Forschungsbericht 1995-96
	Institut für Planetologie Wilhelm-Klemm-Straße 10 48149 Münster Tel.: (0251) 83 - 3 34 96 Fax (0251) 83 - 3 63 01 Geschäftsf. Dir. Prof. Dr. T. Spohn

Forschungsschwerpunkte 1995 - 1996 Fachbereich 19 - Geowissenschaften Institut für Planetologie Planetenphysik (Prof. Dr. T. Spohn, Dr. K. Seiferlin, Dr. V. Steinbach, Privatdozent Dr. D. Wolf)

Vertikale und laterale Variationen der Viskosität

Eine der klassischen Aufgabenstellungen der Geodynamik ist es, aus den nach Abschmelzen der pleistozänen Eislasten erfolgten glazial-isostatischen Ausgleichsbewegungen der Erdoberfläche die Viskositätsverteilung im Erdinnern zu ermitteln. In den letzten Jahren stand dabei die direkte Inversion der Beobachtungsdaten im Hinblick auf die vertikale Viskositätsschichtung im Vordergrund. Einen dazu geeigneten Datensatz liefert eine Serie postglazialer Strandlinien aus dem fennoskandischen Raum (vgl. Wolf, 1996). Im Rahmen ihrer Dissertation hat K. Wieczerkowski mit Hilfe dieser Daten ein verbessertes Relaxationsspektrum der fennoskandischen Landhebung ermittelt. Durch Inversion des Spektrums gelang es ihr, das Auflösungsvermögen der Landhebungsdaten bezüglich der Viskosität zu ermitteln und damit zu einer verlässlicheren Abschätzung der vertikalen Variation der Viskosität im Erdinnern unterhalb von Fennoskandien zu gelangen.

Während der Einfluß vertikaler Inhomogenitäten der Viskosität auf die postglaziale Landhebung durch eine Vielzahl von Untersuchungen dokumentiert ist, sind die Auswirkungen lateraler Inhomogenitäten schwieriger nachzuweisen. Kürzlich sind von Breuer und Wolf (1995) in den Landhebungsdaten aus dem Raum Spitzbergen-Barentssee erstmals Hinweise auf laterale Viskositätsvariationen gefunden worden. Im Rahmen eines Doktorandenstipendiums wurde die Möglichkeit des Nachweises dieser lateralen Inhomogenitäten anschließend von G. Kaufmann mit verbesserten Erd- und Lastmodellen systematisch und umfassend untersucht. Dabei konnte er insbesondere bestätigen, daß sich die Asthenosphärenviskosität im Raum Spitzbergen- Barentssee in Richtung auf das Innere des eurasischen Kontinents deutlich erhöht. Die Empfindlichkeit der Landhebungsdaten für laterale Variationen der Viskosität ist allerdings stark abhängig von den relativen Lagen von lateraler Variation, Landhebungsort und pleistozäner Eislast. Eine systematische Untersuchung dieser Abhängigkeiten findet sich in Kaufmann et al. (1997).

Drittmittelgeber:

Deutsche Forschungsgemeinschaft, Deutscher Akademischer Austauschdienst

Beteiligte Wissenschaftler:

Prof. Dr. E.W. Grafarend (Univ. Stuttgart), Dipl.-Geophys. G. Kaufmann, Prof. Dr. K. Lambeck (Australian National Univ., Australien), Dipl.-Geophys. K. Wieczerkowski, Privatdozent Dr. D. Wolf (Leiter), Prof. Dr. P. Wu (Univ. of Calgary, Kanada)

Kooperationen:

Veröffentlichungen:

Breuer, D., D. Wolf (1995): Deglacial land emergence and lateral upper-mantle heterogeneity in the Svalbard Archipelago-I. First results for simple load models. Geophys. J. Int. 121, 775-788.

Kaufmann, G., D. Wolf (1996): Deglacial land emergence and lateral upper-mantle heterogeneity in the Svalbard Archipelago-II. Extended results for high-resolution load models. Geophys. J. Int. 127, 125-140.

Kaufmann, G., P. Wu, D. Wolf (1997): Some effects of lateral heterogeneities in the upper mantle on postglacial land uplift close to continental margins. Geophys. J. Int. 128, 175- 187.

Wieczerkowski, K., J.X. Mitrovica, D. Wolf (1997): A revised relaxation spectrum for Fennoscandia: Implica-tions for the radial profile of mantle viscosity. Geophys. J. Int., im Druck.

Wolf, D. (1996): Note on estimates of the glacial-isostatic decay spectrum for Fennoscandia. Geophys. J. Int. 127, 801-805. Geophys. J. Int. 127, 801-805.