Thermisch nicht equilibrierte Zwei-Phasen-Strömungen: Allgemeine Formulierung und Anwendung auf die Lithosphären-Asthenosphären-Grenze

• Antragsteller: Professor Dr. Harro Schmeling
• Fachliche Zuordnung: Physik des Erdkörpers
• Förderung: Förderung von 2016 bis 2020
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 323275703

Im Rahmen eines 3-monatigen Forschungsaufenthaltes an der Monash University (Melbourne, Australien) soll die existierende Theorie zu Zwei-Phasen-Strömungen magmatischer Systeme hin zu thermischem Ungleichgewicht erweitert werden. Schmelztransport in partiell geschmolzenen Mantelregionen wird häufig durch poröse Strömung eines Fluides durch eine permeable, hochvis-kose deformierbare Matrix beschrieben. Die Längenskala der Porosität wird normalerweise als so klein angenommen (Kornskala), dass thermisches Gleichgewicht zwischen Matrix und Schmelze angenommen werden kann. Verschiedene Prozesse wie Schmelzkanalisierung oder Dyke-Bildung können jedoch die Längenskala vergrößern, was zu einem thermischen Ungleichgewicht zwischen Schmelze und Matrix führt. Da im allgemeinen Fall die Schmelze und die Matrix mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten in unterschiedliche Richtungen strömen, hängt dieses Ungleichgewicht von der Strömungsgeschichte ab, es wird also eine neue theoretische Formulierung für die Beschreibung der Energieerhaltung in einem solchen System benötigt. In diesem Projekt wird eine solche Formulierung entwickelt, Vereinfachungen werden gestestet and auf die partiell geschmolzene Region nahe der Lithosphären-Asthenosphären-Grenze angewendet. Die Erfahrungen der Gastgeber an der Monash University (Prof. R. Weinberg und Prof. A. Cruden) im Gebiet magmatischer Systeme bieten eine exzellente Umgebung für eine Zusammenarbeit im Rahmen dieses Projektes.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen