Zweijahresbericht 2004/2005 - Bibliothek - GFZ

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338 Abb. 4.57: Tiefenverteilung der am häufigsten auftretenden nichtatmosphärischen Gase (CO 2, H 2, CH 4) sowie die 222 Rn- Aktivität an der SAFOD-Hauptbohrung. Gas distribution vs. depth of the most abundant non-atmospheric gases (CO 2, H 2, CH 4) and 222 Rn activity at the SAFOD- Main Hole. Zweijahresbericht 2004/2005 GeoForschungsZentrum Potsdam
Signaturen radiogener Isotope, v. a. von Nd, Sr und Pb, in Mantel und kontinentaler Kruste, ermöglichen eine Unterscheidung zwischen „juvenilem“ Krustenmaterial, das aus Mantelschmelzen neu gebildet wird und Krustenmaterial, welches aus der Aufarbeitung älterer Kruste entsteht. Subduktion und Magmenbildung an aktiven Kontinentalrändern werden als wichtige geodynamische Prozesse angesehen, bei denen juvenile kontinentale Kruste gebildet wird. Die zentralen Anden gelten als Paradebeispiel eines aktiven Kontinentalrands und dort entstand das zweitgrößte kontinentale Plateau nach Tibet. Jedoch zeigen unsere umfangreichen Studien zum Krustenaufbau in den zentralen Anden, dass Neubildung kontinentaler Kruste seit über einer Milliarde Jahre eine sehr untergeordnete Rolle gespielt hat (Lucassen et al, 2004; 2005). Die zentralen Anden erlebten seit dem späten Proterozoikum sehr lange Phasen von subduktionsinduziertem Magmatismus (Abb. 4.58). Während des Altpaläozoikums (~ 560 bis 440 Ma) bildete sich dort ein Orogen vom Kordillerentyp – dem heutigen Andenorogen ähnlich – mit bedeutender Verdickung der kontinentalen Kruste und großräumiger Aufschmelzung mittlerer Krustenbereiche. Letztere wird durch die weite Verbreitung von felsischen Migmatiten in tiefen Krustenanschnitten (~ 15 bis 20 km) und Granitintrusionen in den flacheren Anschnitten des exhumierten Orogens dokumentiert (Lucassen und Franz, 2005). Das gegenwärtige, im wesentlichem miozäne (~ 20 Ma) bis rezente Andenorogen, mit der Ausbildung des Hochplateaus im Bereich der noch aktiven Vulkanzone (CVZ, Abb. 4.58), zeigt eine ähnliche thermische Struktur der Kruste. Aus geophysikalischen Daten und der chemischen und isotopischen Zusammensetzung felsischer Ignimbrite (Lindsay et al, 2001; Babeyko et al, 2002), lässt sich eine weiträumige Aufschmelzung mittlerer Krustenbereiche ableiten. Der Magmatismus in beiden Orogenen ist in seiner Zusammensetzung gemischt, mit wenig juvenilem Material und hohen Anteilen von ~ 2 Milliarden Jahre alter proterozoischer Kruste (Abb. 4.59), welche zum Teil schon im Altpaläozoikum aufgearbeitet wurde (Abb. Anden 4.59 und Abb. 4.60). Bedeutende Volumen juveniler magmatischer Gesteine sind nur aus dem jurassisch bis kretazischen Magmenbogen und der känozoischen südlichen Vulkanzone (SVZ; Abb. 4.58) bekannt. Den Rahmen der mesozoischen bis rezenten Magmenbögen bildet früh- bis spätpaläozoisches Basement (Abb. 4.58), welches aber keinen oder nur geringen Einfluss auf die Zusammensetzung der magmatischen Gesteine hat (Abb. 4.60). Die juvenilen mesozoischen bis rezenten Gesteine repräsentieren die Zusammensetzung eines verarmten „sub-arc“ Mantels (Lucassen et al, 2002), die über eine große Nord-Süd-Erstreckung und über einen beachtlichen Zeitraum (~ 200 Ma) einheitlich erscheint (Abb. 4.60). Die Dominanz von Recycling, Aufarbeitung vorhandener Kruste oder stabiler Neubildung von juveniler Kruste hängt von den jeweiligen tektonischen Rahmenbedingungen ab. Kompression und Krustenverdickung im magmatischen Bogen, wie im Altpaläozoikum und Känozoikum Abb. 4.58: Karte des westlichen Südamerika zwischen ~ 16 bis 40° S mit der Position der Magmenbögen in Jura und Kreide (grüne Signatur) sowie rezent (gelbe Signatur). Gegenwärtig aktiv ist die Central Volcanic Zone (CVZ) und die Southern Volcanic Zone (SVZ). Zwischen der CVZ und SVZ gibt es zurzeit keine magmatische Aktivität. Die Südgrenze der CVZ entspricht der südlichen Ausdehnung des känozoischen Hochplateaus. Die Schraffur zeigt die ungefähre Verbreitung von paläozoischem Basement an, dass durch die (Alt)Paläozoische Orogenese geprägt wurde; der Übergang zum Brasilianischen Schild im Osten (gestrichelte Linie) ist nicht genau bekannt. Map of western South America (~ 16° bis 40° S) showing the locations of the Jurassic and Cretaceous magmatic arc (green) and the presently active magmatic arc (yellow; CVZ = Central Volcanic Zone; SVZ = Southern Volcanic Zone). There is presently no magmatic activity between CVZ and SVZ. The southern end of the CVZ coincides with the southern extension of the Cenozoic high plateau. The hatched area indicates the approximate distribution of Palaeozoic basement and remnants of the Palaeozoic orogeny. The transition between the Palaeozoic basement and the Brazilian Shield (bold, stippled line) is tentatively drawn. der zentralen Anden, fördern die Hybridisierung von Schmelzen aus dem Mantel innerhalb der Kruste bzw. die Entstehung von Krustenschmelzen. Basaltisches Material aus dem Mantel wird an der Basis der verdickten Kruste angelagert, als dichter mafischer Eklogit delaminiert und in den Mantel zurückgeführt. Vulkanische Gesteine an der Oberfläche sind starker Abtragung ausgesetzt, verursacht durch den großen topographischen Gradienten in Zweijahresbericht 2004/2005 GeoForschungsZentrum Potsdam 339
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Zweijahresbericht GeoForschungsZent
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Inhaltsverzeichnis Vorwort III Einl
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Vorwort Der vorliegende Zweijahresb
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Das System Erde - Forschungsgegenst
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Geodynamische Prozesse sind als rä
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Abb. 4: Geophysikalisches Observato
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GFZ beteiligt sich maßgeblich im F
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GITEWS - German-Indonesian Tsunami
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die Simulationen auf eine gesichert
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Abb. 8: Verteilung der Tsunami Boje
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Abb. 10: Schematischer Aufbau des G
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ten sind in thematischen Gruppen or
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Das Bam-Erdbeben 2003: Präzise Her
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so dass man hier ein komplexeres St
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Abb. 4: Berechnete Bodenverformunge
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Diskussion und Schlußfolgerungen D
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Wang, R., Xia, Y., Grosser, H., Wet
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D-INSAR-Forschung in China: Monitor
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Abb. 3: Auswirkung von Absenkungen:
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Abb. 6: Mit Nivellement gemessene A
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Abb. 10a bis c: Durchschnittliche B
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Prozesse, die die Anden formten - 1
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80 Dissertationsprojekten über 15
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wurde mit den gleichen Apparaturen,
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dung, die sich von der seismisch be
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Abb. 9: Die linke Abbildung zeigt d
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Abb. 11: Korrelation verschiedener
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(vgl. Abb. 13). Die Zentralen Anden
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6 Mill. Jahren gesteuert worden. Zu
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Schurr, B., A. Rietbrock, G. Asch,
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„Inkaba ye Africa“ - dem dynami
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von Meeresströmungen, die klimatis
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Entwicklung der Kontinentalränder
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CHAMP und GRACE - erfolgreiche Schw
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sie bereits mehr als 21000-mal die
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Abb. 6: C 20-Variation abgeleitet a
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Abb. 10a, b: Zeitserie der Beckenmi
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Abb. 14: Zwei Ausschnitte aus der K
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A comprehensive view of the Earth
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Fig. 2: Participants of the interna
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Fig. 4: Orienting a first prototype
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Fig. 6: Coverage of the Earth with
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Fig. 7: Percentage change of the ge
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Fig. 10: Two teams from GFZ Potsdam
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observatories Fürstenfeldbruck, Ni
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CONTINENT - Der Baikalsee: ein auß
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wird das südliche Einzugsgebiet de
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masignale im Sediment ab. Der Baika
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Abb. 6: Ausstattung der Sedimentfal
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Abb. 8: Chlorophyll-a-Konzentration
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optischen Rahmenbedingungen, die du
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Abb. 13: Häufigkeit des Chl-a, sow
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Am GFZ Potsdam wurden die Kerne gem
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(Biome) evaluiert (Prentice et al.,
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Maerki, M., Müller, B., Wehrli, B.
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Seismische Vorauserkundung im Tunne
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Abb. 2: Seismogramme der numerische
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Abb. 5: Daten nach Bearbeitung (Emp
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Technologieentwicklung im In-Situ-
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Abb. 2: Geologisches Blockbild der
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Abb. 4: Das Abbild der elektrischen
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Rissleitfähigkeit von 1 Dm hin. Di
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ge Nutzung eines Heißwasserreservo
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Hochdruck-Mineralphysik mit Synchro
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innerhalb von Druckkammern mit hohe
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zur Probe durch intransparente Stem
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Druckmessung Mineralphysikalische H
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am Probenende sollte die Energie m
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Abb. 14: Ultraschall-Daten-Transfer
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Abb. 18: Elastische Wellengeschwind
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Abb. 22: Transiente Messungen am Qu
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gramm MgSiO 3 (Angel & Hugh-Jones,
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Abb. 30: Weltweite Entwicklung der
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Woodland, A.B., Angel, R.J. (1997).
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Neue experimentelle Entwicklungen a
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Abb. 3: Tiefenprofil einer Referenz
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A B Abb.5:SIMS-Kalibrierungskurven
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Risikokarten für Deutschland: erst
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Da die Auswirkungen der meisten Nat
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Abb. 4:A: Choroplethenkarte des auf
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ERA-40 Daten des ECMWF gewonnen. Mi
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Abb. 9: Mittlere Wohngebäudezusamm
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Kaplan, S., Garrick, B. J.: On the
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Das Industrie-Partnerschaftprogramm
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Abb. 2: Vier grundlegende Elemente
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Abb. 5: Die Analyse von Muttergeste
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den als Untersuchungsgebiet ausgew
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tionskinetischen Modellen, welche e
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Zweijahresbericht 2004/2005 GeoFors
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Department 1 Geodäsie und Fernerku
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Die am GFZ-Analysezentrum erzeugten
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Abb. 1.6: Mittelwerte der von GFZ u
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Tabelle 1.1:Residuen zur kombiniert
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gression der Vergletscherung in die
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Abb 1.17: Aus den am 30.07. (oben)
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Validierung der mittels GPS vermess
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Abb. 1.24: Die geografische Verteil
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Vergleich der zeitlichen Variatione
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Abb. 1.33: Globale und regional ver
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Abb. 1.35: Vergleich von GPS-Okkult
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weltweit verteilten Stationen werde
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wicklung divergieren die Abschätzu
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im Wärmehaushalt zurückgeführt w
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zungsmethode und dem Grad der Kugel
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a) b) Die Zone der niedrigen Dichte
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a) b) Abb. 1.54: (A) Ein erstes Dic
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Abb. 1.58: Alternative geodynamisch
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kungen und hydrologischen Effekten
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strömen mit dem Abfluss in die Amu
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Fernerkundung Die Fernerkundung ste
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schen Arten deutlich im Sichtbaren
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Abb. 1.75: Skalierungsexperiment: a
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Abb. 1.78: Spektrale Varianten von
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endgültigen Simulationsspektren er
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Department 2 Physik der Erde Die Br
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Abb. 2.2: Temporäre Station Dissel
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strukturen im direkten Umfeld des G
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Abb. 2.8: Microarray-Messungen in I
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Vulkanismus und Erdbeben Einer mitt
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und Gefährdungspotenzial der Erde
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Abb. 2.19: Modell des Aufstiegs von
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Abb. 2.22: Das Seismometer der Stat
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Abb. 2.26: Im Berichtszeitraum fand
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Abb. 2.29: Verteilung des elektrisc
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Abb. 2.31: Beispiel eines tomograph
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Abb. 2.33: (a) bis (c) Wachsendes P
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Abb. 2.35: Illustration des neuen M
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Methode der Receiver Funktionen ist
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Abb. 2.42: Untergrenze der afrikani
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überwiegend in Europa und dem Mitt
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für alle geologischen Erscheinungs
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Abb. 2.51b: Sicher ist sicher! Vors
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Vor der wissenschaftlichen Modellie
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Abb. 2.57: Teilnehmer des Festkollo
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y eine Messkampagne an 40 Säkularp
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nen aus Modellrechnungen, mit welch
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kurz bevor geomagnetische Jerks beo
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Anhand von Archiven kosmogener Nukl
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Abb. 2.68: Globale Verteilung der i
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der linken Seite der Abb. 2.70 entn
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Kind, R., X. Yuan, J. Saul, D. Nels
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Zweijahresbericht 2004/2005 GeoFors
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Department 3 Geodynamik Tektonische
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Abb. 3.3: Datierung der Spät-Pleis
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geführt. Ausgehend von ‚state of
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zu setzen und Vorhersagestrategien
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Bruchentstehung und Bruchausbreitun
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Abb. 3.10: Oben Mitte: Ummantelte G
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Abb. 3.15: Oben: Topographische Kar
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Abb. 3.17: (a) Modellaufbau des num
Seite 301 und 302: Abb. 3.20 zeigt die Permeabilität
Seite 303 und 304: auch in allen diesen Fällen noch a
Seite 305 und 306: Abb. 3.26: Dokumentation eines Dür
Seite 307 und 308: Abb. 3.29: Lage des El’gygytgyn I
Seite 309 und 310: weniger (Kaltzeiten) verdünnt. Da
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Seite 313 und 314: Department 4 Chemie der Erde Geodyn
Seite 315 und 316: Abb.4.3:Experimentell bestimmte B-I
Seite 317 und 318: System H2O-NaCl-B 2O 3 bei 400 °C/
Seite 319 und 320: Abb. 4.9: (a) Brom-Konzentrationen
Seite 321 und 322: Abb. 4.13: Zr-, U- und Pb-Molalitä
Seite 323 und 324: Abb. 4.16: Spurenelementverteilungs
Seite 325 und 326: durch Fluide produzierten Mikrophas
Seite 327 und 328: Abb. 4.21: (a) HRTEM-Aufnahme einer
Seite 329 und 330: stark richtungsabhängig ist. Unser
Seite 331 und 332: Abb. 4.28: KTB-Lokation von einem L
Seite 333 und 334: Abb. 4.30: Horizontaler Schnitt ein
Seite 335 und 336: analysiert. Um das Verhalten der Sp
Seite 337 und 338: sehr weiten Bereich des Erdmantels
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Seite 341 und 342: Abb. 4.40: (a) Zylindrische Probe e
Seite 343 und 344: Abb. 4.43: Rückgestreute Elektrone
Seite 345 und 346: Abb.4.46:Mit zunehmender Probenlän
Seite 347 und 348: nen Richtungen bestimmt. In Abb. 4.
Seite 349 und 350: Abb.4.53:Scher- und adiabatisches K
Seite 351: Abb. 4.56: Aufbau des Experiments z
Seite 355 und 356: Abb. 4.60: Nd (epsilon Nd)- und Sr-
Seite 357 und 358: Das Zentraleuropäische Beckensyste
Seite 359 und 360: chergesteine der Skagerrak-Formatio
Seite 361 und 362: Abb. 4.71: Verteilung des Salzgehal
Seite 363 und 364: Abb. 4.74: Teufenplots ausgewählte
Seite 365 und 366: neuester Beckenmodellierungssoftwar
Seite 367 und 368: sowie die Modellierung des davon ab
Seite 369 und 370: ses Modell hat jahrzehntelang Anwen
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Seite 375 und 376: Abb.4.86:Modellierte Druck- und Tem
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Seite 379 und 380: Abb. 4.90: Abhängigkeit der relati
Seite 381 und 382: Abb. 4.94: Lage der Bohrungen im Gu
Seite 383 und 384: führt. Neben dem GFZ Potsdam, Sekt
Seite 385 und 386: of highly evolved tin-granite magma
Seite 387 und 388: Department 5 Geoengineering Die Arb
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Abb. 5.32: Epizentren katalogisiert
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Abb. 5.35: Vulnerabilitäts-(Schade
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isiko und wesentliche Teile zum Wer
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ares Verhalten in Übereinstimmung
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kreisregelung um Kegelachsen im Win
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Abb. 5.45: Beispiele für die zeitl
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Abb.5.50:Hochwasserwahrscheinlichke
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Abb. 5.53: Jährlichkeiten der Rhei
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schungsnetz Naturkatastrophen (DFNK
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Das GFZ Potsdam auf einen Blick Nam
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Gremien des GeoForschungsZentrums P
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Abb. 3: Entwicklung der Ausbildungs
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oberfläche, in den Meeren und in d
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6. Modellierung: Die Modellierung k
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• Einrichtung eines ICSU-Weltdate
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Abb. 12: Entwicklung des Massendate
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zone untersucht werden. Im Jahr 200
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zu Impaktgläsern im Bohrlochtiefst
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gen. Die OSG verwendete hierzu sowo
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sich dabei in sehr ähnlichem Umfel
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Abb. 30: Schematische Ansicht des I
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jekten und tiefen Erdbebenbeobachtu
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Prof. Dr. Günter Borm, Direktor de
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Dipl.-Min. Marcus Wigand, „Geoche
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Rayleigh wave tomography. Geophys.
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zie Delta, Northwest Territories, C
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Larter, S.R., di Primio, R. (2005):
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Müller, H.-J., Schilling, F.R., La
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Rybacki, E.; Dresen, G. (2004): Def
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Bouguer gravity anomaly. Geophys. J
Seite 463 und 464:
Glossar AAM Atmospheric Angular Mom
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