Hintergrund

Woraus besteht das Erdinnere und was sind die physikalischen und chemischen Eigenschaften dieser Gesteine und Minerale? Wie deformieren Gesteine und Minerale unter den hohen Druck- und Temperaturbedingungen, die im Erdinneren herrschen? Was haben chemische Reaktionen zwischen den Mineralen für einen Einfluss auf das Deformationsverhalten der Gesteine?

Um diese grundlegenden Fragen zu erforschen, führen wir Laborexperimente an Gesteins- und Mineralproben durch, die wir vor und nach den Experimenten chemisch und strukturell charakterisieren. Die Maschinen, die wir für die Experimente benutzen, erlauben es uns, synthetische Gesteine und Minerale unter hohem Druck und hoher Temperatur herzustellen und ggf. reagieren zu lassen. Außerdem können wir Gesteinsproben unter hohem Druck und hohen Temperaturen deformieren, um deren Deformationsverhalten zu studieren und zu quantifizieren. 

Unsere experimentellen Erkenntnisse verhelfen uns zu einem besseren Verständnis des Aufbaus der Erde. Die experimentellen Daten zur Stabilität von Mantelgesteinen und -mineralen helfen uns, die physikalischen Eigenschaften des Erdmantels besser zu verstehen, z.B. seismische Diskontinuitäten und tiefe Erdbeben. Unsere Resultate zum Deformationsverhalten von Gesteinen und Mineralen geben nicht nur Aufschluss darüber wie sich das Erdinnere verformt, sondern wie diese Prozesse die Struktur der Erdoberfläche grundlegend beeinflussen können. Experimentelle Daten zum Deformationsverhalten von Gesteinen und Mineralen bilden eine wichtige Grundlage für geodynamische Modellierungen, die es uns ermöglichen, geologische Prozesse, die Tausende bis Millionen von Jahren dauern, nachzuvollziehen.

Wissenschaftliche Schlüsselfragen

Was ist der gegenseitige Einfluss von metamorphen Reaktionen auf die Gesteinsdeformation?

Wie hoch ist die Festigkeit von Gesteinen in Tiefen der unteren Kruste und des oberen Mantles?

Woraus besteht das Erdinnere und was sind die physikalischen Eigenschaften der Minerale des Erdinneren?

Wie ändert sich die Stabilität von Mineralen des Erdmantels mit deren chemischer Zusammensetzung?

Zugehörige Projekte

Verknüpfung von metamorphen Reaktionen mit Veränderungen des rheologischen Verhaltens

Quantifizierung der plastischen Verformungsprozesse in Silikaten mit Hilfe neuer experimenteller Techniken

Geomaterialforschung mit Synchrotronstrahlung