Eine neue Studie zeigt, wie die Erde tief unter der Erdoberfläche Kontinente wiederverwertet

Die kontinentale Kruste, die dicke äußere Gesteinsschicht der Erde, kann bei Kontinentalkollisionen tief in den Untergrund gezogen werden und später durch einen als „Relamination“ bezeichneten Prozess wieder an die Oberfläche gelangen.

Die neu laminierte Erdkruste vermischt sich mit Gestein aus tieferen Mantelschichten und bildet so lange nach dem Zusammenstoß der Kontinente eine neue Magmaquelle.

In Laborexperimenten konnten die chemischen Eigenschaften nachgebildet werden, die in natürlichen plutonischen Gesteinen aus der Zeit nach Kollisionen auf der ganzen Welt beobachtet wurden.

Neue Perspektiven zur Umgestaltung der Kontinente

Wissenschaftler haben neue Belege dafür gefunden, dass sich die Kontinente der Erde tief unter der Erdoberfläche ständig neu formen, was einen neuen Einblick in die Entwicklung der Kontinente über Milliarden von Jahren hinweg bietet.

Die Studie befasst sich damit, was geschieht, wenn zwei Kontinentalplatten aufeinanderprallen und dabei gewaltige Gebirgsketten wie den Himalaya und die Alpen bilden. Obwohl Geologen seit langem wissen, dass Kontinentalkollisionen Gebirge entstehen lassen und die Erdkruste verformen, zeigt die neue Forschung, dass Teile der Kontinentalkruste bei der Subduktion auch tief in die Erde hineingezogen werden können, bevor sie wieder aufsteigen und sich mit Mantelgestein vermischen.

Daniel Gómez Frutos von der Fakultät für Umwelt- und Lebenswissenschaften der Universität Portsmouth ist der Hauptautor der Studie. Er erklärte: „Unsere Ergebnisse zeigen, dass Kontinentalkollisionen weit mehr bewirken als nur die Entstehung von Gebirgen. Sie schaffen auch tiefe Übergangszonen, in denen sich Material aus der Erdkruste und dem Erdmantel vermischt und Magma entsteht, das die Kontinente maßgeblich prägt.“

Dieser als „Re-Lamination“ bezeichnete Prozess schafft eine hybride Quelle aus Kruste und Mantel, aus der später postkollisionelle Magmen entstehen können – plutonische Gesteine, die Millionen von Jahren nach der Kontinentalkollision auftreten.

Plutonische Gesteine sind eine Art von magmatischem Gestein, das entsteht, wenn Magma (geschmolzenes Gestein) tief im Erdinneren abkühlt und erstarrt.

Daniel, der während seiner Zeit am Nationalmuseum für Naturwissenschaften in Madrid, Spanien, an dieser Forschungsarbeit mitwirkte, erklärte: „Wir haben eine Kombination aus fortschrittlichen thermomechanischen Computersimulationen und Schmelzversuchen im Labor genutzt, um nachzuweisen, dass Magma, das aus dieser hybriden Quelle stammt, in seiner chemischen Zusammensetzung weitgehend mit den weltweit vorkommenden magmatischen Gesteinen aus der Zeit nach der Kollision übereinstimmt.“

Die Ergebnisse könnten auch zur Lösung eines seit langem bestehenden geologischen Rätsels beitragen: Warum ähneln viele jüngere, nach der Kollision entstandene plutonische Gesteine alten Gesteinen, die als Sanukitoide bekannt sind und sich vor etwa 3 Milliarden Jahren im Archaikum gebildet haben?

Der Ursprung der modernen Plattentektonik ist in der Wissenschaft nach wie vor umstritten. Den Forschern zufolge deutet diese Ähnlichkeit darauf hin, dass die Hybridisierung von Erdkruste und Erdmantel seit Milliarden von Jahren ein grundlegender Prozess ist, was möglicherweise auf die frühesten Stadien der Plattentektonik auf der Erde hindeutet.

„Das bedeutet, dass komplexe platten tektonische Wechselwirkungen, zu denen die Subduktion von Kontinenten und die Vermischung von Kruste und Mantel gehören, möglicherweise schon viel früher in der Erdgeschichte stattfanden, als bisher angenommen“, fügte Daniel hinzu.

Diese Forschungsarbeit bietet eine neue Perspektive darauf, wie sich Kontinente im Laufe der geologischen Zeit entwickeln, und könnte Wissenschaftlern dabei helfen, die in alten Gesteinen auf der ganzen Welt erhaltenen chemischen Spuren besser zu interpretieren.

Quelle: Universität Portsmouth

Quellenhinweis:

Daniel Gómez-Frutos et al, Continental evolution influenced by relamination of deeply subducted continental crust, Nature Geoscience (2026). DOI: 10.1038/s41561-026-01963-w