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)

Experimentelle Stoßwellenmetamorphose von Gesteinen und Mineralen

Stoßwelleneffekte in gesteinsbildenden Mineralen wie z.B. Quarz sind diagnostische Kriterien für Impaktprozesse und können als empirisch kalibrierte Stoßwellenbarometer zur Abschätzung des Drucks in natürlich geschockten Gesteinen genutzt werden. Zur Kalibrierung von Schockeffekten in Quarz und zum besseren Verständnis ihrer Bildungsbedingungen wurde eine Serie von Stoßwellenexperimenten in Zusammenarbeit mit dem Ernst-Mach-Institut in Weil am Rhein durchgeführt. Das geschockte Material wurde kristalloptisch, röntgenographisch und mit dem TEM analysiert. In einem laufenden Teilprojekt steht die stoßwellen-induzierte Bildung von Gesteinsschmelzen im Mittelpunkt. Um die hohen, zur Aufschmelzung von granitischem Material notwendigen Resttemperaturen zu erreichen, erfolgt der experimentelle Schock bei Drucken von 85 GPa und Vorheiztemperaturen von 840° C. Mikrochemische und petrologische Untersuchungen an den rückgewonnenen Proben zeigen, daß in der abgeschreckten Schmelze dendritrisch geformte Spinelle mit ungewöhnlichen Zusammensetzungen kristallisieren. Derartige Spinelle kennt man aus dem Haughton-Krater, Kanada, doch ließen sich bislang ihre Bildungsbedingungen nicht eingrenzen. Mit den genannten Versuchseinrichtungen wurde zudem eine Vorstudie zur Änderung der magnetischen Eigenschaften eines Diabases aus Finnland infolge von Stoßwellendruck und Resttemperatur durchgeführt. In diesem Gestein ist Magnetit der Hauptträger der Magnetisierung. Hochauflösende TEM-Untersuchungen an Magnetit aus den geschockten Gesteinen sollen zum besseren Verständnis der beobachteten Zunahme der NRM beitragen.

Drittmittelgeber:

Deutsche Forschungsgemeinschaft, Deutscher Akademischer Austauschdienst

Beteiligte Wissenschaftler:

Privatdozent Dr. A. Deutsch (Leiter), Dr. F. Langenhorst (Humboldt-Univ. Berlin), Dr. U. Hornemann (Ernst-Mach-Institut, Weil am Rhein), Dipl.-Min. Ch. Schrand, Dr. L. Pesonen (Geological Survey Finland, Espoo)

Veröffentlichungen:

Schrand, Ch., A. Deutsch, U. Hornemann (1996): 85 GPa shock recovery experiments on granitic rock samples: On the development of extremely heterogeneous "biotite" impact melt glass. Lunar Planet. Sci. Conf. XXVII, 1145-1146.

Schrand, Ch., A. Deutsch (1996): Phase transformations in pre-heated granitic rock samples in shock recovery experiments at 85 GPa: Formation of shock-generated crystals. Meteoritics & Planet. Sci. 31, suppl., A124-A125.

Grieve, R.A.F., F. Langenhorst, D. Stöffler (1996): Shock metamorphism of quartz in nature and experiment: II. Significance in geoscience (invited review). Meteoritics & Planet Sci 31: 6-35

Pesonen, L.J., A. Deutsch, U. Hornemann, F. Langenhorst (1997): Magnetic properties of diabase samples shocked experimentally in the 4.5 to 35 GPa range. Lunar Planet. Sci. Conf. XXVIII, 1087-1088