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Projekt
Die Bedeutung mikrostruktureller Deformation für die akustische Fluidisierung von Peakring-Targetgesteinen des Chicxulub-Impaktkraters
Antragsteller
Professor Dr. Falko Langenhorst
Fachliche Zuordnung
Mineralogie, Petrologie und Geochemie
Geologie
Geologie
Förderung
Förderung seit 2025
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 560578952
Im April und Mai 2016 wurden im Rahmen der IODP-ICDP-Expedition 364 die kristallinen Grundgebirgsgesteine im Peak-Ring des Chicxulub-Impaktkraters auf der Halbinsel Yucatan, Mexiko, erbohrt. Während vom Mond mehrere Multiring-Becken mit Peak-Ringen bekannt sind, ist die 200 km große Chicxulub-Struktur der einzige gut erhaltene komplexe Impaktkrater auf der Erde. Dieser Krater bietet deshalb die einzigartige Möglichkeit, die Prozesse zu studieren, die für die Aufwölbung eines kristallinen Grundgebirges verantwortlich sind. Die aufwärts gerichtete Bewegung von festen Gesteinen führten im Falle von Chicxulub zu einem vertikalen Versatz des kristallinen Grundgebirges um 2 – 3 km. Dieser Versatz von Grundgebirgsgesteinen wird durch die so genannte akustische Fluidisierung erklärt - ein Prozess, den man mit hydrodynamischen Gesetzen beschreibt. Dieser Antrag hat zum Ziel, die Deformationsprozesse und -mechanismen während der Bildung eines komplexen Impaktkraters auf der Grundlage mikrostruktureller Untersuchungen zu verstehen. Die Arbeitshypothese ist, dass die während der Stoßwellenausbreitung vorherrschenden akustischen Schwingungen zu Deformationsphänomenen in Mineralen und Verringerung der Friktion innerhalb der brekziierten Gesteine geführt haben, so dass diese „verflüssigen“ konnten. Um diese Hypothese zu testen, sollen mit Hilfe raster- und transmissionselektronenmikroskopischer Verfahren, die Gitterdefekte in Kristallen von der Bildung von typischen Stoßwelleneffekten wie Brasilianer-Zwillingen und PDFs in Quarz bis hin zu typischen kristallplastischen Defekten wie Versetzungen untersucht werden. Ebenso wichtig ist die Untersuchung der mikrochemischen und mikrostrukturellen Charakteristika von Scheradern, Kataklasiten und suevitischen Gängen im kristallinen Grundgebirge, da entlang dieser Schwächezonen lokalisierte Bewegungen stattgefunden haben. Die Beobachtungen sollen insgesamt ein grundsätzliches Verständnis der Deformationsmechanismen und -bedingungen (Verformungsraten, Drücke, Temperaturen) liefern, die während des akustischen Fließens von Gesteinen in Peak-Ringen von großen Impaktkratern stattfinden.
DFG-Verfahren
Infrastruktur-Schwerpunktprogramme
