Elektronenstrahlmikrosonde

• Fachliche Zuordnung: Geologie und Paläontologie
• Förderung: Förderung in 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 458594072

Die ortsaufgelöste Mikroanalyse der chemischen Zusammensetzung von Feststoffen (z.B. Minerale, Gläser, Schmelzeinschlüsse) mit Hilfe der Elektronenstrahlmikrosonde (EMS) ist von fundamentaler Bedeutung und fest etablierter Bestandteil geowissenschaftlicher Forschung. Die Kombination der analytischen und bildgebenden Eigenschaften der EMS mit der Nachweisstärke der Laserablation – Induktiv gekoppelten Plasmamassenspektrometrie (LA-ICP-MS) hat dabei zu grundlegend neuen Erkenntnissen zu krustalen Fluidflußprozessen sowie der Bildung der im weltweiten Maßstab größten hydrothermalen Erzlagerstätten geführt. Dies konnte auch durch Arbeiten des Antragstellers gezeigt werden und ist wichtiger Bestandteil zukünftiger Forschungsinitiativen. Daher wird hier der Antrag für eine EMS der neuesten Generation mit signifikant verbesserten wellenlängendispersiven Spektrometern gestellt. Ein derartiges Instrument erlaubt in bislang nicht erreichter Präzision sowohl die Hauptelementanalyse komplex aufgebauter Mineralphasen als auch die Analyse niedrig konzentrierter Halogene (F, Cl). Somit können auch wasserhaltige Silikate und Phosphate, die eine Schlüsselstellung in der Rekonstruktion hydrothermaler Prozesse einnehmen, analytisch erfasst werden. Die neue EMS wird das existierende, mehr als 20 Jahre alte, Gerät ersetzen, welches zunehmend Ausfallzeiten und Kosten verursachende Reparatur- und Wartungsmaßnahmen erfordert. Ein Konsortium, bestehend aus vier Arbeitsgruppen aus den Forschungsfeldern Angewandte Mineralogie und Lagerstättenlehre, Kristallographie, Geologie sowie Mineral Resources Engineering wird das neue Instrument nutzen. Es wird Forschung in einem weiten Spektrum auf international führendem Niveau ermöglichen. Dazu zählen Arbeiten zu Geomaterialien und Geofluiden, einschließlich der Erfassung der Quellen und Fraktionierung von Halogenen in krustalen Fluiden, der Bildung großer hydrothermaler, bzw. magmatisch-hydrothermaler Erzlagerstätten, der Entstehung und Migration von Fluiden sowie des Transports von Metallen während der Metamorphose oder partiellen Schmelzbildung, aber auch während der Diagenese größerer Sedimentbecken. Geochemische Effekte der Deformation und Mobilisierung von Salzlagerstätten können erfasst werden, ebenso wie die Verteilung kritischer Hochtechnologieelemente in nicht-konventionellen Lagerstätten oder der Zusammenhang von chemischer Zusammensetzung und physikalischer Eigenschaften von SEE- und Zr-Phasen.

• DFG-Verfahren: Forschungsgroßgeräte
• Großgeräte: Elektronenstrahlmikrosonde
• Gerätegruppe: 4040 Röntgenmikrosonden
• Antragstellende Institution: Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen
• Leiter: Professor Dr. Thomas Wagner