Techniklexikon

Rheologie

Umwelt- und Geophysik, Lehre von den Fliesserscheinungen, von den Gesetzmässigkeiten des Fliessens von Flüssigkeiten, kolloidalen Systemen und Festkörpern unter der Wirkung äusserer Kräfte sowie von der Abhängigkeit dieser Gesetzmässigkeiten von der physikalischen und chemischen Struktur der fliessenden Stoffe. Kristalline Festkörper fliessen bei genügend hohen Temperaturen und langandauernden Spannungen wie sehr zähe Flüssigkeiten. Als Mechanismen für dieses Festkörperkriechen kommen Diffusionskriechen und Dislokationskriechen in Betracht. Das erstere geschieht durch Fehlstellendiffusion oder durch Diffusion entlang von Korngrenzen, während das Dislokationskriechen durch Klettern bzw. Gleiten von Versetzungen im Festkörper vonstatten geht.

Für das Beispiel der Rheologie der Erde (Erdmantel und rheologischer Teil der Erdkruste) ist der Wasseranteil durch Subduktion von Krustengestein - eine Folge der Plattentektonik - von wesentlicher Bedeutung. Eine Abschätzung der Viskosität von etwa 10²³ Pa s des Erdmantels wird aus der Hebung des fennoskandischen Schildes nach der letzten Eiszeit abgeleitet und für die Dicke der elastischen, d.h. nicht-rheologischen Lithosphäre erhält man ca. 30 km. Unterhalb dieser Tiefe sind die Erdkruste und Erdmantel zähfliessend (Geodynamik).