Isostasie

Experiment

Gebirge im Modell Physikalische Modellierung Prinzip Isostasie

Einführung Erläuterungenzu diesem Applet zweites Applet

Erläuterungen:
Mit diesem Applet soll das Prinzip der isostatischen Ausgleichsbewegung eines erodierten Lithosphärenblocks schematisch verdeutlicht werden. Gemäß des Dichteunterschiedes zur Asthenosphäre nimmt ein auf dieser schwimmender Lithosphärenblock eine bestimmte Position in Bezug zur Oberfläche der Asthenosphäre (rot) ein. Hat dieser Block eine normale Höhe (durchschnittliche Lithosphärendichte) so empfinden wir dies nicht als etwas Besonderes. Ist dieser Lithosphärenteil jedoch verdickt (durch tektonische Kompression), so ragt er als Gebirge empor. Hier wird ein Paradoxon veranschaulicht, nämlich, daß ein erodiertes Gebirge (ein in der Mächtigkeit verringerter Lithosphärenblock) bedingt durch die isostatische Ausgleichsbewegung nur verhältnismäßig wenig an Höhe verliert.
Es können verschiedene Parameter eingestellt werden. Zum einem kann ein Erosionsbetrag für den dargestellten Lithosphärenblock eingestellt werden, zum anderen kann der ursprüngliche Block in einer zweiten umrisshaften Darstellung verformt (gedehnt/zusammengepresst) werden. Der Erosionsbetrag des deformierten Blocks kann -in Bezug zum undeformierten Block- auf zwei Arten eingestellt werden: Gleiche Erosionstiefe (Checkbox selektiert) oder gleiches Volumen (Checkbox nicht selektiert).
Wird die Animation gestartet, wird zunächst eine Kopie des Ausgangszustandes erstellt. Die verschiedenen Blöcke werden aus Darstellungsgründen getrennt. Anschließend werden die Blöcke der Kopie erodiert (der zu erodierende Bereich verschwindet) wodurch sie sich zu heben beginnen. Zum Vergleich werden zuletzt die Obergrenzen des unerodierten Blockensembles über dem erodierten angezeigt. Dadurch lassen sich Erosion und Betrag der isostatischen Ausgleichsbewegung vergleichen.
Allgemeine Bemerkung: Der isostatische Zustand wird mit Hilfe des Archimedischen Prinzips berechnet. Dichten und Mächtigkeiten sind jedoch nicht exakt quantitativ modelliert. Im Gegenteil: Um die verschiedenen Effekte anschaulicher zu machen, wurde der Dichtekontrast zwischen Lithosphäre und Asthenosphäre erhöht. Dadurch ragt der schematische Lithosphärenblock weiter aus der Asthenosphäre heraus.