HelTek - Labor für experimentelle Tektonik am GFZ Helmholtz-Zentrum für Geoforschung
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Infrastrukturzugehörigkeit:
Die experimentelle Tektonik ist das Teilgebiet der Geowissenschaften, das so genannte "Analogmodelle" verwendet, die von der Natur auf das Labor herunterskaliert werden, um tektonische Prozesse "in situ" zu untersuchen. Dank neuer Materialien, Prüfmethoden und Beobachtungstechniken, die in den letzten zwei Jahrzehnten entwickelt wurden, liefert die analoge Modellierung heute quantitative tektonische Beobachtungen über alle relevanten Raum- und Zeitskalen. Einführende Texte zum Labor und Methoden finden sich hier und hier.
Unser Labor für experimentelle Tektonik am GFZ besteht aus drei grundlegenden Modulen:
1) Materialprüfung mit einer Reihe von Materialprüfgeräten zur Charakterisierung der Eigenschaften gesteinsanaloger Materialien wie Reibung, Elastizität, Viskosität usw.
2) Analoge Modellierung mit einer Reihe von maßgeschneiderten Deformationsgeräten zur Simulation von (seismo)tektonischen und anderen geologischen Prozessen
3) Experimentelles Monitoring zur Quantifizierung von Verformungen in Analogmodellen mit Hilfe verschiedener Sensoren und Bildkorrelationsmethoden
Fachspezifische Schlagworte
- Geodynamics
- Modeling
- Analog Sandbox Experiments
- Axial/Triaxial Test
- Rheometry
- Ring Shear Test
- Viscosimetry
- Geologie
- Tektonik
Kategorien
Instrumentierung
Laboratory infrastructure:
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Material testing
- Rheometer Anton Paar MCR301 (Visco-elastic properties)
- Ring-shear tester Schulze RST-01(Frictional properties)
- Rotational axial/triaxial tester Zwick-Roell Zwickiline (Elasto-plastic properties)
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Analogue modelling
- Compressional, extensional, strike-slip tectonics
- Gravitational flow
- Magmatic intrusion & volcano-tectonics
- Meteoritic impact
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Laboratory monitoring
- Laboratory geodesy & seismology
- High resolution to high speed digital imaging: 5-50 MPx, 1-10.000 Hz (LaVision Imager, Phantom VEO)
- Digital image correlation: DIC/PIV (LaVision Strainmaster) & SfM (Agisoft Metashape)
- Laser scanning (Artec3D Leo)
- Force sensors, MEMS accelerometers & piezotransducers (static to kHz/MHz dynamic)
Instrumente
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Sandbox Standards
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Vice Setup
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MEMS Accelerometer
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Axial/Triaxial Tester
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Rheometer
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Ring Shear Tester
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Viscosimeter
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Pressure Sensor
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Force Sensor
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Piezotransducer
Links
Schlüsselpublikation
- Rosenau, M., Boutelier, D., Leever, K. (2012): Erde analog: experimentelle Einblicke in die Geodynamik. - System Erde, 2, 2, 12-17.
- Rudolf, M., Rosenau, M., and Oncken, O.: Time-dependent frictional properties of granular materials used in analogue modelling: implications for mimicking fault healing during reactivation and inversion, Solid Earth, 14, 311–331.