Dreidimensionale Untersuchung von Porphyroklasten

Das Forschungsprojekt soll sich mit der Kinematik duktiler Scherzonen befassen. Es soll versucht werden, die wesentlichen Fließeigenschaften (monoklin, triklin oder komplizierter) natürlicher Scherzonen zu unterscheiden, mit dem Ziel, Techniken des Erkennens von Fließmustern zu entwickeln, die sowohl im Labor als auch im Gelände angewendet werden können. Hierzu soll eine dreidimensionale Darstellung und Untersuchung der Kern-Mantel- Texturen von Porphyroklasten herangezogen werden, da diese Texturen Informationen über das Fließen der Matrix und über die Deformationsgeschichte enthalten. Die Untersuchungen sollen im Gelände, im Labor und im Experiment durchgeführt werden. Natürliche Porphyroklasten sollen mit exakten parallelen Serienschnitten erfaßt und mit dem Bildverarbeitungssystem OPTIMAS ausgewertet werden, um ihre dreidimensionale Form zu rekonstruieren. Als Untersuchungsgebiete, wurden die monokline Vochelambia-Scherzone (Nordöstlicher Baltischer Schild, Kola-Halbinsel, Russland) und eine trikline Mylonitzone (Svekonorwegische Provinz, Schweden) ausgewählt. Die experimentellen Untersuchungen werden sich auf 3D-Simulationen der Entwicklung von Porphyroklasten in duktilen Scherregimen transpressionaler, bzw. transtensionaler Art konzentrieren. Die Experimente, sollen mit einer planaren und einer Ringscher-Einrichtung durchgeführt werden. Das Modellierungsmaterial muß transparent sein, um eine dreidimensionale Beobachtung zu ermöglichen, Die wissenschaftliche Bedeutung und die Dringlichkeit dieser Untersuchungen werden deutlich, wenn man die kontroverse Diskussion dieses Themas verfolgt, die durch die kürzliche Entdeckung trikliner Scherzonen ausgelöst wurde. Üblicherweise wurden Scherzonen bisher als Strukturen der ebenen (monoklinen) Verformung interpretiert. Sollten sie auch triklin sein können, dann müßten alle kinematischen Daten überprüft werden und neue Schersinn- Indikatoren müßten gefunden werden. Da dies einen immensen Arbeitsaufwand bedeuten würde, erachten wir es für unbedingt nötig, eine dreidimensionale Beobachtung durchzuführen, die bislang noch nicht an natürlichen Porphyroklasten vorgenommen wurde. Dreidimensionale Experimente mit solchen Strukturen stehen ebenfalls gerade erst am Anfang. Von den Ergebnissen dieser Untersuchungen wird erwartet, daß sie in der kinernatischen Analyse duktiler Scherzonen weite Anwendung finden können, sowohl in regionaler als auch in theoretischer Hinsicht und vielleicht auch im Hinblick auf die Auffindung mineralischer Rolhstoffe.

Das Projekt befasste sich mit duktiler Deformation von Gesteinen. Die Rotation von grossen rigiden Mineralkörnern (Porphyroklasten) spiegelt die Geschichte und Geometrie der Deformation. Sie wurde dreidimensional in Gesteinsproben und Experimenten untersucht.