Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Erdbeben im Labor - ein Lauschangriff

15.11.2002


Profil der oberen ca. 800 km der Erde im Bereich einer Subduktionszone


Am Bayerischen Geoinstitut und in London erforscht - jetzt in SCIENCE dargestellt. In großer Tiefe Wasserfreisetzung aus Meeresbodenkruste für seismischen Aktivität verantwortlich.

... mehr zu:
»Erdbeben »Erdmantel »Geoinstitut »Gestein

Forscher in Bayreuth und London sind jetzt in Laborversuchen Ursachen für seismische Aktivitäten in großen Tiefen des Erdmantels auf die Schliche gekommen, wie sie in der jüngsten Ausgabe des angesehenen Wissenschaftsmagazins SCIENCE berichten.

Die meisten Erdbeben ereignen sich in den 50 km der Erdkruste. Sie werden durch die bruchhafte Verformung der Gesteine verursacht, die große Mengen an seismischer Energie freisetzt. Unter den hohen Drücken und Temperaturen, die in größeren Tiefen herrschen, brechen Gesteine nicht mehr, sondern verformen sich plastisch, ohne dass dabei seismische Energie wie bei Erdbeben freigesetzt wird. Eine bemerkenswerte Ausnahme von dieser allgemeinen Beobachtung gibt es im Untergrund der Gebiete, in denen Erdkrustenplatten durch Prozesse der Kontinentalverschiebung miteinander kollidieren. An diesen Nahtstellen der Erdkruste schieben sich schwerere Krustenplatten unter die leichteren und tauchen (wie in der Graphik dargestellt) in den Erdmantel ab. Geowissenschaftler nennen diesen Prozess Subduktion und die langgestreckten Zonen, in denen diese Vorgänge ablaufen, Subduktionszonen. Typische Beispiele finden sich vor der Westküste Nord- und Südamerikas.


In solchen subduzierten Krustensegmenten werden überraschenderweise Erdbeben bis in 650 km Tiefe registriert. Das bolivianische Erdbeben von 1994 war mit einer Magnitude von 8,4 auf der Richter-Skala eines der stärksten registrierten Beben überhaupt. Es hatte seinen Ursprung in 600 km Tiefe! Die Ursachen solcher tiefen Erdbeben sind für die Forscher immer noch rätselhaft, da sich die Gesteine in diesen Tiefen plastisch verhalten sollten.

Jetzt haben David Dobson, Philip Meredith und Stephen Boon, Wissenschaftler am Bayerischen Geoinstitut und am University College London/Großbritannien, in SCIENCE neue experimentelle Methoden präsentiert, mit denen Mikro-Erdbeben unter Druck- und Temperaturbedingungen des tiefen Erdinneren im Labor simuliert werden können. Die Forscher konnten zeigen, dass Erdbeben zumindest bis in 210 km Tiefe durch Wasserfreisetzung (Dehydratisierung) aus alter Meeresbodenkruste ausgelöst werden können, wenn sich diese bei der Subduktion im Erdmantel langsam aufheizt. In den Hochdruck-/Hochtemperatur-Versuchen in den Labors am Bayerischen Geoinstitut horcht man - nicht gerade mit dem Hörrohr, sondern mit empfindlicher Elektronik - und registriert auf diese Weise winzige Brüche in der Probe, die durch die Wasserabgabe ausgelöst werden und die in ihrer Charakteristik der seismischen Aktivität (= Erdbeben) entsprechen. Nach den Versuchen konnten sogar die "Erdbebenherde" in Form von Störungsflächen in dem eingesetzten Probenmaterial entdeckt werden.

Die neuen Ergebnisse der internationalen Wissenschaftlergruppe liefern jetzt Erklärungen für seismische Aktivitäten in einem tiefreichenden Stockwerk der Erde. Die Ursachen für noch tiefere Erdbeben zwischen 400 und 650 km Tiefe bleiben aber weiter im Dunkeln. Zukünftige Studien der Gruppe werden sich mit Reaktionen und Prozessen, die in diesen Tiefen in der Übergangszone zwischen oberem und unterem Erdmantel ablaufen, befassen.

Kerstin Wodal | idw

Weitere Berichte zu: Erdbeben Erdmantel Geoinstitut Gestein

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Geowissenschaften:

nachricht Polarstern ab heute unterwegs nach Spitzbergen, um Rolle der Wolken bei Erwärmung der Arktis zu untersuchen
24.05.2017 | Leibniz-Institut für Troposphärenforschung e.V. (TROPOS)

nachricht Unterschiedliche Erwärmung von Arktis und Antarktis: Forscher sieht Höhenunterschied als Ursache
18.05.2017 | Universität Leipzig

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Geowissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Orientierungslauf im Mikrokosmos

Physiker der Universität Würzburg können auf Knopfdruck einzelne Lichtteilchen erzeugen, die einander ähneln wie ein Ei dem anderen. Zwei neue Studien zeigen nun, welches Potenzial diese Methode hat.

Der Quantencomputer beflügelt seit Jahrzehnten die Phantasie der Wissenschaftler: Er beruht auf grundlegend anderen Phänomenen als ein herkömmlicher Rechner....

Im Focus: A quantum walk of photons

Physicists from the University of Würzburg are capable of generating identical looking single light particles at the push of a button. Two new studies now demonstrate the potential this method holds.

The quantum computer has fuelled the imagination of scientists for decades: It is based on fundamentally different phenomena than a conventional computer....

Im Focus: Tumult im trägen Elektronen-Dasein

Ein internationales Team von Physikern hat erstmals das Streuverhalten von Elektronen in einem nichtleitenden Material direkt beobachtet. Ihre Erkenntnisse könnten der Strahlungsmedizin zu Gute kommen.

Elektronen in nichtleitenden Materialien könnte man Trägheit nachsagen. In der Regel bleiben sie an ihren Plätzen, tief im Inneren eines solchen Atomverbunds....

Im Focus: Turmoil in sluggish electrons’ existence

An international team of physicists has monitored the scattering behaviour of electrons in a non-conducting material in real-time. Their insights could be beneficial for radiotherapy.

We can refer to electrons in non-conducting materials as ‘sluggish’. Typically, they remain fixed in a location, deep inside an atomic composite. It is hence...

Im Focus: Hauchdünne magnetische Materialien für zukünftige Quantentechnologien entwickelt

Zweidimensionale magnetische Strukturen gelten als vielversprechendes Material für neuartige Datenspeicher, da sich die magnetischen Eigenschaften einzelner Molekülen untersuchen und verändern lassen. Forscher haben nun erstmals einen hauchdünnen Ferrimagneten hergestellt, bei dem sich Moleküle mit verschiedenen magnetischen Zentren auf einer Goldfläche selbst zu einem Schachbrettmuster anordnen. Dies berichten Wissenschaftler des Swiss Nanoscience Institutes der Universität Basel und des Paul Scherrer Institutes in der Wissenschaftszeitschrift «Nature Communications».

Ferrimagneten besitzen zwei magnetische Zentren, deren Magnetismus verschieden stark ist und in entgegengesetzte Richtungen zeigt. Zweidimensionale, quasi...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Meeresschutz im Fokus: Das IASS auf der UN-Ozean-Konferenz in New York vom 5.-9. Juni

24.05.2017 | Veranstaltungen

Diabetes Kongress in Hamburg beginnt heute: Rund 6000 Teilnehmer werden erwartet

24.05.2017 | Veranstaltungen

Wissensbuffet: „All you can eat – and learn”

24.05.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Hochspannung für den Teilchenbeschleuniger der Zukunft

24.05.2017 | Physik Astronomie

3D-Graphen: Experiment an BESSY II zeigt, dass optische Eigenschaften einstellbar sind

24.05.2017 | Physik Astronomie

Optisches Messverfahren für Zellanalysen in Echtzeit - Ulmer Physiker auf der Messe "Sensor+Test"

24.05.2017 | Messenachrichten