätig zu sein. Beide gehen somit auf selbständige erdinnere Kraftäußerungen zurück, bzw. Magma- und Lithosphäre sind zwei eigenständige Energiebereiche, wobei das Magma vor allem thermische und die Kruste mechanische Eigenkräfte besitzt. Die Hauptmerkmale des Magmatismus (Gluthitze und Massenaufstieg) hängen engstens miteinander zusammen: Überhitzung bedingt die magmatischen Aufstiegsvorgänge. Wärmezufuhr ruft einerseits Volumenvermehrung und Ausdehnungsdruck im eingeschlossenen Tiefen-Magma und schließlich Vulkanausbrüche hervor. Und Temperaturerhöhung führt zu Aufschmelzung, Migmatitbildung und plutonischen Intrusionen, ferner auch zur Regionalmetamorphose mit Wärmedomen. Zusatzvorgänge (z. B. Gasaktivität, Dichteinversion und tektonische Zerrungen) können als Nebenfaktoren den Schmelzenaufstieg begünstigen. Als Gegenfaktoren (z. B. Festigkeit, niedere Temperatur und starke seitliche Pressung der Lithosphäre) stören oder unterbinden sie ihn. Wesentliche Voraussetzung aller magmatischen Vorgänge aber sind genügende Mengen von Wärme, und diese Energie ist daher Hauptfaktor und letzte Ursache des Magmatismus. Das Magma hat sich bei seinem ± vertikalen Aufstieg mit Festigkeit und "Kälte" sowie mit den ± horizontal angreifenden tektonischen Druck- und Zugspannungen der Lithosphäre auseinanderzusetzen. Das Aufleben magmatischer Prozesse hängt somit speziell von der Eigenkraft des Magmas und vom Widerstand der Erdkruste ab, indem entweder Wärmestau bzw. -neubildung oder tektonisch bedingte Widerstandserniedrigung (z. B. Zerbrechung) der Kruste primär die Schmelzenaufstiege auslösen. Sowohl die magmatischen Vertikalbewegungen wie die tektonischen Tangentialspannungen konzentrieren sich auf die Schwächezonen der Lithosphäre (Orthogeosynklinal-orogene Streifen, Großbrüche der Hochkratone, Großschwellen der Tiefkratone), so daß sich hauptsächlich drei verschiedenartige Mechanismen entwickeln. Die ± gleichzeitigen spontanen Anstiege magmatischer und tektonischer Kräfte, die zu Aufschmelzung und Pressung während episodisch eintretender, relativ kurzfristiger oro-plutogener Phasen führen, weisen auf deren gemeinsame Energieerzeugung im Erdinnern hin, wobei der zugrunde liegende Prozeß zeitweilig verstärkte Materieverdichtung und entsprechend verstärkte Wärmeabströmung sein könnte. Die Episodizität der Gebirgsbildungen (Erdrevolutionen) deutet erhebliche Intensitätswechsel der endogenen Energien mit Höhepunkten in der Lithosphäre an und scheint verstärkten Energieneubildungen im Erdinnern zu entsprechen. Sowohl die Lithosphäre mit ihren tektonischen Horizontalbewegungen wie der magmatische Bereich mit seinen vertikalen Massenbewegungen besitzen somit eigene Dynamik und Kinematik, die aber in Prozessen in der Erdtiefe gemeinsame Herkunft haben können. Mit dem Stoff- und Wärmeabfluß bezeugt der Magmatismus Kontraktionen des Erdinnern. Insbesondere auch die zahlreichen antimagmatischen Faktoren (Widerstände) bestätigen die Existenz der Aktivität bzw. der Eigenkraft des Magmas, ohne die kein Massenaufstieg zustande käme. Diese Kraft ist in den immer neu entstehenden Wärmeabströmungen aus dem Erdinnern zu suchen. Der Magmatismus ist die stärkste und lebendigste Äußerung der irdischen Wärmeenergie.