Geobrief 5 - kngmg

.promotie
Water-mineraal inter actie
onder extreme condities
Piston-cylinder pers in het hoge druk en temperatuur lab van de Vrije Universiteit.
Water dat vrijkomt tijdens subductie van oceanische korst beïnvloedt het
smeltgedrag van gesteentes en de herverdeling van sporenelementen.
Door experimenten in het hoge druk- en hoge temperatuur laboratorium
te vergelijken met computermodellen probeert promovendus Jelle van
Sijl (Vrije Universiteit Amsterdam) de verschillende processen in kaart
te brengen.
12 Geo.brief augustus 2010
De belangrijkste twee mechanismen waarmee
materiaal toegevoegd of verwijderd
kan worden aan de aardkorst, zijn de productie
van oceanische korst langs mid-
oceanische ruggen en de destructie ervan
in subductiezones. In subductie zones
bepaalt de interactie tussen water, een
afbraakproduct van waterhoudende mineralen,
en het omliggende gesteente in grote
mate de chemische samenstelling van de
smelten die uiteindelijk het vulkanisch
front vormen, en van het residu dat verder
de mantel in zinkt. Al jaren proberen geologen
de processen diep in subductiezones
te doorgronden door de samenstelling van
de vulkanieten die boven subductiezones
gevormd worden te meten en interpreteren.
Mijn promotieonderzoek combineert hoge
druk- en hoge temperatuur experimenten
met geavanceerde computermodellen op
moleculaire schaal, met als doel een beter
inzicht te krijgen in de chemische processen
in het diepe binnenste van de Aarde
die aan de vorming van subductiezone
vulkanen ten grondslag liggen.
Grootschalig belang
De fysische en chemische processes die
plaatsvinden in subductiezones spelen
een fundamentele rol in de geochemische
cycli van water en veel andere elementen.
Grootschalige differentiatie van elementen,
in gang gezet in de diepe Aarde,
leidt uiteindelijk tot de vorming van nieuwe
korst en schept zo een basisvoorwaarde
voor leven op land, (re)cycling van CO 2
en de interactie tussen de vaste aarde en
de atmosfeer. De explosiviteit van het
vulkanisme boven subductiezones, veroorzaakt
ondermeer door de grote hoeveelheden
water, CO 2 en andere gassen,
vormt een indirecte (mislukte oogsten of
vernielde infrastructuur) en een directe
(asregens, rondvliegende brokstukken,
pyroclastische- en modderstromen)
bedreiging voor grote groepen mensen in
diverse delen van de wereld, zoals bijvoorbeeld
in het westen van Noord- en
Zuid-Amerika, in Indonesië en in Japan.