Geology Reference
In-Depth Information
innerer
Kern
unterer Mantel
äußerer Kern
14
12
P-Wellen
10
8
6
S-Wellen
4
2
0
2.48
Änderung der Wellen-
geschwindigkeiten im Erd-
innerennachPress&Siever
(1995).
1000
2000
3000
4000
5000
6000
Tiefe (km)
definiert ist, wobei
die Schubspannung und
neralreaktionen von Mg
2
SiO
4
zurückzuführen
sind (siehe Kasten 3.6).
der Scherwinkel ist. In Flüssigkeiten ist aber
?
gleich Null, da sich in ihnen keine Spannungen
aufbauen lassen. Durch die Kombination von
Seismometerdaten von P- und S-Wellen kann
man also Gebiete im Erdinnern auskartieren,
die flüssig (geschmolzen) sind, wie z. B. den
äußeren Erdkern. Außerdem kann man ganz
generell Geschwindigkeitsverteilungen auskar-
tieren. Man hat festgestellt, dass es einen plötz-
lichen Anstieg der Wellengeschwindigkeiten
beimÜbergangvonderKrusteindenMantel
an der so genannten
Mohorovicic-Diskontinui-
tät
(kurz MOHO, die seismische Kruste-Mantel-
Grenze) gibt, dagegen einen ebenso sprunghaf-
ten Abfall der P-Wellengeschwindigkeit zwi-
schen unterem Mantel und äußerem Erdkern
(die S-Wellen verschwinden dort ja sowieso
vollständig).WeitereDiskontinuitäten,diemit
der Veränderung der Strukturen wichtiger Mi-
nerale zusammenhängen, sind so ebenfalls
auskartiert worden (Abb. 2.48). Die bekanntes-
ten sind die 400- und die 670-km-Diskontinui-
täten, die auf Phasentransformationen und Mi-
2.4.3 Elektrische und magnetische
Eigenschaften
Manche Minerale haben besondere elektrische
oder magnetische Eigenschaften. Die meisten
sind
Isolatoren
,vielesindaberauch
Leiter
oder
Halbleiter
.Einigewenigesindferromag-
netisch, also „sichtbar magnetisch“, wie wir es
von Magnetit kennen. Beschäftigen wir uns
aber zunächst mit der
elektrischen Leitfähig-
keit
.
Um diese Eigenschaft verstehen zu können,
müssen wir kurz auf das Bändermodell der
Elektronenenergien eingehen. In einem einzel-
nenAtomkanneinElektronnurbestimmte,
definierte Energiezustände einnehmen. Wir er-
innern uns zum Beispiel an den Physikunter-
richt der Schule, wo es hieß, dass beim Wech-
seln von einem zum anderen solcher Energie-
zustände in Gasen charakteristische Energien
