Other language confidence: 0.8676056100486358
Das übergeordnete Ziel des DOME SPP ist es, Lösungen für grundlegende Fragen des Elementtransports und der Mineralisierung in heterogenen chemischen Systemen zu finden, die komplex, dynamisch und hochgradig transient sind. Das Thema Erzgenese wurde lange Zeit aus einer kombinierten Feld-/Laborperspektive oder aber experimentell in vereinfachten Systemen untersucht. Selten wurden diese Techniken auf koordinierte Weise mit einer dritten Perspektive, der numerischen Prozessmodellierung, integriert. Originalität und Innovation dieses SPP liegen in der Koordination empirischer Feldstudien, die den geologischen/mineralogischen Rahmen natürlicher Erzsysteme definieren, mit experimentellen Arbeiten und numerischen Modellen, die ein quantitatives Verständnis der beteiligten Prozesse liefern. Dieser koordinierte Ansatz ist wichtig, um ein Verständnis von natürlichen Erzsystemen zu erreichen, welches z.B. dazu führt, Explorationsmodelle für tief bedeckte Lagerstätten zu entwickeln. Das Programm umfasst zwei sich ergänzende Themenbereiche: A) Erzbildende Systeme - natürliche Randbedingungen, d.h. feldbasierte Studien an beispielhaften natürlichen Systemen, B) Simulation der Prozesse - Randbedingungen der Metallmobilisierung und -ausfällung, d.h. Laborsimulationen zur Bestimmung von thermodynamischen und kinetischen Parametern, die für die thermochemisch-mechanische Prozessmodellierung von Erzsystemen benötigt werden. Das SPP wird diese beiden Bereiche integrieren, um Verbindungen und Rückkopplungen zwischen Schlüsselprozessen in Erzsystemen zu untersuchen und integrierte Modelle der Erzbildung abzuleiten.
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.
Thermoplastics are processed in a wide range of converting methods. This potential is due to their low processing temperatures and their easy modifiability to achieve application-specific properties, e.g. by adding additives or functional components to generate blends. In plastics compounding and processing, homogeneity, i.e. the mixing of the components in the plastic melt, is the most important criterion for product quality. Distributive and dispersive mixing processes can be used to homogenize the polymer blends in the molten state. For this purpose, a wide variety of mixing elements are avail-able during compounding and processing by using single- and twin-screw extruders, which can con-trol the mixing efficiency. A major challenge is both the correct design of these mixing geometries and the selection of the as-sociated process settings, which in the end have a significant influence on product quality. For the design and improvement of the mixing geometries and the associated process settings, the numeri-cal simulation of plastic melts offers to significantly reduce these design steps. For this purpose, however, the elongation and shear deformations required for the homogenization of immiscible plas-tic blends must be simulated in order to be able to specify design criteria and process settings for dynamic mixers. This is where the research project comes in, by bundling and extending the know-how of the appli-cant's research unit for predicting the mixing efficiency of heterogeneous plastic blends. The aim is to develop a general model that describes dispersive mixing as a function of break-up and coalescence processes, taking into account the intensity of different types of deformation and adhesion promot-ers. This model should also take into account non-Newtonian viscous flow behavior. To this end, basic research must first be developed in order to obtain an advanced understanding of the droplet behavior in a plastic melt as a function of different types of deformation. A special Couette rheometer is to be constructed and various geometries investigated that induce different flow fields and thus different deformations in a plastic melt. Based on these results, the model will be developed and ap-plied and validated for realistic plastics processing operations in which the mixing zone of a single-screw extruder is simulated.
Hydrothermale, orogene Au- und Au-Cu-Co-(Ni-Sb-U-SEE)-Lagerstätten sind im Paläoproterozoikum Finnlands weit verbreitet. Beide Lagerstättentypen kommen zusammen in den gleichen Wirtsgesteinen und Störungen vor. Paläoproterozoische orogene Au-Lagerstätten sind in Finnland und der ganzen Welt verbreitet und sehr gut studiert. Die große wissenschaftliche Frage für die Entstehung dieser Lagerstätten liegt in der Quelle für Fluide und Gold. Da aber orogene Au- und Au-Cu-Co-(Ni-Sb-U-REE)-Lagerstätten in Finnland eng vergesellschaftet vorkommen stellt sich die Frage, wie die Vererzung mit unterschiedlichen Metallen erklärt werden kann. Wir haben orogene Lagerstätten im zentralen Finnland ausgesucht und werden sie strukturgeologisch, petrologisch, geochemisch und geochronologisch untersuchen. Wir wollen die unterschiedlichen Mineralvergesellschaftungen charakterisieren und diese den unterschiedlichen Metallinhalten zuordnen. Mit Hilfe der petrographischen und strukturellen Beobachtungen wollen wir eine relative zeitliche Abfolge der Mineralisations- und Deformationsereignisse aufstellen. Diese Daten sollen mit absoluten Altersdaten aus der Geochronologie unterstützt werden. Geochemische Daten zu Spurenelementen, Halogengehalten und stabilen Isotopen werden herangezogen, um Informationen über die Herkunft von Fluiden und Metallen treffen zu können sowie Fällungsmechanismen in der Lagerstätte zu beleuchten. Diese Interpretation wird durch petrologische und strukturgeologische Daten unterstützt. Alle Daten werden dann integriert, um ein vollständiges genetisches Modell für die Entstehung der orogenen Au-Cu-Co-(Ni-Sb-U-SEE)-Lagerstätten zu entwickeln, das dann auch in der Erkundung solcher Lagerstätten eingesetzt werden kann. Wir erwarten wichtige neue Erkenntnisse zu hydrothermalen Prozessen und Lagerstättenbildung in Orogenen.
Massivsulfidvorkommen bilden sich auf dem Meeresboden an aktiven schwarzen Rauchern durch die Vermischung von heißen mineralreichen Fluiden mit Meerwasser. Sie bestehen hauptsächlich aus Pyrit und Chalkopyrit und enthalten wertvolle Metalle, wie zum Beispiel Kupfer. Wenn sauerstoffreiches Meerwasser in die bereits gebildeten Massivsulfidvorkommen eindringt, werden diese Sulfidminerale einer abiotischen oxidativen Verwitterung ausgesetzt. Mikrobielle Aktivität beschleunigt diesen Prozess erheblich, indem sie die Ausfällung von Sulfiden, den Metalltransport und die Mineralauflösung katalysiert. Unter bestimmten Bedingungen können sich eisenhaltige Kieselsäurekappen bilden, die zu einer sauerstoffarmen Umgebung unterhalb dieses Deckgesteins führen. Somit werden die Massivsulfide vor oxidativer abiotischer und biotischer Verwitterung geschützt, wodurch deren Lebensdauer verlängert wird. In diesem Projekt werden wir die Auswirkungen mikrobieller Aktivität auf die Bildung von Massivsulfidvorkommen, deren Transformation sowie die Auflösung von Mineralen unter oxischen Bedingungen und Bedingungen mit geringen Sauerstoffkonzentrationen untersuchen. Molekularbiologische Techniken werden mit Inkubationsexperimenten, mikrobieller Anreicherung und physiologischen Studien kombiniert. Es soll ermittelt werden, welche Mikroben in erster Linie für die Mineralumwandlung und Metallmobilisierung verantwortlich sind, Umsatzraten sowie Mineralmodifikationen werden bestimmt, um mit Hilfe von angepassten geochemischen Modellen vorherzusagen, wie sich die mikrobielle Aktivität auf die Lebensdauer von Massivsulfidvorkommen unter verschiedenen Sauerstoffbedingungen auswirkt.
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.
Die volatilen und chalkophilen Elemente Selen (Se) und Tellur (Te) sind wichtige Elemente für die Entwicklung umweltsensitiver und energieintensiver Technologien. Nichtsdestotrotz ist die Verfügbarkeit dieser Elemente äußerst begrenzt und heutzutage nur als Nebenprodukte während des Abbaus von Kupfer und Gold erhältlich. Um eine zukünftige Nachfrage zu stillen ist es wichtig die genauen Quellen dieser Elemente und deren Anreicherungsprozesse in verschiedenen Milieus besser zu verstehen. Mantelxenolithe aus Patagonien sind hierfür bestens geeignet, denn sie bewahren die Signaturen verschiedener Episoden von Schmelzverarmung und Refertilization unterschiedlicher Volumina des subkontinentalen lithosphärischen Mantels (SCLM) unter Südamerika. Kürzlich wurde vorgeschlagen, dass der SCLM unter Südamerika als „temporärer Speicher“ für Erz bildende Elemente fungieren könnte und das diese durch späteres Aufschmelzen des SCLM in die Kruste gelangen und dort angereichert werden. Dieses Projekt setzt sich deshalb zum Ziel die chalkophile Struktur, die Zusammensetzung und die Entwicklung des SCLM unter dem nördlichen und südlichen Teil Patagoniens zu untersuchen. Um die Ziele zu erreichen, werden Haupt- und Spurenelementanalysen mit radiogenen Sr-Nd-Pb Isotopenmessungen kombiniert, sowie mit neuentwickelten Methoden, welche eine gekoppelte Analyse von Se-Te Konzentrationen und präzise Se-Isotopenanalysen in sehr selenarmen Gesteinen ermöglichen. Die Ergebnisse dieses Projekts werden zu einem besseren Verständnis der Auswirkungen unterschiedlicher metasomatischer Prozesse auf die Entstehung und Verteilung chalkophiler Elemente im SCLM in Subduktionszonen führen. Ein solches Verständnis ist essentiell um die Faktoren für den Metalltransport von tiefen Mantelquellen in die obere Kruste besser zu verstehen. Die Ergebnisse werden des weiteren wichtige Abschätzungen über das Potential von Selenisotopen als Tracer für das Recycling krustaler Komponenten in den Mantel erlauben.
Die chemische Zusammensetzung hydrothermaler Fluide und Präzipitate hängt von verschiedenen Parametern und Prozessen ab, darunter die Zusammensetzung des Wirtsgesteins, die Druck- und Temperaturbedingungen, die Fluidwege im Untergrund, das Verhältnis von Wasser zu Gestein, die Phasentrennung und Phasensegregation sowie die magmatische Entgasung. Darüber hinaus ist bekannt, dass gelöste organische Moleküle (mikrobiell erzeugt oder Produkte von hydrothermal abgebautem organischem Material) teilweise starke Metallkomplexierungskapazitäten aufweisen, die den Transport und die Löslichkeit von Metallen im Vergleich zur Ausfällung erheblich beeinflussen können. Daher entstehen in Abhängigkeit von diesen Parametern und der Zeit charakteristische Signaturen der hydrothermalen Zusammensetzung. Während für viele bisher entdeckte Hydrothermalfelder die Zusammensetzung der Endbestandteile bestimmt wurde, war es oft schwierig, die Rolle einzelner Prozesse für die chemische Gesamtzusammensetzung der Fluide und der aus ihnen ausfallenden Minerale eindeutig zu bestimmen. Wir schlagen vor, sowohl Felduntersuchungen durchzuführen als auch die Rolle einzelner Parameter experimentell zu bestimmen. Wir werden die Möglichkeit untersuchen, Sr-, Li- und B-Isotopensignaturen von hydrothermalen Fluiden und Präzipitaten als Indikatoren zu verwenden, die durch bestimmte Parameter gesteuert werden. Dies wird uns helfen, die jeweilige Rolle dieser Faktoren in natürlichen Hydrothermalfeldern zu entschlüsseln und die Metallanreicherung in hydrothermalen Lösungen und Mineralisationen als Funktion der Parameter vorherzusagen. Bei der Feldarbeit werden wir uns auf langsam spreizende Rückensysteme konzentrieren, die hydrothermale Systeme beherbergen, die über längere Zeiträume (mindestens Jahrzehnte) in ihrer Aktivität und Zusammensetzung stabil sind. Damit können wir den Faktor Zeit als zusätzliche Variable ausschließen. Wir werden hierfür die Teilnahme an kommenden Fahrten zum nördlichen Mittelatlantischen Rücken und die Zusammenarbeit mit der BGR Hannover und deren Forschungsfahrten zu den deutschen Lizenzgebieten auf dem Indischen Rücken im Rahmen des INDEX-Projekts nutzen. Für die experimentellen Arbeiten werden Autoklaven mit flexiblen Goldbeuteln bei Temperaturen bis 400°C eingesetzt; hier werden die einzelnen Parameter auf ihre Effizienz bei der Metallmobilisierung und -ausfällung und die Isotopensignaturen getestet. Schließlich wird eine thermodynamische Modellierung mit Geochemists Workbench GWB zur Berechnung von Feststoff-Lösungs-Gleichgewichten und Reaktionspfaden angewandt, wobei unsere Feld- und experimentellen Daten als Basisdaten und zur Überprüfung dienen. Wir gehen davon aus, dass die Ergebnisse dieses Projekts es uns ermöglichen werden, die Kontrollfaktoren der hydrothermalen Erzbildung und der Anreicherung spezieller Metalle, die für moderne Technologien von Interesse sind, besser zu verstehen und die Erkundung solcher Lagerstätten anzuleiten.
Aktuelle Erkenntnisse legen nahe, dass tropische Ökosysteme, insbesondere tropische Wälder, eine wichtige Rolle im globalen Hg-Zyklus spielen. Aufgrund der hohen Produktivität und Litterproduktion in tropischen Wäldern findet 70% der globalen atmosphärischen (trockenen) Hg-Deposition auf Waldböden in diesen Umgebungen statt. Es besteht ein wachsendes Interesse an der Bedeutung der Bestimmung der Beziehung zwischen Hg-Akkumulation in Blättern und Blatt-/Kronenmerkmalen wie spezifischer Blattfläche (SLA) und Blattflächenindex (LAI), um globale Hg-Modelle zu Aktualisierung. Jedoch wurden diese Parameter sowie die Hg-Akkumulation in der Vegetation tropischer Wälder noch nie untersucht. Ein weiterer entscheidender Faktor, der noch nie bewertet wurde, ist der Zusammenhang zwischen der Hg-Akkumulation in den Blättern und der Wassernutzungseffizienz (WUE), die die Menge an Kohlenstoff ist, die als Biomasse pro Einheit Wasser von der Pflanze produziert wird. Stomatale Regulation spielt eine entscheidende Rolle in der WUE, da die Stomataöffnung den Wasserverlust durch Transpiration und die Menge an CO2 beeinflusst, die gewonnen wird. Da die Hg-Aufnahme auch von der stomatalen Regulation abhängt, kann die Etablierung dieser Beziehung wertvolle Einblicke in die Rolle liefern, die Dürre und eine bessere Anpassung an Dürre durch Pflanzen mit höherer WUE zukünftig bei der Hg-Assimilation in der Vegetation spielen werden.Ziel dieser Studie ist es, den Hg-Kreislauf der Vegetation in tropischen Wäldern genauer zu charakterisieren, einschließlich zwei verschiedener Waldtypen, dem tropischen trockenen Laubwald (TDBF) und dem tropischen feuchten Laubwald (TMBF). Dadurch wollen wir dazu beitragen, eine bessere Bewertung der Bedeutung tropischer Wälder im Vergleich zu nichttropischen Wäldern als Hg-Senken zu erreichen. Die vorgeschlagene Studie zielt darauf ab, zu bestimmen, wie verschiedene tropische Waldtypen und damit verbundene klimatische Bedingungen die Hg-Akkumulation in der Vegetation antreiben und wie der Transport von der Atmosphäre in den Boden stattfindet. Schließlich wird diese Studie die Hg-Akkumulation im organischen Oberboden quantifizieren und ihre Beziehung zur C-Akkumulation und Hg-Flüssen im Laubfall bestimmen, was wertvolle zusätzliche Daten für zukünftige globale Hg-Modelle liefern wird. Die Studie wird die Hg-Akkumulation in der Vegetation charakterisieren und die saisonale und räumliche Variabilität in der Hg-Ablagerung durch Laubfall bewerten. Durch den Vergleich die zwei (nahezu) extreme tropische Systeme darstellen, können wir eine einzigartige Perspektive auf die Funktionsweise tropischer Wälder gewinnen und inwieweit sie sich in Bezug auf die Hg-Akkumulation unterscheiden.
Porphyrische Erzlagerstätten sind die Hauptlieferanten von Kupfer und Molybdän und eine wichtige Rohstoffquelle für weitere Metalle und Elemente, einschließlich einiger seltener Rohstoffe wie Selen und Rhenium. Diese Lagerstätten liegen stets oberhalb von Subduktionszonen. Trotzdem ist nicht wirklich bekannt, woher letztlich die Metalle in diesen Lagerstätten stammen: Aus dem asthenosphärischen Mantel, der subduzierten basaltischen Kruste, subduzierten Sedimenten oder vielleicht der Kruste der oberen Platte. Wir werden daher experimentell die Verteilung von Cu, Mo, Ag, Au und W zwischen Eklogit, Meta-Sedimenten und Wasser-reichen Fluiden unter den Bedingungen in Subduktionszonen untersuchen. Diese Hochdruckexperimente werden quantitative Vorhersagen erlauben, in welchem Umfang die subduzierte basaltische Kruste oder subduzierte Sedimente zum Metallgehalt in porphyrischen Lagestätten beitragen. Falls Sedimente die Hauptquelle der Metalle sind und falls der Metallgehalt in den Sedimenten lokal stark variiert, erlauben diese Experimente Vorhersagen, welches Segment einer Subduktionszone wahrscheinlich größere Lagerstätten enthält. Wie im Antrag beschrieben, gibt es sehr starke geochemische Argumente dafür, dass dies bei Molybdän der Fall ist. Das Verhalten der anderen Elemente erfordert jedoch auch weitere Untersuchungen.
| Organisation | Count |
|---|---|
| Bund | 56 |
| Land | 2 |
| Wissenschaft | 31 |
| Type | Count |
|---|---|
| Förderprogramm | 54 |
| unbekannt | 5 |
| License | Count |
|---|---|
| Geschlossen | 2 |
| Offen | 57 |
| Language | Count |
|---|---|
| Deutsch | 53 |
| Englisch | 58 |
| Resource type | Count |
|---|---|
| Archiv | 1 |
| Datei | 1 |
| Keine | 3 |
| Webseite | 55 |
| Topic | Count |
|---|---|
| Boden | 59 |
| Lebewesen und Lebensräume | 54 |
| Luft | 6 |
| Mensch und Umwelt | 59 |
| Wasser | 15 |
| Weitere | 59 |