Kategorie: Geologie

Neues Strömungsmodell verbessert Vorhersagen über die Fluidströmung im Gestein

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Tief unter der Erdoberfläche versickern Öl und Grundwasser durch Hohlräume im Gestein und anderen geologischen Materialien. Versteckt vor den Augen stellen diese kritischen Ressourcen eine große Herausforderung für Wissenschaftler dar, die den Zustand solcher zweiphasigen Flüssigkeitsströme beurteilen wollen. Glücklicherweise ermöglicht die Kombination von Supercomputing und synchrotronbasierten Bildgebungsverfahren genauere Methoden zur Modellierung des Fluidstroms in großen unterirdischen Systemen wie Ölreservoirs, Senken für die Kohlenstoffspeicherung und Grundwasserleitern. Forscher der Oak Ridge National Laboratory haben nun neue Modelle erstellen können.

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Innovative Messmethode erlaubt neuen Blick ins Erdinnere: Anreicherung schwerer Elemente in tiefem Magma

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Eine innovative Röntgenmethode ermöglicht neue Hochdruckuntersuchungen von Proben unter den Bedingungen des tiefen Erdmantels. Das von einem Team um Georg Spiekermann von DESY, dem Deutschen Geoforschungszentrum GFZ und der Universität Potsdam entwickelte Verfahren erweitert das Instrumentarium der Hochdruckforscher. Erfolgreiche Tests der neuen Technik an DESYs Röntgenlichtquelle PETRA III stützen die Vorstellung, dass sich in Magma des tiefen Erdmantels schwere Elemente anreichern müssen, damit es dort stabil existieren kann. Die Wissenschaftler stellen ihre Arbeit im Fachblatt „Physical Review X“ vor.

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Dinosaurier mit einem stacheligen Rückgrat in Patagonien gefunden

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Ein pflanzenfressender Dinosaurier, der Raubtiere wahrscheinlich mit einer Reihe von Stacheln auf dem Rücken abwehrte und vor 140 Millionen Jahren lebte, wurde im argentinischen Patagonien gefunden. Die Entdeckung der neuen Art der Dicraeosauridae – Bajadasaurus pronuspinax – wurde nun in einem Forschungsbericht im Fachmagazin “Scientific Reports” vorgestellt. Benannt ist er nach dem Fundort Bajada Colorada in der Provinz Neuquén. Eine Nachbildung seines stacheligen Halses wurde im Cultural Science Center in Buenos Aires ausgestellt.

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Leistungsfähige Bildgebungstechniken für eine verbesserte Sicht auf Meteoritenkomponenten

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Ein Team von japanischen (Yokohama National University) und amerikanischen Wissenschaftlern hat Meteoritenkomponenten mit einer viel höheren Auflösung als bisher visualisiert. Ihre Bemühungen führten zu einem viel besseren Blick auf – und einem besseren Verständnis von – Substanzen in kohlenstoffhaltigen Chondriten, den organisch-haltigen Meteoriten, die auf der Erde einschlugen. Dazu gehören Wasserstoff, Kohlenstoff, Stickstoff und Wasser, die alle für die Entwicklung des Lebens benötigt werden.

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Laborexperimente enthüllen: Verbleib von subduzierten ozeanischen Krusten

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Professor Tetsuo Irifune vom Geodynamics Research Center (GRC) der Ehime University leitet eine Forschungsgruppe, die das Erdinnere durch Experimente bei extremen Drücken und Temperaturen untersucht und dabei die in den tiefsten Regionen unseres Planeten erwarteten Ergebnisse simuliert. Mit einer Kombination aus Ultraschalltechnik und einer großen Pressvorrichtung gelang es den GRC-Forschern, die Schallgeschwindigkeiten von CaSiO3-Perowskit (CaPv) zu messen, einem wichtigen Mineral des Mantels in Tiefen unter 560 km. Diese Ergebnisse erlaubten es ihnen, seismische Beobachtungen direkt durch einen Vergleich mit ihren im Labor erhaltenen Geschwindigkeitsprofilen zu interpretieren. Sie leiteten einige Zusammensetzungsmodelle für die Regionen entlang der 660 km tiefen Diskontinuität ab, die die Grenze zwischen dem oberen und unteren Mantel markiert.

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Alte Einschläge von Asteroiden spielten eine Rolle bei der Entstehung lzukünftiger Kontinente

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Die massive Bombardierung terrestrischer Planeten durch Asteroiden (late heavy bombardment) aus dem All hat zur frühen Entwicklung der Erdkruste beigetragen, die später zu Kontinenten wurde – zur Heimat der menschlichen Zivilisation. Vor mehr als 3,8 Milliarden Jahren, während des Hadaikums, wurde unser Planet ständig von Asteroiden bombardiert, die das großflächige Schmelzen seiner Oberflächengesteine verursachten. Die meisten dieser Oberflächengesteine waren Basalte und die Asteroidenschläge erzeugten große Becken mit hocherhitzten Schlagschmelzen mit einer derartigen Zusammensetzung. Diese Basaltbecken waren zehn Kilometer mächtig und hatten einen Durchmesser von Tausenden von Kilometern. Forscher der University of the Witwatersrand haben nun näher untersucht, wie dies die Krustenbildung beeinflusst hat.

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Vulkanisches Wachstum “entscheidend” für die Entstehung Panamas

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Es ist ein dünner Streifen Land, dessen Entstehung eines der bedeutendsten geologischen Ereignisse der letzten 60 Millionen Jahre ausgelöst hat. Doch für die Wissenschaftler ist der genaue Entstehungsprozess der Landenge von Panama nach wie vor weitgehend umstritten. In einer neuen Studie, die in der Zeitschrift Scientific Reports veröffentlicht wurde, haben Wissenschaftler der Universität Cardiff vorgeschlagen, dass der Isthmus nicht nur aus tektonischen Prozessen entstanden ist, sondern auch weitgehend vom Wachstum der Vulkane hätte profitieren können.

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Das größte Aussterbeereignis der Erde hat wahrscheinlich zuerst die Pflanzen getroffen

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Kleinstlebewesen könnten die erdumspannende Katastrophe – bekannt als das “Große Sterben” Ende des Perm – erst einmal überstanden haben, aber Pflanzen haben den Zorn lange vor vielen tierischen Gleichgesinnten erlitten, sagt eine neue Studie unter der Leitung der University of Nebraska-Lincoln.

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Meteoriteneinschläge im Labor – Simulationsexperimente zeigen Strukturänderung von Mineralien

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Ein deutsch-amerikanisches Forschungsteam hat Meteoriteneinschläge im Labor simuliert und die resultierenden Strukturänderungen in zwei weit verbreiteten Feldspat-Mineralien live mit Hilfe von Röntgenlicht verfolgt. Die Ergebnisse der Experimente bei DESY und am Argonne National Laboratory in den USA zeigen, dass diese Änderungen der atomaren Struktur je nach Kompressionsrate bei sehr unterschiedlichem Druck auftreten können. Die im Fachblatt „Earth and Planetary Science Letters“ veröffentlichte Studie hat Bedeutung für die Rekonstruktion von Meteoriteneinschlägen anhand von Einschlagkratern auf der Erde und auf anderen erdähnlichen Planeten.

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