http://www.dynamicearth.de/Lectures/Dynamik.WiSe07/index.html



Vorlesung "Dynamik des Erdinnern" im WiSe 07/08


1. Einleitung: Die Erde als "thermodynamisches System" 25.10.07
Irreversible Prozesse, Hauptsätze der Thermodynamik, Phasenübergänge, Aufbau des Erdkörpers, Strukturbildung und Instabilität, nichtlineare Dynamik

2. Die thermische Evolution der Erde 01.11.07
Parametrisierte Konvektion als einfaches Modell, globale Aspekte, Klimaentwicklung, Vergleich mit Nachbarplaneten (Mars, Venus)

3. Grundlagen Mineralogie 08.11.07
Aufbau und Zusammensetzung der ozeanischen Lithosphäre, Phasenübergänge von Mantelmineralen, Teilschmelzen

4. Grundlagen Rheologie 15.11.07
Deformationsmechanismen, Druck-, Temperatur- und Korngrößenabhängigkeit, visko-elastisches Fließverhalten, Slip-Systeme von Olivin und Perovskit

5. Grundlagen Konvektion 22.11.07 + 29.11.07
Fluiddynamische Gleichungen, Instabilitätskriterien, Rayleigh-Benard Konvektion im Mantel, Rolle der 660 km Diskontinuität, Konvektionsszenarien (1-Kreis vs. geschichtete Konvektion)

6. Numerische Lösung der fluiddynamischen Gleichungen 06.12.07 + 20.12.07
FEM vs. FDM Verfahren, 2D-  bzw. 3D-Modelle, Berücksichtigung nichtlinearer Rheologie, Einbau von Plattentektonik in Konvektionsmodelle

7. Dynamik von Subduktionszonen 20.12.07 + 10.01.08
Kräftebilanz, thermische Struktur, Einfluß von Phasenübergängen, Fluidtransfer ins tiefe Erdinnere, Mechanismen mitteltiefer und tiefer Erdbeben

8. Thermodynamik der Mantelminerale 17.01.08
Elastische Eigenschaften, Effekt der Anelastizität, Debye-Modell, Grüneisen-Parameter, thermischer Ausdehnungskoeffizient, globale Strukturen

9. Seismische Anisotropie 24.01.08
Elastische Eigenschaften in anisotropen Medien, Anisotrope Eigenschaften von Olivin, SPO vs. LPO, Geometrie der Mantelkonvektion an konvergenten Plattenrändern

10. Der Erdkern 31.01.08
D" Schicht, Bildung des Erdkerns, Erdmagnetfeld (Geodynamo), Super-Rotation des Kerns, Ursache der Anisotropie des inneren Erdkerns




Golm, den 22. 10. 2007