Untersuchungen von anisotropen Gesteinen (POLARIS)

Die physikalischen Eigenschaften natürlicher Gesteine sind nie in allen Raumrichtungen einheitlich, sondern planare Strukturen wie metamorpher und sedimentärer Lagenbau oder Schieferungen führen zu einer Anisotropie. Wenn sich Gesteine in größeren Tiefen und Temperaturen durch duktile Deformation verformen, ist über die Auswirkungen der viskosen Anisotropie, insbesondere bei starker Verformung, wenig bekannt und Anisotropie wird daher von Strukturgeologen im Wesentlichen ignoriert. In diesem Projekt werden wir die viskose Anisotropie mittels numerischer Modellierung untersuchen und die Ergebnisse mit einer quantitativen hochauflösenden Kartierung mikroskopischer Strukturen in Gesteinen mittels Rasterelektronenmikroskopie und Röntgen-Computertomographie vergleichen, um die vollständigen 3D-Geometrie zu erfassen. Darüber hinaus werden die hochskalierten Modellergebnisse auch auf ausgewählte großräumige tektonische Strukturen in gebankten Gesteinen angewendet. Die natürlichen Beispiele werden anhand von seismischen Daten und eigenen Feldarbeiten mittels hochauflösender Drohnenkartierung ausgewählter Abschnitte der Nördlichen Kalkalpen (Österreich) und im Moravo-Schlesischen Kulmbecken (Tschechien) interpretiert. Das Anwendungsspektrum der zu erwarteten Projektergebnisse reicht von der Dynamik von Mikroscherzonen bis hin zur Verformung der Erdkruste, die von erheblicher wissenschaftlicher und gesellschaftlicher Relevanz ist.