Globale Kartierung der Temperaturen in der Mantelübergangszone und der Verteilung von Mantelplumes mittels Seismologie

• Applicant: Dr. Xueqing Li
• Subject Area: Geophysics
• Term: from 2002 to 2006
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 5354548

Seit einer Reihe von Jahren wird international intensiv über die globale Struktur der Mantelübergangszone mit Hilfe von seismischen SS Vorläufern (SdS) und PS konvertierten Wellen (Pds) gearbeitet, um daraus Schlußfolgerungen über deren Natur (Phasenübergänge im Olivinsystem?) und Einfluß auf die Mantelkonvektion (Ein- oder Zweischichtenkonvektion?) Wurzeln der Kontinente?) zu ziehen. Beide Datensätze stimmten bisher nicht überein und es gab eine jahrelange Kontroverse darüber. Während die SdS Daten mit der Phasenübergangshypothese gut zu erklären waren und sogar ein Zusammenhang zwischen Temperaturen in der Übergangszone und der Ozean-Kontinent Verteilung zu erkennen war, stimmten die Pds Daten mit dieser Hypothese überhaupt nicht überein. Scheinbar zeigten die Pds Daten nur Streuung. Mit neuen Daten von Breitbandstationen auf Ozeaninseln konnte jetzt gezeigt werden, daß die Pds Daten sehr empfindlich auf vertikale Mantelstrukturen (Plumes) reagieren und dadurch die Informationen über die Mantelübergangszone verdeckt wurde. Mit Berücksichtigung dieser Störeffekte stimmen jetzt beide Datensätze überein. Darüber hinaus kann die Empfindlichkeit der Pds Daten auf Mantelplumes genutzt werden, um diese zu entdecken und zu beschreiben. Bisher wurden drastische Plumeeffekte nur auf Ozeaninseln und nicht auf Kontinenten entdeckt (Ausnahme Ostafrika). Genaue Zusammenhänge sind noch unbekannt. Aus den im Internet zur Verfügung stehenden Daten mehrererhundert für diese Zwecke noch ungenutzten Breitbandstationen (darunter einige OBS Stationen) sollen die Temperaturen in der Mantelübergangszone und der Verlauf möglichst vieler Plumes im Mantel kartiert werden. Die Ergebnisse können ein wesentlich verfeinertes Bild der Konvektionsströme im oberen Mantel liefern.

• DFG Programme: Research Grants