[crueger]

Des Wassers steinerne Fracht - RUBIN-Geowissenschaften: Hohe
Löslichkeiten in tiefer Erde

Noch bevor Gestein in großer Erdtiefe zur heißen Schmelze wird, kann
seine Löslichkeit in Wasser extrem zunehmen. Ob wässrige Lösungen
fließfähige Kanäle bilden können, die sich Hunderte von Kilometern
unter den großen Faltengebirgen dahinziehen, ist heute noch
Spekulation. Mit aufwändigen Verfahren erkennen Mineralogen anhand
winziger Kristalle im Laboratorium Schritt für Schritt die
tatsächlichen Bedingungen in Erdtiefen, in die keine Bohrung reicht.
Über ihre Erkenntnisse berichten Forscher um Prof. Dr. Walter Maresch
(Mineralogie-Petrologie) in RUBIN Geowissenschaften, dem aktuellen
Sonderheft des Wissenschaftsmagazins RUBIN.

Bochum, 23.04.2007
Nr. 140

Des Wassers steinerne Fracht
Von fließfähigen Kanälen unter großen Gebirgszügen
RUBIN-Geowissenschaften: Hohe Löslichkeiten in tiefer Erde

Noch bevor Gestein in großer Erdtiefe zur heißen Schmelze wird, kann
seine Löslichkeit in Wasser extrem zunehmen. Ob wässrige Lösungen
fließfähige Kanäle bilden können, die sich Hunderte von Kilometern
unter den großen Faltengebirgen dahinziehen, ist heute noch
Spekulation. Mit aufwändigen Verfahren erkennen Mineralogen anhand
winziger Kristalle im Laboratorium Schritt für Schritt die
tatsächlichen Bedingungen in Erdtiefen, in die keine Bohrung reicht.
Über ihre Erkenntnisse berichten Forscher um Prof. Dr. Walter Maresch
(Mineralogie-Petrologie) in RUBIN Geowissenschaften, dem aktuellen
Sonderheft des Wissenschaftsmagazins RUBIN.

Beitrag mit Bildern im Netz

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Internet unter http://www.rub.de/rubin

Rheologie: Wie sich wässrige Lösungen in der Erdtiefe verhalten

Die meisten Gesteine der Erdkruste bestehen aus Silikatmineralen, die
unter Oberflächenbedingungen viel weniger löslich sind, als der
Kalkstein z. B. in einer Tropfsteinhöhle. Mit zunehmender Erdtiefe
steigen Druck und Temperatur. Wasser sammelt sich, wandert meist nach
oben und durchfließt seichtere Gesteinsverbände. Wie sich die
wässrigen Lösungen zusammensetzen und in welchem Maße Gestein in der
Erdtiefe gelöst und von einem Ort zum anderen transportiert werden
kann, erforschen Mineralogen im Sonderforschungsbereich "Rheologie der
Erde". Rheologie beschreibt das Verformungs- und Fließverhalten von
Gesteinen in der Tiefe.

Minerale: von kaum löslich bis zum Tausendfachen des Höhlenwassers

Da eine direkte Untersuchung von wässrigen Lösungen in 10 bis 12
Kilometer Tiefe nicht möglich ist, wurden Laborexperimente in Form von
Hoch- und Höchstdruckuntersuchungen durchgeführt. Auf diese Weise
lassen sich Druck und Temperatur in tiefen Erdschichten simulieren.
Derzeit liegen Löslichkeiten für zehn Mineralarten vor: Während sich
manche als kaum löslich erwiesen, stieg die Löslichkeit einer
speziellen Feldspat-Varietät (Feldspäte machen mehr als mehr als zwei
Drittel des Volumens der Erdkruste aus) bei 600° C um das Tausendfache
des im Höhlenwasser der Tropfsteinhöhle gelösten Kalziumkarbonats an.
Dabei stellten die Forscher fest, dass Lösungsmittel und gelöstes
Gestein spezielle Strukturen ausbilden. Auch lassen sich Löslichkeiten
durch andere Lösungsbestandteile drastisch erhöhen.

Schmiermittel und fließfähige Kanäle

Je höher der Anteil an gelöster Gesteinsmaterie, desto fließfähiger
sollte das Gestein in der Tiefe sein. Doch im Einzelnen bleibt derzeit
nur die Spekulation: Vermutlich werden wässrige Lösungen als
"Schmiermittel" bei den Gesteinsbewegungen der Gebirgsbildung eine
wichtige Rolle spielen. Einige Wissenschaftler nehmen an, dass sich
kilometermächtige "fließfähige" Kanäle in der unteren Erdkruste über
Hunderte von Kilometern unter den Gebirgszügen hinziehen. Die
aufgetürmten Gebirge könnten demnach durch ihr eigenes Gewicht
"seitlich" zerfließen.

Themen in RUBIN Geowissenschaften

In der Sonderausgabe RUBIN Geowissenschaften finden Sie folgende
Themen. Klimawandel in der Erdgeschichte: Kreidezeit war
Treibhauswelt; Damit der Salat nicht so schwer im Magen liegt:
Schadstoffe im Boden festsetzen; Qualitätstourismus auf Mallorca:
"Ballermann" war besser; Von hohen Löslichkeiten in tiefer Erde: Des
Wassers steinerne Fracht; Erdbebenschäden in über zehn Kilometer
Tiefe: Gesteine mit Erinnerungsvermögen; Oberfläche bestimmt
Kristalleigenschaft: Gesichtsverlust und Stachelaufbau; Stadtstruktur
und Wasserqualität: Chinas Megacities geht das Wasser aus. RUBIN
Geowissenschaften ist zum Preis von 5 Euro im Dekanat der Fakultät für
Geowissenschaften erhältlich und steht im Internet unter http://www.rub.de/rubin


Quelle: Informationsdienst Wissenschaft e.V.

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