Kategorie: Mineralogie

Geochemie / Geologie / Mineralogie

Der Stein, der Wolken macht

Feldspat ist ein ganz gewöhnliches, unscheinbares Mineral, das ungefähr die Hälfte der Erdkruste ausmacht – doch in unserer Atmosphäre spielt Feldspat eine überraschend wichtige Rolle. Feines Feldspat-Mehl, das durch die Luft geweht wird, hat nämlich einen entscheidenden Einfluss auf die Bildung von Eiswolken. An Partikeln aus Feldspat können sich Wassermoleküle viel besser anlagern als an anderen Partikeln. So werden winzige Feldspat-Teilchen zu hervorragenden Nukleationskeimen, an denen Wassermoleküle klebenbleiben und gefrieren, sodass schließlich eine Wolke am Himmel entsteht. Warum gerade Feldspat diese bemerkenswerte Fähigkeit hat, Wasser so effektiv an sich zu binden und dadurch Wolkenbildung zu ermöglichen, war bisher nicht klar. DIE TH Wien hat nun eine Antwort gefunden.

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Hydrologie / Isotopengeochemie / Kristallographie / Mineralogie / Ozeanographie / Petrologie / Sedimentologie

600 Millionen Jahre altes Ozeanwasser aus dem Himalaya liefert Hinweise auf die Vergangenheit der Erde

Hoch oben im Himalaya haben Wissenschaftler am Indian Institute of Science (IISc) und an der Niigata University in Japan Wassertropfen entdeckt, die in Mineralablagerungen eingeschlossen waren und wahrscheinlich von einem vor etwa 600 Millionen Jahren existierenden Urmeer stammen. Die Analyse der Ablagerungen, die sowohl Calcium- als auch Magnesiumcarbonate enthielten, ermöglichte dem Team auch eine mögliche Erklärung für Ereignisse, die zu einem bedeutenden Sauerstoffereignis in der Geschichte der Erde geführt haben könnten.

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Angewandte Geologie / Bodenkunde / Geochemie / Geologie / Isotopengeochemie / Kristallographie / Lagerstättenkunde / Mineralogie / Petrologie / Tektonik / Vulkanologie

Diamanten tauchen in Zyklen aus dem Erdmantel auf

Diamanten entstehen in über 150 Kilometern Tiefe im oberen Erdmantel. In einigen Bereichen der Erde werden sie bei vulkanischen Eruptionen eingebettet in Kimberlit-Magmen explosionsartig an die Erdoberfläche befördert. Dass diese Ereignisse rund 30 Millionen Jahre nach dem Auseinanderbrechen von Erdplatten auftreten, wie sie ablaufen und weshalb das auch in großen Entfernungen von den Bruchzonen passiert, erklärt eine aktuelle Studie im Fachmagazin Nature. Zu dem internationalen Forschungsteam gehören auch Sascha Brune und Anne Glerum vom Deutschen GeoForschungsZentrum (GFZ).

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Geochemie / Geologie / Isotopengeochemie / Kristallographie / Mineralogie

Sedimentgestein „Chert“ zeichnet Abkühlung der Erde über Milliarden Jahre auf

Vor Millionen von Jahren waren die Ozeane auf der Erde wohl doch nicht heiß, wie oft angenommen, sondern eher gemäßigt bis warm. Zu diesem Schluss kommt ein Forschungsteam der Universität Göttingen und des Geoforschungszentrums Potsdam. Die Wissenschaftler analysierten rund 550 Millionen Jahre alte chemische Sedimentgesteine, sogenannte Cherts, die sich aus Meerwasser und Resten von Siliciumdioxid-abscheidenden Organismen bilden. Anhand dieser „Zeitkapseln“ zeigte das Team, dass die Sauerstoff-Isotopenverhältnisse durch das Erkalten der festen Erde bestimmt werden und weniger von den Temperaturen des Meerwassers abhängen.

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Geochemie / Glaziologie / Hydrogeologie/Umweltgeologie / Klimatologie / Mineralogie

Staubtransport in der hohen Atmosphäre

Staub aus Südamerika war während der vergangenen zwei Eiszeitzyklen eine wichtige Eisenquelle für den nährstoffarmen Südpazifik – insbesondere zu Beginn der Kaltzeiten. Das zeigt eine jetzt in der Zeitschrift PNAS veröffentlichte Studie. Der Theorie des Teams um den Geochemiker Torben Struve von der Universität Oldenburg zufolge transportierte der Jetstream die feinen Mineralteilchen einmal fast um die gesamte Antarktis. Die Forschenden nutzten einen Bohrkern vom Meeresboden als Klimaarchiv, um die Beiträge verschiedener Staubquellen von den umliegenden Kontinenten zu rekonstruieren.

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Geochemie / Hydrogeologie/Umweltgeologie / Hydrologie / Mineralogie / Tektonik / Vulkanologie

Tonhaltige Kieselsäure: Ein wichtiger Wasserspeicher im unteren Erdmantel

Wasser wird durch ozeanische Platten in das tiefe Erdinnere transportiert und verändert die Eigenschaften von Mineralen und Gesteinen, wodurch der interne Materialkreislauf der Erde und die ökologische Entwicklung seit der Erdentstehung beeinflusst werden. Eine internationale Forschergruppe unter der Leitung von Dr. Takayuki Ishii und Dr. Ho-kwang Mao (Center for High Pressure Science and Technology Advanced Research, HPSTAR), Bayerisches Geoinstitut, Universität Bayreuth, Deutschland, und Tohoku University, Japan, hat herausgefunden, dass aluminiumhaltige Kieselsäuren eine wichtige Rolle als Wasserspeicher im unteren Erdmantel spielen. Sie bestimmten den Tonerde- und Wassergehalt von Kieselsäuremineralen, die wichtige Minerale in der basaltischen Kruste des oberen Teils einer subduzierenden Platte sind.

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Kristallographie / Mikropaläontologie / Mineralogie / Paläontologie

Kristallspuren in fossilen Blättern

In fossilen Blättern sind unter dem Mikroskop oft rätselhafte Strukturen sichtbar. Forscher der Universität Bonn haben nun erstmals zeigen können, dass sie von Kalziumoxalat-Kristallen stammen. Ihre Entdeckung erleichtert einerseits die Bestimmung der uralten pflanzlichen Überreste. Sie liefert aber auch Antworten darauf, wie die Fähigkeit entstanden ist, derartige Kristalle zu bilden, und welche Funktion sie vermutlich übernehmen. Die Ergebnisse sind jetzt in der Zeitschrift Nature Scientific Reports erschienen.

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Geochemie / Kristallographie / Mineralogie

„Diamantenregen“ auf eisigen Riesenplaneten könnte häufiger vorkommen als bisher angenommen

Was geht im Zentrum von Planeten wie Neptun und Uranus vor? Um das herauszufinden, hat ein internationales Team unter Leitung des Helmholtz-Zentrums Dresden-Rossendorf (HZDR), der Universität Rostock und der französischen École Polytechnique eine dünne Folie aus simplem PET-Plastik mit einem Laser beschossen und das Geschehen mit intensiven Röntgenblitzen untersucht. Zum einen konnten die Forscher ihre frühere These bekräftigen, dass es wohl tatsächlich Diamanten im Inneren der Eisriesen am Rand unseres Sonnensystems regnet. Zum anderen könnte die Methode die Grundlage für ein Herstellungsverfahren von Nanodiamanten bilden, wie sie für hochempfindliche Quantensensoren benötigt werden.

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Geochemie / Mineralogie

Diamanten und Rost an der Kern-Mantel-Grenze der Erde

Der Erdkern ist der größte Kohlenstoffspeicher der Erde – etwa 90 % sind dort gebunden. Wissenschaftler haben gezeigt, dass die ozeanische Kruste, die auf tektonischen Platten lastet und durch Subduktion in das Erdinnere absinkt, wasserhaltige Mineralien enthält und manchmal bis zur Kern-Mantel-Grenze abtauchen kann. Die Temperatur an der Kern-Mantel-Grenze ist mindestens doppelt so heiß wie bei Lava und hoch genug, dass Wasser aus den wasserhaltigen Mineralien freigesetzt werden kann. Daher könnte an der Kern-Mantel-Grenze der Erde eine chemische Reaktion stattfinden, die dem Rosten von Stahl ähnelt.

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Extraterrestrik / Mineralogie / Planetologie

So könnte der Mond entstanden sein

Der Mond fasziniert Menschen seit jeher. Doch erst zur Zeit von Galileo Galilei begannen Wissenschaftler, ihn richtig zu untersuchen. Im Laufe von Jahrhunderten stellten Forschende verschiedene Theorien über die Entstehung des Mondes auf.

Nun fügen Geochemiker und Petrologen der ETH Zürich der Entstehungsgeschichte des Mondes ein weiteres Puzzleteil hinzu. In einer Studie, die soeben in der Fachzeitschrift «Science Advances» veröffentlicht wurde, zeigt das Forscherteam, dass der Mond die Edelgase Helium und Neon aus dem Erdmantel geerbt hat.

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