Forschungsbericht 1995-96
	Institut für Planetologie Wilhelm-Klemm-Straße 10 48149 Münster Tel.: (0251) 83 - 3 34 96 Fax (0251) 83 - 3 63 01 Geschäftsf. Dir. Prof. Dr. T. Spohn

Forschungsschwerpunkte 1995 - 1996 Fachbereich 19 - Geowissenschaften Institut für Planetologie Analytische Planetologie (Prof. Dr. E.K. Jessberger ab Okt.1996, Hdoz. Dr. A. Bischoff; Privatdozent Dr. A. Deutsch)

Stoßwellenmetamorphose von Meteoriten im Experiment

Impaktprozesse beeinflussen in entscheidender Weise die Entwicklung der Meteoriten- Mutterkörper; sie führen zur Bildung von Kratern, zur Fragmentation der Körper und zur stoßwellenmetamorphen Überprägung dieser Körper, die gefügekundliche, physikalische und chemische Änderungen in den betroffenen ("geschockten") Gesteinen verursacht. Zum Verständnis dieser Prozesse in gewöhnlichen Chondriten wurden (a) Stoßwellenexperimente und (b) Modellrechnungen durchgeführt.

(a) In Kooperation mit dem Fraunhofer-Institut für Kurzzeitdynamik (Weil am Rhein) wurden Stoßwellenexperimente an dem H6-Chondriten Kernouvé bei Drukken von 10 bis 60 GPa und Vorheiztemperaturen von 293 und 920 K durchgeführt. Ziel der licht- und elektronenmikroskopischen sowie röntgenographischen Analysen an den experimentell geschockten Proben war, die Druckkalibrierung jener lichtmikroskopischen Stoßwelleneffekte zu verbessern, die zur Charakterisierung natürlich geschockter gewöhnlicher Chondrite verwendet werden. Es zeigte sich, daß die Ausbildung einiger dieser Effekte deutlich von der Porosität der chondritischen Proben sowie von der Vorheiztemperatur abhängig ist. Durch eine Kombination von druck- und temperaturabhängigen Effekten lassen sich somit Temperatur einer chondritische Probe vor dem Impaktereignis und Stoßwellendruck abschätzen.

(b) Hugoniotkurven, die wichtigsten Materialparameter in der Stoßwellenphysik, werden zur Bestimmung des Stoßwellenspitzendrucks, zur Berechnung der Impulsdauer und der Stoßwellen- bzw. Stoßwellenresttemperatur benötigt. Für chondritisches Material wurde ein theoretisches Modell zur Berechnung von Hugoniotkurven neu entwickelt, in dem die chemische Zusammensetzung, Porosität und Vorheiztemperatur variiert werden können. Es zeigt sich, daß die Stoßwellen- und Stoßwellenresttemperaturen von der Porosität, der Art des Druckaufbaus (Impedanzvergleich - Reflexionen) und der Vorheizttemperatur abhängig sind.

Drittmittelgeber:

Deutsche Forschungsgemeinschaft

Beteiligte Wissenschaftler:

Privatdozent Dr. A. Deutsch (Leiter), Dr. R.T. Schmitt (Humboldt-Univ. Berlin), Dr. U. Hornemann (Ernst-Mach-Institut, Weil a. Rhein)

Veröffentlichungen:

Schmitt, R.T., A. Deutsch, (1995): X-ray investigation of olivine and orthopyroxene in experimentally shocked samples of the H6-chondrite Kernouvé. Lunar Planet. Sci. Conf. XXVI, 1243-1244.

--: Shock recovery experiments with the H6-chondrite Kernouvé. Int. Conf. Advanced Materials IV Cancun S19-2.1.