Wissenschaftler haben neue Beweise entdeckt, die darauf hinweisen, dass Verformungen der unteren Erdkruste für die Bildung von flach liegenden Normalstörungen verantwortlich sein können. Nach der Anderson-Theorie sollten Normalstörungen einen Neigungswinkel von etwa 60° zur Horizontalen haben. Allerdings haben Forscher weltweit Normalstörungen beobachtet, die viel flacher sind als erwartet, einschließlich des Menderes-Massivs in der Westtürkei, wo Normalstörungen einen Neigungswinkel von 20° aufweisen.

Geologen vermuten schon lange, dass flach liegende Normalstörungen, auch als Abscherstörungen bekannt, entweder durch Brüche mit einem flachen Winkel entstehen oder anfangs mit einem Winkel von 60° zur Horizontalen gebildet werden und sich später drehen. Fortschritte in der Modellierungstechnik haben es den Forschern ermöglicht, das Verhalten der Erdkruste im großen Maßstab besser zu verstehen.

Das Menderes-Massiv ist eine der aktivsten Dehnungsregionen der Erde, und die Störungen in dieser Region haben zwei Zwillingsdomen aus metamorphen Gesteinen der mittleren bis unteren Kruste freigelegt. Diese intensive Dehnung und Ausdünnung der Erdkruste führt zu einer Erhöhung der Wärme und einer Schwächung der Kruste. Dadurch wird die untere Kruste plastisch und kann nach oben fließen.

Die Forscher verwendeten geologische Daten aus Westanatolien, um die Bewegung von Gesteinen in einem Krustenblock mit einem schwachen unteren Abschnitt zu simulieren. Ihre Modelle zeigten, dass während der Dehnung die untere Kruste sowohl horizontal als auch vertikal fließen kann, während sich die obere Kruste entsprechend dem darunterliegenden Fluss fehlerhaft entwickelt.

Die Ergebnisse dieser Studie stimmen mit der Geologie und dem seismischen Bild der Kruste in der Menderes-Region überein. Die Vorhersagen des Modells stehen auch im Einklang mit seismischen Tomografiedaten, was eine weitere Unterstützung für den Mechanismus der Störungsdrehung bietet. Diese Forschung verbessert nicht nur unser Verständnis für die Bildung des Menderes-Massivs, sondern wirft auch Licht auf andere metamorphe Kernkomplexe und kann Einblicke in die Geologie anderer Regionen wie den westlichen Vereinigten Staaten, das Himalaya-Gebirge und das Mittelmeer liefern.

Quellen:
– Owen, R. (2023), Flowing crust pushes faults on their backs, Eos, 104, DOI: 10.1029/2023EO230368. Veröffentlicht am 27. September 2023.