FTIR-Spektrometer
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Das Gerät wurde zunächst analytisch etabliert, indem Referenzproben mit sehr guter Reproduzierbarkeit nachvermessen wurden. Diese Proben waren zuvor an einem bereits etablierten mikro-FTIR Gerät der BGR gemessenen worden. Anschließend wurden an dem Gerät im Rahmen einer Dissertation mittels IR der Anteil und die Veränderungen von Polymeren, die mit Zement gemischt wurden, untersucht. Es ging dabei um die Fragestellung, inwieweit die Polymere vom Typ Poly (n-butyl acrylate-co-t-butyl acrylate) das Abbindeverhalten kinetisch beeinflussen und inwieweit Festigkeitseigenschaften (vor allem Abrasionsverhalten) sich ändern. Mehrere Forschungsarbeiten hatten zum Ziel, die thermische Reife sehr kleiner organischer Partikel (die für lichtmikroskopische Untersuchungen wie Vitrinitreflexion nicht geeignet sind) zu erfassen. Die aus den FTIR-Messungen gewonnenen Ergebnisse wurden zur Kalibrierung eines Versenkungs- und Temperaturmodells deutscher Erdöl- und Erdgasmuttergesteine verwendet und mit dem Gerät gewonnene Messungen genutzt, um das Verhältnis aromatischer und aliphatischer Anteile am Kerogen in Erdölmuttergesteinen im Oman zu bestimmen. Somit konnten Abschätzungen hinsichtlich der thermischen Reife der entsprechenden Karbonate getroffen werden. Eine weitere erfolgreiche Anwendung betraf µ-FTIR Messungen an Kalzitadern, mit dem Ziel, mikrostrukturelle Interpretationen hinsichtlich der Identifizierung von Mikrostyloliten zu vervollständigen. Weitere Anwendungen betrafen die detaillierte Charakterisierung von Kerogen und Kohlen. Mithilfe verschiedener FTIR-Analysemethoden (Transmission, Reflexion, ATR) wurde die chemische Zusammensetzung von Kohlen sowie deren Änderung mit zunehmender Reife erfasst. Verschiedene Mazerale einer Reifeserie deutscher Kohlen wurden unter Verwendung unterschiedlicher FTIR-Analysemethoden (µ-Transmission, µ-Reflektion, ATR) auf chemisch-strukturelle Änderungen mit zunehmender Reife untersucht. 10 Proben des Jurassischen Posidonienschiefers aus verschiedenen Lokationen in Westeuropa wurden mit Hilfe des FT-IR Gerätes untersucht. Dazu standen sowohl Gesamtproben als auch isoliertes Kerogen zur Verfügung. Mit Hilfe dieser Analysen und in Kombination mit pyrolytischen Verfahren gelang eine geochemische Quantifizierung des Beitrages von aliphatischen C-H-Bindungen, aromatischen C=C-Bindungen und funktionellen Sauerstoffgruppen in Form von C=O-Bindungen für Proben unterschiedlicher thermischer Reife. Überraschend war dabei, dass der aliphatische Anteil zunächst gegenüber dem aromatischen zunimmt, bevor er – wie erwartet – zu sehr hoher thermischer Reife hin (Anthrazit-Stadium) abnimmt.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
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(2014): Changes in fluid pathways in a calcite vein mesh (Natih Formation, Oman Mountains): Insights from stable isotopes. Geofluids Volume 14, Issue 4, pages 391–418
Max Arndt, Simon Virgo, S. F. Cox, Janos Urai
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(2016): Hydrocarbon generation and migration under a large overthrust: The carbonate platform under the Semail Ophiolite, Jebel Akhdar, Oman. International Journal of Coal Geology
A. Grobe, J. Urai, R. Littke, N.K. Lünsdorf
