Biogener Kohlenstoff in magmatischen Mineralen und Rückschlüsse auf Erhalt und Zerstörung isotopischer Biosignaturen aus dem Hadaikum

• Antragsteller: Professor Axel Karl Schmitt, Ph.D.; Professor Dr. Mario Trieloff
• Fachliche Zuordnung: Mineralogie, Petrologie und Geochemie
• Förderung: Förderung von 2018 bis 2023
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 404682212

Nur wenige Geomaterialien sind aus der frühen Phase, in der sich Leben auf der Erde entwickelt hat, erhalten geblieben. Dazu zählen seltene Vorkommen detritischer Zirkone aus dem Hadaikum, die der Zerstörung über geologische Zeiträume entgangen sind. Diese Kristalle enthalten eine reiche Einschluss-Paragenese, aus denen sich Rückschlüsse auf ihre Bildungsbedingungen ziehen lassen. Das Vorkommen isotopisch leichten Kohlenstoffs in Graphiteinschlüssen hadaischer Zirkone wurde als Anzeichen für eine frühe Entstehung des Lebens auf der Erde herangezogen. Aufbauend auf diesen Befunden ist hier geplant, graphitische Einschlüsse aus Graniten jüngeren geologischen Alters zu untersuchen, um (1) Kriterien festzulegen, mit denen eine mögliche Überprägung dieser Einschlüsse nachgewiesen bzw. ausgeschlossen werden kann, und (2) die Entstehung magmatischen Graphits aus biogenen C-haltigen Materialien zu klären und deren Beitrag zum Kohlenstoffbestand in Magmen zu quantifizieren. Dieses Forschungsvorhaben wird erstmalig korrelierte mikroanalytische Abbildungsverfahren und räumlich hochauflösende Massenspektrometrie verwenden, um die Genese magmatischen Graphits zu klären, insbesondere in Form von Einschlüssen. Die Ergebnisse der Untersuchungen an zwei S-Typ Granitlokationen im Nordosten Nordamerikas und Mitteleuropa sollen dazu beitragen, Daten für Graphiteinschlüsse in Zirkon aus dem Hadaikum verlässlicher interpretieren zu können. Die damit einhergehende Methodenentwicklung soll in die gemeinschaftliche Suche nach weiteren C-haltigen Einschlüssen aus dem Hadaikum münden, wie sie durch ein internationales Forschungskonsortium vorangetrieben wird, das gegenwärtig weltweit die meisten hadaischen Zirkone identifizieren konnte.

• DFG-Verfahren: Schwerpunktprogramme
• Teilprojekt zu: SPP 1833: Building a Habitable Earth