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Deutsche Forschungsgemeinschaft fördert Timm John mit über einer Million Euro zur Erforschung von Prozessen der Erdkruste
Flüssigkeit-Festkörper-Wechselwirkungen modifizieren zu einem großen Ausmaß geologische Prozesse, die fundamental für die Beschaffenheit und die Vorgänge in der Erdkruste und im oberen Erdmantel sind. Trotz ihrer enormen Bedeutung sind die Zeitskalen dieser Gesteins-Wasser-Wechselwirkungen wissenschaftlich bislang nicht vollständig geklärt. Der Geologe der Freien Universität Berlin, Prof. Dr. Timm John, will nun experimentell nachweisen, dass Fluide im Ausmaß von mehreren Zentimeter pro Jahr durch Gesteine der Erdkruste strömen und dabei mit dieser chemische Reaktionen eingehen kann. Die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) stellt dem Forscher im Rahmen eines Reinhart Koselleck-Projekts Fördermittel in Höhe von 1,25 Millionen Euro zur Verfügung. Es ist bundesweit erst das vierte geowissenschaftliche Projekt, das mit dieser Förderlinie unterstützt wird. Mit dem Programm gewährt die DFG Forschenden, die sich durch besonders herausragende wissenschaftliche Leistungen ausgewiesenen haben, finanziellen Freiraum für in hohem Maße innovative Forschung.
Mit Reinhart Koselleck-Projekten soll Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern ermöglicht werden, besonders neuartige und im positiven Sinne risikobehaftete Forschungsvorhaben zu realisieren. Timm John will mit seinem Team und weiteren Kooperationspartnern in den nächsten fünf Jahren die Geschwindigkeit von Fluidfüssen durch Gesteine und die damit einhergehenden chemisch-mechanischen Änderungen erforschen. Interessant ist hierbei, dass diese Gesteine im Prinzip nahezu impermeabel, also undurchdringbar, sind, wie zum Beispiel Granit, welcher ja häufig auch für Außenfassaden oder Küchenplatten verwendet wird. „Große Teile der kristallinen Lithosphäre der Erde unterliegen fluidgesteuerten chemischen Gesteinsumwandlungsprozessen, die beispielsweise die Bildung hydrothermaler Mineralvorkommen steuern, die Stabilität von Gebirgen beeinflussen oder zu Megathrust-Erdbeben an Plattengrenzen führen“, betont der Geologe. Trotz der einzigartigen Bedeutung der Fluid-Gestein-Wechselwirkungen für die dynamische Entwicklung der Erdkruste und der chemischen Reservoire der Erde seien die Zeitskalen dieser Wechselwirkungen jedoch immer noch nur unzureichend bestimmt. Neuere Datierungsverfahren und chronometrische Modellierungsansätze zeigten, dass Reaktionsfronten mit einer Geschwindigkeit von mehreren Zentimetern pro Jahr durch das Gestein voranschreiten können.
„Diese Ergebnisse konnten bisher allerdings experimentell nicht verifiziert werden, da es derzeit weltweit keinen einzigen experimentellen Aufbau gibt, der es erlauben würde, die Entwicklung von Porosität, Permeabilität und effektiver Diffusivität mit fortschreitender Mineralreaktion an einem hinreichend großen Probenvolumen unter den Druck- und Temperaturbedingungen der mittleren und tiefen Erdkruste zu bestimmen“, sagt der Professor für Mineralogie und Petrologie weiter.
Mit seinem nun von der DFG geförderten Forschungsprojekt mit dem Titel „Deciphering the duration of fluid-rock interaction“ will Timm John entsprechende Hochdruck-/ Hochtemperaturexperimente entwickeln, mit denen sich die numerisch ermittelten Zeitskalen der Gesteins-Wasser-Wechselwirkungen überprüfen lassen. Neben den Mitgliedern seiner Arbeitsgruppe gehören Dr. Juliane Kummerow vom Geoforschung-Zentrum (GFZ) in Potsdam und Prof. Max Wilke von der Universität Potsdam zu den direkten Kooperationspartnern.
Prof. Dr. Timm John, Freie Universität Berlin, Institut für Geologische Wissenschaften, Arbeitsbereich Mineralogie-Petrologie, E-Mail: timm.john@fu-berlin.de
https://www.geo.fu-berlin.de/geol/fachrichtungen/geochemhydromin/mineralogie/Peo...
Merkmale dieser Pressemitteilung:
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Geowissenschaften
überregional
Forschungsprojekte, Wissenschaftspolitik
Deutsch
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