Fakultät für Geowissenschaften - Digitale Hochschulschriften der LMU

Geochemische Untersuchungen der tertiären Vulkanite der Hocheifel, der Heldburger Gangschar und der Fichtelgebirgszone

Porosity and permeability are both parameters which may have a considerable impact on the characteristics of a volcanic eruption. Various processes, from magmatic flow during ascent to the point of magmatic fragmentation during an explosive eruption are influenced, and sometimes even controlled by the amount of volatiles trapped in a magma’s pore space and by the efficiency of their escape. Detailed investigations of the porosity of pyroclastic rocks and its relation to the gas permeability are therefore crucial for the understanding of such processes and may provide an important database for physical models. The combination of experimental work and field investigation represents in this context an effective approach to obtain a statistically relevant amount of data on the one hand, and, on the other hand, experimentally quantify the correlation between different parameters.

For this study, density data of pyroclastic deposits from eight circum-pacific volcanoes were recalculated to porosity values using the determined matrix density of the corresponding rocks. The pyroclasts density was determined directly in the field with a method based on the Archimedean principle; the matrix density was determined in the laboratory using a He-Pycnometer. The comparison of the resulting porosity distribution histograms allows (a) the investigation of local features related to depositional mechanisms, if the distribution of single measurement points is evaluated, and (b) statements about large scale coherencies regarding the eruptive style and the explosivity of a volcano, if the compiled datasets of the volcanoes are compared.

The shape and the variance of the distribution curves, as well as the positions of the porosity peak or mean porosity values are parameters that can be used for further interpretation. The differences in the porosity distribution patterns allowed the classification of the investigated volcanoes into three groups, corresponding to their eruptive characteristics: (1) dome-building volcanoes with predominantly block-and-ash-flow activity and occasional Vulcanian explosions (Merapi, Unzen, Colima), (2) cryptodome-forming volcanoes with a subsequent lateral-blast eruption (Bezymianny, Mount St. Helens), and (3) Subplinian to Plinian explosive eruptions (Krakatau, Kelut, Augustine).

Furthermore, possible coherencies between the mean porosity values of selected eruptions and their explosivity, expressed in two different explosivity indexes, were evaluated. The ‘Volcanic Explosivity Index’ (VEI), introduced by Newhall & Self (1982), is mainly based on the volume of the erupted tephra, and shows a rough positive correlation to the mean porosity of eruptive products. A qualitative enhancement of this correlation, especially considering low-porosity, low-explosive deposits, was achieved by using the measured porosity values to determine the index of the ‘Eruption Magnitude’, introduced by Pyle 1995. Volcanoes with not only pure explosive (Vulcanian and/or Plinian) activity were found to deviate systematically from this correlation. Besides their relevance for the understanding and modeling of eruption physics, the interpretation of porosity data may help to discriminate eruption characteristics and explosivities also at historic and pre-historic eruption deposits.

The main focus of this work was the experimental investigation of the gas permeability of volcanic rocks. In order to simulate degassing processes under strongly transient conditions, the experiments were performed on a shock-tube like apparatus. The permeability of a natural porous material depends on a complex mixture of physical and textural parameters. Evidently, the volume fraction of the materials pore space, i.e. its porosity, is one of the prominent factors controlling permeable gas flow. But, as a high scatter of measured permeability values for a given porosity indicates, it seems that parameters like vesicle sizes, vesicle size distribution, vesicle sha

The focus of this work is on the investigation and the understanding of molecular adsorption at the liquid-solid interface. Unlike ultra high vacuum conditions, this highly dynamic environment gives room for multiple ways controlling the structure formation, through adapting external parameters.

In order to achieve self-assembled networks with a high degree of flexibility it was important to choose systems with weak to moderately strong binding behavior, both between molecule and substrate, and amongst the molecules. All selected molecules have mere van der Waals interaction with the substrate in common. In order to promote specific molecule-molecule interaction they are equipped with the ability to form hydrogen bonds. These bonds ideally meet the requirements for well ordered two-dimensional monolayers: On one hand, they are rendering a reorganization of networks possible due to easy connecting and disconnecting, i.e. a comparability between binding energy and thermal energy. On the other hand, they provide sufficient stability within the monolayer, and lead to a well defined geometry between neighboring molecules due to their high directionality.

Scanning Tunneling Microscopy (STM) has been proven as a very appropriate tool to investigate these self-assembled structures at the liquid-solid interface. STM provides real space images of the molecular networks with near atomic resolution.

Das Untersuchungsgebiet liegt an der französisch-schweizerischen Grenze. Es erstreckt sich in Nord-Süd-Richtung von 45°45'N nach 47°30'N und in Ost-West-Richtung von 5°30'E nach 7°00'E. Dabei umfasst es das Französische Juragebirge sowie Teile der angrenzenden Molas-se, der Subalpinen Ketten sowie der Französischen Voralpen.

Grundlage für die Beckenanalyse war die detaillierte Auswertung von 89 Erdöltiefbohrungen und die geochemische Untersuchungen von Bohrlochproben potentieller Erdölmuttergesteine. Die Ergebnisse aus den Bohrlochprotokollen und den geochemischen Untersuchungen wur-den in eine Bohrlochdatenbank aufgenommen. Zusätzlich wurden Literaturdaten zur geologi-schen Geschichte, paläogeographische Karten, Wärmeflusskarten und Bohrlochmessungen verwendet. Die Organisation dieser sehr vielfältigen und heterogenen Datenbasis erfolgte in einem paläogeographischen Informationssystem. Erst die Verwendung dieses PaläoGIS er-möglichte die detaillierte und über das gesamte Untersuchungsgebiet einheitliche Rekonstruk-tion der geologischen Ereignisse, die die Grundlage für die Modellierung der Subsidenz und der thermischen Geschichte bildete. Das PaläoGIS enthält somit alle Daten des konzeptionel-len Modells für die Durchführung der Beckenanalyse.

In einem weiteren Schritt wurden Bohrlochkorrelationen (chronostratigraphische und litho-fazielle Profile) erstellt. Diese vermitteln ein Bild der für die vorliegende Arbeit relevanten Gesteinseinheiten zur Zeit der Ablagerung und heute.

Im Anschluss daran erfolgte eine Rekonstruktion der Subsidenzgeschichte. Das konzeptionel-le Modell für die Subsidenzanalyse setzt sich in erster Linie aus der Lithostratigraphie und der Chronostratigraphie der zu untersuchenden Einheiten zusammen. Da die Auswertung der Bohrlochprotokolle zum großen Teil nur lithostratigraphische Informationen ergab, mussten in einem zweiten Schritt diese lokalen lithostratigraphischen Einheiten in ein global gültiges, chronostratigraphisches Zeitgerüst eingeordnet werden. Daneben bilden eustatische Meeres-spiegelschwankungen, paläobathymetrische Daten sowie Dichte und Porosität der beteiligten Gesteine wichtige Bestandteile des konzeptionellen Modells. Wichtigstes Ergebnis der Subsi-denzanalyse sind die Subsidenzkurven, die den rein tektonischen Anteil der Subsidenz dar-stellen. Dieser tektonische Anteil der Subsidenz wird durch Korrektur der Gesamtsubsidenz um den Einfluss der sedimentären Subsidenz gewonnen, wobei Kompaktion, eustatischen Meeresspiegelschwankungen und Paläobathymetrie berücksichtigt werden (Backstripping-Verfahren).

Diese Subsidenzkurven stellen wiederum den wichtigsten Eingangsparameter für die Model-lierung der thermischen Geschichte dar. Weitere wichtige Parameter für die numerische Mo-dellierung der thermischen Geschichte sind der Wärmefluss an der Erdoberfläche und an der Basis der Lithosphäre, Paläo-Oberflächentemperaturen sowie Wärmeleitfähigkeit und spezi-fische Wärmekapazität der beteiligten geologischen Einheiten. Ergebnis der thermischen Mo-dellierung ist u.a. die Maturität bestimmter Zielhorizonte. Die Kalibrierung des thermischen Modells erfolgt indirekt über im Labor ermittelte, geochemische Maturitätsparameter (Werte der Vitrinit-Reflexion, Tmax-Parameter).

Porosität und Permeabilität, die wichtigsten Eigenschaften eines Speichergesteins, wurden für den Horizont des Buntsandsteins aus geophysikalischen Bohrlochmessungen berechnet. Die Permeabilität wurde hierbei mit Hilfe des Tongehalts abgeschätzt.

Die flächenhafte Interpolation der zunächst punktuell vorliegenden Ergebnisse aus Geoche-mie, Subsidenzanalyse und thermischer Modellierung erfolgte mit Hilfe geostatistischer Ver-fahren (Variogramm-Analyse, Kriging, Kreuzvalidierung).

Auf Basis all dieser oben aufgeführten Untersuchungsergebnisse wurde ein Modell für die Genese von Kohlenwasserstoffen im Arbeitsgebiet erstellt. Neben reifen Muttergesteinen (Permokarbon), einem wirtschaftlichen Speichergestein (Buntsandstein) und vorhandene

The seismic waves that spread out from the earthquake source to the entire Earth are usually measured at the ground surface by a seismometer which consists of three orthogonal components (Z (vertical), N (north-south), and E (east-west) or R (radial), T (transversal), and Z (vertical)). However, a complete representation of the ground motion induced by earthquakes consists not only of those three components of translational motion, but also three components of rotational motion plus six components of strain.

Altough theoretical seismologists have pointed out the potential benefits of measurements of rotational ground motion, they were not made until quite recently. This was mainly because precise instruments to measure ground rotational motion were not available.

The measurement of rotational motion induced by earthquakes is relatively new in the field of seismology. To the best of our knowledge, the first experiment to measure ground rotational motion using rotational sensor was done by Nigbor (1994}. He successfully measured translational and rotational ground motion during an underground chemical explosion experiment at the Nevada Test Site using a triaxial translational accelerometer and a solid-state rotational velocity sensor. The same type of sensor was also used by Takeo (1998} for recording an earthquake swarm on Izu peninsula, Japan. However, because of the limitation of the instrument sensitivity, this kind of sensor was only able to sensing the rotational ground motion near the earthquake sources of other artificial sources.

Another type of rotational sensor was assembled using two oppositely oriented

seismometers. This is possible since in principle the rotational component of the ground motions is equal to half the curl of the ground velocity. This kind of sensor was intensively researched and developed by the seismology group in Institute of geophysics, Polish Academy of Sciences. However, they report several problems especially due to the small differences in the seismometer's response function. Like the solid state rotational sensors, this sensor was only able to measure rotational motion near the seismic sources.

The application of the Sagnac effect for sensing the inertial rotation using optical devices were intensively investigated, since the advent of lasers in the sixties. However, the first application of a ring laser gyroscope as a rotational sensor applied in the field of seismology was reported by Stedman et al. (1995}. Fully consistent rotational motions were recorded by a ring laser gyro installed at the fundamental station Wettzell, Germany (Igel et al., 2005). They showed that the rotational motions were compatible with collocated recordings of transverse acceleration by a standard seismometer, both in amplitude and phase. They mentioned that "standard" rotational sensors with sufficient resolution may be possible in the near future. Among the other type of rotational sensor, ring lasers seem more reliable in seismic applications since it has been provenable to sensing the ground rotational motion from near source as well as teleseismic earthquake events with a broad magnitude range (Igel et al., 2007}.

In earthquake engineering, observations of rotational components of seismic strong motions may be of interest as this type of motion may contribute to the response of structures to earthquake-induced ground shaking. Most of rotational/torsional studies of ground motion in earthquake engineering are so far still carried out by indirect

measurements. It can be done since the rotational component of motion is a linear combination of the space derivatives of the horizontal component of the motion. However, to the best of our knowledge, there are no comparison of array-derived rotation rate and direct measurement from rotational sensors mentioned in the literature.

The first objective of my thesis is to study the effect of noise and various uncertainties to the derivation of rotation rate a

The object of this thesis is the development of theoretical and experimental methods for the controlled manipulation of surfaces at the nanometer scale, including the design, construction and experimental demonstration of an atomic force microscope (AFM) based manipulator.

The transfer function description of an AFM system not only offers a theoretical dynamic characterization but, additionally, it is appropriate for the analysis of stability and controllability of different system configurations, i.e. different inputs and outputs. In this thesis, transfer functions are derived that correspond to a realistic model of the AFM sensor, including all its resonance modes and the tip-sample interaction. This theoretical description is then validated using the frequency response along an AFM cantilever.

Different experimental and control techniques have been combined in the NanoManipulator system to optimize AFM lithography. Optical video microscopy allows a fast recognition of the sample and exact positioning of the AFM tip in the particular region of interest, while UV-laser ablation offers the possibility of noncontact manipulation of a wide range of materials, including biological specimens. Two different control approaches have been implemented in the NanoManipulator system: (i) automated control using a vector-scan module, and (ii) interactive control based on the use of a haptic interface.

Using the NanoManipulator, the two different standard AFM lithography techniques based on dynamic methods (namely dynamic and modulated plowing) are compared by performing nanopatterning on thin resist films. The results reflect that modulated plowing, where the AFM tip is in permanent contact with the resist surface while the force is being modulated, offers the highest reliability, minimizing undesired side effects.

The isolation and extraction of localized regions of human metaphase chromosomes represents a promising alternative to standard methods for the analysis of genetic material. The NanoManipulator is an excellent tool for such application, as it is here illustrated by comparing AFM based mechanical dissection and noncontact ablation on side by side chromosomes. The results are analyzed in situ using AFM imaging, revealing the high precision of mechanical dissection.

Acoustical force nanolithography is a novel method for AFM based lithography where the cantilever is actuated using an acoustic wave coupled through the sample surface. The influence of acoustic wave frequency and magnitude, along with the preloading force of the cantilever are studied in detail. Acoustical force nanolithography can be used as a stand alone method or as a complement for the fine adjustment of manipulation forces.

In dieser Arbeit wurde das Wachstumsverhalten dekagonaler Quasikristalle untersucht. Zur besseren Vergleichbarkeit wurden die Experimente mit Schmelzen der Zusammensetzung Al77Co6Ni17 durchgeführt, aus welcher dekagonale Einkristalle mit einer durchschnittlichen Zusammensetzung von d-Al72Co9Ni19 gewonnen werden können. Zusätzlich wurden in dem verwandten ternären System Al-Co-Cu Züchtungsexperimente durchgeführt. Dort zeigt die dekagonale Phase der Zusammensetzung d-Al67.5Co20.0Cu12.3 ebenfalls ein kinetisch gehemmtes Wachstumsverhalten entlang der quasiperiodischen Orientierungen. Für die Ziehgeschwindigkeit bei der Züchtung von Einkristallen sind noch engere Grenzen gesetzt, als es im System d-Al-Co-Ni der Fall ist. In beiden untersuchten Systemen können die quasikristallinen Phasen nur aus Al-reichen, nichtstöchiometrischen Schmelzen gezüchtet werden, wobei sich die einzelnen Experimente über eine Dauer von mehreren Wochen erstreckten. Dies machte die Neukonstruktion einer UHV-gedichteten Wachstumskammer notwendig, um die Schmelzen vor Oxidation zu schützen. Eine freie Schmelzenoberfläche stellt für alle Wachstums- und Kinetikexperimente eine Grundvoraussetzung dar.

Aus den schon vor Beginn dieser Arbeit weitgehend beherrschten Bedingungen für die CZOCHRALSKI-Züchtung ist die ausgeprägte Wachstumsaniosotropie von dekagonalen AlCoNi-Einkristallen bekannt. Dabei beobachtet man eine hohe Wachstumsgeschwindigkeit entlang der Orientierung der zehnzähligen, periodischen Achse [00001], während das laterale Wachstum entlang der zweizähligen, quasiperiodischen Richtungen [10000] und [10-100] kinetisch gehemmt ist. An den gezüchteten Einkristallen kann das Auftreten von Flächen fünf unterschiedlicher kristallographischer Formen {h1h2h3h4h5} beobachtet werden: Das Pinakoid {00001}, das dekagonale (Haupt-) Prisma {10000} und (Neben-) Prisma {10-100}, sowie zwei dekagonale Dipyramiden {0-1-101} und {10-102}. Die am Kristallmantel beobachteten Facetten dieser Formen sind das Ergebnis von Wachstumsprozessen an der Dreiphasenkoexistenzlinie und lassen keine Rückschlüsse auf das Wachstum zu, weil sie nicht repräsentativ für das Zweiphasengleichgewicht an der Wachstumsfront sind. Den Flächen der beiden dekagonalen Dipyramiden {0-1-101} und {10-102} galt jedoch besonderes Interesse. Sie stellen die morphologische Entsprechung so genannter inclined net planes dar. Dabei handelt es sich um bezüglich der periodischen Achse [00001] geneigte Netzebenen des Quasikristalls, welche die beiden widersprüchlichen Ordnungsprinzipien der Translationsperiodizität und die Quasiperiodizität miteinander verbinden. Ihre Bedeutung ist aus Röntgenbeugungsexperimenten bekannt, wobei bisher unklar war, ob sie eine Bedeutung für das Wachstum von dekagonalen Quasikristallen haben. Die Experimente dieser Arbeit sind in zwei Gruppen untergliedert:

a. Experimente zur Morphologie gezüchteter dekagonaler Quasikristalle

b. Experimente zur Wachstumskinetik dekagonaler Quasikristalle

Zu den unter Punkt a. genannten Experimenten gehörten CZOCHRALSKI-Züchtungsexperimente in den ternären Systemen d-Al-Co-Ni und d-Al-Co-Cu und Substratexperimente unter Verwendung großvolumiger d-AlCoNi-Keime, sowie ein Kugelwachstumsexperiment. Die unter Punkt b. aufgeführten Experimente zur Wachstumskinetik beinhalteten die CZOCHRALSKI-Abreißexperimente und ergänzend Kontaktwinkelmessungen zur Bestimmung der Oberflächenenergie orientierter Quasikristalloberflächen.

Mit den CZOCHRALSKI -Züchtungsexperimenten wurde in einer Reihe von konventionellen Züchtungsexperimenten das Wachstum und die Morphologie dekagonaler Quasikristalle untersucht. Dabei war die Morphologie der Zweiphasengrenze l-s von besonderem Interesse. Hier wurde das Wachstum von Einkristallen in definierten Orientierungen [h1h2h3h4h5] durch ein schnelles Trennen des Kristalls von der Schmelze unterbrochen und ex situ untersucht, welche kristallographischen Formen {h1h2h3h4h5} an der Zweiphasengrenzfläche l-s morphologisch auft

This thesis addresses to self-contained topics and is therefore structured in tow parts. The first part describes the installation of a new seismological network for Bavaria, whereas the second part focuses on the investigation of rainfall induced seismicity near Bad Reichenhall in southeastern Bavaria.

Part 1

Because of the focus of the existing seismological stations on teleseismic and regional events, the capability of locating local earthquakes in various regions of Bavaria was quite limited. To overcome this situation 15 new stations were installed in the country. Additionally, six existing stations were updated to state-of-the-art technology in a second stage. The network geometry closely oriented on the seismicity of Bavaria, with densly spaced stations in areas were activity is high and promising scientific problems could be addressed. The software concept was, as far as possible, adopted from the GEOFON Project of th GeoFoschungsZentrum Potsdam (GFZ), which is already used for the German Regional Seismic Network (GRSN) and other European networks. This assures an easy data transfer with other services and allows the future incorporation of real-time data of the Bavarian network in an European and global seismological networks.

Part 2

In the second part of this thesis, the focus will be laid on one of the dense sub-networks in southeastern Bavaria. Here, near the town of Bad Reichenhall, a connection between rainfall and seismicity is suggested since the early 1970ties. However, because of the lack of continuous high-quality data such a correlation could never be tested by means of a physical model. In three papers the observation of above average rainfall in 2002 and associated earthquake swarms are studied in detail. Starting with an overview paper with first location results and interpretation in Chapter 3, the discussion of cluster analysis, high-precision relocation and focal-mechanism analysis in Chapter 4, and finally by statistical modeling of the relocated seismicity by means of point process modeling and pore-pressure diffusion assuming a rate-state earthquake friction model in Chapter 5.

Although, seasonal variability of seismicity related to ground water recharge and precipitation has been previously observed on regional scales, a statistically significant causal relationship between rainfall and earthquake activity for an isolated region can be shown here for the first time. The analysis of the high quality meteorological and seismic data in the Mt. Hochstaufen region yields clear evidence that tiny pore pressure changes induced by rainfall are able to trigger earthquake activity even at 4 km depth via the mechanism of fluid diffusion. Stress changes of the order of 5-13 mbar are found to trigger earthquakes. This is much less than usually produced in fluid injection experiments (several 100 bars and more), indicating an extreme sensitivity of the crust with regard to tiny changes. This might be an universal feature which can, however, only be seen in the rare occasion of an isolated but critical system, like the study area.

Although, the derived focal mechanisms indicate an influence of the Saalach Fault Zone on the stress regime of the study area, the reason for the criticality of the seismogenic volume in the Mt. Hochstaufen region is not yet finally resolved. However, the high correlation between rainfall-induced pressure changes at depth and seismicity opens the possibility of forecasting future earthquake rates on the basis of rainfall data in this region. Regarding the small volume in which the earthquakes take place, the almost yearly occurring earthquake swarms and the permanent, seismo-meteorological monitoring network, Mt. Hochstaufen provides nearly controlled experimental conditions to study fluid-induced seismicity and the physics of earthquake swarms.

Diese Arbeit behandelt den Effekt von Plumes im Erdmantel auf teleseismische Wellenfelder, also auf Wellen, die in größerer Entfernung von Erdbeben zu beobachten sind. Mantel-Plumes sind der geläufigen Vorstellung nach säulen- bzw. pilzförmige Gebilde in denen heißeres Mantelmaterial wegen des Dichteunterschieds zum umgebenden Mantel aufsteigt und nahe der Erdoberfläche Intraplattenvulkanismus erzeugt, mit Hawaii als klassischem Beispiel. Solche Plumes wurden vor langer Zeit postuliert und sind weithin in den Geowissenschaften akzeptiert. Dennoch tat sich die Seismologie, als die Disziplin, die die hochauflösendsten Bilder des Erdinnern liefert, schwer, eindeutige Abbildungen von Plumes zu liefern, welche die Existenz der in den letzten Jahren vermehrt kontrovers diskutierten Plumes beweisen könnten.

Dies liegt in erster Linie am geringen Durchmesser der Plumes bzw. dessen Verhältnis zu den Wellenlängen, die typischerweise in der globalen Seismologie betrachtet werden. Da nämlich die erwartete Größe der Plumes in der Größenordnung der Wellenlängen liegt, versagt die weithin verwendete Strahlentheorie. Deshalb wurden in der jüngsten Vergangenheit tomographische Methoden entwickelt, die der Wellennatur der Erdbebenwellen gerecht wird. Mit einer solchen tomographischen Studie konnten die Strukturen im Erdinnern unter Bereichen, wo man Plumes erwartet, bereits deutlicher und schärfer abgebildet werden, und eine Interpretation der Bilder im Sinne von Plumes wurde plausibler.

Dennoch herrschen bei Seismologen - insbesondere bei der Planung von Experimenten zur Untersuchung von Plumes - immer noch strahlentheoretische Vorstellungen vor. Systematische Untersuchungen des Wellenfeldeffektes von Plumes gab es bislang nicht. Diese Arbeit macht sich daran, diese Lücke zu schließen.

In ihr werden 3D-Computermodellierungen von globaler Wellenausbreitung durch einfache Modelle von Plumes, die sich in größeren Entfernungen des Erdbebenherdes befinden, durchgeführt. Die Ergebnisse werden dargestellt in Form von Karten, die die Laufzeitunterschiede zwischen den Ankunftszeiten von Wellen die durch ein "ungestörtes" 1D-Erdmodell und denen, die durch Modelle mit Plume-Strukturen liefen, zeigen. Genau diese Laufzeitinformation wird von üblichen Tomographiestudien verwertet. Die so gewonnen "Laufzeitschatten" der Plumes unterscheiden sich - abhängig von dem Frequenzbereich der betrachteten Wellen - z.T. deutlich von den Laufzeiten, die die Strahlentheorie vorhersagt. So kommt es zum Beispiel durch Plumes, die Niedriggeschwindigkeitskörper darstellen, zu verfrühten Ankunftszeiten. Diese völlig unintuitive Beobachtung ist aber konsistent mit der Wellentheorie. Auch die Lage der Bereiche, in denen die Laufzeiteffekte auftreten, sowie die Stärke der Effekte unterscheiden sich deutlich von strahlentheoretischen Erwartungen. Diese Information kann in Zukunft dazu genutzt werden, Experimente zur Untersuchung von Plumes zu optimieren, was wünschenswert ist, da diese in der Regel sehr aufwändig sind.

In der Arbeit werden auch Amplitudeneffekte der modellierten Plumes auf die Wellenfelder frequenzabhängig untersucht, allerdings ist hier eine unmittelbare Ausnutzung für Beobachtungen nicht gegeben, da die Effekte klein sind und Amplituden in der globalen Seismologie schlechter bestimmt bzw. mit solchen aus Referenzmodellen verglichen werden können. Signifikante Wellenformeffekte waren bei den verwendeten isotropen Plume-Modellen nicht zu beobachten.

Die Untersuchungen sind eingebettet in eine umfassende Betrachtung des Problems der seismischen Abbildung von Plumes. Die Ergebnisse - obwohl durch die Verwendung eines nur von der Tiefe abhängigen Erdmodelle nicht plume-spezifisch – werden anhand des Island-Plumes dargestellt und in Zusammenhang mit den für diesen Plume offenen Fragestellungen diskutiert.