Erdkruste

Erdkruste, im Schalenbau der Erde die äußerste Schale. Sie reicht von der Erdoberfläche bis in eine Tiefe von 5 bis 80 Kilometern. Die Grenze zum Erdmantel wird von einer seismischen Diskontinuität markiert, die nach ihrem jugoslawischen Entdecker benannte Mohorovičić-Diskontinuität, meist nur kurz Moho-Diskontinuität genannt. In dieser etwa einen halben Kilometer mächtigen Grenzzone fällt die Laufgeschwindigkeit von Erdbebenwellen sprunghaft ab, um unterhalb, im Mantel, wieder schnell zuzunehmen. Eine weitere Diskontinuität, die Conrad-Diskontinuität, trennt die obere Kruste oder das SIAL von der unteren Kruste oder dem SIMA. Die Conrad-Diskontinuität liegt in einer Tiefe von durchschnittlich 20 Kilometern.

Die obere Kruste setzt sich aus Sedimentiten, Magmatiten und Metamorphiten zusammen, sie besteht aus 60 bis 70 Prozent SiO₂ und 12 bis 17 Prozent Al₂O₃; aus den Anfangsbuchstaben von „Silicium” und „Aluminium” setzt sich die Bezeichnung SIAL zusammen. Das SIAL ist also relativ quarzreich und besitzt daher einen vergleichsweise sauren Chemismus. Seine Dichte beträgt 2,7 bis 2,8 Gramm pro Kubikzentimeter (die durchschnittliche Dichte der Erde beträgt 5,5 Gramm pro Kubikzentimeter).

Die untere Kruste setzt sich vorwiegend aus Basalt und Gabbro zusammen, Sedimentite und saure Magmatite fehlen hier. Die untere Kruste besteht nur zu 45 bis 65 Prozent aus SiO₂, zu 5 bis 20 Prozent aus Al₂O₃, zu 4 bis 15 Prozent aus MgO und zu 8 bis 11 Prozent aus Eisenoxiden. Aus den Anfangsbuchstaben von „Silicium” und „Magnesium” setzt sich die Bezeichnung SIMA zusammen. Das SIMA ist also relativ quarzarm und besitzt daher einen vergleichsweise basischen Chemismus. Seine Dichte beträgt 2,9 bis 3,0 Gramm pro Kubikzentimeter und ist damit etwas höher als die des SIAL.

Die Temperatur der Erdkruste steigt mit der Tiefe an, sie liegt an der Grenze zum Mantel bei etwa 800 bis 1 000 °C. Die Erdkruste nimmt 0,8 Prozent des Volumens der Erde ein; ihr Anteil an der Gesamtmasse beträgt 0,4 Prozent.

Die Erdkruste besitzt nicht überall auf der Erde gleiche Eigenschaften. Insbesondere muss zwischen der kontinentalen und der ozeanischen Kruste unterschieden werden. Die kontinentale Kruste baut sich vorwiegend aus Granit und Gabbro auf. In der ozeanischen Kruste fehlt der Granit, sie besteht vorwiegend aus Basalt und Gabbro und besitzt damit eine vergleichsweise basischere Zusammensetzung und außerdem eine höhere Dichte. Vor allem aber unterscheiden sich beide Krustentypen in ihrer Mächtigkeit: Unter Kontinenten ist die Kruste etwa 30 bis 40 Kilometer dick, unter Gebirgen sogar bis zu 80 Kilometer, während die Kruste der Ozeanböden nur 5 bis 8 Kilometer dick ist. Die Werte für Deutschland liegen beispielsweise zwischen 20 und 30 Kilometer; unter den Zentralalpen ist die Kruste 50 Kilometer mächtig.

Für geodynamische Modelle fasst man die Erdkruste mit den obersten Teilen des Erdmantels zur so genannten Lithosphäre zusammen. Die Lithosphäre ist unter den Ozeanen bis zu 75 Kilometer und unter den Kontinenten bis zu 110 Kilometer mächtig, unter Gebirgen auch mehr, so z. B. unter den Ostalpen 130 Kilometer. Die starre Lithosphäre kann sich auf der darunter liegenden, fließfähigen Asthenosphäre bewegen – eine Voraussetzung für die geodynamischen Vorgänge der Plattentektonik.