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