Projektbeschreibung

Wie hoch ist die kritische Scherspannung, die verschiedene Gleitsysteme in Plagioklas aktiviert? Können wir mechanische Zwillingsbildung in Plagioklas als Paläo-Piezometer in natürlichen plagioklasreichen Gesteinen verwenden?

Unser Ziel ist es, die kritischen aufgelösten Scherspannungen ("critical resolved shear stressed"; CRSS) zu quantifizieren, die verschiedene Gleitsysteme von Plagioklas aktivieren. Außerdem wollen wir die kritische aufgelöste Scherspannung für mechanische Verzwillingung quantifizieren. Die Quantifizierung der Spannungen, die zur Aktivierung der kristallplastischen Verformung von Plagioklas erforderlich sind, ist von größter Bedeutung, um die Verformung von Gesteinen der unteren Kruste besser zu verstehen, da Plagioklas das häufigste gesteinsbildende Mineral der Kruste ist. Darüber hinaus kann die Quantifizierung der kritischen aufgelösten Scherspannung für die Zwillingsbildung eine Abschätzung der Paläo-Spannungen in natürlichen plagioklashaltigen Gesteinen ermöglichen. Um die CRSS verschiedener Gleitsysteme zu quantifizieren, verwenden wir einen neuartigen, experimentellen Ansatz zur Prüfung des mechanischen Verhaltens harter Materialien, die so genannte Mikrozylinder-Kompression. Diese Technik wird vor allem in der Materialwissenschaft eingesetzt, um das mechanische Verhalten harter Materialien zu testen, die sich hauptsächlich durch Sprödbruch verformen, wenn sie in einem standardmäßigen mechanischen Prüfaufbau verformt werden. Durch die Verformung von Mikrozylindern mit einem Durchmesser von nur wenigen µm wird die spröde Verformung der Proben verhindert, da die Spannungen, die eine plastische Verformung auslösen, voraussichtlich geringer sind als die, die Risse erzeugen und ausbreiten. Diese neuartige Technik hat das Potenzial, uns die Untersuchung und Quantifizierung der plastischen Verformung „schwieriger“ Materialien zu ermöglichen, die entweder selbst unter Hochdruck- und Hochtemperaturbedingungen weitgehend spröde bleiben oder unter solchen Bedingungen instabil werden, z. B. entwässern.

Projektlaufzeit

2022 -

Zuwendungsgeber

NERC Independent Research Fellowship (2022-2024)

Kooperation

RWTH Aachen