Neues Forschungsgerät kann Jahrmillionen altes Gestein entziffern

Drei Forscherinnen hinter dem neuen Forschungsgerät
Ein neues Forschungsgerät soll bei der Untersuchung von Jahrmillionen alten Gesteinen helfen. Das Therm-Ionen-Massenspektrometer (TIMS) am Institut für Mineralogie soll für hochpräzise Isotopenmessungen eingesetzt werden.

„Von diesem Gerät erhoffen wir uns eine dreifach genauere Datierung“, erklärt Prof. Marion Tichomirowa, Leiterin des Isotopenlabors am Institut für Mineralogie. „Es wird für hochpräzise Isotopenmessungen eingesetzt, um die Geschichte von Gesteinen noch besser zu verstehen.“ Eine der Fragen, die sich mit Hilfe der Isotopengeochemie beantworten lassen, ist das Alter von Gesteinen. Das Institut nutzt dafür die „innere Uhr“ von in Gesteinen eingebauten Mineralen wie z.B. Zirkon. Obwohl Zirkonkörner in der Regel sehr klein sind (0,1–0,3 Millimeter lang), enthalten sie Informationen über die Jahrmilliarden lang währende Geschichte von Gesteinen. Zunächst müssen Zirkone aufwändig aus dem Gestein heraus präpariert werden, denn sie sind selten. Etwa zwei Kilogramm Gestein werden benötigt, um etwa hundert Mineralkörner zu erhalten. Jedes Gestein durchläuft eine Entwicklungsgeschichte. So kann eine Vulkan-Lava durch Absinken in tiefere Bereiche der Erdkruste in einen Mineralien-Gneis umgewandelt werden, der später an die Erdoberfläche zurück „wandert“ und dort zu „Sand“ verwittert. Jeder Zirkonkristall bewahrt die Erinnerung an diese komplexe Geschichte auf eigene (individuelle) Art.

Neben der Datierung von Gesteinen kann man mittels Isotopenuntersuchungen Herkunftsanalysen durchführen. So kann man z. B. Migrationspfade von heimischen Fledermäusen feststellen, die zum Teil bis nach Skandinavien reichen. Fokus der Isotopenuntersuchungen sind jedoch geologische Fragestellungen, z. B. ob die Schmelze eines Granites aus dem Erdmantel (d.h. meist aus einer Tiefe von mehr als 50 Kilometern) oder aus deutlich geringeren Tiefen der Erdkruste stammt.

Die Kosten für das neue Massenspektrometer in Höhe von ca. 700.000 Euro werden zur Hälfte vom Sächsischen Ministerium für Wissenschaft und Kunst (SMWK) und von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) übernommen. Das neue Massenspektrometer wird in den nächsten Wochen installiert und getestet.

Weitere Informationen: https://tu-freiberg.de/fakultaet3/mineralogie/geochemie/labor-fuer-isotopengeochemie-und-geochronologie

Ansprechpartner: 
Prof. Marion Tichomirowa, Telefon 03731 / 39-3528