Förderbeginn 01.07.2005

Computer Simulationen der Mineralogie und Geochemie des tiefen Erdinnerns

Dr. Gerd Steinle-Neumann
Universität Bayreuth
Bayerisches Geoinstitut

Dr. Sofia Akber-Knutson
California Institute of Technology, Pasadena (CALTECH)
Institute Technology Div. Geol. & Planet.Sci.



Die Grenzschicht zwischen Kern und Mantel im Erdinnern (D’’) hat Geowissenschaftler für lange Zeit vor ungelöste Fragen gestellt. Möglicherweise gibt von ein vor kurzem entdeckter Phasenübergang in MgSiO3 von Perovskit zu einer Struktur mit kantenverknüpften Oktaedern (Post-perovskit - ppv) Einblicke in zahlreiche Eigenschaften von D’’. Aufgrund der anderen Struktur kann ppv unter Umständen chemische Elemente einbinden, die von pv nicht aufgenommen werden. Dies ist von besonderer Wichtigkeit für radiaktive Elemente, die für die Mantelkonvektion verantwortlich sind, sowie für Edelgase, die als Indikatoren für die chemische Entwicklung der Erde verwendet werden. Die Simulation der Verteilung von Spurenelementen wird durch ihre geringe Konzentration und chemische Komplexität erschwert. In diesem Projekt sollen Bandstrukturrechnungen mit statistischer Physik und Thermodynamik komplexer Systeme kombiniert werden. Zur Durchführung des Projekts werden wir Hochleistungsrechner in der Form von PC-Netzwerken in Bayreuth und am Caltech nutzen.