Spurenelementsignaturen in Rutil: Petrogenetische Faktoren und deren Anwendung in der Liefergebietsanalyse klastischer Sedimente

• Antragsteller: Professor Dr. Hilmar von Eynatten; Professor Dr. Thomas Zack
• Fachliche Zuordnung: Mineralogie, Petrologie und Geochemie
• Förderung: Förderung von 2003 bis 2012
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5412420

• Erstellungsjahr: 2011

Zusammenfassung der Projektergebnisse

Mit dem jetzt abgeschlossenen Projekt konnten wesentliche Aspekte der Messung, Systematik und Nutzung von Spurenelementkonzentrationen in Rutil für geowissenschaftliche Fragestellungen entwickelt und angewendet werden. Die wesentlichen Punkte umfassen: (1) Entwicklung eines Zr-in-Rutil Geothermometers und dessen Test in diversen geologischen Settings, (2) Entwicklung und Anwendung von Diskriminationsverfahren für TiO2-Polymorphe, (3) Verständnis weiterer Spurenelementsystematiken (v.a. Nb, Cr) und deren Nutzung für petrogenetische Aussagen und zur Diskriminierung der Protolithe von Rutil-führenden Metamorphiten, (4) die Anwendung der Erkenntnisse in niedrig- bis hochgradigen metamorphen Gesteinen und rezenten Sedimenten in konkreten Fallbeispielen (Erzgebirge, Zentralalpen), sowie (5) die Entwicklung eines „Rezeptes“ für die zunehmende Anwendung von Rutil in der Liefergebietsanalyse. Unsere Arbeiten zum Thema seit 2004 sind bereits ca. 250-mal zitiert worden, was die Bedeutung der Ergebnisse und deren wissenschaftliches Potential unseres Erachtens eindrucksvoll unterstreicht. Künftiges Potential sehen wir – neben weiteren Anwendungen der bisherigen Ergebnisse – vor allem in der Kombination der bisherigen Erkenntnisse zur Spurenelementsystematik in Rutil mit den neuen Möglichkeiten zur Datierung von Rutil mit mehreren Methoden (U/Pb, (U-Th)/He.

Projektbezogene Publikationen (Auswahl)

• (2004). Rutile geochemistry and its potential use in quantitative provenance studies. Sedimentary Geology, 171, 37-58
  Zack, T., von Eynatten, H., Kronz, A.
  
• (2004). Temperature dependence of Zr in rutile: empirical calibration of a rutile thermometer. Contributions to Mineralogy and Petrology, 148, 471-488
  Zack, T., Moraes, R., Kronz, A.
  
• (2005). Interactions between grain size and composition of sediments: two examples. In: G. Mateu-Figueras and C. Barceló- Vidal (eds.) Proceedings CoDaWork’05 – 2nd Compositional Data Analysis Workshop, S2-4, p.1-12, Girona
  von Eynatten, H., Tolosana-Delgado, R., Triebold, S. and Zack, T.
  
• (2006). Application of rutile thermometry to eclogites. Mineralogy and Petrology, 88, 69-85
  Zack, T., Luvizotto, G.L.
  
• (2007). Deducing source-rock lithology from detrital rutile geochemistry: An example from the Erzgebirge (Germany). Chemical Geology, 244, 421-436
  Triebold, S., von Eynatten, H., Luvizotto, G.L., Zack, T.
  
• (2009). Nb and Zr behavior in rutile during high-grade metamorphism and retrogression: An example from the Ivrea-Verbano Zone. Chemical Geology, 261, 303-317
  Luvizotto, G.L., Zack, T.
  
• (2009). Rutile crystals as potential trace element and isotope mineral standards for microanalysis. Chemical Geology, 261, 346-369
  Luvizotto, G.L., Zack, T., Meyer, H.P., Ludwig, T., Triebold, S., Kronz, A., Münker, C., Stockli, D., Prowatke, S., Klemme, S., Jacob, D.E., von Eynatten, H.
  
• (2009). Rutile occurrence and trace element behavior in medium-grade metasedimentary rocks: examples from Erzgebirge, Germany. Mineralogy and Petrology, 97, 233–249
  Luvizotto, G.L., Zack, T., Triebold, S., von Eynatten, H.
  
• (2011). Discrimination of TiO2 polymorphs in sedimentary and metamorphic rocks. Contributions to Mineralogy and Petrology, 161, 581-596
  Triebold, S., Luvizotto, G.L., Tolosana-Delgado, R., Zack, T., von Eynatten, H.