Die Entstehung von magmatisch-hydrothermalen Erzlagerstätten von Weltrang wird weitgehend durch die effiziente Gewinnung von Metallen aus einer tiefen Magmaquelle und deren Transport durch magmatische Fluide in die darüber liegende Umgebung gesteuert. Die Prozesse, die am so genannten magmatisch-hydrothermalen Übergang stattfinden, wenn Magmen entgasen und kristallisieren, sind jedoch noch immer schlecht verstanden. Die Entwicklung eines soliden quantitativen Verständnisses dieser Prozesse erfordert daher bessere Erkenntnisse über die Verteilung der Metalle zwischen der Magmaquelle und der fluiden Phasesowie über die Stabilität der Metallkomplexe in dieser Phase. Insbesondere muss quantifiziert werden, wie sich Änderungen von Druck, Temperatur, Redoxzustand und Chemie auf die Verteilung und Speziation von Metallen in erzbildenden Fluiden auswirken. Die experimentellen Daten sind jedoch bei magmatisch-hydrothermalen Bedingungen (300-800 °C, 0.5-3 kbar) aufgrund der außergewöhnlichen experimentellen Herausforderungen im Zusammenhang mit der Entnahme von Proben aus nicht abschreckbaren volatilen Phasen eher begrenzt. Der vorliegende Antrag, der experimentelle und analytische Untersuchungen mit thermodynamischer Modellierung kombiniert, wird diese Wissenslücke durch Anwendung eines multidisziplinären experimentellen Ansatzes schließen. Wir werden uns insbesondere auf das Verhalten von As und Sb konzentrieren und darauf, wie sie die Mobilität und den Transfer der Edelmetalle Au-Ag beeinflussen, mit denen sie in zahlreichen hydrothermalen Lagerstätten assoziiert sind. Volatile (Fluide), die mit Silikatschmelzen im Gleichgewicht sind, werden durch eine Kombination von In-situ Synchrotron-Röntgenmethoden in einem hydrothermalen Autoklaven und Ex-situ Fluideinschlüssen in Form von synthetischen Fluideinschlüssen (SFI) erforscht. Spektroskopische Daten, die unter den für den magmatisch-hydrothermalen Übergang relevanten P-T-Bedingungen gewonnen wurden, werden die Speziation von Metallen identifizieren und eine thermodynamische Beschreibung des Transfers von Elementen aus der Schmelze in die volatile Phase ermöglichen. Die gewonnenen Daten werden zur Konstruktion von Massentransport- und thermodynamischen Modellen verwendet, um die Rolle granitischer Intrusionen und Fluiden als Quelle von As-Sb-Au-Ag-Metallen bei der Bildung einer Reihe hydrothermaler Erzlagerstätten, von epithermalen bis zu Au/Ag-As-Sb-Lagerstätten vom Carlin-Typ, in geringerer Tiefe zu bewerten.
Ziel dieses Projekts ist es, die 176Lu-176Hf und 238U-230Th Methodik für die Anwendung an Evaporitmineralen (Karbonat, Anhydrit, Gips, Bassanit) zu entwickeln. In Kombination würden diese Methoden das gesamte zu erwartendene Alterspektrum in der Atacama Wüste abdecken (einige Zehntausend bis Zehnermillionen Jahre).
Orogene Sb-Au-Lagerstätten sind Archive jener Prozesse, die in den Orogenen in der mittleren und unteren Kruste abliefen. Die Elemente Antimon und Gold sind zusammen mit Arsen und Schwefel typische Bestandteile der Erze dieser Lagerstätten. Sie bildeten sich bereits in der frühen Erdgeschichte (Archaikum), allerdings gibt auch geologisch junge Beispiele aus dem Phanerozoikum. Eines der Ziele dieser Arbeit ist es, den Grad der Fraktionierung von Antimon aus dem Erdmantel in die Kruste mit Hilfe von Sb-Isotopen (d. h. ?123Sb -Werten) zu ermitteln. Unsere Arbeitshypothese ist, dass die Fraktionierung von Antimon und vielleicht auch der Begleitelemente (Au, As, S) schon früh in der Erdgeschichte abgeschlossen war. Diese Hypothese lässt sich anhand der unterschiedlichen Fraktionierungsmuster von Sb überprüfen, da dieses Element sowohl in Silikatschmelzen als auch in Metallschmelzen fraktioniert. Unsere früheren Arbeiten haben bereits gezeigt, dass die Remobilisierung von Sb-Erzen große Veränderungen in Bezug auf ?123Sb verursacht. Diese Arbeit soll an archaischen und proterozoischen orogenen Lagerstätten im ukrainischen Schild durchgeführt werden. Ein weiteres Ziel ist die Untersuchung der räumlichen Variationen von Sb-Au-Lagerstätten, die sich auf verschiedenen Krustenebenen innerhalb eines Lagerstättenfelds befinden können. Unsere Arbeitshypothese ist, dass Fluide, die die Bildung dieser Lagerstätten verursachen, große Krustenvolumina durchqueren und die Minerale nacheinander ablagern, was zu systematischen Mustern in ?123Sb führt, wie sie bereits in unseren früheren Untersuchungen innerhalb einzelner Lagerstätten beobachtet wurden. Für diese Arbeit werden wir eine Gruppe von Sb-Au-Lagerstätten in den Westkarpaten verwenden. Um die Daten korrekt zu interpretieren, werden Fraktionierungsfaktoren für die Sb-Minerale benötigt. Das letzte Ziel dieser Arbeit verknüpft die Feld- und die experimentelle Arbeit und wird dazu verwendet, die Fraktionierungsfaktoren ? der Sb-haltigen Feststoffe aus der Temperaturabhängigkeit der Parameter der Mössbauer-Spektren zu berechnen.
Geogene Arsenverunreinigung (As) ist ein Problem in vielen Aquiferen in Südostasien und stellt eine Bedrohung für die Gesundheit von Millionen von Menschen dar. Das Verständnis der Mechanismen, die die As-Freisetzung im Grundwasser steuern, ist entscheidend, aber aufgrund der komplexen mineralogischen, geochemischen und hydrologischen Bedingungen oft begrenzt. Die reduktive mikrobielle Auflösung von As-haltigen Eisen(Fe)(III)-(Oxyhydr)oxid-Mineralen gekoppelt an die Oxidation von natürlichem organischen Material (NOM) ist ein bekannter Mechanismus für die As-Mobilisierung im Grundwasser. In den letzten Jahren wurden in verschiedenen Arsen-kontaminierten Aquiferen erhöhte Konzentrationen von gelöstem Methan (CH4) detektiert; das gelöste As korrelierte dabei direkt mit CH4 und Fe(II) im Grundwasser. Diese Ergebnisse werfen die Frage auf, ob CH4 als Elektronendonor für die mikrobielle Reduktion von As-haltigen Fe(III)-Mineralen dienen kann. Untersuchungen in unserem vorigen, DFG-Projekt "AdvectAs" haben Hinweise auf den Zusammenhang zwischen Fe(III)-abhängiger anaerober Oxidation von CH4 (AOM) und Mobilisierung von As im Red River Delta (Vietnam) geliefert. Mehrere Fragen blieben aber unbeantwortet: i) In welchem Ausmaß trägt Fe(III)-abhängige AOM zur As-Mobilisierung an verschiedenen Standorten im Red River Delta bei? ii) Welches sind die wichtigsten Stoffwechselwege und aktiven mikrobiellen Gemeinschaften in Aquiferen, in denen Fe(III)-abhängige AOM vorkommt? iii) Welche Identität haben die Mikroorganismen, die für die Fe(III)-abhängige AOM verantwortlich sind? Können wir sie isolieren? iv) Welche Gene und Stoffwechselwege tragen zur Fe(III)-abhängigen AOM in angereicherten Kulturen bei? Daher ist das Hauptziel dieses Projekts, die Rolle der Fe(III)-abhängigen AOM für die As-Mobilisierung im Red River Delta zu untersuchen. Um dieses Ziel zu erreichen, werden wir biogeochemische Analysen und molekularbiologische (Omics)Methoden einsetzen. Das Projekt ist in sechs Arbeitspakete (WPs) unterteilt. In den WPs 1 und 4 werden Feldkampagnen zur Probenahme durchgeführt, gefolgt von der Charakterisierung geochemischer Parameter und mikrobieller Gemeinschaften in Grundwasser und Sedimenten. WPs 2 und 5 werden sich auf die Isolierung von Fe(III)-abhängigen AOM-Mikroorganismen, die Charakterisierung ihrer Substratprofile und die Aufklärung der Stoffwechselwege und Genexpressionen der angereicherten Kulturen oder Isolate konzentrieren. WPs 3 und 6 werden die CH4-Oxidationsraten unter verschiedenen geochemischen Bedingungen quantifizieren und Metagenomik (und, falls möglich, Metatranskriptomik) ausgewählter Sedimentproben anwenden, um die dominanten und aktiven Stoffwechselwege zu identifizieren, die die As-Mobilisierung an den Feldstandorten beeinflussen. Unsere Ergebnisse werden Aufschluss über die Bedeutung der Fe(III)-abhängigen AOM zur As-Mobilisierung geben und zu unserem Verständnis der globalen Methanreduktion durch Fe(III)-abhängige AOM beitragen.
Organisches Material (OM) tritt häufig in sedimentären Erzlagerstätten auf, wird aber zumeist nicht in einen direkten genetischen Zusammenhang gebracht. Aus diesem Grunde sind neue grundlegende Erklärungsansätze vonnöten, um organisch-anorganische Wechselwirkungen in einen direkten Zusammenhang zur Bildung von Erzlagerstätten zu bringen. Es ist das Ziel dieses Forschungsantrages, den Einfluß von OM auf erzbildende Prozesse des “Kupferschiefer-Systems” zu untersuchen. Derartige neue Erkenntnisse sollen es ermöglichen, ein solches Analog auf andere schichtgebundene Erzlagerstätten zu übertragen, indem Erkenntnisse aus unterschiedlichen und neuartigen analytischen Verfahren kombiniert werden. Das “Kupferschiefer-System” hat bereits seit dem Mittelalter ökonomische Bedeutung. Bergbau auf diese Lagerstätten wird noch heute in Polen betrieben während in Deutschland derartige Aktivitäten zum Erliegen gekommen sind. Allerdings werden zur Zeit Überlegungen angestellt, die Spremberg-Lagerstätte, die sich über die brandenburgisch-sächsische Landesgrenze erstreckt, auszubeuten. Darüberhinaus werden derzeitig Kupferschiefer-Bohrungen in Thüringen abgeteuft. Ein wesentliches Merkmal des "Kupferschiefer-Systems" in Deutschland und Polen sind die geringen thermischen Überprägungen, die es erlauben, das OM mit organisch-geochemischen und bildgebenden Verfahren aufzulösen. Und es ist genau diese geringe thermische Reife des OM (frühes Ölfenster) im südlichen Brandenburg, Sachsen-Anhalt und im nordwestlichen Bayern, die den Kupferschiefer zu einem geeigneten natürlichen Laboratorium machen, um Erkenntnisse auch auf geologisch ältere Systeme mit höherer thermischer Überprägung zu übertragen und somit die Aufsuchung, Bewertung und dann auch die Ausbeutung zu verbessern. Der hier vorgeschlagene Ansatz, unterschiedliche analytische Verfahren zu kombinieren, soll bislang fehlende Erkenntnisse liefern, um organisch-anorganische Wechselwirkungen auf kleinskaligen Dimensionen besser zu verstehen. Es ist daher das Konzept, etablierte organisch-geochemische (z.B. GC-MS) und bildgebende Verfahren (organische Petrographie, REM, TEM) zu kombinieren mit neuen Methoden. Eine dieser neuen Methoden ist die Fourier-Transform Ionenzyklotronresonanz-Massenspektrometrie (FT-ICR-MS), die es ermöglicht, organische NSO-Komponenten auf ihre Bedeutung für erzbildende Prozesse zu überprüfen. Darüberhinaus sollen weitere neue Technologien eingesetzt werden: die "Scanning transmission X-ray"-Mikroskopie (STXM) sowie die "Molecular imaging"-Massenspekrometrie (MALDI-MSI), die es ermöglichen, organische Bindungstypen zu charakterisieren und die räumliche Verteilung organischer Moleküle im Zusammenhang mit Erzmineralen darzustellen.
Alkalisilikatische und karbonatitische Schmelzen bilden Intrusionskörper mit ausgeprägter vertikaler Zonierung von magmatischen Gesteinen sowie von Lagerstätten seltener Metalle. Elemente, wie z.B. Nb, Zr, Hf, SEE oder Ti, werden durch magmatische Fraktionierung sowie durch Fluide, die in verschiedenen Intrusionsniveaus ausgeschieden werden, angereichert und vertikal verteilt. Fluide, die Teil eines konvektiven Systems sind, das sich um einen abkühlenden Intrusionskörper ausbildet, überprägen die magmatischen Mineralphasen und haben einen wesentlichen Einfluss auf die post-magmatische Metallverteilung. Ein umfassendes Verständnis für die magmatische und fluidgesteuerte Anreicherung und Bildung von Mineralphasen seltener Metalle erfordert die unmittelbare in-situ-Bestimmung erzbildender seltener Metalle in Schmelz- und Fluideinschlüssen, die die gesamte lithologische Abfolge ultrabasisch-alkalischer sowie karbonatitischer magmatischer Bildungen entlang des Spektrums von Intrusionstiefen repräsentieren, sowie die Betrachung der möglichen Rolle externer Fluide während postmagmatischer Remobilisierungsprozesse. Für dieses Projekt wurden Gesteinsproben von Intrusionskörpern aus verschiedenen Tiefen zusammengestellt, die petrologisch gut voruntersucht sind und die die große lithologische Bandbreite von alkalisilikatischen und karbonatitischen magmatischen Systemen repräsentieren (Lesnaya Varaka, Afrikanda, Ozernaya Varaka, Lueshe, Alnö, Sokli and Kalkfeld). Fluid- und Schmelzzusammensetzungen werden mit Hilfe von Mikrothermometrie, Ramanspektroskopie, Elektronenstrahlmikrosondenanalytik und LA-ICP-MS Einschlussanalytik bestimmt werden. Die gewonnenen Daten zu Metallgehalten in Fluiden und Schmelzen werden durch moderne LA-ICP-MS Halogenanalytik (Cl-Br-I) an Flüssigkeitseinschlüssen sowie SIMS Halogenanalytik ((F-Cl-Br-I und d37Cl) an Apatit ergänzt, um die Herkunft der beteiligten Fluide näher eingrenzen zu können. Das Forschungsvorhaben führt damit zu einem umfassenden Verständnis des Transports und der Anreicherung erzbildender Metalle in komplexen, an alkalimagmatische und karbonatitische Intrusionen gebundene Fluidsystemen, die sich von magmatischen bis hin zu hydrothermalen Temperaturen entwickeln. Die Forschungsergebnisse stellen aber auch die Grundlage für die Entwicklung effektiverer und präziserer Verfahren in der Tiefenexploration, Lagerstättenevaluation und der resourcenschonenden Gewinnung seltener metallischer Rohstoffe von großer gesellschaftlicher Bedeutung.
Große Störungszonen vor dem apulischen orogenen Indenter im internen Bereich des Westalpenbogens haben sowohl eine NW-SE Verkürzung als auch einen vertikalen Versatz akkommodiert. Diese Störungen deformieren auch Gesteine mit alpidischen Hochdruckparagenesen. Das Hauptziel des Vorhaben ist festzustellen, wie diese Störungszonen zur Exhumierung der Hochdruckgesteine in der Sesia Zone beigetragen haben. Das vorgesehene Arbeitsgebiet eignet sich besonders gut zur Untersuchung von transpressiver Tektonik bei der Exhumierung subduzierter kontinentaler Kruste. Um die Kinematik und thermobarometrische Geschichte der Exhumierung zu rekonstruieren, sieht unser Projekt eine Kombination von strukturgeologischer Feldarbeit und mikrostrukturellen, petrologischen und geochronologischen Laborarbeiten vor. Das vorgesehene Projekt soll zwei wissenschaftliche Mitarbeiter für die Durchführung von struktur-petrologischen und strukturgeochronologischen Studien beschäftigen.
Trotz intesiver Untersuchungen an Karbonatiten und assozierten Gesteinen (ultrabasisch, basisch, alkalin) durch verschiedene geologische Untersuchungsmethoden und Disziplinen ist ihre Genese und Evolution immer noch nicht verstanden. Mehr noch, es gibt keinen Konsens, was die kritischen Voraussetzungen und Prozesse sind, die zur Mobilisierung, zur Metall-Anreicherung und Erz-Bildung führen. Hiermit schlagen wir eine Studie vor, die petrologische, geochemische, geochronologische und auch experimentelle Untersuchungen kombiniert, um die frühesten Metallanreicherungs-Prozesse in magmatischen Karbonatiten und assozierten Gesteinen zu verstehen. Der Hauptfokus liegt darin, die Zusammensetzung der primären magmatischen Schmelzen zu untersuchen und ihre Veränderung mit der Zeit zu verstehen. Dies wollen wir erreichen, indem wir mehrere ultrabasisch-basisch-alkaline-karbonatititsche Komplexe (UBAK) der Kola-Halbinsel untersuchen, die eine klassische und gut untersuchte Region dieser Gesteinen darstellt. Insbesondere wollen wir Antwort auf folgende Fragestellungen finden:1) Die Entwicklung mit der Zeit, a) innerhalb der Kola-Halbinsel (gibt es eine zeitabhängige Intrusionsrichtung, durch einen plume ausgelöst?), b) innerhalb ausgewählter Karbonatit-Massive (gibt es einen Altersunterschied zwischen den frühesten und späten Schmelzen?). Wir werden dafür hoch-präzise Datierung an frühen Gesteinen (z.B. durch Datierung von Perovskiten aus Pyroxeniten) und an späten Schmelzen (z.B. Datierung von Baddeleit und Zirkon aus Phoskoriten und Karbonatiten) durchführen.2) Wie war die Zusammensetzung der frühen Schmelzen, die heute nur noch in Einschlüssen von Kumulat-Mineralen vorhanden sind? Untersuchungen an Einschlüssen von sehr früh gebildeten Mineralen (Perowskit, Olivin, Pyroxen) werden uns die chemische Zusammensetzung dieser Schmelzen und deren Bedingungen (P, T, X, fO2) liefern.3) Geochemische Entwicklung der Gesteine und Minerale: welche Minerale (bzw. deren verschiedene Generationen) konzentrieren SEE, Nb und andere potentielle Erz-Elemente? Welche Rolle spielen Kumulate für Fraktionierungs- und Anreicherungs-Prozesse? Wir werden Kathodolumineszenz an Dünnschliffen anwenden, um verschiedene Mineralgenerationen zu erkennen, aber auch Mineralchemie (LA-ICP-MS), Isotopen (Sr, Nd, Pb) für ausgewählte Minerale (z.B. Karbonate, Apatite, Perowskite).Die frühesten Gesteine (Olivinite, Pyroxenite) enthalten häufig Perowskit und werden als Kumulate interpretiert. Das Studium der Schmelzeinschlüsse der Perowskite wird uns die Zusammensetung der Schmelzen liefern, aus denen sie gebildet wurden. Diese Information hilft uns, die an Perowskiten bestimmten Alter diesen Schmelzen zuzuordnen. Andererseits werden geochemische Untersuchungen an früh gebildeten (Olivinite, Pyroxenite) und spät gebildeten Gesteinen (Phoskorite, Karbonatite) die Rolle von Fraktionierungen, Mischungen und Entmischungen für Erzanreicherungs-Prozesse in Schmelzen im Laufe der Zeit aufzeigen.
The “Geological Map of Germany 1:1,000,000 OneGeology-Europe (GK1000-1GE)” shows Germany’s surface geology: All geological units are described by their age (stratigraphy) and composition (lithology). The geological units and terms used in this map were semantically harmonized within the OneGeology-Europe project and have been - in a number of regions - geometrically and semantically made consistent with the neighbouring OneGeology-Europe participants.
Mineralogische Daten liegen vor als Beschreibungen makro- und mikroskopischer Beobachtungen, Röntgendiffraktometrie und deren Auswertung, Infrarotspektren und deren Auswertungen. Sie sind eine spezielle Form bodenanalytischen Daten. Es handelt sich um Daten zu Böden, Gesteinen, sowie Teilmengen hiervon. Sie werden im Labor des LUNG M-V erhoben (Meß-Rohdaten, kombinierte Daten, Meßreihen, bodenkundliche, petrologische und statistische Aussagen über Daten). Sie sind verteilt abgelegt in Laborbüchern, Rohdatenfiles der Meßgeräte, Meßkurven, Spreadsheet-Daten. Es existieren Daten zur Probenvorbereitung und, falls angewendet, zu den Trennungsmitteln.
| Organisation | Count |
|---|---|
| Bund | 72 |
| Kommune | 1 |
| Land | 4 |
| Wissenschaft | 35 |
| Type | Count |
|---|---|
| Förderprogramm | 70 |
| unbekannt | 4 |
| License | Count |
|---|---|
| Geschlossen | 2 |
| Offen | 70 |
| Unbekannt | 2 |
| Language | Count |
|---|---|
| Deutsch | 67 |
| Englisch | 60 |
| Resource type | Count |
|---|---|
| Archiv | 1 |
| Datei | 1 |
| Keine | 11 |
| Webseite | 62 |
| Topic | Count |
|---|---|
| Boden | 72 |
| Lebewesen und Lebensräume | 63 |
| Luft | 12 |
| Mensch und Umwelt | 74 |
| Wasser | 21 |
| Weitere | 74 |