Megakristalle in quartären Basalten Nigerias als Zeugen der Kristallisation von Magma im oberen Erdmantel

• Antragsteller: Professor Gerhard Peter Brey, Ph.D.
• Fachliche Zuordnung: Mineralogie, Petrologie und Geochemie
• Förderung: Förderung von 1998 bis 2002
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5120826

Die posterosiven Basanite bis Hawaiite und ein Phonolith des Biu-Plateaus in Nigeria sind reich an Xenolithen wie Spinellherzolithen, mafischen Kumulaten und bis 10 cm großen Megakristallen von Granat, Klinopyroxen, Plagioklas, Ilmenit, Amphibol, Olivin, Spinell, seltener Korund und Zirkon, von denen zumindest ein Teil mit den Basalten kogenetisch ist und im Erdmantel kristallisierte. Neben den im Hauptantrag vorgeschlagenen Untersuchungsmethoden soll in dem Projekt mit der neu zu beschaffenden LA ICP-MS (hochempfindliche und ortsauflösende Spurenelement- und Isotopenanalyse) die angegebenen Forschungsziele intensiver und auf einer guten statistischen Basis erarbeitet werden. Die Beschaffung eines solchen Gerätes wird der geowissenschaftlichen Forschung in Frankfurt neue Möglichkeiten eröffnen. In der Mineralogie wäre dies die Rekonstruktion von Fluidtransportprozessen im oberen Erdmantel durch experimentelle Arbeiten, die Charakterisierung des physikalischen und chemischen Zustands des unteren Erdmantels und der Übergangszone durch die Analyse von Spurenelementen und Isotopenverhältnissen (Sr, Os, S) in Einschlüssen von Diamanten und die Rekonstruktion von Magmentransport und -fraktionierung im oberen Erdmantel anhand des Biu-Vulkanfeldes. Interessante Perspektiven eröffnen sich auch in der Paläontologie mit der ortsauflösenden Bestimmung von Schwefel-Isotopen in framboidalen Pyritaggregaten (Lage der Redoxgrenze in einem Ablagerungsraum) und Sr-Gehalten und Isotopen in Hartteilen von Muscheln (Ermittlung der Temperatur und Salinität feinskalig im Bereich von Jahreszeiten, Monaten und Tagen). In der Archäologie/Nummismatik kann die detaillierte Spurenelement- und Isotopenanalyse (Pb, Os für Metalle und Sr, Nd und Hf für Keramik) römischer Fundgegenstände neue Erkenntnisse zur geschichtlichen Entwicklung der Nutzung von Lagerstätten, von Herstellungsverfahren, Produktionsstätten und Handelswegen liefern.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Großgeräte: Multikollektor ICP-MS (incl. 16 % MwSt.)
• Gerätegruppe: 1700 Massenspektrometer