Konvergente Erdplattengrenzen gehören zu den wichtigsten Orten für die Reorganisation der Erdkruste und das Recycling von Elementen. Dort wird Krustenmaterial in großen Tiefen verfrachtet, in den Erdmantel zurückgeführt, in Gebirge integriert und in einigen Fällen auch wieder an die Oberfläche befördert (exhumiert). All diese Prozesse führen zu einer Veränderung der Krustengesteine. Diese Prozesse können jedoch nicht direkt beobachtet werden, da sie in großer Tiefe geschehen.

Daher werden solche Prozesse entweder mit geophysikalischen Bildgebungsverfahren (Seismologische Untersuchungen) oder durch die Untersuchung von exhumierten Gesteinen, die in der Vergangenheit metamorphosiert und/oder verformt wurden, untersucht. Um seismische Geschwindigkeiten zu interpretieren und auf die metamorphen Prozesse im Zusammenhang mit der großräumigen Tektonik schließen zu können, muss weiterhin erforscht werden, wie sich die seismischen Eigenschaften verändern, wenn Gesteine durch Metamorphose oder Deformation verändert werden.

Die Daten

Die Daten beinhalten 16 verschiedene 2D-Geometrien die für die Modellierungen von P-Wellen-Geschwindigkeiten und die entsprechende P-Wellen-Anisotropie (Richtungsabhängigkeit der Wellengeschwindigkeiten) verwendet wurden. Die Dateien sind im bitmap image file (bmp) Dateiformat abgelegt und können z. B. in Matlab mit der Konturfunktion eingelesen werden.

Veröffentlichung des Datensatzes: Zertani S (2020) https://doi.org/10.17605/osf.io/y2e6v

Forschungsergebnisse

Seismologische Studien zu großräumigen Prozessen untersuchen die Erde in der Regel mit einer Auflösung von mehreren Kilometern, während feldbasierte Studien Strukturen in der Regel auf einer viel kleineren Skala untersuchen. Um diese Lücke zwischen den Maßstäben zu schließen, wurden petrophysikalische Eigenschaften auf der 20-m-, 100-m- und Kilometerskala mit numerischen Modellen berechnet. Insbesondere wurde der Einfluss von Eklogitisierungsprozessen in der Tiefe auf seismologische Ergebnisse untersucht, da die Umwandlung von Gesteinen in Eklogit eine wichtige Rolle bei den geodynamischen Prozessen spielt.

Die Ergebnisse der Publikation bringen die partielle Umwandlung von Gesteinen in Eklogit mit geophysikalischen Beobachtungen an aktiven konvergenten Plattengrenzen direkt in Verbindung. Darüber hinaus legen die Ergebnisse nahe, die seismische Anisotropie als Instrument zur Visualisierung der strukturellen Zusammenhänge in der Tiefe zu nutzen, um so die zugrunde liegenden Mechanismen zu ermitteln, die während der laufenden Eklogitisierung von Krustengestein aktiv sind.

Veröffentlichung des Fachzeitschriftenartikels:  Zertani S, Vrijmoed JC et al (2020) https://doi.org/10.1029/2019GC008906

_{Texte verändert nach: Zertani S, Vrijmoed JC et al (2020) https://doi.org/10.1016/j.qsa.2021.100022}