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Gesteinsdichte

 
     
  spezifische Masse, density (engl.), im ursprünglichen Sinn der mit ρ [g/cm3] bezeichnete Quotient aus der Masse m und dem Volumen V eines Körpers: ρ = m/V. Bei Gesteinen wird zwischen der Dichte der festen Matrix (ohne Poren) sowie der Dichte des Gesteins mit luft- bzw. wassergefüllten Poren unterschieden. Mit der Dichte ρP der Porenfüllung (Fluid, Schmelze etc.) und der Dichte der festen Phasen ρfeste Phasen ergibt sich die Dichte des Gesteins:

GesteinsdichteDie Dichte eines Gesteins hängt u.a. von der Temperatur (thermische Ausdehnung), vom Druck (Kompressibilität) und der chemischen Zusammensetzung ab. Die Änderung des Volumens mit dem Druck lässt sich direkt aus der Kompressibilität β bzw. dem Kompressionsmodul berechnen. Die Änderung der Dichte mit dem Druck ρ(P) ergibt:

Gesteinsdichtemit ρ0 der Dichte bei Normalbedingungen. Für die Änderung der Dichte mit der Temperatur ρ(T) gilt entsprechend:

GesteinsdichteEs muss die Druck- und Temperaturabhängigkeit der thermischen Ausdehnung α(P, T) berücksichtigt werden. Zunehmender Druck führt zu einer Zunahme der Dichte, die thermische Ausdehnung führt dagegen zu einer Verringerung der Dichte. Abhängig vom geothermischen Gradienten und der Zusammensetzung eines Gesteins kann dies sowohl zu einer Zunahme als auch zu eine Abnahme der Dichte mit der Tiefe führen. Für viele Gesteine und übliche geothermische Gradienten wird die Dichte der Gesteine in der Erdkruste mit zunehmender Tiefe nur gering beeinflusst. Einen wesentlichen Einfluss auf die Dichte haben Mineralreaktionen und Mineralumwandlungen, z.B. Amphibolit-Eklogit-Umwandlung (Tab.). Dichte.

GesteinsdichteGesteinsdichte (Tab.): Dichte bei Normalbedingungen.
 
 

 

 

 
 
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