Zeitlicher Ablauf von Fluid-Alterationsereignissen durch Multiskalen-Geochronologie von Uraninit und (Y, REE, U, Th) - (Nb, Ta, Ti)-Oxidmineralen: Eine Bewertung des Potenzials zur Entdeckung verborgener Fluidereignisse in der Erdgeschichte.

• Antragsteller: Professor Dr. Thorsten Geisler-Wierwille
• Fachliche Zuordnung: Mineralogie, Petrologie und Geochemie
• Förderung: Förderung seit 2020
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 457579593

Wässrige Lösungen spielen eine bedeutende Rolle für die geochemische und geodynamische Entwicklung der Erdkruste. Der zeitliche Ablauf von Fluidereignissen wird derzeit hauptsächlich anhand von Mineralen bestimmt, die unmittelbar aus diesen Fluiden präzipitiert sind und dabei messbare Mengen radioaktiver Elemente eingebaut haben, die zur Isotopendatierung verwendet werden können. Fluidereignisse können jedoch auch chemisch und isotopisch datiert werden, indem Alterationsdomänen von U- und Th-haltigen Mineralen mit mikro- und nano-analytischen Techniken analysiert werden. In diesem Projekt soll die Laserablationstechnik mit induktiv gekoppelter Plasma-Massenspektrometrie, die Elektronenstrahl-Mikrosonde, die Atomsonde und die Transmissionselektronen-Mikroskopie genutzt werden, um das Potenzial und die Grenzen der U-Pb-Datierung von Fluid-Rock-Wechselwirkungen durch chemische und isotopische U-Th-Pb-Datierung von Alterationsprodukten von Uraninit, aber vor allem von (Y,REE,U,Th)-(Nb,Ta,Ti)-Oxidmineralen (z.B. Euxenit, Fergusonit) zu evaluieren. Erste U-Th-Pb-Datierungen von Titanit, Euxenit/Aeschynit und Uraninit sowie deren Alterationsprodukte aus drei Pegmatiten des proterozoischen Evje-Iveland-Pegmatitfeldes in Südnorwegen weisen darauf hin, dass mindestens fünf verschiedene Fluid-Gesteins-Wechselwirkungsereignisse diese Pegmatite bis ins untere Eozän beeinflusst haben. Dies lässt vermuten, dass bisher nicht alle Fluid-Ereignisse in der geologischen Geschichte erkannt wurden, insbesondere wenn sie nicht mit offensichtlichen magmatischen oder tektonischen Ereignissen zusammenhängen. Die neuartige Kombination der Anwendung mikro- bis nanoanalytischer Techniken an weiteren Probe aus dem Evje-Iveland-Pegmatitfeld wird es ermöglichen, ein detaillierteres atomistisches Verständnis der Alterationsreaktion(en) zwischen wässrigen Lösungen und U/Th-haltigen, oft metamikten Mineralien und des Verhaltens von U, Th und radiogenem Pb zu bekommen. Dies ist wichtig, um die von alterierten Domänen erhaltenen U-Th-Pb-Alter auch korrekt zu interpretieren. Die systematische Datierung alterierter, U-Th-haltiger Mineralien und begleitender Alterationsprodukte bietet potentiell eine außergewöhnliche Möglichkeit versteckte geologische Ereignisse in der geologischen Geschichte zu erfassen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: Australien, Niederlande, Norwegen
• Kooperationspartner: Dr. Denis Fougerouge; Professor Oliver Plümper, Ph.D.; Ronald Werner