Hintergrund

Wie verformt sich die Erde? Welchen Spannungen sind tektonische Plattengrenzen ausgesetzt? Welche Prozesse steuern, ob Verformungen in der Erdkruste entlang von Verwerfungen lokal vorkommen oder über das gesamte Volumen verteilt sind? Was ist die Ursache, dass die Verformung entweder langsam und gleichmäßig oder katastrophal schnell erfolgt, wie bei Erdbeben?

Wir tragen zur Beantwortung dieser Fragen bei, indem wir quantitative Beschränkungen der spröden und duktilen Festigkeit von Gesteinen untersuchen, die Verformungsprozesse auf Kornebene analysieren und die  Entwicklung der wichtigsten physikalischen Eigenschaften von Gestein (Fluidfluss, Elastizität, seismische Eigenschaften) während der Verformung und Verwerfung messen. Dieser Ansatz ist hauptsächlich experimentell und verwendet spezielle Geräte, die es uns ermöglichen, Gesteinsproben unter den hohen Druck- und Temperaturbedingungen der Lithosphäre der Erde zu testen.

Solche Laborergebnisse bilden die Grundlage für großmaßstäbliche geodynamische Modelle (z. B. rheologische Parameter) und Simulationen der Verwerfungsdynamik (z. B. Reibungsparameter, thermo-hydro-mechanische Eigenschaften). Die im Labor gemessenen Eigenschaften von Gesteinen sind auch von grundlegender Bedeutung für unser Verständnis und die potenzielle Vorhersage der Auswirkungen menschlicher Aktivitäten auf die Verformung der Erdkruste (z. B. geologische Speicherung, geothermische Nutzung, induzierte Seismizität).

Wissenschaftliche Schlüsselfragen

Was ist die Festigkeit von Gesteinen im Übergangsbereich zwischen sprödem und duktilem Verhalten?

Welche Rolle spielen Flüssigkeiten bei der Verformung der Lithosphäre?

Was sind die nachweisbaren geophysikalischen Signaturen von Gesteinsverformungsprozessen?

Zugehörige Projekte

Dynamik der Gesteinsverformung am Übergang von sprödem zu plastischem Verhalten

ROCKDEATH | Die Rolle von Flüssigkeiten bei der Gesteinsverformung und dem Erdbebenzyklus