Themenauswahl der Arbeitsgruppe Prof. Schmeling für Bachelor und Masterarbeiten

Modellierungen zur Salzdomentstehung: Diapirismus oder "Downbuilding"?

Nach dem klassischen Konzept nimmt man an, dass Salzdome aufgrund ihres Auftriebs als Diapir durch sedimentäre Deckschichten aufsteigen. Modellierungen hierzu zeigen, dass dies nur bei relativ weichen, viskos deformierbaren Deckschichten funktioniert. Eine alternative Vorstellung favorisiert das "Downbuilding", bei dem der sich bildende Salzdom schon während der Sedimentation nahe der Oberfläche bleibt, und die Sedimente seitlich davon in die rheologisch weiche Salzschicht "einsinken". Erste Modellierungen dieses "Downbulding"-Prozesses sind in unserer Arbeitsgruppe erfolgreich mithilfe eines vorhandenen 2D-Computerprogrammes (FDCON), das die dynamischen Grundgleichungen löst, durchgeführt worden. modelliert werden. Hierbei wurde ermittelt, bei welchen Sedimentationsraten, Salzviskositäten und Wellenlängen dieser Prozess funktioniert. In weiteren BSc Arbeiten soll nun die Rolle realistischerer Sediment-Rheologien und Sedimentkompaktion untersucht werden. Welche geometrischen Formen ergeben sich dann für den Salzdom? Es sind mehrere Bachelorarbeiten oder Masterarbeiten möglich.

Betreuung: H. Schmeling (Geophysik)

Einfluss poröser hydrothermaler Strömungen auf das geothermische Temperaturfeld

Geothermische Energie wird zukünftig eine immer wichtigere Rolle in der Energieversorgung spielen. Poröse hydrothermale Strömungen beeinflussen das Temperaturfeld in geothermischen  Gebieten stark. Mithilfe des Programm-Paketes COMSOL sollen für ausgewählte Fallbeispiele der Einfluss poröser Strömungen und hydrothermaler Konvektion auf das Temperaturfeld modelliert werden. Hierzu muss unter COMSOL ein entsprechendes physikalisches Modell (Multiphysics-Modul, Earth Modul) aufgestellt werden, ähnlich den Beispielen im Kurs "Modellierung aktueller geophysikalischer Probleme mit COMSOL". Fallbeispiele sind z.B. ein mittelozeanischer Rücken, die Umgebung einer Magmakammer oder die Umgebung eines Bohrlochs. Es sind mehrere Bachelorarbeiten oder Masterarbeiten möglich.

Betreuung: H. Schmeling (Geophysik)

Modellierung eines achsensymmetrischen Mantelplumes

Man weiss, dass Mantelplumes wie unter Hawaii oder Island Temperaturen haben, die 100 – 200K heißer als normale Manteltemperaturen sind. Wie heiß muss ein Plume an der Kern-Mantelgrenze sein, um die beobachtete Überschusstemperatur zu erzeugen? Modelle mit einem neuen sphärisch-achsensymmetrischen Programm (COMSOL) sollen hierzu durchgeführt werden.

Betreuung: H. Schmeling (Geophysik)

Modellierung eines asymmetrischen Mittelozeanischen Rückens

Während Spreizungsgeschwindigkeiten (Spreading) an mittelozeanischen Rücken in der Regel symmetrisch sind, weisen manche Rücken deutlich asymmetrisches Spreading auf. Die Ursache ist bisher nicht verstanden. Mithilfe des Programmes FDCON sollen bisherige symmetrische Modelle modifiziert werden, um asymmetrisches Spreading zu erzeugen. Hier sind Bachelor- oder Masterarbeiten möglich.

Betreuung: H. Schmeling (Geophysik)

Magmatische Prozesse in einer kontinentalen Riftzone

Im Rahmen des Projektes Riftlink wird die Dynamik des Ost-Afrikanischen Richtsystems untersucht. Aus geodynamischer Sicht werden hierzu numerische Modellierungen mit dem Programmpaket FDCON durchgeführt. Eine Reihe von offenen Fragen, wie z.B. der Aufstieg von Schmelzen, wie erweichen Schmelzen die riftenden Lithosphäre, bei welcher Rheologie entstehen Scherzonen etc. kann durch Bachelor- und Masterarbeiten in Angriff genommen werden.

Betreuung: H. Schmeling (Geophysik)

Weitere aktuelle Themen

Weitere aktuelle Themen aus den Bereichen Mantelkonvektion, Schmelzprozesse, Subduktionszonen, Orogene Prozesse etc. sind nach Rücksprache möglich.

Betreuung: H. Schmeling (Geophysik)

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