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News: Reise ins Innere und zu den Anfängen der Erde

Eine Reise ins Innere der Erde sowie zu den Anfängen unseres Planeten vor fast vier Milliarden Jahren ermöglicht die Entwicklung neuer Methoden zur Untersuchung von Erdmantelgesteinen durch den Geo- und Kosmochemiker Thomas Meisel von der Montanuniversität Leoben . Den Blick in 50 Kilometer Tiefe und Milliarden Jahre zurück gewährt dabei die Analyse von Konzentrationen und Isotopenverhältnissen von Edelmetallen in Mineralien aus dem Erdmantel.
Der Erdmantel ist wie die oberste Schicht des Planeten, die Erdkruste, aus festem Material aufgebaut und reicht von rund 50 bis zu 2.900 Kilometern Tiefe. Direkten Zugang zum Erdmantel gibt es keinen, Bohrungen reichten bisher maximal in eine Tiefe von zehn Kilometern. Dennoch wird durch geologische Phänomene wie Vulkanausbrüche oder Gebirgsbildungsprozesse Material aus den obersten Schichten des Erdmantels an die Oberfläche befördert, wo es, etwa in der Steiermark, bzw. in den Alpen, zugänglich ist.

Bei der Untersuchung konzentriert sich Meisel vor allem auf die Edelmetallkonzentration in den Gesteinen. Eigentlich sollte das Erdmantelmaterial sehr arm an Edelmetallen sein, da diese im Lauf der Erdentstehung zu einem großen Teil in den flüssigen Erdkern „gewandert“ sind. „Durch heftiges Meteoriten-Bombardement in der Frühphase der Erde hat sich allerdings die Zusammensetzung des Erdmantels verändert“, erklärte der Chemiker vom Institut für allgemeine und analytische Chemie der Montanuni. So wurden dort etwa bestimmte Edelmetalle wieder angereichert.

Meisel hat mit Hilfe eines sogenannten induktiv gekoppelten Plasma-Massenspektrometers eine Methode entwickelt, mit der sich beispielsweise die äußerst seltenen Edelmetalle Rhenium und Osmium in Erdmantelmaterial präzise bestimmen lassen. Dies gewährt den Experten nicht nur Einblick in die Entwicklung des Erdmantels, sondern auch in das Wachstum der Kontinente von den Anfängen der Plattentektonik bis zur Neuzeit. Ergänzende Untersuchungen werden an der University of Maryland durchgeführt, wo Meisel sein Post-doc-Jahr absolvierte.

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