Quelltext der Seite X-Diskontinuität

Von der '''X-Diskontinuität''' (auch: '''300-km-Diskontinuität''') wurde Anfang der 1990er Jahre erstmals berichtet.<ref name="revenaugh">Revenaugh, J. & Jordan, T. H., 1991: ''Mantle layering from ScS reverbarations 3. The upper mantle.'' In: ''Journal of Geophysical Research'', Vol. 96, pp. 19781–19810</ref> Sie stellte sich bislang als eine regional sehr beschränkte [[Seismologie|seismologische]] Grenzschicht dar, die durch eine sprunghafte Veränderung der [[seismische Welle|seismischen Geschwindigkeiten]] definiert ist. Sie wurde in Tiefen zwischen 250 und 350&nbsp;km beobachtet.

Zur Erklärung ihres Auftretens wurden in der Fachliteratur verschiedene mineralogische Hintergründe diskutiert, so etwa die [[Phasentransformation]] zu einem stark wasserhaltigen dichten Magnesium-[[Silikat]] („hydrous phase A“)<ref name="revenaugh" /> oder eine Umwandlung von orthorhombischen zu monoklinen [[Pyroxen]].<ref>Woodland, A. B., 1998: ''The orthorhombic to high-P monoclinic phase transition in Mg-Fe pyroxenes: Can it produce a seismic discontinuity?'' In: ''Geophysical Research Letters'', Vol. 25, pp. 1241–1244</ref> Beide Vorschläge erscheinen nach neueren Labormessungen als unrealistisch: Die wasserhaltige Phase erweist sich nur bis ca. 1.100&nbsp;°C als stabil und dürfte demnach einzig in [[Subduktionszone]]n beobachtbar sein, während die Pyroxen-Umwandlung einen zu geringen [[Impedanz]]kontrast erzeugt und somit die beobachtete Geschwindigkeitsänderung nicht erklären kann.<ref name="williams">Wiliams, Q. & Revenaugh, J., 2005: ''Ancient subduction, mantle eclogite, and the 300 km seismic discontinuity.'' In: ''Geology'', Vol. 33, pp. 1–4</ref>

Als alternative Erklärung gewinnt der Phasenübergang des SiO<sub>2</sub> von [[Coesit]] zu [[Stishovit]] an Bedeutung. Diese Umwandlung tritt Laborversuchen zufolge bei Drücken zwischen 8,5 und 11 G[[Pascal (Einheit)|Pa]] auf, was im Erdmantel bei Temperaturen in einem möglichen Schwankungsbereich von 1.050–1.500&nbsp;°C einem Tiefenbereich von etwa 265 bis 310&nbsp;km entspricht.<ref>Liu, J., Topor, L., Zhang J., Navrotsky, A. & Liebermann R.C., 1996: ''Calorimetric study of coesite-stishovite transformation and calculation of the phase boundary.'' In: ''Physics and Chemistry of Minerals'', Vol. 23, pp. 11–16</ref> Die Phasentransformation ist mit einem hohen Anstieg der seismischen Geschwindigkeiten von mehr als 30 % in der Lage, die seismologischen Beobachtungen zu erklären.

Die anfangs sehr umstrittene Diskontinuität ist mittlerweile in mehreren Untersuchungen in verschiedenen Regionen der Erde entdeckt worden, die zum Teil recht unterschiedlichen [[Tektonik|tektonischen]] Gegebenheiten ausgesetzt sind.<ref name="williams" /> Ein unmittelbarer Zusammenhang zu bestimmten tektonischen Rahmenbedingungen ist damit weitgehend ausgeschlossen.

== Einzelnachweise ==
<references />

== Weitere Literatur ==
* Revenaugh, J. & Sipkin, S. A., 1994: ''Mantle discontinuity structure beneath China.'' In: ''Journal of Geophysical Research'', Vol. 99, pp.&nbsp;21911–21927 (englisch)
* Deuss, A. & Woodhouse, J. H., 2002: ''A systematic search for mantle discontinuties using SS-precursors.'' In: ''Geophysical Research Letters'', Vol. 29, No. 8, {{DOI|10.1029/2002GL014768}} (englisch)
* Stixrude, L. & Lithgow-Bertollini, C., 2005: ''Mineralogy and elasticity of the oceanic upper mantle: Origin of the low-velocity zone.'' In: ''Journal of Geophysical Research'', Vol. 110, B03204, {{doi|10.1029/2004JB002965}}

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