Themenauswahl der Arbeitsgruppe Prof. Brey für Bachelorarbeiten

1.) Altersdatierung von Gesteinen

Die meisten Gesteine enthalten das Mineral Zirkon, an dem mit Hilfe der Uran-Blei–Methode das Alter des Gesteins bestimmt werden kann. Der Zerfall von Uran zu Blei wird mit dem Massenspektrometer gemessen. Wachstumszonen in einem Zirkon aus unterschiedlichen geologischen Zeiten können mit der Kathodolumineszenz im Rasterelektronenmikroskop sichtbar gemacht und mit Laserablation gezielt untersucht werden. Der Laserstrahl bohrt winzige Löcher in die verschiedenen Zonen und setzt so das Material für die Analyse im Massenspektrometer frei.

Auf dem gleichen Weg lassen sich auch die Spurenelemente bestimmen. Diese helfen uns, primäre von alterierten Bereichen zu unterscheiden. Letztere werden durch Wechselwirkung mit fluiden Phasen verursacht und können das Altersergebnis verfälschen. Alterierte Bereiche zeigen oft auffällig farbige Kathodolumineszenz, die wahrscheinlich auf den Einbau gewisser Spurenelemente zurückzuführen ist.

Zu diesem Thema sind verschiedene Bachelorarbeiten zu vergeben, die sich mit der Analyse von Zirkonen unterschiedlicher Herkunft (magmatisch, metamorph, sedimentär) befassen.

Methoden

Rasterelektronenmikroskopie mit Kathodolumineszenz (CL) und energiedispersiver Röntgenanalytik (EDS), Laserablations-Massenspektrometrie (LA-ICP-MS).

Betreuer

Dr. Axel Gerdes, Dr. Heidi Höfer

Kontakt

Geozentrum, Raum 0.229 oder 1.334

2.) Schadstoff-Untersuchungen

Eine häufig gestellte Fragestellung in der Baustoffindustrie ist der Nachweis von Asbest in unterschiedlichen Materialien. Früher sind verschiedene natürliche Asbestarten wegen ihrer besonderen Eigenschaften, vor allem der Hitzebeständigkeit und Wärmeisolierung, verarbeitet worden. Mittlerweile sind diese häufig durch synthetisch hergestellte Steinwolle ersetzt worden. Die Unterscheidung zwischen beiden Materialarten soll sowohl mit verschiedenen Methoden erfolgen: mit der Polarisationsmikroskopie, anhand von Elektronenbildern im Rasterelektronenmikroskop und anhand der chemischen Zusammensetzung an der Elektronenstrahlmikrosonde. Zur Untersuchung werden verschiedene natürliche Asbestarten und auch Steinwolle herangezogen. Ein weiteres Ziel ist die Entwicklung einer Messstrategie zum Nachweis von verarbeitetem Asbest in unterschiedlichen Materialien.

Zu diesem Thema sind Bachelorarbeiten zu vergeben, die sich mit der Analyse von unterschiedlichen Asbestarten - als Mineral und verarbeitet in verschiedenen Materialien - sowie der Unterscheidung von Asbest und Steinwolle befassen.

Methoden

Polarisationsmikroskopie, Rasterelektronenmikroskopie mit energiedispersiver Röntgenanalytik (EDS), Elektronenstrahlmikrosonde mit wellenlängendispersiver Röntgenanalytik (WDS)

Betreuer

Dr. Heidi Höfer

Kontakt

Geozentrum, Raum 1.334

3.) Deformation und Elementtransport im Erdmantel

Der Erdmantel besteht in 100 km Tiefe aus den Mineralen Olivin, Orthopyroxen, Klinopyroxen und Granat. Bei großtektonischen Prozessen wird dieses Gestein auf bestimmten Bahnen deformiert, auf denen zugleich chemische Elemente in fluiden Phasen transportiert werden. Die Minerale reagieren auf die Verformung durch dynamische Rekristallisation, wobei in den neu gewachsenen Mineralen die Elemente der fluiden Phase eingefangen werden. Das Ausmaß der Rekristallisation wird durch Polarisationsmikroskopie und Rasterelektronenmikroskopie ermittelt. Durch die Analyse der Spurenelemente mit Laserablation in den ursprünglichen und in den rekristallierten Mineralen und durch den Vergleich der Ergebnisse kann der Stofftransport ermittelt werden.

Zu diesem Thema sind verschiedene Bachelorarbeiten zu vergeben, die sich mit der Analyse eines Erdmantelgesteins aus Südafrika befassen.

Methoden

Polarisationsmikroskopie, Rasterelektronenmikroskopie, Elektronenstrahlmikrosonde, Laserablations-Massenspektrometrie (LA-ICP-MS).

Betreuer

Prof. Dr. Gerhard Brey, Dr. Heidi Höfer, Dr. Yann Lahaye

Kontakt

Geozentrum, Raum 1.336

zurück zur Themen-Übersicht