Mech-Chem Entwicklung während Eklogitisierung von Gesteinen

Die geodynamische Entwicklung der Erde, hängt maßgeblich von dem deformationsverhalten der Gesteine entlang von Plattengrenzen ab. In konvergierenden (i.e. aufeinander zulaufenden) Konfigurationen, werden trockene mafische Gesteine subduziert und hohen Drücken und Temperaturen ausgesetzt. Die erhöhten Druck- und Temperaturbedingungen, führen zu einer Umwandlung der Gesteinszusammensetzung und einer resultierenden Änderung der mechanischen Eigenschaften des Gesteins. Ein häufig gebildetes und somit überaus wichtiges Gestein in kontinentalen und ozeanischen Subduktionszonen ist Eklogit. Bisher ist unklar wie schnell die Gesteinsumwandlung (i.e. Metamorphose), von trockenen mafischen Gesteinen zu Eklogit stattfindet und in welcher Form, die Umwandlungsprozesse, die mechanischen Eigenschaften der Gesteine beeinflussen. Jedoch ist bekannt, dass die Umwandlungsrate, insbesondere von der Anwesenheit von Fluiden, als auch von Gesteinsdeformation begünstigt wird. Es besteht somit eine komplexe Wechselbeziehung zwischen chemischen und mechanischen Prozesse im Zuge der Eklogitisierung (i.e. metamorphose eines trockenen mafischen Gesteins in einen Eklogit). In dem Projekt Mech-Chem Entwicklung während Eklogitisierung von Gesteinen wollen wir dieser Wechselwirkung auf den Grund gehen. Um dies bestmöglich zu tun, werden wir den Prozess der Eklogitisierung in Laborexperimenten nachstellen. Variierende Deformations- und Fluid-Bedingungen werden getestet um die jeweilige Auswirkung auf Eklogitisierungsrate, potentielle Entwicklung eines Porenraums und der Wasserwegigkeit sowie die Änderung des mechanischen Verhaltens, im Zuge der Eklogitisierung zu quantifizieren. Mittels detaillierter hochauflösender analytischer Methoden werden experimentell generierten Strukturen analysiert und charakterisiert. Anschließend werden die Strukturen mit den von natürlichen Gesteinen verglichen, was uns ultimativ ermöglichen wird, die experimentell quantifizierten Parameter, zu komplexen natürlichen Systemen zu extrapolieren. Die Studie wird zu einem besseren Verständnis der klein- bis großräumigen Prozesse an der Basis von Gebirgen führen. Die quantifizierung der Eklogitisierungsrate und einhergehende Änderung der mechanischen Gesteinsparameter, sind wichtige Parameter für geodynmaische Modelle und helfen somit potentiell die Entwicklung vergangener und andauernder Kollisionsgebirge besser zu verstehen.