Untersuchung von Entrainmentprozessen im Erdmantel mittels numerischer Modelle und analogen Laborexperimenten

使用数值模型和模拟实验室实验研究地幔中的夹带过程

• 批准号: 5308908
• 负责人: Professor Dr. Jason Phipps Morgan
• 金额: --
• 依托单位: Institut für Geophysik (IfG)
• 依托单位国家: 德国
• 项目类别: Research Grants
• 财政年份: 2001
• 资助国家: 德国
• 起止时间: 2000-12-31 至 2006-12-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/5308908?language=en
• 关键词: Untersuchung; von; Entrainmentprozessen; im; Erdmantel

Die Einmischung von Mantel- und Asthenosphärenmaterial während des Aufstiegs von Mantelplumes und der Subduktion ozeanischer Lithosphäre, beides auch als Entrainment bezeichnet, ist ein Prozess, der zumindest im Fall von Mantelplumes aufgrund geochemischer Untersuchungen gefordert wird. Um die Dynamik von Entrainmentprozessen besser charakterisieren zu können, sollen im Rahmen dieses Antrages sowohl analoge Laborexperimente zu Entrainmentprozessen als auch entsprechende numerische Modellrechnungen durchgeführt werden. Im Rahmen der Plumeexperimente wird heißes, niederviskoses Material zum Aufstieg in einem hochviskosen Material gebracht und sowohl das Strömungsverhalten des hochviskosen Materials als auch die Änderung des Chemismus des aufsteigenden Materials untersucht. Im Rahmen der Asthenosphärenentrainmentexperimente wird die Entwicklung einer Grenzschicht in der Asthenosphäre durch Subduktion der hochviskosen Lithosphäre studiert. Beide Arten von Experimenten dienen als Benchmark für die numerischen Modelle, die für die beiden Prozesse basierend auf schon vorhandenen Programmen entwickelt werden sollen. Insbesondere planen wir, da Entrainmentprozesse sehr kleinskalig sind, hochauflösende Modellrechnungen durchzuführen, wozu ein Beowulf Cluster, bestehend aus zuerst 8 und später 16 Prozessoren, eingesetzt werden soll.

地幔柱与软包物质的相互作用，包括地幔柱的抬升与俯冲，以及地幔柱的卷吸作用，是一个在地幔柱陷落过程中进行地球化学研究的过程。在卷吸过程的动力学特性方面，解决了在Rahmen中存在的类似于卷吸过程的实验室模拟问题，也为卷吸过程建立了数值模型。在羽流实验中，我们发现，在高粘度材料的形成过程中，高粘度材料的强度也是高粘度材料化学的一个重要方面。在哮喘实验室研究中，通过对高粘度岩石的研究，可以使哮喘的发病率降低。在实验中，我们使用了数值模型的基准，从而使我们在处理韦尔登的基础上进行更好的处理。在我们的计划中，运输过程非常简单，我们的模型非常复杂，我们有一个Beowulf集群，从8个月到16个月，每个韦尔登都有。