Geochemie, Geochronologie und Kosmochemie

Die Analyse von Isotopenverhältnissen an terrestrischen und extraterrestrischen (=Meteorite und Mondproben) Materialien liefert wichtige Eckdaten zur Entschlüsselung von geologischen Prozessen auf der Erde, der Entwicklung unserer Nachbarplaneten sowie des frühen Sonnensystems. Isotopendaten in Kombination mit hochpräzisen Analysen von Spurenelementkonzentrationen an Mineralen und Gesteinen dienen dazu, die dynamische Entwicklung von Planeten zu rekonstruieren. Durch Isotopenuntersuchungen an den ältesten Mineralen der Erde konnte in Münster gezeigt werden, daß sich die erste feste Kruste auf der Erde höchstwahrscheinlich erst 50 Mio Jahre nach Entstehung unseres Planeten bildete. Mit Hilfe von radiogenen Isotopen werden wichtige geologische Ereignisse und Prozesse datiert um dann daraus die zeitliche und dynamische Entwicklung von geologischen Einheiten (z.B., Magmen, Sedimentabfolgen, Orogene) abzuleiten.

Durch ein umfangreiches Gästeprogramm hat das Zentrallaboratorium für Geochronologie (ZLG) in Deutschland eine zentrale Funktion bei der in den Geowissenschaften wichtigen Alterdatierung von Gesteinen und Mineralen. Als erstes Labor in Deutschland ist es am ZLG möglich Datierungen mit dem Lu-Hf Isotopensystem durchzuführen. Mit diesem System können erstmals fossil erhaltene Lebewesen direkt datiert werden. Isotopendaten werden weiterhin dazu benutzt um die Genese von Gesteinen und deren ultimativen Quellen zu bestimmen. Durch Modellierung von Isotopenverhältnissen ist es möglich, chemische Stoffumsätze in der Geosphäre zu quantifizieren.

Neben den radiogenen Isotopen werden auch die natürlichen Variation von ausgewählte stabile Isotopenverhältnisse untersucht (z.B. B, Cd, Ta). Aus diese Variationen können Rückschlüsse auf Prozesse bei der Diagenese, der Magmengenese, der Kondendasation der Materie im frühen Sonnensystem sowie der Interaktion von Bio- und Geosphäre gezogen werden. Zu diesen Zwecken werden auch neue analytische Methoden zur hochpräzisen Messung von Isotopen- sowie von Spurenelementverhältnissen neu entwickelt. Als erstes geowissenschaftliches Labor in Deutschland besitzt das ZLG ein Multikollector ICP Massenspektrometer mit dem es erstmals möglich ist, präzise Isotopenverhältnisse an fast allen Elementen des Periodensystems zu messen.

Drittmittelgeber:

Deutsche Forschungsgemeinschaft, DAAD, Alexander-von-Humboldt-Stiftung, Schweizer Nationalfond, National Science Foundation (USA)

Beteiligte Wissenschaftler:

J. Aggarwal, A. Baumann, M. Bröcker, K. Mezger, C. Münker, M. Rehkämper, E. Scherer

Veröffentlichungen:

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