Diskontinuitätsfläche

Bei einer geologischen bzw. geophysikalischen Diskontinuität handelt es sich um eine Unterbrechung innerhalb des Kontinuums eines Gesteins, Gebirges oder auch im inneren Aufbau der Erde. In der Geologie versteht man unter einer Diskontinuität Trennflächen wie Kluft, Störung oder die Grenzen innerhalb einer Schichtung oder Schieferung.

In der Geophysik nennt man Diskontinuitäten vor allem Unstetigkeitszonen im großräumigen Schalenbau der Erde, die durch starke Änderungen physikalischer Eigenschaften infolge z. B. der Änderung der chemischen Zusammensetzung, mineralogischen Struktur oder des Aggregatzustandes verursacht werden. Seismische Diskontinuitäten werden durch die Geschwindigkeitsänderungen von seismischen Wellen, also eine Änderung der Impedanz, charakterisiert. Diskontinuitäten, welche charakteristisch sind für den Aufbau des gesamten Erdkörpers, werden als global bezeichnet, während kleinräumige, begrenzte Änderungen des strukturellen Aufbaus der Erde durch lokale oder regionale Diskontinutitäten gekennzeichnet sind. Da die zu Grunde liegende Änderungen vielfach über ein größeres Tiefenintervall erfolgt, handelt es sich bei den meisten Diskontinuitäten streng genommen um Übergangsbereiche. Grenzschichten mit abruptem Wechsel der seismischen Geschwindigkeit werden als Diskontinuität nullter Ordnung bezeichnet.

Bekannte Diskontinuitäten sind die Wiechert-Gutenberg-Diskontinuität (Kern-Mantel-Grenze), die Lehmann-Diskontinuität (auch 210-km-Diskontinuität), die Gutenberg-Diskontinuität (Grenze Lithosphäre-Asthenosphäre), die Mohorovičić-Diskontinuität (Grenze Kruste-Mantel) oder die Conrad-Diskontinuität (Grenze Oberkruste-Unterkruste). Weitere Diskontinuitäten, die durch Phasentransformationen von Mantelmineralien hervorgerufen werden, sind nach ihrer durchschnittlichen Tiefe benannt. Die bedeutendsten Phasenübergänge sind die des Olivins. Sie markieren den Übergang vom oberen zum unteren Erdmantel (Mantelübergangszone) und befinden sich in 410, 520 und 660 km Tiefe.

Weitere zum Teil regional beobachtete und vielfach auch umstrittene Diskontinuitäten sind die Hales-Diskontinuität (regional in den zentralen USA), die X-Diskontinuität (evtl. unbekannte Phasentransformation), die 720-km-Diskontinuität (Phasentransformation des Granat), die Repetti-Diskontinuität (Ursache unklar), die 1200-km-Diskontinuität (evtl. Phasentransformation des Quarz), sowie die 1700-km-Diskontinuität (evtl. Phasentransformation des Wüstit).