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Geo- und Kosmochemie

Geochemie

Bis in das späte 19. Jahrhundert hinein wurde in den Geowissenschaften ein beschreibender Ansatz verfolgt, der die Gesteine und Minerale nach ihren äußeren Eigenschaften zu verstehen suchte. Die stoffliche Basis und chemische Dynamik wurde jedoch kaum berücksichtigt, weil entsprechende Analysemethoden noch nicht zur Verfügung standen. Mit den Fortschritten der chemischen und physikalischen Analysetechniken entstand Anfang bis Mitte des 20. Jahrhunderts die moderne Geochemie, zu deren Gründern Victor Moritz Goldschmidt (1888-1947) und Wladimir Wernadski (1863-1945) gehörten.
Die Geochemie befasst sich mit dem stofflichen Aufbau, der Verteilung und dem Kreislauf chemischer Elemente und deren Isotope im System Erde (Erdkern, Erdmantel, Lithosphäre, Hydrosphäre und Atmosphäre). Die Geochemie untersucht stärker als die Chemie die Spurenelementgehalte chemischer Verbindungen. Daher spielen diejenigen Methoden, mit denen äußerst geringe Nachweisgrenzen erreicht werden können, eine besondere Rolle, z.B. die Elektronenstrahlmikroanalyse oder die Massenspektrometrie, insbesondere in der Isotopengeochemie und Geochronologie. Stabile Isotopen eignen sich als Tracer, um die Entwicklungsgeschichte und Herkunft von Geomaterialien zu untersuchen. Mittels radiogener Isotope können Alter von Gesteinen und Reservoiren bestimmt werden, geologisch-mineralogische Prozesse also in eine zeitliche Abfolge gebracht werden.
Die Geochemie ist zudem eng mit der Planetologie und Kosmochemie verknüpft, beschäftigt sich also auch mit dem Verständnis des Chemismus erdfremder Körper.
 

Kosmochemie

Die Kosmochemie betrachtet die Verteilung der Elemente im Kosmos, insbesondere im Sonnensystem: Sonne, Planeten und Meteoriten, die für uns die Hauptquelle extraterrestrischen Materials darstellen. Meteorite sind insbesondere wichtig zum Verständnis des Ursprungs und der globalen Entwicklung unseres Heimatplaneten, der Erde. So weiß man heute, dass alle Körper im Sonnensystem gleichzeitig aus etwa ähnlichem Baumaterial (kosmischem Staub) entstanden sind. Ohne Meteorite würde man weder das Alter der Erde, noch die ursprüngliche chemische Zusammensetzung der Erde, oder ihre frühe Geschichte kennen. Die analytische und methodische Grundlage der Kosmochemie ist ebenso wie in der Geochemie - neben den traditionellen geowissenschaftlichen Methoden - die Massenspektrometrie.
 

Isotopenstudien und Kosmochemie in Heidelberg

Isotopenchronologie, Massenspektrometrie und Kosmochemie haben eine lange Tradition in Heidelberg: So wurde z.B. die K-Ar Datierungsmethode von W. Gentner und Mitarbeitern 1950 gleichzeitig mit G.J. Wasserburg erfunden, und am Max-Planck-Institut für Kernphysik weiterentwickelt. Am MPI Kernphysik wurden auch mit die ersten systematischen Untersuchungen von Meteoriten und Impaktkratern durchgeführt. Ähnliche Arbeiten wurden später im Laboratorium für Geochronologie und am Institut für Mineralogie fortgeführt.

Seitenbearbeiter: E-Mail
Letzte Änderung: 26.03.2015
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