Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Uraltes aus dem Erdmantel

20.03.2008
Max-Planck-Forscher finden zwei Milliarden Jahre alte Überbleibsel von Schmelzbildung im Erdmantel

Umwälzungen des Erdmantels fördern das tiefe Erdinnere an die Oberfläche und erzeugen ständig neuen Ozeanboden an den mittelozeanischen Rücken. Dabei entstehen vulkanische Schmelzen, die fast immer eine mehrere Kilometer mächtige Basaltschicht erzeugen und die Mantelgesteine bedecken. Expeditionen des deutschen Forschungsschiffes "FS Polarstern" zum arktischen Ozeanrücken, wo die Basaltbedeckung über größere Strecken fehlt, haben nun frische Gesteinsproben direkt aus dem Erdmantel zu Tage gefördert. Geochemiker am Mainzer Max-Planck-Institut für Chemie haben mithilfe von Isotopenmessungen gezeigt, dass diese Gesteine bereits vor zwei Milliarden Jahren aufgeschmolzen wurden (Nature, 20. März 2008).


Dünnschliff eines Peridotit-Gesteins. Diese Gesteinsprobe ist außergewöhnlich, weil die Minerale vollkommen frisch, so wie sie im Erdmantel vorkommen, erhalten sind. Normalerweise sind solche Mantel-Peridotite stark umgewandelt. Bild: Max-Planck-Institut für Chemie

Der Gakkel-Rücken erstreckt sich unter dem Arktischen Meer über 1.800 Kilometer vom Norden Grönlands bis nach Sibirien. Er ist der nördlichste Ausläufer des mittelozeanischen Rückensystems, jener gewaltigen 75.000 Kilometer langen vulkanischen Gebirgskette unter dem Meer, in der durch aufsteigendes Magma neuer Meeresboden, ozeanische Kruste, entsteht. Der Gakkel-Rücken ist für Geowissenschaftler besonders interessant, weil er mit einem Zentimeter pro Jahr der sich am langsamsten spreizende Ozeanrücken auf der Erde ist, also 20 Mal langsamer als beispielsweise der wesentlich besser erforschte Ostpazifische Rücken. Um diese Nahtstelle der Kontinentalverschiebung im Nordpolarmeer und seine Entstehung zu erkunden, nahmen Wissenschaftler des Max-Planck-Instituts für Chemie an zwei internationalen Expeditionen mit dem deutschen Eisbrecher "FS Polarstern" teil. Sie konnten dabei Gesteinsproben sammeln, die direkt aus dem oberen Bereich des Erdmantels stammen.

Der größte Teil des Erdmantels besteht aus dem Gestein Peridotit. Die gesammelten Gesteinsproben haben die Mainzer Wissenschaftler anhand sehr genauer Messungen von Isotopenhäufigkeiten der natürlichen radioaktiven Zerfallssysteme untersucht. Natürlicher Zerfall des radioaktiven Elements Rhenium zu einem Isotop des Elements Osmium verändert kontinuierlich die Isotopenzusammensetzung des Osmiums. Wenn ein Peridotit-Gestein des Erdmantels schmilzt, wird mit der Schmelze dem Gestein das Mutterelement Rhenium entzogen, so dass die Isotopenhäufigkeit des Osmiums zum Zeitpunkt der Schmelzbildung im Erdmantel eingefroren wird. Ein solch "fossiles" Osmium fanden die Mainzer in den außergewöhnlich gut erhaltenen Gesteinsproben des arktischen Meeresbodens, und sie berechneten, dass Schmelzbildung und -entzug bereits vor etwa zwei Milliarden Jahren stattgefunden haben muss. In den heutigen Schmelzprodukten solcher Gesteine des Erdmantels, den normalen Ozeanbodenbasalten, fand man bisher merkwürdigerweise kein solch fossiles Osmium. Die Mainzer Geochemiker schließen daraus, dass die "fossilen" Mantelgesteine ihre "schmelzfähigen" Bestandteile bereits vor zwei Milliarden Jahren verloren haben und deshalb heute keine Basalte mehr produzieren würden. So oder so, die Peridotite des arktischen Ozeanbodens haben ein neues Fenster zur Entwicklungsgeschichte des Erdmantels geöffnet.

... mehr zu:
»Erdmantel »Gestein »Gesteinsprobe

Originalveröffentlichung:

Chuan-Zhou Liu, Jonathan E. Snow, Eric Hellebrand, Gerhard Brügmann, Anette von der Handt, Anette Büchl, and Albrecht W. Hofmann
Ancient, highly heterogeneous mantle beneath Gakkel ridge, Arctic Ocean
Nature, 20. März, 2008
Weitere Informationen erhalten Sie von:
Dr. Gerhard Brügmann
Max-Planck-Institut für Chemie
Tel: (+496131) 305-557
E-Mail: bruegman@mpch-mainz.mpg.de
Prof. Dr. Albrecht W. Hofmann
Lamont-Doherty Earth Observatory
Tel.: (+1 845)365-8386
E-Mail: ahofmann@ldeo.columbia.edu

Dr. Mirjana Kotowski | Max-Planck-Gesellschaft
Weitere Informationen:
http://www.mpch-mainz.mpg.de

Weitere Berichte zu: Erdmantel Gestein Gesteinsprobe

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Geowissenschaften:

nachricht Wie der Nordatlantik zum Wärmepirat wurde
23.01.2017 | GEOMAR Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel

nachricht Neues Forschungsspecial zu Meeren, Ozeanen und Gewässern
18.01.2017 | Hochschule für Angewandte Wissenschaften Hamburg

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Geowissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Erstmalig quantenoptischer Sensor im Weltraum getestet – mit einem Lasersystem aus Berlin

An Bord einer Höhenforschungsrakete wurde erstmals im Weltraum eine Wolke ultrakalter Atome erzeugt. Damit gelang der MAIUS-Mission der Nachweis, dass quantenoptische Sensoren auch in rauen Umgebungen wie dem Weltraum eingesetzt werden können – eine Voraussetzung, um fundamentale Fragen der Wissenschaft beantworten zu können und ein Innovationstreiber für alltägliche Anwendungen.

Gemäß dem Einstein’schen Äquivalenzprinzip werden alle Körper, unabhängig von ihren sonstigen Eigenschaften, gleich stark durch die Gravitationskraft...

Im Focus: Quantum optical sensor for the first time tested in space – with a laser system from Berlin

For the first time ever, a cloud of ultra-cold atoms has been successfully created in space on board of a sounding rocket. The MAIUS mission demonstrates that quantum optical sensors can be operated even in harsh environments like space – a prerequi-site for finding answers to the most challenging questions of fundamental physics and an important innovation driver for everyday applications.

According to Albert Einstein's Equivalence Principle, all bodies are accelerated at the same rate by the Earth's gravity, regardless of their properties. This...

Im Focus: Mikrobe des Jahres 2017: Halobacterium salinarum - einzellige Urform des Sehens

Am 24. Januar 1917 stach Heinrich Klebahn mit einer Nadel in den verfärbten Belag eines gesalzenen Seefischs, übertrug ihn auf festen Nährboden – und entdeckte einige Wochen später rote Kolonien eines "Salzbakteriums". Heute heißt es Halobacterium salinarum und ist genau 100 Jahre später Mikrobe des Jahres 2017, gekürt von der Vereinigung für Allgemeine und Angewandte Mikrobiologie (VAAM). Halobacterium salinarum zählt zu den Archaeen, dem Reich von Mikroben, die zwar Bakterien ähneln, aber tatsächlich enger verwandt mit Pflanzen und Tieren sind.

Rot und salzig
Archaeen sind häufig an außergewöhnliche Lebensräume angepasst, beispielsweise heiße Quellen, extrem saure Gewässer oder – wie H. salinarum – an...

Im Focus: Innovatives Hochleistungsmaterial: Biofasern aus Florfliegenseide

Neuartige Biofasern aus einem Seidenprotein der Florfliege werden am Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung IAP gemeinsam mit der Firma AMSilk GmbH entwickelt. Die Forscher arbeiten daran, das Protein in großen Mengen biotechnologisch herzustellen. Als hochgradig biegesteife Faser soll das Material künftig zum Beispiel in Leichtbaukunststoffen für die Verkehrstechnik eingesetzt werden. Im Bereich Medizintechnik sind beispielsweise biokompatible Seidenbeschichtungen von Implantaten denkbar. Ein erstes Materialmuster präsentiert das Fraunhofer IAP auf der Internationalen Grünen Woche in Berlin vom 20.1. bis 29.1.2017 in Halle 4.2 am Stand 212.

Zum Schutz des Nachwuchses vor bodennahen Fressfeinden lagern Florfliegen ihre Eier auf der Unterseite von Blättern ab – auf der Spitze von stabilen seidenen...

Im Focus: Verkehrsstau im Nichts

Konstanzer Physiker verbuchen neue Erfolge bei der Vermessung des Quanten-Vakuums

An der Universität Konstanz ist ein weiterer bedeutender Schritt hin zu einem völlig neuen experimentellen Zugang zur Quantenphysik gelungen. Das Team um Prof....

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Hybride Eisschutzsysteme – Lösungen für eine sichere und nachhaltige Luftfahrt

23.01.2017 | Veranstaltungen

Mittelstand 4.0 – Mehrwerte durch Digitalisierung: Hintergründe, Beispiele, Lösungen

20.01.2017 | Veranstaltungen

Nachhaltige Wassernutzung in der Landwirtschaft Osteuropas und Zentralasiens

19.01.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Wie der Nordatlantik zum Wärmepirat wurde

23.01.2017 | Geowissenschaften

Immunabwehr ohne Kollateralschaden

23.01.2017 | Biowissenschaften Chemie

Erstmalig quantenoptischer Sensor im Weltraum getestet – mit einem Lasersystem aus Berlin

23.01.2017 | Physik Astronomie