Die Gebirgsbildung mit Schub. Wenn sich eine Platte unter eine andere schiebt, dann entsteht ein Gebirge. So wird mittels der Plattentektonik die Entstehung der Gebirge erklärt. Es bleibt offen, warum eine Platte sich ausgerechnet unter eine andere schieben soll: was ist der Antrieb dafür? Der Antrieb ist im Detail noch nicht geklärt!!! In einem Modell versuche ich zu ermitteln, wie groß der Druck von der Seite mindestens sein müßte um 2 gestandene Platten übereinanderzuschieben!
Idealisiert wird angenommen keine Scherfestigkeit und keine Reibung des Stabes und gleiches Gewicht des Granits auch bis hinunter zum flüssigen Magma. Die Verschiebung erfolgt auf einer 45° geneigten Ebene. Das dünnflüssige (gelbe) Magma zieht das flüssige Magma (rot) und das wiederum das zähflüssige Magma (dunkelrot) und schlussendlich dieses den festen Stab (grau). Die Verzahnung soll die Übergabe der Scherspannungen an die darüberliegenden Schichten andeuten.
Das folgende Beispiel ermittelt das „Notwendige Kriterium“, das „Hinreichende..“ würde noch viel größer ausfallen wenn es die zusätzlich noch zu überwindenden Scherkräfte einbezieht.
Annahmen: spezifisches Gewicht Granit 2,6 kg/dm³
Länge des Granitstabes: 40km * 1,41 (Wurzel aus 2) = 56,4 km = 5 640 000 cm
Berechnung:
Volumen des schrägen Stabes = 5 640 000 cm * 10cm * 10cm = 564 000 000 cm³
oder 564 000 dm³
Gesamtgewicht G = 564 000 * 2,6 = 1 466 400 kg rund 1 500 000 kg
Hubarbeit = Gewicht(G) * Höhe (h)
Schubarbeit = Kraft(F) * Weg (s)
Die Schubarbeit muss die Hubarbeit leisten. Weg s (horizontal) entspricht der Höhe h (vertikal), deshalb können wir die horizontale Kraft (F) gleich dem Gewicht (G) setzen.
Dieses Gewicht drückt auf 100 cm², somit verbleibt ein benötigter Druck von 15 000 kg/cm².
15 000 kg/ cm² wird mindestens benötigt, damit ein liegender Stab einen schrägen Stab aus der Landmasse hinausschieben kann. Der liegende Stab soll diesen Druck aufbauen, indem er die Kraft vom darunter fließenden Magma aufnimmt? In irgendeiner Schicht wird das Material einfach durchrutschen; die Scherfestigkeit von Flüssigkeiten geht gegen Null und kann im Grunde vernachlässigt werden. Ergebnis: Das funktioniert einfach nicht! (das schiebende Material rutscht einfach durch; würde es nicht durchrutschen würde es auf Grund des hohen Druckes flüssig werden und damit erst recht für jeden Schub ausfallen)!
