Experimental determination of mantle rheology

• Applicant: Professor Dr. Daniel J. Frost
• Subject Area: Mineralogy, Petrology and Geochemistry
• Term: from 2004 to 2007
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 5412547

Das Ziel des Forschungsprojekts besteht in der Erfassung der rheologischen Eigenschaften von Mantelmineralen unter den im Erdmantel herrschenden Drucken und Temperaturen. Die Ergebnisse der Experimente werden unsere Kenntnisse über die Viskositätsänderungen mit der Tiefe und die zu erwartenden Gefüge von Mantelgesteinen verbessern. Eine neue entwickelte Vielstempelapparatur, das Deformationsmodul DIA, soll eingesetzt werden, um die Festigkeit von Silikaten bei Drucken bis 15 GPa und Temperaturen bis etwa 1700 K zu messen. Mit dieser Apparatur ist es erstmals möglich, kontrollierte uniaxiale Kompessionsexperimente unter hohen Drucken und Temperaturen durchzuführen. Experimente sollen simultan an Forsterit und seinen Hochdruckpolymorphen durchgeführt werden, um die Festigkeit der Phasen relativ zueinander zu bestimmen. Detaillierte TEM-Untersuchungen zur resultierenden Defektstruktur werden wertvolle Informationen über die Verformungsmechanismen unter Mantelbedingungen liefern. Zusätzlich sollen diese Experimente Aufschluß über die Bedeutung der Transformationsplastizität liefern, einem Prozess, der zur Festigkeitserniedrigung bei Phasenumwandlungen im Mantel führen könnte.

• DFG Programme: Research Grants
• Participating Persons: Dr. Florian Heidelbach; Professor Dr. Falko Langenhorst; Professor Dr. David Rubie