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)

Freisetzung volatiler Komponenten aus natürlich und experimentell geschockten Karbonaten

Die impakt-induzierte Freisetzung volatiler Komponenten wie z.B. CO₂ ist nicht nur für die Bildung und Evolution der atmosphärischen Hüllen von terrestrischen Planeten von großer Bedeutung, sondern spielt auch in der Modellierung von Massenextiontionsphänomenen wie z.B. an der Kreide-Tertiär-Grenze eine wichtige Rolle. Zur Erfassung dieser Prozesse wurden natürlich und experimentell bei Drukken bis 60 GPa geschockte (Lasertechnik, Sprengversuche) Kalzit- und Dolomiteinkristalle sowie karbonatische Gesteine petrographisch und mikrochemisch bearbeitet; ergänzende Sauerstoff- und Kohlenstoff-Isotopenhäufigkeitsmessungen an dem residualen Material helfen, die Gasverluste zu quantifizieren. Im Gegensatz zu früheren Annahmen beginnt die Freisetzung der Gasphase aus den Karbonaten erst bei relativ hohen Stoßwellenresttemperaturen, die an den Stoßwellenspitzendruck gekoppelt sind. Experimentell lassen sich solche Temperaturen nur durch Vorheizung der Proben vor dem Schock erreichen. Der Gesamtbetrag der Dekarbonatisierung ist im Experiment relativ gering, da durch Rückreaktion der geschockten, an CO₂ verarmten Karbonate mit jenem CO₂, das beim Impaktprozeß freigesetzt wird, ein signifikanter Anteil der Gasphase sofort gebunden wird. Aufbauend auf Versuchen soll das Ausmaß dieser Reaktion bei natürlichen Impaktereignissen besser quantifiziert werden.

Drittmittelgeber:

PROCOPE, EU Human Capital and Mobility

Beteiligte Wissenschaftler:

Dr. P. Agrinier (IPG-Paris), Dr. M. Boustie (ENSMA-Portiers, LULI-Ecole Polytechnique, Paris), Privatdozent Dr. A. Deutsch (Leiter), Dr. U. Hornemann (Ernst-Mach-Institut, Weil am Rhein), Dr. I. Martinez (IPG-Paris), Prof. Dr. U. Schärer (IPG-Paris)

Veröffentlichungen:

Deutsch, A., I. Martinez, U. Schärer (1994): Shock-induced outgassing of carbonates: 60 GPa experiments and thermodynamical calculations. AGU Spring meet.(abstr.), EOS 75, Suppl. 16, 188.

Martinez, I., P. Agrinier, U. Schärer, A. Deutsch, U. Hornemann (1995): CO₂-outgassing during meteorite impact: study of experimentally and naturally shocked dolomite samples and thermodynamical modelling of impact induced decarbonatation. Int. Conf. Advanced Materials IV Cancun S19-4.6

Agrinier, P., S.R. Boyd, I. Martinez, U. Schärer, M. Javoy, A. Deutsch (1995): On the kinetics of CaO + CO2 CaCO3 and CO2 released during impact processes. Ann. Geophys. 13, Suppl. III, C 738

Martinez, I., A. Deutsch, U. Schärer, Ph. Ildefonse, F. Guyot, P. Agrinier, P. (1995): Shock recovery experiments on dolomite and thermodynamical modelling of impact induced decarbonatation, Jour. Geophys. Res. 100, B 15465-15476