Untersuchungen zur Temperatur-Zeit-Abhängigkeit von radioaktiven Strahlenschäden in natürlichen Zirkonen: Voraussetzung für die Interpretation von raman-spektroskopisch bestimmten Strahlenschadensaltern

• Antragsteller: Professor Dr. Thorsten Geisler-Wierwille
• Fachliche Zuordnung: Mineralogie, Petrologie und Geochemie
• Förderung: Förderung von 2002 bis 2007
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5353495

Mit Hilfe der Ramanspektroskopie ist es möglich den Strahlenschaden (Metamiktisierung) im Zirkon, der proportional zur U- und Th-Konzentration sowie zum Alter des Zirkons ist, zu quantifizieren und daher ein radioaktives Strahlenschadens-(RSS)Alter zu berechnen. Ramanmessungen an experimentell aufgeheizten sowie natürlichen Zirkonen haben erstmals gezeigt, daß die Systematik zwischen der Frequenz und der Lebenszeit der ramanaktiven Si-O v3-Molekülschwingungen geeignet ist, Zirkone zu erkennen, die im Laufe ihrer geologischen Geschichte episodisch getempert wurden und dadurch geologisch bedeutungslose RSS-Alter liefern. Die ersten Ergebnisse zeigen auch, dass RSS-Alter in vielen Fällen als Abkühlalter interpretiert werden können. Hauptziel des beantragten Projektes ist die Schließungstemperatur für die Ausheilung verschiedener Typen von Defekten in metamikten Zirkonen experimentell zu bestimmen. Ferner sind erstmals Untersuchungen mit Hilfe der Mikro-Ramanspektroskopie, der Ionensonde und der Elektronenstrahl-Mikrosonde an kontinuierlich und episodisch getemperten Zirkonen aus verschiedenen Tiefen der Kola-Tiefbohrung bzw. aus Kontaktaureolen geplant. Die RSS-Datierung mit Hilfe der Mikro-Ramanspekroskopie hat ein großes Potential für die großräumige Charakterisierung kinematischer Prozesse, da sie im Gegensatz zur Spaltspurendatierung extrem schnell und kostengünstig durchgeführt werden kann.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen