LA-ICPMS in-situ U-Pb-Datierung von Ilmenit (FeTiO3)

• Antragsteller: Dr. Leo Jakob Millonig, seit 11/2021
• Fachliche Zuordnung: Mineralogie, Petrologie und Geochemie
• Förderung: Förderung von 2021 bis 2023
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 492716706

Die U-Pb-Datierung mittels LA-ICPMS ist eine der populärsten und erfolgreichsten Isotopentechniken, die den Geowissenschaften zur Verfügung steht, um Zeitpunkte und Raten geologischer Prozesse einzugrenzen, dank ihrer hohen räumlichen Auflösung, guten Präzision, Schnelligkeit und relativen Erschwinglichkeit. Infolgedessen nimmt die Zahl der geochronologischen Studien in akzessorischen Mineralen wie Rutil, Apatit oder Titanit schnell zu, was das Wissen über die kleinräumigen Prozesse verbessert. Die Möglichkeit, diese Techniken in anderen Mineralen wie Ilmenit anzuwenden, ist kaum untersucht. Mehrere Studien haben jedoch gezeigt, dass Ilmenit signifikante Mengen an Zr in seinem Kristallgitter beherbergen kann und sein Zerfall zur Bildung von Sekundärphasen wie Baddeleyit, Srilankit, Zirkonolith und Zirkon führen kann. Diese Zr-reichen Minerale werden aufgrund des bevorzugten Einbaus von U in ihr Kristallgitter regelmäßig für U-Pb-Datierungen verwendet. Kürzlich wurden im Rahmen der Entwicklung neuer geochronologischer Methoden im Labor des Frankfurter Isotopen- und Elementforschungszentrums (FIERCE) einige wenige Ilmenitkristalle analysiert, um ihre Eignung für U-Pb-Datierungen zu evaluieren, was zu einem erfolgreichen Ansatz führte. Das vorgeschlagene Projekt zielt darauf ab, eine in-situ U-Pb-Datierung von Ilmenit mittels LA-ICPMS in Proben von vier Lokalitäten und Lithologien durchzuführen, deren Geochronologie bereits durch die Analyse anderer Minerale oder Isotopensysteme bekannt ist. Das angestrebte Forschungsergebnis wird ein neues geochronologisches Werkzeug bereitstellen, das aufgrund der Ubiquität von Ilmenit in verschiedenen Lithologien für eine Vielzahl von geochronologischen Forschungsfragen anwendbar ist. Wir sind der Ansicht, dass die Integration von U-Pb-Altern in die petrologische Entwicklung das Verständnis für den Ursprung und die Entwicklung von Ilmenit erheblich verbessern wird.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: USA
• Kooperationspartner: Professor Dr. Ethan Baxter
• Ehemaliger Antragsteller: Aratz Beranoaguirre, Ph.D., bis 11/2021