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Projekt
Bedeutung dolomitisierter Karbonat Archive: Anwendung und Kalibration des Magnesium Isotopen Proxies
Antragsteller
Professor Dr. Adrian Immenhauser
Fachliche Zuordnung
Paläontologie
Mineralogie, Petrologie und Geochemie
Mineralogie, Petrologie und Geochemie
Förderung
Förderung von 2016 bis 2021
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 189839832
Etwa 70% der geologischen Erdgeschichte ist in Karbonat-Archiven aufgezeichnet, die nach der Ablagerung früh- bis spätdiagenetische Dolomitisierung in variablem Ausmaß erfahren haben. Während einige Autoren behaupten, dass Paläoumweltmuster in diesen Gesteinen trotz diagenetischer bis anchimetamorpher Überprägung einigermaßen gut erhalten sind, sprechen sich Andere für geochemische Alteration im offenen System und teilweiser bis vollständiger Überprägung der Proxydaten aus. Um diese widersprüchlichen Sachverhalte zu klären, schlagen wir die Erforschung der petrographischen und geochemischen Eigenschaften von (i) Kalkstein-Dolomit Übergangszonen beziehungsweise von (ii) diagenetisch stabilisierten frühdiagenetischen Dolomiten vor. Dolomite in Kalkstein-Dolomit Übergangszonen weisen eine Reihe von lateralen bis stratigraphischen Mustern auf - typischerweise in Maßstäben von wenigen Dezimetern bis wenige Zehnermeter. Die hier beabsichtigte Forschung soll feststellen, welche dieser Muster vom Ausgangsprodukt Kalkstein stammen beziehungsweise welche während der Dolomitisierung entstanden sind. Dadurch erhoffen wir uns ein entscheidendes, gründlicheres und quantitatives Verständnis der Proxydaten von dolomitisierten Kalksteinen. Die geplanten Proxies beinhalten delta13C, delta18O, 87Sr/86Sr sowie Haupt- und Spurenelementkonzentrationen und deren Verteilung in allen petrographisch relevanten Phasen. Das Hauptaugenmerk wird allerdings auf delta26Mg Isotopen liegen. Magnesium ist ein Hauptelement in Dolomit und die Untersuchung von Mg Isotopenverhältnissen (delta26Mgdol) ist ein vielversprechender Forschungsbereich. Das Mg Isotopensystem der Phanerozoischen Zeit wird immer besser verstanden, aber für Präkambrische Gesteine ist es noch wenig erforscht. Das Ziel ist es, petrographische und geochemische Resultate in Zusammenhang mit Fluidchemie und -temperatur zu setzen indem drei Paläotemperatur Proxies (Flüssigkeitseinschlüsse, Delta47, Delta17O) angewendet werden. Jeder dieser Ansätze hat Vor- und Nachteile, aber in Kombination stellen sie einen weitaus erweiterten Ansatz für einstige marine Umwelt- und diagenetische Fluidtemperaturen dar, als die Anwendung nur eines Proxies. Experimentelle Arbeiten im Kontext von DFG FOR 1644 CHARON sowie Feldstudien werden hilfreich und unterstützend bei der Bestimmung von Paläofluidtemperatur Daten sein. Die Feldarbeit wird in drei Hauptuntersuchungsgebieten mit Kalkstein-Dolomit Übergängen durchgeführt: (i) Aptische Gesteine in der Benicassim Gegend, Maestrat Becken, O. Spanien, (ii) Karbonische (Spätes Visean) Aufschlüsse der Derbyshire Plattform (Midlands, UK) und (iii) Archaische Karbonate der Dharwar Supergroup (2.7-2.6 Ga, Südindien). Weiteres Probenmaterial wird von Kooperationspartnern weltweit gestellt. Diese Studie hat das Potential eine entscheidende Verbesserung unseres Verständnisses der Phanerozoischen und Präkambrischen Erdsystementwicklung zu liefern.
DFG-Verfahren
Forschungsgruppen
