Der Einfluß des Olivin-Spinell-Phasenüberganges auf Subduktion und die Natur von Tiefbeben

• Antragsteller: Professor Dr. Harro Schmeling
• Fachliche Zuordnung: Physik des Erdkörpers
• Förderung: Förderung von 1998 bis 2001
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5118796

Das Auftreten von Tiefbeben zwischen 410 und 700 km scheint mit dem Alter und der Subduktionsgeschwindigkeit zu korrelieren. Da es experimentelle Hinweise gibt, nach denen in kalten Bereichen einer alten und schnell subduzierenden Lithosphäre die Phasenumwandlung von Olivin in Spinell kinetisch verzögert sein kann, könnte es einen Zusammenhang zwischen dem Auftreten von Tiefbeben und metastabilem Olivin an. Dieser Zusammenhang einmal durch eine systematische Sichtung und Analyse von Beobachtungsdaten und Subduktionsparametern quantifiziert werden, und zum anderen durch dynamisch und phasenkinetisch konsistente numerische Modellierungen auf eine physikalische Basis gestellt werden. Im ersten Antragszeitraum wurde mit der Erstellung der Subduktions-Datenbank begonnen. In dynamisch konsistenten Subduktionsmodellen mit vereinfachtem Phasendiagramm wurde u.a. gezeigt, daß MO nicht in den unteren Mantel abtauchen kann, was eine Erklärung für das dortige Fehlen von Erdbeben sein könnte. Diese Modellierungen sollen nun fortgesetzt werden, wobei die Phasenkinetik, thermische Rückkopplungen, eine realistischere Rheologie, non-Boussinesq-Effekte sowie das Spannungsfeld im Slab besondere Beachtung finden soll. Durch Vergleich mit den Daten aus der Datenbank sollen Aussagen über mögliche Verteilungen von Tiefbeben und ihre Natur gemacht werden, und dadurch das Konzept des MO als Ursache für Tiefbeben geprüft werden.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen