Projektbeschreibung

Welchen Einfluss haben metamorphe Reaktionen auf das kurz- und langfristige Deformationsverhalten von Hochdruck- und Hochtemperaturgesteinen? Können metamorphe Reaktionen tiefe Erdbeben auslösen?

Wir untersuchen, ob und wie metamorphe Reaktionen die Rheologie von Gesteinen in verschiedenen geologischen Umgebungen beeinflussen können. Im Rahmen dieses Projekts konzentrieren wir uns auf die Auswirkungen von Hydratationsreaktionen auf die Rheologie der unteren kontinentalen Kruste sowie auf die Einflüsse von Dehydratationsreaktionen in subduzierender ozeanischer Kruste, die tiefe Erdbeben und/oder „slow slip events“ auslösen können. Zu diesem Zweck kombinieren wir komplementäre, experimentelle Methoden mit umfangreichen strukturellen und chemischen Analysen der experimentellen Proben. 

Wir versuchen die im Labor gefundenen Erkenntnisse mit Beobachtungen in natürlichen Gesteinen zu verknüpfen. Der greifbare Beweis für die Existenz von tiefen Erdbeben sind Pseudotachylite (siehe Bild oben). Diese Glas-führenden Venen im Gestein sind abgeschreckte Reibungs- oder Deformationschmelzen und im Allgemeinen anerkannt als das Resultat von schnellem seismischem Versatz entlang von Störungsflächen. Warum wir diese Strukturen in Gesteinen der unteren Erdkruste und des oberen Erdmantels finden, ist bis heute nicht verstanden, da durch die hohen Temperaturen, die in der unteren Kruste und im oberen Mantel herrschen, Reibungsprozesse in diesen Gesteinen keine Rolle spielen sollten. Durch die chemische und strukturelle Analyse dieser Erdbeben-Strukturen versuchen wir besser zu verstehen, warum es zu diesen tiefen Erdbeben kommen konnte. Häufig wird beobachtet, dass die chemische Zusammensetzung der Pseudotachylite eine andere ist, als die des Umgebungsgesteins. Daher ist eine Theorie, dass chemische Reaktionen im Gestein (metamorphe Reaktionen), diese Erdbeben auslösen könnten. 

Projektlaufzeit

2019 - 

Zuwendungsgeber

Humboldt Stipendium (2019-2021)

Kooperation

Ruhr-Universität Bochum

Universität Potsdam