GEO.06523: Deformation und Rheologie

Modul im Master Angewandte Geowissenschaften
Lehrende: Stipp/ Kilian/ Kühn
Blockkurs WS 01.-05. März 2021
Bei der Deformation von Gesteinen, aber auch während Diagenese, Metamorphose und Magmatismus, laufen unterschiedliche physikalische Prozesse ab, die in Kombination mit Dynamik und Kinetik charakteristische Gefüge erzeugen. Wenn wir ein Verständnis für den Zusammenhang zwischen mikrophysikalischen Prozessen und den daraus resultierenden Gefügen entwickeln, erlaubt uns dies, Rückschlüsse auf Bildungsbedingungen, Rheologie und letztendlich auf die Tektonik zu ziehen. Zudem können wir experimentell verformte Gesteine analysieren und mit natürlichen Bedingungen korrelieren, oder theoretische Betrachtungen nutzen, um zu verstehen welche Prozesse bei der Bildung einer Struktur beteiligt waren.
Mikrostruktur und kristallographische Textur haben einen entscheidenden Einfluss auf die physikalischen Eigenschaften polykristalliner (Geo)Materialien – z.B. elastische Eigenschaften (= seismische Geschwindigkeiten), Festigkeit, Wärmeleitfähigkeit, Transporteigenschaften etc. Wenn Mikrostrukturen und kristallographische Texturen präzise gemessen werden, können solche physikalischen Eigenschaften modelliert und abgeschätzt werden. Das Verständnis der Zusammenhänge von Gefüge – Prozess – physikalische Eigenschaft wird in der Strukturgeologie/Tektonik und in Fragestellungen der Petrologie, der Geophysik und der technischen (Geo)Materialwissenschaft vielseitig eingesetzt.

 

Lernziele

  • Zusammenhang zwischen Gefüge, Deformation, Diagenese, Metamorphose und Magmatismus
  • Mikrostrukturen analysieren, Deformationsprozesse quantifizieren und Rheologie von Geomaterialien abschätzen um tektonische Prozesse besser zu verstehen
  • Gefügeanalytische Methodik erlernen
  • Modellierung physikalischer Eigenschaften aus Mikrostruktur und kristallographischer Textur

Inhalte

  • Mikrostrukturen bruchhafter und duktiler Deformation
  • Deformationsmechanismen und deren physikalischen Prozesse
  • Kinematische Indikatoren
  • Deformation und Reaktion
  • Rheologie und Gefüge
  • Experimentelle Gesteinsverformung
  • Entstehung und Analyse kristallographischer Texturen
  • Physikalische Eigenschaften von Gesteinen