Vor rund 155 Millionen Jahren löste sich ein etwa 5.000 Kilometer langer Kontinentalbereich von Nordwestaustralien. Geologen suchten seine Reste lange unter Südostasien, fanden dort aber keinen zusammenhängenden Landblock. Eine Rekonstruktion der Universität Utrecht erklärt das Rätsel: Argoland zerfiel schon vor seiner Abtrennung in zahlreiche kleinere Kontinentalstücke. Heute liegen diese Fragmente in den Gesteinszonen Indonesiens und Myanmars verborgen.
Die Geschichte beginnt mit einer auffälligen Lücke im Meeresboden vor der Nordwestküste Australiens. Dort erstreckt sich die Argo-Tiefseeebene, deren ozeanische Kruste Hinweise auf eine alte Kontinenttrennung bewahrt. Aus den geologischen Strukturen ließ sich ableiten, dass vor etwa 155 Millionen Jahren ein großer Kontinentalbereich nach Nordwesten driftete. Weil die Tiefseeebene den Namen Argo trägt, erhielt der vermutete Kontinent die Bezeichnung Argoland.
Sein Zielgebiet schien ebenfalls klar: die Inselwelt Südostasiens. Doch unter Indonesien und Myanmar ließ sich kein großer, geschlossener Kontinent finden. Stattdessen besteht die Region aus einem komplizierten Mosaik aus Gesteinsblöcken, ehemaligen Meeresbecken und stark verformten Gebirgszonen. Eldert Advokaat und Douwe van Hinsbergen von der Universität Utrecht untersuchten diese Spuren sieben Jahre lang. In ihrer Mitteilung zur Rekonstruktion erläutert die Universität, weshalb Argoland nicht als einzelner Block, sondern als Verbund vieler Fragmente zu verstehen ist. Die ausführliche Rekonstruktion veröffentlichten die Geologen in Gondwana Research.
Kontinente hinterlassen beim Auseinanderbrechen Spuren auf beiden Seiten der entstehenden Meeresbecken. An der Nordwestküste Australiens zeigt die Geologie, dass sich die Erdkruste über lange Zeit dehnte und ausdünnte. Schließlich öffnete sich ein Ozeanbecken. Die Argo-Tiefseeebene liegt heute auf der ozeanischen Kruste, die bei diesem Prozess entstand. Ihre Struktur und die dortigen magnetischen Anomalien lieferten den Ausgangspunkt für die Suche nach dem abgetrennten Kontinentalbereich.
Magnetische Anomalien entstehen, weil sich magnetische Minerale im Meeresboden entsprechend dem damaligen Erdmagnetfeld ausrichten. Beim Erstarren basaltischer Kruste wird diese Ausrichtung gewissermaßen eingefroren. Da sich das Erdmagnetfeld im Lauf der Erdgeschichte mehrfach umgepolt hat, bilden die Streifen auf dem Meeresboden ein Muster. Geologen können daraus ableiten, wann und wo neue ozeanische Kruste entstand. Zusammen mit der Geometrie des Kontinentalrandes lässt sich so die frühere Bewegung der Platten eingrenzen.
Für Argoland ergab sich daraus eine Abtrennung im späten Jura. Der Kontinentalbereich driftete anschließend in Richtung Südostasien. Die Rekonstruktion musste jedoch erklären, warum dort kein passender Kontinent in einem Stück erhalten blieb. Frühere Modelle hatten einzelne Gesteinsblöcke bereits mit Argoland in Verbindung gebracht. Ihre Größe, ihre heutige Lage und die dazwischenliegenden alten Meeresreste passten aber nicht ohne Weiteres zu einem einheitlichen Kontinent, der erst spät von Australien abgebrochen war.
Advokaat und van Hinsbergen kamen zu einer anderen Vorstellung. Das Gebiet war demnach bereits vor seiner letzten Trennung von Australien in mehrere kontinentale Fragmente gegliedert. Zwischen diesen Blöcken lagen schmale Meeresbecken mit ozeanischer Kruste. Die Forscher fassten das Gebilde deshalb unter dem Namen „Argopelago“ zusammen. Der Begriff verbindet Argoland mit dem Bild eines Archipels, dessen Inseln nicht aus Vulkanen, sondern aus kontinentaler Erdkruste bestehen.
Die Fragmente waren keine kleinen Inseln im heutigen geografischen Sinn. Kontinentale Kruste ist im Vergleich zur ozeanischen Kruste leichter und meist dicker. Sie kann deshalb über lange Zeiträume Teil größerer tektonischer Platten bleiben, selbst wenn sie durch Meeresbecken voneinander getrennt ist. Die späteren Bewegungen der Erdplatten transportierten die einzelnen Blöcke, verformten sie und lagerten sie an anderen Krustenbereichen an. Dadurch entstand ein geologisches Puzzle, dessen Teile heute über eine weite Region verteilt sind.
Die Rekonstruktion ordnet unter anderem den Südwesten Borneos, den Großraum Paternoster, den Osten Javas, Westburma und das Gebiet Mount Victoria als mögliche Bestandteile dieses Verbunds ein. Die Fachautoren beschreiben diese Einheiten nicht als unversehrte Stücke eines ehemals geschlossenen Kontinents. Sie rekonstruieren vielmehr ihre frühere Nachbarschaft anhand von Gesteinsabfolgen, geologischen Grenzen und Bewegungsrichtungen. Die Fragmente liegen heute in einem stark zusammengeschobenen und umgebauten Gebirgsgürtel Südostasiens.
Die Studie unterscheidet dabei zwischen dem Zeitpunkt, an dem sich einzelne Teile voneinander trennten, und der späteren Abtrennung des gesamten lithosphärischen Verbunds vom australischen Rand. Diese Unterscheidung ist zentral. Ein Kontinentalfragment kann bereits von benachbarten Blöcken getrennt sein, während es noch auf derselben größeren Platte liegt. Erst wenn sich auch die Verbindung zum bisherigen Kontinentalrand löst, beginnt die eigenständige Drift in eine andere Richtung.
Nach der Mitteilung der Universität Utrecht setzte die Zersplitterung bereits vor rund 300 Millionen Jahren ein. Im späten Trias beschleunigte sie sich deutlich. Die Rekonstruktion des Fachartikels zeigt für die Zeit vor rund 215 Millionen Jahren bereits weitreichende Dehnungszonen und mehrere entstehende Meeresbecken. Zu diesem Zeitpunkt waren jedoch noch nicht alle späteren Becken vollständig geöffnet. Die Kontinentalstücke lagen deshalb weiterhin in einem tektonisch verbundenen, aber zunehmend zergliederten System.
Die Vorgänge standen im Zusammenhang mit der Umgestaltung des nördlichen Randes des damaligen Superkontinents Gondwana. In dieser Region lösten sich unter anderem Krustenbereiche, die später zu Teilen Südasiens wurden. Die Autoren bringen die spättriassische Dehnung in Argoland mit dem Auseinanderbrechen des Lhasa-Blocks am Nordrand Gondwanas in Verbindung. Dabei handelt es sich um eine geologische Rekonstruktion aus mehreren Belegarten, nicht um eine direkt beobachtete Bewegung.
Vor etwa 155 Millionen Jahren öffnete sich schließlich die Argo-Tiefseeebene. Die Forscher rekonstruieren, dass zu diesem Zeitpunkt nur bestimmte Einheiten tatsächlich von Australien abbrachen. Andere Teile des Argopelago bestanden bereits aus älteren Fragmenten und Meeresbecken. Diese Unterscheidung verändert das Bild der Kontinentgeschichte: Nicht ein kompakter Landkörper löste sich plötzlich und zerbrach erst auf seiner Reise. Vielmehr hatte die Zergliederung lange vorher begonnen und setzte sich während der tektonischen Entwicklung Südostasiens fort.
Die Forscher kombinierten die Struktur des Meeresbodens mit der Geologie der Inseln. Feldarbeiten führten sie unter anderem nach Sumatra, auf die Andamanen, nach Borneo, Sulawesi und Timor. Dort untersuchten sie Gesteine, die Hinweise auf ihre Entstehungsumgebung und ihr Alter enthalten. Manche Schichten stammen aus früheren Meeresbecken, andere dokumentieren Ablagerungen an Kontinentalrändern oder die spätere Verformung während einer Kollision.
Ein wichtiger Baustein sind sogenannte Akkretionszonen. Sie entstehen an Stellen, an denen eine Erdplatte unter eine andere abtaucht. Sedimente und Gesteinsstücke der absinkenden Platte können dabei abgeschabt und an den Rand der oberen Platte angeheftet werden. Im Lauf der Zeit wachsen solche Zonen zu komplexen Gebirgsgürteln heran. Südostasien besitzt eine besonders komplizierte Abfolge solcher Strukturen, weil dort über lange Zeit ozeanische und kontinentale Kruste aufeinandertrafen.
Die Geologen verglichen die Abfolge der Gesteine, ihre Herkunft und ihre tektonische Geschichte. Auch paläomagnetische Daten spielten eine Rolle. Bestimmte Minerale bewahren beim Abkühlen die Richtung des damaligen Erdmagnetfelds. Aus dieser Information können Fachleute ableiten, auf welchem Breitengrad ein Gestein einst lag und wie stark es später gedreht wurde. Solche Daten helfen, die Bewegungen einzelner Krustenblöcke unabhängig von ihrer heutigen Lage zu prüfen.
Mit diesen Informationen stellten die Forscher die Verformungen Südostasiens schrittweise zurück. Sie rekonstruierten, wo die einzelnen Einheiten während der Kreidezeit an den Rand von Sundaland gelangten. Sundaland bezeichnet den stabileren Kern des heutigen Südostasiens, zu dem unter anderem Teile der Malaiischen Halbinsel und der großen Inseln gehören. Für die Anlagerung der Gondwana-abgeleiteten Fragmente ergibt sich in der Studie ein Zeitraum von ungefähr 110 bis 85 Millionen Jahren vor heute. Von diesen Positionen aus verfolgten die Autoren die tektonischen Bewegungen rückwärts bis zum australischen Kontinentalrand.
Ein besonders hilfreicher Hinweis war die zeitliche Übereinstimmung ihrer Ankunft. Die verschiedenen Fragmente erreichten ihre heutigen Positionen in Südostasien nach der Rekonstruktion ungefähr zur gleichen geologischen Zeit. Das stützt die Annahme, dass sie zuvor Bestandteile eines gemeinsamen tektonischen Systems waren. Ihre heutige Verteilung wirkt dadurch weniger wie eine zufällige Ansammlung einzelner Kontinentalreste.
Die zeitliche Übereinstimmung allein würde die Herkunft allerdings nicht beweisen. Entscheidend ist die Kombination mit den geologischen Grenzen, den Gesteinsaltern, den paläomagnetischen Daten und den rekonstruierten Bewegungen. Jede Datenart begrenzt andere mögliche Abläufe. Wo eine Gesteinsabfolge eine frühere Nachbarschaft nahelegt, muss die Plattenrekonstruktion zugleich erklären, ob die erforderlichen Bewegungen räumlich und zeitlich möglich waren.
Die Arbeit ist deshalb eine großräumige Rückrechnung der Erdgeschichte. Die Autoren verwenden veröffentlichte geologische Beobachtungen und ordnen sie in ein zusammenhängendes Modell ein. Ein solches Modell kann nicht jede einzelne Bewegung lückenlos abbilden. Gesteine werden durch Hitze, Druck, Brüche und spätere Kollisionen verändert. Manche ursprünglichen Strukturen verschwinden vollständig. Die Rekonstruktion benennt daher plausible zusammengehörige Einheiten und prüft, ob ihre Geschichte mit den verfügbaren Spuren vereinbar ist.
Argopelago ähnelt in seinem Aufbau anderen komplexen Kontinentalregionen. Ein bekanntes Beispiel ist Greater Adria im Mittelmeerraum. Dieser Kontinent lag einst zwischen Afrika und Europa. Bei der Annäherung der Platten wurde ein großer Teil seiner Kruste in den Erdmantel gedrückt. Oberflächennahe Gesteinsschichten blieben jedoch erhalten, wurden gefaltet und bilden heute Teile südeuropäischer Gebirge. Eine frühere FuW-Rekonstruktion zu Greater Adria beschreibt, wie Geologen solche Reste anhand der Gebirgsstruktur zurückverfolgen.
Ein anderer Vergleich ist Zealandia östlich von Australien. Dieser Kontinentalbereich ist größtenteils vom Meer bedeckt. Er besteht ebenfalls aus kontinentalen Krustenblöcken, die durch tiefe Becken voneinander getrennt sind. Die Landfläche Neuseelands bildet nur einen kleinen sichtbaren Teil dieses weitgehend untergetauchten Kontinents. Für Argopelago ist der Vergleich hilfreich, weil auch hier einzelne kontinentale Stücke nicht als zusammenhängende Landmasse an der Oberfläche erscheinen.
Der Unterschied liegt in der geologischen Entwicklung. Zealandia blieb als großer, wenn auch überwiegend überfluteter Kontinentalbereich erkennbar. Greater Adria wurde bei der Kollision mit Europa stark in den Untergrund verfrachtet. Argoland dagegen wurde in viele Einheiten zerlegt, die in einem aktiven Gebirgsgürtel verteilt und mehrfach umgeformt wurden. Eine weitere Rekonstruktion früherer Plattenbewegungen zeigt, wie stark solche Prozesse die heutige Geografie verändern können: Bei einer tektonischen Reorganisation können Bewegungen benachbarter Platten ganze Regionen neu ordnen.
Die Rekonstruktion von Argoland betrifft mehr als die Herkunft einzelner Gesteinsblöcke. Sie hilft dabei, die frühere Lage von Kontinenten und Ozeanen zu bestimmen. Solche Karten der Erdoberfläche in vergangenen Erdzeitaltern bilden eine Grundlage, um die Entstehung von Gebirgen und die Bewegung tektonischer Platten zu verstehen. Sie zeigen auch, welche Landmassen einst miteinander verbunden waren und welche Meeresräume Tiere und Pflanzen voneinander trennten.
Das wirkt sich auf die Erforschung der Biodiversität aus. Wenn sich Kontinente verschieben, verändern sich Lebensräume, Wanderwege und natürliche Barrieren. Eine neue Meeresstraße kann Populationen voneinander isolieren. Eine Landverbindung kann zuvor getrennte Lebensräume verbinden. Wer die Entwicklung heutiger Artenverteilungen erklären möchte, braucht deshalb möglichst genaue Vorstellungen davon, wie die Kontinente in früheren Zeiten angeordnet waren.
Auch die Klimageschichte hängt mit der Plattentektonik zusammen. Die Lage der Kontinente beeinflusst Meeresströmungen, Gebirgsbildung und die Verteilung von Land und Wasser. Hohe Gebirge können Luftströmungen verändern und Niederschläge beeinflussen. Öffnen oder schließen sich Meereswege, kann sich der Austausch von Wasser zwischen Ozeanbecken verändern. Rekonstruktionen wie jene von Argoland liefern dafür räumliche Randbedingungen, auch wenn sie allein keine konkreten Klimaverläufe beweisen.
Schließlich ist die Kenntnis alter Kontinentalränder für die Suche nach Rohstoffen relevant. Viele Lagerstätten entstehen unter bestimmten tektonischen Bedingungen, etwa an ehemaligen Plattengrenzen, in Vulkanbögen oder in Becken mit charakteristischen Sedimentfolgen. Wenn Geologen verstehen, wie ein Gebiet früher aufgebaut war, können sie Gesteinszonen und mögliche Lagerstätten besser einordnen. Die Rekonstruktion von Argoland erweitert damit das geologische Grundgerüst, auf dem solche Untersuchungen aufbauen.
Die Autoren stellen die rekonstruierten Karten in zeitlichen Schritten bereit. Zwischen der Gegenwart und dem Beginn der Abtrennung vor rund 155 Millionen Jahren liegen die Karten in Abständen von fünf Millionen Jahren; für ältere Abschnitte verwenden sie größere Zeitschritte. Zusätzlich stellen sie Dateien für die Rekonstruktionssoftware GPlates und Animationen der Plattenbewegungen zur Verfügung. Damit können andere Geologen die vorgeschlagenen Positionen nachvollziehen und einzelne Abschnitte des Modells mit neuen Daten vergleichen.
Titelbild: Paläotektonische Karte Südostasiens von Eldert L. Advokaat, Douwe J.J. van Hinsbergen, Gondwana Research / Wikimedia Commons, Lizenz CC BY 4.0, zugeschnitten.
Universität Utrecht, Finding Argoland: how a lost continent resurfaced
Eldert L. Advokaat und Douwe J.J. van Hinsbergen, Finding Argoland: Reconstructing a microcontinental archipelago from the SE Asian accretionary orogen, Gondwana Research 128 (2024), S. 161–263; doi:10.1016/j.gr.2023.10.005
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