Ausbau der Spaltspurendatierung: ein praktischer Ansatz für transparente und nachhaltige Spaltspurenalter und thermische Geschichte

• Antragsteller: Privatdozent Dr. Raymond Jonckheere
• Fachliche Zuordnung: Geologie ; Mineralogie, Petrologie und Geochemie
• Förderung: Förderung seit 2024
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 550001175

In diesem Antrag geht es um grundlegende Aspekte der Spaltspurenmethode zur Datierung von Gesteinen und zur Rekonstruktion ihrer thermischen Geschichte. Diese Methode beruht auf der Zählung und Messung der Gitterschäden, die durch Uranspaltung in Mineralen verursacht wer-den. Apatit ist das am häufigsten verwendeten Mineral und auch der Schwerpunkt unseres Antrags. Um die Schadenspuren unter dem Mikroskop sichtbar zu machen werden in Harz eingebettete Körner poliert und in Salpetersäure geätzt. Dabei entstehen längliche Kanäle, wo die Spuren waren. Es ist jedoch nicht klar, wie ihre Anzahl und Länge mit denen der ungeätzten Spuren zusammenhängen. Stattdessen müssen Protokolle und eine Kalibrierung gegen Altersstandards genaue Ergebnisse gewährleisten. Unsere Arbeiten ergaben ein Ätzmodell und die dazugehörigen Ätzraten. Zusätzlich zu ihrer Länge können wir den c-Achsen-Winkel jeder einzelnen Spur, ihre effektive Ätzzeit sowie ihre Ätzrate bestimmen (und damit, ob sie unter- oder übergeätzt ist). Es ist im Prinzip auch möglich, die Ätzrate und die kristallographische Orientierung jeder Oberfläche zu bestimmen. Wir streben die Entwicklung von Methoden zur Datierung von Körnern an, die mit den derzeitigen Protokollen nicht datierbar sind. Wir werden die Anzahl der gemessenen Spurenlängen verzehnfachen, die einzelnen Längen eingehender interpretieren und so die Rekonstruktionen thermischer Geschichte verbessern. Dies ist möglich, weil unser Ätzmodell uns von den starren Protokollen befreit, die bisher angewendet werden. Da keine Einigkeit über die Längen induzierter Spuren in Standards herrscht, gibt es entsprechend auch keine geologischen Referenzwerte, an denen man sich orientieren kann um laborbasierte Ausheilgleichungen zu prüfen. Wir beabsichtigen, eine virtuelle Kontinentale Tiefbohrung mit Bildern von jedem gezählten Korn und jeder gemessenen Spur zu erstellen, die die mit unseren neuen Ansatz gewonnenen Daten präsentiert. Dies sollte zu einer größeren Übereinstimmung und eine generelle Akzeptanz der KTB als endgültige geologische Maßstab führen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Mitverantwortlich: Professor Dr. Thorsten Nagel