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Diamant und Coesit auf dem Weg zur Erdoberfläche

04.05.1999 - (idw) Bayerische Julius-Maximilians-Universität Würzburg

In Zentralchina wurden bemerkenswerte Gesteine gefunden: Sie sind teilweise an der Erdoberfläche entstanden, enthalten aber Minerale, die anzeigen, dass sie einmal bis in den Erdmantel versenkt waren - und zwar in eine Tiefe von über 120 Kilometern. Würzburger Geowissenschaftler erforschen den Weg dieser Gesteine zur Erdoberfläche.

Es sind zum Beispiel die Minerale Diamant und Coesit, letzteres eine Modifikation von Quarz, die unter hohem Druck zustandekommt, welche auf eine tiefe Versenkung der Gesteine hinweisen. Prof. Dr. Lothar Ratschbacher vom Institut für Geologie der Universität Würzburg erläutert die Meinungen, die unter Geowissenschaftlern über die Exhumierung der Gesteine, also über deren Weg an die Oberfläche, vorherrschen. Zum einen nehme man an, dass die Exhumierung extrem schnell erfolgt sein muss - ansonsten wären die Ultrahochdruck-Minerale durch thermische Umwandlungen zerstört worden. Zum anderen werde davon ausgegangen, dass die rasche Temperaturabnahme, die sich häufig aus der Zusammensetzung der Minerale dieser Gesteine ablesen lässt, ebenfalls eine rasche Heraushebung zur Erdoberfläche bedeutet.

Um die Effekte zu verstehen, die bei der Exhumierung der Gesteine auftraten, setzen die Würzburger Geowissenschaftler unter Leitung von Prof. Ratschbacher in Zusammenarbeit mit österreichischen und kalifornischen Kollegen eine "numerische Simulation" ein. Die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) fördert das Projekt.

Erste Ergebnisse zeigen, dass sich die zentralchinesischen Gesteine mit einer Geschwindigkeit von mehreren Millimetern pro Jahr nach oben bewegt haben. Ähnliche Gesteine existieren auch in Europa: im sächsischen Erzgebirge, den Westalpen und den norwegischen Kaledoniden. Die Funde von Ultrahochdruck-Gesteinen und das Verständnis ihres Wegs in den Erdmantel und zumindest von Teilen von ihnen wieder zurück an die Erdoberfläche haben den Geowissenschaftlern Hinweise auf einen in großem Maßstab erfolgten Transport von kontinentaler, leichter Kruste in den schweren Erdmantel geliefert - noch vor wenigen Jahren hielt man diesen Prozess wegen des hohen Auftriebes dieser Gesteine für unmöglich.

Weitere Informationen: Prof. Dr. Lothar Ratschbacher, T (0931) 31-2580, Fax (0931) 31-2378, E-Mail:
lothar@geologie.uni-wuerzburg.de
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