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2022-10-27T19:13:06Z

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Als '''lithostatischer Druck''' <math>p_\text{l}</math> rsp. <math>p_\text{lith}</math> (von [[Altgriechische Sprache|alt-]]/[[Neugriechische Sprache|neu]][[Griechische Sprache|griechisch]]: {{lang|el|λίθος}} ''lithos'' [m.] – ‚Stein‘, ‚Gestein‘) wird in [[Geophysik]], [[Geologie]] und [[Geotechnik]] jener [[Druck (Physik)|Druck]] in der [[Lithosphäre]] ([[Erdkruste]] und Teil des [[Erdmantel]]s) bezeichnet, den die darüber liegenden [[Gestein]]s<nowiki></nowiki>schichten durch ihr [[Gewichtskraft|Gewicht]] ausüben.

Dieser spezifische Druck bildet ein [[isotrop]]es [[Spannung (Mechanik)|Spannungs]]<nowiki/>feld.

== Definition ==
Bei konstanter Dichte gilt für den lithostatischen Druck:

: <math>p_\text{l} (z) = p_\text{lith} (z) = \sigma(z) = \frac{| \vec {F}_{\perp} |}{A} \ = z \cdot \rho \cdot g</math>

Bei veränderlicher Dichte gilt:

: <math>p_\text{l} (z) = g \int_{0}^{z} \rho (z)\, \mathrm dz</math>

Verwendete Größen:
: <math>p</math>: [[Druck (Physik)|Druck]]
: <math>z</math>: [[Tiefe]]
: <math>\sigma</math>: [[Spannung (Mechanik)|mechanische Spannung]]
: <math>\vec F</math>: [[Kraft]]
: <math>A</math>: [[Flächeninhalt]]
: <math>\rho</math>: [[Dichte]] des Gesteins
: <math>g</math>: [[Schwerebeschleunigung]].

Während der [[Hydrostatischer Druck|hydrostatische Druck]] mit zunehmender [[Wasser]]tiefe alle 10 m um 1 [[Bar (Einheit)|bar]] steigt, beträgt die Zunahme in Gesteinsschichten etwa das 3-Fache. Die genauen Verhältnisse hängen vor allem von der Gesteinsdichte ab, die in der Erdkruste zwischen 2 und 3,3 g/cm³ liegt ([[Sedimente und Sedimentgesteine|Sedimente]] etwa 2 g/cm³, [[Granit]]e und [[Kalkstein]] 2,7 g/cm³ und [[Gabbro]] 3,3 g/cm³).

Im [[Oberer Erdmantel|oberen Erdmantel]] sind die Gesteine abermals kompakter (bspw.: [[Olivin]] 3,3 bis 4 g/cm³, unter sehr hohem Druck sogar 5 g/cm³). Daher zählt die genaue Berechnung von inneren Drücken zu den schwierigsten Aufgaben für die [[Seismologie]] und [[Angewandte Geophysik]].

Am Übergang zwischen oberem und unterem Erdmantel – in etwa 700 km Tiefe – beträgt der Druck etwa 25 G[[Pascal (Einheit)|Pa]], was dem 250.000-fachen [[Luftdruck]] entspricht.

== Siehe auch ==
* [[Isostasie|isostatischer Druck]]
* [[Kugelschale]]
* [[Gleichgewichtsfigur]]
* [[Innerer Aufbau der Erde]]

== Weblinks ==
* [http://www.cms.fu-berlin.de/geo/fb/e-learning/petrograph/metamorphite/lesen/me_einfuehrung_5/index.html ''Ursachen der Gesteinsmetamorphose – Steuerfaktor Druck''] bei PETROgraph, [[Freie Universität Berlin]]
* [http://www.geophysik.uni-kiel.de/~sabine/DieErde/Werkzeuge/Geophysik/Z-Schalenaufbau/PT.html ''Schalenaufbau''] bei der [[Christian-Albrechts-Universität zu Kiel]]
* [http://www.uni-greifswald.de/~geo/meschede/seiten/vorlesungen/struktur/Spannungsellipsoid.html ''Spannungsellipsoid und Spannungstypen''] bei der [[Ernst-Moritz-Arndt-Universität Greifswald]]
* [http://erdwissenschaften.uni-graz.at/downloads/AllgemeineGeologie/AllgemeineGeologie19.pdf Vorlesung Allgemeine Geologie] (PDF-Datei, 864 kB) von E. Wallbrecher, [[Karl-Franzens-Universität Graz]]
* [http://erdwissenschaften.uni-graz.at/downloads/StrukturgeologieI/StrukturgeologieI_I.pdf Proseminar Strukturgeologie] (PDF-Datei, 2,25 MB) von E. Wallbrecher, Karl-Franzens-Universität Graz
* [http://www.mineral.tu-freiberg.de/petrologie/lehre/inhalt/vortraege/GK-Geologie.pdf ''Die Bestimmung von Druck und Temperatur bei der Gesteinsumwandlung (Metamorphose)''] (PDF-Datei, 7,68 MB) von Bernhard Schulz, Institut für Mineralogie, [[Technische Universität Bergakademie Freiberg]]
* [http://www.geologie.uni-bonn.de/de/html/proseminar/Metamorphose.pdf ''Metamorphose ist nicht gleich Metamorphose'' – ''Verschiedene Metamorphosetypen''] (PDF-Datei, 224 kB) von Katrin Wellnitz, Steinmann-Institut für Geologie, Mineralogie und [[Paläontologie]], [[Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn]]
* [http://institute.unileoben.ac.at/mineralogie/Raith/Petro_Metamophite_V1.pdf ''Petrologie der Magmatite und Metamorphite: Teil Metamorphite, Vorlesung 1''] (PDF-Datei, 1,5 MB) von J. G. Raith, Department Angewandte Geowissenschaften und Geophysik – Mineralogie & [[Petrologie]], [[Montanuniversität Leoben]]

[[Kategorie:Geophysik]]
[[Kategorie:Erdmantel]]
[[Kategorie:Hydraulik]]

Lithostatischer Druck - Versionsgeschichte

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