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Lexikon der Geowissenschaften: Stoßwelleneffekt

Stoßwelleneffekt, Schockwelleneffekt, Bezeichnung für Verdichtungswellen mit senkrechter Stoßfront, an der der Druck plötzlich zu einem Höchstwert ansteigt und dahinter gegen Null abnimmt (Entlastungswelle). Der Stoßwelleneffekt findet z.B. Anwendung in der Medizin zur Zertrümmerung von Nierensteinen (Biomineralogie). Dabei werden die Stoßwellen außerhalb des Körpers durch eine Funkenentladung oder Piezo-Platten (Piezoelektrizität) oder auch innerhalb des Körpers erzeugt, indem kurze Laser-Impulse in Lichtleitfasern eingekoppelt werden. Bei Meteoriten-Einschlägen bewegen sich die Stoßwellen mit schnellem Energieverlust von der Einschlagstelle konzentrisch weg. Sie erzeugen dabei innerhalb eines kurzen Zeitraumes extrem hohe Drucke und Temperaturen bis zu 1000 Kilobar (100 GPa) und 5000ºC. Die Veränderungen des Nebengesteins bezeichnet man als Impakt-, Schock- oder Stoßwellenmetamorphose. Das Nebengestein wird dabei von zahlreichen radial und konzentrisch verlaufenden Rissen durchsetzt. Mineralkörner sind geborsten und zeigen parallel laufende Rißsysteme, Druckzwillingserscheinungen und geknickte Biotit-Pakete. Mit Zunahme der Einwirkung sind die Risse und Sprünge mit Glassubstanz ausgefüllt. Es kommt zu Phasenumwandlungen und zur Bildung der Hochdruckmodifikationen des SiO2 (Coesit und Stishovit). Auch die auf der Mondoberfläche auftretenden Brekzien und Gesteinsschuttmassen (Regolith) sind auf Stoßwellen durch Meteoriteneinschläge zurückzuführen (Minerale im extraterrestrischen Raum). Stoßwelleneffekt und Stoßwellen-Metamorphose des Nebengesteins treten auch bei unterirdischen Kernreaktionen auf. Impakt. [GST]

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