H. Schmeling
Diese Vorlesung richtet sich an Geophysiker und Studenten der Physik,
Geowissenschaften oder anderer Fächer, die Geophysik als Nebenfach
haben. Während geophysikalische Methoden wie die Seismik oder Elektromagnetik
aus Beobachtungen an der Erdoberfläche Rückschlüsse auf
physikalische Eigenschaften im Erdinnern erlauben, stellt die Gesteinsphysik
die Verbindung solcher Eigenschaften zum Gestein selbst her. Sie nimmt
daher eine wesentliche Rolle in der generellen geophysikalischen Fragestellung
ein, in der man aus Beobachtungen auf den Aufbau und die stoffliche
Zusammensetzung des Erdinnern schließen möchte. Weiterhin
spielt die Gesteinsphysik zur Erklärung wichtiger Prozesse
in der Erde wie Phasenumwandlungen, Schmelzen, Deformationen eine wesentliche
Rolle.
Inhalt (wird zusammengestellt aus folgender Auswahl)
Das Rohmaterial der Gesteine: Gesteinsbildende Minerale
(Ursprung und Verteilung der Elemente, Bindungen, gesteinsbildende
Minerale: Silikate)
Mehrphasen- und Mehrstoffsysteme
(Thermodynamik der Phasenumwandlungen, Mischkristalle , Eutektikum,
die Phasenumwandlungen Olivin - Spinell - Perovskit + Magnesiowüstit
und andere wichtige Umwandlungen)
Zustandsgleichungen
(Druckabhängigkeit der Dichte, Kompression, Birch Murnaghan Zustandsgleichung)
Grüneisenrelationen und adiabatische Kompression
(Adiabatische Kompression, Gitterschwingungen, Wärmekapazität,
thermische Expansion)
Thermische Leitfähigkeit
(Phononenleitung, Strahlung, Druck- und temperaturabhängigkeit)
Schmelztheorien
Elastizität, Anelastizität
Kriechmechanismen
(Gitterdefekte, Diffusions- und Dislokationskriechen, Plastizität)
Elektrische Eigenschaften
Physik der Porösen Medien
(Darcy Gesetz, Permeabilität, Innere Oberfläche, elastische
und elektrische Eigenschaften poröser Medien)
Mischgesetze (Voigt, Reuss, Hill, Hashin Shtrickman)