Leibniztag - edoc-Server der BBAW - Berlin-Brandenburgische ...

überhaupt gelungen, Brillouin-Messungen an Ferroperiklas bis zu Drücken von 82
GPa – entsprechend einer Erdtiefe von 1.870 Kilometern – durchzuführen und die
Phonengeschwindigkeiten als Funktion der Richtung zu messen. Mit seinen Experimenten
konnte Herr Marquardt den Elastizitätstensor von Ferroperriklas vollständig
beschreiben und die Anisotropie der seismischen Scher-Wellengeschwindigkeiten
bestimmen.
Für die Interpretation des mit Verfahren der geophysikalischen Tiefenerkundung
beobachteten Verhaltens seismischer Wellen im unteren Erdmantel von besonderer
Bedeutung sind dabei vor allem zwei Ergebnisse: (1) dass es im Druckbereich von 45
bis 63 GPa in Folge einer elektronischen Strukturänderung der Eisenionen im Ferroperiklas
zu einer nichtlinearen Zunahme der Dichte und Schallgeschwindigkeit
kommt und (2) dass bei höheren Drücken eine starke Anisotropie (bis zu 50%) der
Scherwellen-Geschwindigkeiten in diesem kubischen Mineral zu beobachten ist. Da
es aufgrund von Fließbewegungen im unteren Erdmantel zu einer bevorzugten Orientierung
von Ferroperiklas kommen kann, könnte dieses Phänomen die messbar
ungleichmäßige Ausbreitung von Erdbebenwellen erklären und für das aus der Geophysik
bekannte sogenannte „Shear Wave Splitting“ verantwortlich sein.
Diesen für die Geophysik und für geodynamische Modellierungen relevanten Teil
seiner Doktorarbeit hat Herr Marquardt in Science publiziert (H. Marquardt, S. Speziale,
H.J. Reichmann, D.J. Frost, F.R. Schillung & E.J. Garnero [2009]: Elastic Shear
Anisotropy of Ferropericlase in Earth’s Lower Mantle. – Science 324, 224–226). Darüber
hinaus hat er seine Forschungsergebnisse in drei weiteren Veröff entlichungen in
international führenden Fachzeitschri� en (Physics and Chemistry of Minerals; Earth
and Planetary Science Letters; Journal of Applied Physics) publiziert, in denen er jeweils
„echter“ Erstautor ist, d.h. die Ideen beigesteuert, die Experimente durchgeführt
und den Text im wesentlichen selbst verfasst hat.
Zusammenfassend lässt sich deshalb festhalten, dass Herr Marquardt ein sehr produktiver
und publikationsfreudiger Nachwuchswissenscha� ler ist, der in mehrfacher
Hinsicht Neuland betreten hat. Er hat innovative und extrem anspruchsvolle Experimente
konzipiert und selbstständig durchgeführt, neue Einblicke in die Wärmetransportprozesse
im Erdmantel ermöglicht, elastische Eigenscha� en von Einkristallen in
einem bisher nicht zugänglichen Bereich (Druck und Genauigkeit) bestimmt, wesentliche
neue Erkenntnisse mit Hilfe eines interdisziplinären Ansatzes (Einbeziehung
von Ergebnissen aus Physik, Kristallographie, Geophysik und Geodynamik)
gewonnen und dabei unser bisheriges Verständnis von Prozessen im Erdmantel deutlich
erweitert. Zu dieser bemerkenswerten Leistung gratuliert ihm die Auswahljury
für den Nachwuchswissenscha� ler-Preis ganz herzlich.
216 | Einsteintag