Benutzerspezifische Werkzeuge
Sie sind hier: Startseite Vermischtes Presse Neu entdecktes Mineral

Neu entdecktes Mineral

erstellt von redaktion zuletzt verändert: 17.11.2016 13:35 — abgelaufen

Der unterste Bereich des Erdmantels besteht aus einem bisher unbekannten Mineral. Diese These vertreten ein ETH-Forscher und sein japanischer Kollege im neusten "Nature". Mit Berechnungen und Hochdruck-Experimenten konnten die beiden zeigen, dass die bisherigen Erklaerungsansaetze nicht korrekt sind. Die Entdeckung wirft ein neues Licht auf die Vorgaenge tief im Erdinnern.

Der unterste Bereich des Erdmantels - die D"-Schicht - stellt die Geophysiker schon seit laengerem vor grosse Probleme. Diese unregelmaessig verlaufende Schicht, die im Durchschnitt rund 150 Kilometer maechtig ist, weist voellig andere physikalische Eigenschaften auf als die darueber liegenden Einheiten. Warum der Erdmantel am Uebergang zum Erdkern derart anders aufgebaut ist, konnte bislang nicht plausibel erklaert werden. Artem R. Oganov vom Laboratorium fuer Kristallographie der ETH Zuerich und Shigeaki Ono von der Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology berichten nun in der juengsten Ausgabe der Zeitschrift "Nature", dass die D"-Schicht aus einem bisher unbekannten Mineral bestehen muss.

Beobachtungen neu interpretieren:

Die Entdeckung des Minerals wirft ein neues Licht auf die Vorgaenge im Erdmantel und duerfte die geophysikalische Forschung massgeblich beeinflussen. Die D''-Schicht spielt beispielsweise bei der Entstehung von heissen Mantelplumes eine wichtige Rolle. Diese Mantelplumes sind etwa fuer den Vulkanismus auf Island oder Hawaii verantwortlich. Auf Grund der neuen Entdeckung muessen nun verschiedene Beobachtungen des Erdmantels neu interpretiert werden.

Ueberraschende Kristallstruktur:

Auf Grund von quantenmechanischen Berechnungen und Hochdruck-Experimenten konnten die beiden Forscher zeigen, dass sich das Mineral Perovskit, der wichtigste Baustein des unteren Erdmantels, bei extrem hohem Druck zu Post-Perovskit umwandelt. Das bisher unbekannte Mineral weist die gleiche chemische Zusammensetzung auf wie Perovskit, verfuegt jedoch ueberraschenderweise ueber eine geschichtete Kristallstruktur. Dies ist fuer diesen Bereich des Erdmantels sehr ungewoehnlich und wurde von den Forschern nicht erwartet. Mit der neuen Kristallstruktur laesst sich auch erklaeren, warum die Gesteine der D"-Schicht so anisotrop sind und derart andere seismische Eigenschaften aufweisen als die darueber liegenden Mantelgesteine, die aus dem fast isotropen Mineral Perovskit bestehen.

Abhaengig von der Temperatur:

Die D"-Schicht besitzt eine ungewoehnliche Topographie. Die beiden Forscher koennen diese nun erklaeren. Bei welchem Druck sich Perovskit zu Post-Perovskit umwandelt, haengt naemlich entscheidend von der Temperatur ab. Je nachdem, wie heiss die Mantelgesteine sind, erfolgt der Phasenuebergang in unterschiedlicher Tiefe. Dort, wo der Erdmantel besonders heiss ist, ist die D''-Schicht nur wenige dutzend Kilometer maechtig. In den "kuehleren" Regionen hingegen kann sie eine Ausdehnung von 300 Kilometern erreichen.

Weitere Informationen zu diesem Thema finden Sie hier.

Pressemitteilung der Eidgenoessischen Technischen Hochschule Zuerich, 19.07.2004