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Prof. Dr. Ulrich Hansen
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Selbstkonsistente Modelle von Plattentektonik und Mantelkonvektion

Es gilt heute als weitgehend akzeptiert, dass die Bewegung der Lithosphärenplatten auf der Erde Ausdruck eines Konvektionssystems im Erdmantel sind. Dabei wurde deutlich, dass Mantelkonvektion und Plattentektonik eine Einheit bilden - die Platten sind integraler Bestandteil der Manteldynamik. Bislang gelang es allerdings nicht, wesentliche Eigenschaften der Plattentektonik mit Mantelkonvektionsmodellen in selbstkonsistenter Weise zu verbinden. Wir haben in den letzten zwei Jahren ein numerisches Modell entwickelt, in dem sich erstmalig charakteristische Eigenschaften der Plattentektonik in selbstkonsistenter Weise aus der Mantelkonvektion ergeben. Dabei spielt die Rheologie des Mantelmaterials eine Schlüsselrolle. Im Rahmen unseres Projekts möchten wir das bestehende Modell weiter entwickeln. Unsere numerischen Experimente sollen auf die Frage "Was braucht es, um aus Mantelkonvektion Plattentektonik zu erzeugen?" abzielen. Insbesondere wollen wir uns bemühen, den heutigen Stil der Plattentektonik auf der Erde realistisch wiedergeben zu können. In einer weiteren Stufe sollen dann Konsequenzen für die Manteldynamik untersucht werden, die sich aus dem Vorhandensein der Platten ergeben. Hier wird insbesondere die Untersuchung der Mischungseigenschaften der Mantelkonvektion und die damit verbundene Bildung und Aufrechterhaltung geochemischer Reservoire anvisiert.


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