Wenk, Linda

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Aktive Plattengrenzen stehen schon seit Jahren im Fokus der Forschung. Das östliche Mittelmeer bildet mit seinem komplexen tektonischen Regime und einem hohen Grad an Seismizität ein gutes Beispiel hierfür. Die dominierende tektonische Einheit bildet die Hellenische Subduktionszone, an der die Afrikanische unter die Aegäische Platte abtaucht. Als Folge dieser nordwärts gerichteten Subduktion, kam es zur Bildung eines mächtigen Sedimentkeils, dem Mittelmeerrücken-Akkretionskeil. Im Vergleich zu vielen anderen Akkretionskeilen ist der Mittelmeerrücken-Akkretionskeil ein besonders dünner Keil mit sehr geringem Öffnungswinkel. Die Keilspitze besitzt den kleinsten Hangneigungswinkel, der je bei einem Akkretionskeil dokumentiert wurde.
Eine Besonderheit des östlichen Mittelmeeres und damit auch der Hellenischen Subduktionszone sind mächtige Evaporitlagen. Diese Evaporite wurden in der Zeit des Miozäns, zwischen 5,60 und 5,32 Millionen Jahren als das Mittelmeer von den Weltozeanen abgetrennt war, im gesamten Mittelmeer abgelagert. Diese Evaporite erreichen an einigen Stellen eine Mächtigkeit von mehr als 1,8-2 km und wurden am Top des pre-Messinischen Keils abgelagert. Infolge dessen variiert auch die Ausprägung der Evaporite innerhalb des Keils.
Der Mittelmeerrücken repräsentiert auf Grund der Evaporite ein exzellentes Beispiel, um den Einfluss der Materialien auf die Keilgeometrien zu betrachten. Seit dem späten Neogen agieren die messinischen Evaporite durch ihre physikalischen Eigenschaften, u.a. deren geringer Reibungskoeffizient, als Abscherhorizont. Darüber hinaus fungieren die im Mittelmeerrücken eingebundenen Evaporite innerhalb des Sediments als impermeable Schichten, was zu Fluidüberdrücken an diesen Schichten führen kann und damit gleichzeitig mit einer Verringerung der Scherfestigkeit einhergeht, da die wirkenden Porendrücke reduzierend auf die effektiven Spannungen wirken. Die Evaporitlagen haben somit einen Einfluss auf das tektonische Verhalten, d.h. u.a. den Akkretionsmodus, den Hangneigungswinkel, die Störungsgeometrien, innerhalb des Keils, was in diesem Projekt mit Hilfe der Diskreten Elemente Methode verifiziert werden soll. Hierfür wird das kommezielle Programm PFC 2D und zu einem spätern Zeitpunkt PFC 3D verwendet. Es werden numerische Modelle erstellt und versucht mit unterschiedlichen Methoden Salz innerhalb eines sonst aus sprödem Material bestehenden Keils zu simulieren.