Spherulenlagen aus Südafrika als Zeugnisse des Paleoarchaischen Meteoritenbombardements der Erde - Evidenzen von Os und W Isotopen und hochsiderophilen Elementen

• Antragsteller: Dr. Toni Schulz
• Fachliche Zuordnung: Mineralogie, Petrologie und Geochemie
• Förderung: Förderung von 2015 bis 2024
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 276770016

Über die Häufigkeit von Impaktereignissen in der Frühzeit der Erde weiss man sehr wenig. Unzweifelhaft ist, dass grosse Asteroidenfragmente die Erde in dieser Zeit getroffen haben, aber die Impaktkrater solcher Ereignisse sind auf der geologisch aktiven Erde längst verschwunden. Die Einzigen noch sichtbaren Hinweise auf solch frühe Impaktereignisse liefern uns Lagen von Impaktspherulen. Chromisotope beweisen, dass zumindest drei solcher Spherulenlagen (welche ausschliesslich im südafrikanischen Barberton Grünsteingürtel zu finden sind) eindeutig als die ältesten Impaktzeugnisse angesehen werden können. Zwei in jüngster Vergangenheit im Barberton Grünsteingürtel durchgeführte Bohrungen haben bis zu 21 weitere Lagen von Impaktspherulen, ähnlichen, nämlich paläoarchaischen Alters zu Tage befördert. Dies ermöglicht einmalige, neue Einblicke in das frühe Meteoritenbombardement der Erde. Der hier vorgestellte Antrag möchte daher (i) die Korrelationen der einzelnen, oft dicht beieinanderliegenden, Spherulenlagen eruieren, (ii) die Höhe und räumliche Verteilung der meteoritischen Komponenten in diesen messen, (iii) die involvierten Impaktortypen und (iv) die Anzahl der von Ihnen repräsentierten Impaktereignisse bestimmen. Diese Ziele sollen erreicht werden durch eine Kombination von in-situ und Gesamtgesteinsanalysen. Teil dessen sind detaillierte petrographische, sowie mineralogische Untersuchungen und, erstmalig, Os und W Isotopenanalysen derartiger Proben. Des Weiteren sollen Isotopenverdünnungsanalysen hochsiderophiler Elemente durchgeführt werden. Gegenstand dieser Untersuchungen sollen reine Spherulenseparate sein, anstelle der sonst angewandten Untersuchung von Spherulen-Matrix Gemischen. Die Kombination des oben genannten repräsentiert eine neue, vielversprechende Herangehensweise an die Untersuchung derartiger Impaktspherulen und soll daher zu signifikanten und neuen Erkenntnissen führen. Letztere betreffen, möglicherweise globale, tektonische Reorganisationen der Erdkruste und die Charakterisierung von Bedingungen, die auf der Erde zu einer Zeit geherrscht haben, in welcher sich das Leben gerade entwickelte.

• DFG-Verfahren: Schwerpunktprogramme
• Teilprojekt zu: SPP 1833: Building a Habitable Earth