Experimentelle Modellierungen von Austauschreaktionen zwischen Atmosphäre und Meerwasser im Archaikum

• Antragsteller: Professor Dr. Christian Gerhard Ballhaus
• Fachliche Zuordnung: Mineralogie, Petrologie und Geochemie ; Paläontologie
• Förderung: Förderung von 2013 bis 2020
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 240900066

Die Entwicklung von Atmosphäre und Hydrosphäre über die Erdgeschichte kann nur indirekt aus Sedimenten und ihren Fossilinhalten rekonstruiert werden. Für das Phanerozoikum scheint dies relativ einfach, denn phanerozoische Sedimente und marine Fossilien ähneln modernen Sedimenten und heute lebenden Taxa. Für die frühe Erde gilt das nicht. Archaische Sedimente, die keine metamorphe Überprägung erfahren haben, sind selten. Entsprechend selten sind auch die Proxies, mit denen wir umweltrelevante Parameter wie O2- und CO2-Partialdrücke ableiten könnten. In diesem Projekt sollen natürliche und künstliche, an Fe2+ angereicherte Wässer mit reduzierten H-C-N-O Atmosphären reagiert werden. Ziel ist es, Phasen zu präzipitieren, die Vorläuferphasen heutiger Minerale in Bändereisenerzen (BIF) sein können. Aus den Ergebnissen sollen mögliche Zusammensetzungen von Hydrosphäre und Atmosphäre im Archaikum und im frühen Proterozoikum abgeleitet werden. Besonderes Augenmerk gilt allen Phasen, die unter reduzierten Bedingungen aus einem an Fe2+ (aq) angereichertem Meerwasser ausfallen können. Die Redox- und pH-Bedingungen, unter denen Fällungen induziert werden, bergen Informationen, die zur Ableitung von O2- und CO2-Partialdrücken in der Atmosphäre, sowie von Fe2+-Gehalten, Carbonat-Alkalinitäten und pH-Pufferungs-mechanismen in archaischen und proterozoischen Ozeanen dienen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen