H. Schmeling
Diese Vorlesung richtet sich an Studenten der Geophysik
ab dem 3. Semester sowie an Physiker und Geowissenschaftler mit dem Nebenfach
Geophysik. Die Vorlesung ist 2-stündig mit 2-stg. Übungen alle
2 Wochen (mit Übungsschein). Voraussetzung ist die Vorlesung "Einführung
in die Geophysik I und II" sowie Grundkenntnisse in Physik und Mathematik.
Inhalt der Vorlesung: Die Geodynamik untersucht
Bewegungsvorgänge im Erdinnern, die auf den Einfluss von mechanischen
Kräften zurückzuführen sind. Insbesondere stehen Anwendungen
der Kontinuums-Mechanik und Fluiddynamik im Vordergrund. Ein wichtiger
Teil der Vorlesung wird die Rheologie von Geomaterialien sein, in der Elastizität,
viskoses Materialverhalten, Viskoelastizität, Plastizität etc
behandelt werden. Mit diesem Instrumentarium werden geodynamische Prozesse
wie Lithosphärendynamik (Spannungen und Dehnungen in der Lithosphäre,
Plattenbiegungen, Subduktion), Mantelströmungen, Strömung um
eine Kugel, Rayleigh-Taylor Instabilitäten, thermische Konvektion
etc. besprochen.
Inhalt der Vorlesung:
Teil I:
1. Einleitung (Was ist Geodynamik)
2. Spannungen
Spannungstensor, Spannungsmessungen,
Spannungequellen in der Lithosphärel
3. Elastizität
Dehnungen, Hooke'sches Gesetz, verschiedene
geodynamische Spannungs- und Dehnungszustände,
Plattenbiegungen (Subduktionszonen)
4. Rheologie
Rheologische Zustandsgleichungen,
lineare Fluide, Viskoelastizität, Plastizität, nicht-lineare
Rheologien
Rheologie der Lithosphäre
Teil II:
5. Fluiddynamik
Grundgleichungen, Kanal- und Rohrströmungen
mit Anwendungen (Asthenospähre, Magmenaufstieg),
Stokes-Strömung um eine Kugel,
Rayleigh-Taylor-Instabilitäten (Diapirismus), isostatische Ausgleichsströmungen
6. Wärmetransportprozesse
Konduktiver Wärmefluss mit analytischen
Lösungen (Berechnung von Geothermen, Erwärmung eines Halbraumes)
Thermische Konvektion (Mantelkonvektion
7. Dynamik der Platten
Energiequellen und Antriebsmechanismen
der Plattentektonik
Last modified on: Feb. 23, 1999