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LV 620.114 Petrologie der Magmatite und Metamorphite: Teil Metamorphite, <strong>Vorlesung</strong> 1 14/17Diese Beziehung ist nur gültig für konduktiven Wärmetransport; gilt nicht für Gesteine mithoher Permeabilität bzw. Magmen; dort konvektiver bzw. advektiver Transport von Wärmedurch Fluide.Geothermischer Gradient (engl. geothermal gradient)P-T-z Funktion. Zunahme der Temperatur mit der Tiefe (z)• in stabilen kontinentalen Krustenbereichen normalerweise ~30°C/km; „steady stategeotherm“• niedrigerer geothermischer Gradient: z.B. Subduktionszone; Versenkung undÜberlagerung von Sediment in einem Sedimentbecken; ca. 10°C/km• höherer geothermischer Gradient: z.B. Intrusion von heißen Magmen in kühlereUmgebungsgesteine; bis ca. 100°C/kmStabile Geotherme (steady state geotherm)Darstellung des kontinuierlichen („steady state“) konduktiven Wärmetransports zwischendem heißen Erdkern und der kalten Oberfläche der Erde; in alten kontinentalenKrustenbereichen, die seit > 100 Ma stabil sind (keine aktive Tektonik) liegt der Wert für denWärmefluss an der Erdoberfläche bei etwa 30 mW m -2 (entspricht in etwa einemgeothermischem Gradienten von ~ 25° km -1 ); thermisches Gleichgewicht ⇒ kontinentalesteady state geothermJ.G. Raith
LV 620.114 Petrologie der Magmatite und Metamorphite: Teil Metamorphite, <strong>Vorlesung</strong> 1 15/17Der „steady state“ Wärmefluss in ozeanischer Lithosphäre ist etwas geringer; wegen desgeringeren Beitrages von radioaktiver Wärme zum gesamten WärmeflussGestörte Geotherme (perturbed geotherm)An einigen Stellen an der Erdoberfläche werden ziemliche Schwankungen des Wärmeflussesfestgestellt, der von 30 – 120 mW m -2 variieren kann, vor allem in geotektonisch aktivenBereichen (aktive Plattenränder). Das heißt, die Geothermen werden durch lokaleÄnderungen des Wärmeflusses infolge tektonischer (z.B. Überschiebungen, Subduktion kalterozeanischer Lithosphäre) und magmatischer Prozesse (z.B. Intrusion von Magmen in Folgedes Auseinanderdriftens der Platten an konstruktiven Plattenrändern) thermisch „gestört“;thermisches Ungleichgewicht ⇒ perturbed geothermNach Aufhören der tektonischen/magmatischen Prozesse erfolgt thermische Relaxation unddie gestörte Geotherme gleicht sich thermisch wieder der ursprünglichen steady stateGeotherme an; dieser thermische Ausgleich dauert, bedingt durch den im Vergleich zurGeschwindigkeit tektonischer Prozesse langsamen konduktiven Wärmetransport Millionenbis Zehner Millionen Jahre (für regionalmetamorphe Prozesse) ⇒ transient geothermJ.G. Raith
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