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Projekt
U-Pb-Systematik von versteinerten biogenen Geweben als Tracer von langfristigen diagenetischen Prozessen
Antragsteller
Professor Dr. Thorsten Geisler-Wierwille
Fachliche Zuordnung
Mineralogie, Petrologie und Geochemie
Paläontologie
Paläontologie
Förderung
Förderung von 2018 bis 2022
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 348043586
Die Fossilisation von mineralisiertem (Knochen, Zahn) und nicht-mineralisiertem organischen Gewebe (Holz) ist eine komplexe, post-mortale Veränderung oder ein diagenetischer Prozess, der eine Reihe von parallelen oder aufeinanderfolgenden Transport- und Reaktionsschritten beinhaltet. Diese Prozesse sind ihrerseits abhängig von bestimmten geologischen Prozessen, wie der Mobilisierung einer Fluidphase und/oder Temperaturänderungen, und können über Zeitskalen von einigen Tagen bis zu einigen Millionen Jahren erfolgen. Wenngleich die relative Abfolge von Permineralisations- und Verdrängungsreaktionen in fossilen Hölzern und Knochen durch detaillierte petrographische und mineralchemische und -strukturelle Untersuchungen identifiziert werden können, sind die absoluten Zeitskalen und -längen solcher Prozesse noch nicht bekannt, insbesondere für vorpleistozäne Fossilien. Wenn ein biogenes Template radioaktive Isotope von Spurenelementen während der frühdiagenetischen Prozesse, d.h. relativ kurz nach dem Tod, eingebaut hat und während der gesamten geologischen Zeit ein geschlossenes System geblieben ist, sollten geochronologische Methoden ein radiometrisches Alter ergeben, das nahezu mit dem Ablagerungsalter übereinstimmt. Die verfügbaren Daten deuten jedoch darauf hin, dass Fossilien nicht zwangsläufig radiometrische Alter ergeben, die mit dem erwarteten stratigraphischen Alter übereinstimmen. Stattdessen könnten sie ein Werkzeug zur Verfügung stellen, um eine Abfolge verschiedener diagenetischer Veränderungsprozesse zu entschlüsseln, die anderweitig nicht identifizierbar sind und eventuell mit dem frühesten diagenetischen Stadien übereinstimmen. Das U-Pb-System eignet sich hervorragend für die Untersuchung von Niedrigtemperaturprozessen. Moderne massenspektrometrische Analysentechniken wie Laserablations-ICP-Massenspektrometrie, Ionenmikrosonde, Nano-Sekundärionen-Massenspektrometrie und Atomsonden-Tomographie eröffnen neue Wege zur Untersuchung des U-Pb-Isotopensystems von komplex strukturierten amorphen oder mikro- bis nanokristalline Phasen, die an der Versteinerung von organischem Gewebe beteiligt sind. Das vorrangige Ziel dieses Projektes ist es, den zeitlichen Ablauf verschiedener diagenetischer Prozesse wie Elemententransport, Mineralisierung oder Rekristallisation auf unterschiedlichen Längenskalen zu entschlüsseln, um unser Verständnis für den langfristigen Versteinerungsprozess zu erweitern. Darüber hinaus ist das Ziel, geochemische, texturelle und mineralogische Kriterien für das Screening der vielversprechendsten versteinerten Holz- und fossilen Knochenproben oder Probendomänen für die "direkte" U-Pb-Datierung zu finden. Domänen in versteinertem Knochen, die U-Pb Alter nahe des Ablagerungsalters ergeben, werden voraussichtlich auch in Bezug auf stabile Isotopensysteme unverändert bleiben, was für die Anwendung dieser Systeme als Proxies für paläodietäre, paläoumweltliche und paläoökologische Rekonstruktionen entscheidend ist.
DFG-Verfahren
Forschungsgruppen
