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Analyse der chemischen Zusammensetzung von Mineralen und Gesteinen

Ein Röntgenfluoreszenz-Spektrometer wird eingesetzt, um die Pauschal-zusammensetzung von Gesteinen zu ermitteln. Mit einer Elektronenstrahl-Mikrosonde werden einzelne Minerale, insbesondere deren chemische Inhomogenitäten, im Kubikmikrometerbereich ortsaufgelöst analysiert (Abb. 6 bis 8). Mit dem jetzt erworbenen ICP-Quadrupol-Massenspektrometer mit Laserablationseinrichtung zur ebenfalls ortsaufgelösten Analytik (ø = 10 µm) können in der Azenbergstrasse auch Spurenelemente in Mineralen und Gesteinen zuverlässig ermittelt werden (Abb. 9 bis 11). Hierbei sollen auch methodische Entwicklungen erfolgen, wie beispielsweise eine zeitsparende und kostengünstige Analyse von U, Th und Pb-Isotopen in chemisch inhomogenen Mineralen zur Altersbestimmung.



Gesteinsdünnschliff

Abb. 6: Vergrößerte Ausschnitte eines Gesteinsdünnschliffs (Dicke 30 µm) die mit einem Polarisationsmikroskop (gekreuzte Polarisatoren - die Interferenzfarben sind geeignet um die betreffenden Minerale zu identifizieren) betrachtet werden. Der hier gezeigten Detailaufnahmen stammen von einem Eklogit aus dem Westerzgebirge (Massonne, Geolines im Druck), wobei B) einen deformierten Bereich zeigt. Abkürzungen: Am = Amphibol, Cz = Klinozoisit, Gt = Granat, Om = Omphazit, Ph = Phengit. Die Maßstäbe sind jeweils 300 µm lang.





XMAP

Abb. 7: Mittels einer Elektronenstrahl-Mikrosonde erfasste chemische Zonierung eines Granats (vereinfacht: (Fe2+,Ca,Mg,Mn2+)3Al2Si3O12), von Phengiten ((K,Na)(Mg,Fe2+,Al)2(Si,Al)4O10(OH)2) und eines Omphazits ((Na,Al,Ca,Mg,Fe2+)2Si2O6) in einem Eklogit des Westerzgebirges (aus Massonne, Geolines im Druck). Die Farbskalen geben die Zählraten wieder.





Rückstreuelektronenbilder

Abb. 8: Mit der Elektronenstrahl-Mikrosonde angefertigte Rückstreuelektronenbilder zur Charakterisierung von chemischen Zonierungen (im Granatkorn oben links), von Einschlüssen (im Granatkorn oben rechts) und zur Modalanalyse (helle Rutil-Kristalle in einer dunklen Matrix, unten ). Alle Maßstabsbalken sind 200 µm lang.





ICPMS

Abb. 9: Das ICP (inductively coupled plasma) -Quadrupol-Massenspektrometer in der Azenbergstr. 18 (Quelle: Agilent).





Laserablation

Abb. 10: Einblick in die Laserablationseinrichtung, die an das ICP-MS der Abb. 9 gekoppelt ist (Quelle: Cetac).





Laserpits

Abb.11: Rückstreuelektronenbilder, welche die durch Laserablation entstandenen Krater auf der polierten Oberfläche eines Granatkorns zeigen.







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