Duktile Extrusion in Kollisions-Orogenen: skalierte, thermomechanische Experimente und Modellierungen

• Antragsteller: Professor Dr. Jan-Hinrich Behrmann
• Mitantragsteller: Professor Dr. Djordje Grujic
• Fachliche Zuordnung: Paläontologie
• Förderung: Förderung von 1998 bis 2002
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5076868

Es wird hier vorgeschlagen, eine Deformationsapparatur zu bauen und zu betreiben, mit der skalierte Experimente zum Studium des thermomechanischen Verhaltens einer Kollisionszone zwischen zwei konvergierenden Kontinentalplatten ausgeführt werden können. Neue Daten und Beobachtungen vor allem aus dem Himalaya zeigen, daß die Extrusion großer Gesteinsmassen aus dieser Kollisionszone eine erhebliche vertikale Komponente besitzt, und tektonisch gesteuerte Exhumierung vormals tief versenkter Gesteinseinheiten aus der mittleren und unteren Kontinentalkruste erlaubt. Darüber hinaus erklärt Extrusion mit einer Vertikalkomponente die Entstehung invertierter und teleskopierter Gradientenmuster der Temperatur und des Grades der Regionalmetamorphose sowie die Lage von Granitintrusionen. Extrusives Fließen von Gesteinsmassen in Kollisionszonen kann theoretisch durch ein "pipe-flow"-Modell formuliert werden, wie es bei der Beschreibung von Subduktionsprozessen angewandt worden ist. Die Antriebskräfte für das Fließen sind sowohl der Auftrieb subduzierten Materials als auch die Gradienten der nicht-lithostatischen Spannungskomponente. Die experimentelle Modellierung von Extrusion soll mit skalierbaren Analogmaterialien mit stark temperaturabhängiger Viskosität in einer beheizbaren Deformationsapparatur durchgeführt werden. Das Hauptziel des Vorhabens ist der experimentelle Test moderner geotektonischer Konzepte für die aktive Tektonik des Himalaya, aber auch anderer Kollisions-Orogene. Die Experimente werden mit numerischen Modellrechnungen auf der Basis der erhaltenen Daten gekoppelt.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: Kanada