Transformgrenzen

Die San-Andreas-Verwerfung ist etwa 1300 km lang. Seit 10 Millionen Jahren verschiebt sich das Land westlich davon mit etwa 5 cm pro Jahr nach Nordwesten.

Seitlich aneinander vorbeigleiten

An einer Transformgrenze gleiten zwei Platten waagerecht aneinander vorbei. Es entsteht keine neue Kruste wie an einem Rücken, und es wird keine Kruste zerstört wie an einem Tiefseegraben. Deshalb bezeichnet der BGS sie auch als konservative Plattengrenze. Die Idee stammt vom kanadischen Geophysiker J. Tuzo Wilson. Er schlug vor, dass diese großen Störungen zwei Spreizungsrücken oder, seltener, zwei Tiefseegräben verbinden. Die meisten Transformstörungen liegen am Meeresboden. Dort unterteilen sie die mittelozeanischen Rücken in zickzackförmig versetzte Abschnitte und werden von flachen Erdbeben begleitet. Einige verlaufen an Land. Am bekanntesten ist die San-Andreas-Verwerfungszone in Kalifornien.

Die San-Andreas-Verwerfung ist etwa 1300 km lang und stellenweise mehrere zehn Kilometer breit. Sie verbindet den Ostpazifischen Rücken, einen Spreizungsrücken im Süden, mit weiteren Rücken vor den Küsten von Oregon und Washington im Norden. Das Land auf der Westseite gehört zur Pazifischen Platte und bewegt sich nach Nordwesten, relativ zum Land auf der Ostseite, das zur Nordamerikanischen Platte gehört. Stell dich auf eine der beiden Seiten und schau hinüber: Die andere Seite bewegt sich nach rechts. Geologen nennen das rechtssinnige Verschiebung. Der Zaun im Modell bewegt sich genauso.

Verhaken, verbiegen, zurückspringen

Würden die Platten gleichmäßig gleiten, gäbe es keine großen Erdbeben, sondern nur langsames, stetiges Kriechen. Meist hält jedoch Reibung die Störung fest, während die Platten auf beiden Seiten weiterwandern. Das Gestein nahe der Störung verbiegt sich wie ein an einem Ende festgehaltenes Lineal und speichert Energie. Nach dem großen Erdbeben von San Francisco 1906 erklärte der Geologe Henry Fielding Reid den nächsten Schritt: Übersteigt die Spannung das, was die Reibung halten kann, verschiebt sich die Störung plötzlich. Das verbogene Gestein federt zurück, und die gespeicherte Energie breitet sich als seismische Wellen aus. Das Gestein nimmt seine ursprüngliche Form wieder an, ist nun aber beiderseits der Störung gegeneinander versetzt. Das nennt man elastischen Rücksprung.

Zäune, Straßen, Bäche und Baumreihen, die eine aktive Störung queren, zeigen diesen Versatz. Nach einem großen Erdbeben können sie innerhalb eines Augenblicks um mehrere Meter verschoben sein. Über lange Zeit summieren sich die Werte. Bei 5 cm pro Jahr wäre ein Zaun nach einem Jahrhundert um 5 m versetzt. Der BGS weist darauf hin, dass Transformgrenzen meist große Erdbeben in geringer Tiefe erzeugen. Deshalb sind sie für nahe gelegene Städte gefährlich, obwohl dort die tiefen Beben der Subduktionszonen fehlen. Ein weiteres Beispiel an Land ist die Nordanatolische Verwerfung in der Türkei.

Am Meeresboden hinterlassen Transformstörungen lange Spuren, die Bruchzonen heißen. Einige sind Hunderte bis Tausende Kilometer lang und bis zu 8 km tief, etwa die Clarion-, Molokai- und Pioneer-Bruchzonen vor Kalifornien und Mexiko. Ihre alten Abschnitte sind heute nicht mehr aktiv. Doch die Magnetstreifen auf beiden Seiten sind entlang dieser Zonen versetzt und zeigen, wo die Transformstörung früher glitt.