1.3 Milliarden Jahre alte Mikrometeorite aus Finnland - fossile Zeugen der Entwicklung des atmosphärischen Sauerstoffes

Mikrometeorite [MM] sind bis zu einem mm große extraterrestristische Objekte, die in der Stratosphäre, den Eisschilden Grönlands, der Antarktis und Arktis sowie aus rezenten Tiefseesedimenten gesammelt werden. Fossile MM sind kaum bekannt, da solche Objekte mit einem terrestrischen Alter >10 000 a gemeinhin deutliche Alterationen zeigen. Die ältesten in der Literatur erwähnten MM stammen aus einem jurassischen Horizont (» 180 Ma). 1998 wurden in Sandsteinen mit einem Sedimentationsalter ³ 1.3 Ga (Jotnische "Red Beds" im SW Finnlands) chemisch und mineralogisch unveränderte kosmische Kügelchen nachgewiesen. Kosmische Kügelchen sind MM, die beim Eintritt in die Atmorphäre aufgeschmolzen und abgeschreckt werden.

In dem Forschungsvorhaben wird die der MM-Population in den Jotnischen Sandsteinen mineralogisch-geochemische charakterisiert, um Aussagen über den extraterrestristischen Flux (Menge, Häufigkeit einzelner MM-Gruppen) vor ca. 1.3 Ga treffen zu können. über die sedimentologische Analyse der Muttergesteine sollen jene physikalisch-chemischen Bedingungen während Ablagerung und Diagenese eingegrenzt werden, welche die ausgezeichnete Erhaltung der Jotnischen MM ermöglicht haben. Zudem lassen sich durch mikrochemische Analysen der Olivine und Spinelle in den MM erstmals modellunabhängige Hinweise auf die Entwicklung des O2-Gehaltes im Mesoproterozoikum erarbeiten, da die Zusammensetzung neu kristallisierter Olivine und Spinelle in kosmische Kügelchen hauptsächlich von der Sauerstoffugazität fO2 und damit vom O2-Gehalt der Atmosphäre abhängt.

Drittmittelgeber:

Deutsche Forschungsgemeinschaft, DAAD, Geological Survey of Finland, CNRS

Beteiligte Wissenschaftler:

Priv.-Doz. A. Deutsch (Leiter), Dipl.-Geol. D. Kettrup, Prof. Dr. H. Bahlburg, Dr. L. Pesonen (Geological Survey of Finland, Espoo), Dr. P. Pihjala (Geological Survey of Finland, Espoo), Dr. E. Robin (CNRS, Gif/s/Yvette, Frankreich)

Veröffentlichungen:

Deutsch, A., A. Greshake, L. Pesonen, P. Pihlaja: Micrometeorites in the Mesoproterozoic Jotnian sandstone, Satakuna, Finland. Nature 395, 146-148 (1998)

Kettrup, D., P. Pihlaja, A. Deutsch, L.-J. Pesonen: Cosmic spherules in the Mesoproterozoic Satakunta Formation, Finland: Sedimentology of the host rocks. EUG, Terra Nova (1999)

Kettrup, D., E. Marttila, P. Pihlaja, A. Deutsch, L.-J. Pesonen: Mesoproterozoic Micrometeorites in Finland II - mode of occurrence. ESF program "Response of the Earth System to Impact Processes", workshop Impacts and the Early Earth, Cambridge, U.K. Dec. 1998

Robin, E., R. Rocchia, I. Lefevre, O. Pierrard, A. Deutsch, L.-J. Pesonen: Abundance and depth profile of Cr, Fe, Co, Ni, and Ir in cosmic spherules from the Satakunta sandstone, Finland. ESF program "Response of the Earth System to Impact Processes", workshop Impacts and the Early Earth, Cambridge, U.K. Dec. 1998