Preis der Hildegard und Karl-Heinrich Heitfeld Stiftung 2017 in der Kategorie: Herausragende Dissertation

Mithilfe des natürlichen radioaktiven Zerfalls lassen sich Altersdatierungen an Gesteinsproben durchführen. In ihrer Dissertation ging Rebecca Bast der Frage nach, warum unterschiedliche "Zerfallssysteme" (Chronometer) für Meteorite, also extraterrestrische Gesteinsproben, sich widersprechende Altersangaben liefern. Dabei fand sie heraus, dass terrestrische Verwitterung und Verunreinigungen die in den Proben gespeicherten Altersinformationen nachträglich verändert haben können. Für eine Meteoritenprobe, die erst im Jahr 2008 auf die Erde fiel, gelang es ihr, diese Verunreinigungen zu entfernen und sinnvolle, mit anderen Mess-Systemen übereinstimmende Alter zu ermitteln. Tobias Grützner untersuchte in seiner Doktorarbeit, wie Fluor in die im Erdmantel vorkommenden Minerale Olivin, Wadsleyite und Klinohumit eingebaut wird. Bereits geringe Mengen Fluor können starke Auswirkungen auf die Mineralzusammensetzung, das Schmelzverhalten und die Elastizität des Erdmantelgesteins haben. Da Gesteinsproben aus tieferen Regionen des Erdmantels sehr selten sind, werden die Bedingungen des Erdmantels im Hochdrucklabor simuliert. Bei einem Druck von bis zu 200.000 Bar und 2000 Grad Celsius ist es möglich, Minerale herzustellen, die sonst nur in 500 Kilometern Tiefe entstehen. Dabei zeigte sich beispielsweise, dass der Einbau von Fluor in das Mineral Klinohumit dessen Schmelzpunkt um bis zu 600 Grad Celsius erhöhen kann. In einigen Vulkangebieten an der Erdoberfläche spielt Fluor eine wichtige Rolle. Fluorreiche Vulkanausbrüche können stark negative Einflüsse auf die regionale Umwelt und Landwirtschaft haben. Die Ergebnisse dieser Arbeit fördern das Verständnis des Fluorkreislaufs tief im Erdinneren – und liefern damit einen Baustein zur Erforschung von fluorreichem Vulkanismus an der Erdoberfläche.