Petrologie
Gesteine sind die Materialien, aus denen große Teile der Erde und anderer Planeten bestehen. Das Verständnis der Eigenschaften und des Verhaltens von Gesteinen über einen weiten Bereich von Umgebungsbedingungen, die von den extremen Drücken und Temperaturen des tiefen Erdinneren bis zu den Bedingungen der Kondensation von Sonnennebel im Weltraum reichen, ist grundlegend für das Verständnis der Planetenbildung, der geodynamischen Prozesse, welche die Erde und andere Planeten formen, und die Funktionalität geologischer Materialien in technischen Anwendungen. Petrologie ist die wissenschaftliche Untersuchung von Gesteinen. Sie zielt darauf ab, "das petrogene Gedächtnis zu lesen", das im Mineralbestand, in der Haupt- und Spurenelementzusammensetzung, den Mikrostrukturen und Texturen von Gesteinen eingraviert ist. Die petrologische Forschung baut auf der Probenahme von Gesteinen, ihrer Charakterisierung mittels instrumenteller Analyse wie optische und Elektronenmikroskopie, Röntgen- und Elektronenbeugung, Röntgenfluoreszenz und verschiedene Techniken der Massenspektrometrie auf. Dies wird ergänzt durch die Synthese von Analogmodellen und Experimenten im Labor sowie durch theoretische Analyse einschließlich thermodynamischer und kinetischer Modellierung. Petrologische Werkzeuge helfen, die petrogenetische Geschichte von Gesteinen quantitativ zu rekonstruieren und Eigenschaften und Verhalten von Gesteinen unter den physikalischen und chemischen Bedingungen des Erdinneren vorherzusagen. Mit der petrologischen Forschung werden wichtige Parameter für tektonische, geodynamische und geophysikalische Modelle quantifiziert. Darüber hinaus kann die Petrologie als eine "Geo-Material-Wissenschaft" betrachtet werden, die sich mit technischen Anwendungen komplexer (geologischer) Materialien befasst, die in vielerlei Hinsicht funktional sein können.
Die Arbeitsgruppe Petrologie des Departments für Lithosphärenforschung ist hauptsächlich aktiv in
Petrologische Forschung jenseits klassischer Disziplingrenzen
Im Rahmen einer internationalen Kooperation beschäftigen wir uns mit den magnetischen Eigenschaften von Plagioklas aus Ozeanbodengesteinen. Plagioklas ist das volumenmäßig bedeutendste Mineral in der Erdkruste und ist selbst diamagnetisch. Allerdings kann Plagioklas durch mikroskopisch kleine, kristallographisch orientierte Einschlüsse von nadelförmigem Magnetit ferromagnetische Eigenschaften erhalten. Diese zeigen aufgrund der Form und der Formorientierung der Magnetitnadeln eine starke Anisotropie, eine Eigenschaft die bei paläomagnetischen Rekonstruktionen von zentraler Bedeutung ist. Mit diesem Projekt stellen wir eine enge Verbindung zwischen Petrologie und Geophysik her.
Ebenfalls in einer internationalen Kooperation untersuchen wir die Eisnukleationsaktivität von Alkalifeldspat, einem wichtigen Bestandteil mineralischer Aerosole. Alkalifeldspat zeigt eine besonders hohe Eisnukleationsaktivität. Wir untersuchen den Einfluss komplexer Internstrukturen von Alkalifeldspat, die aus Entmischung, Zwillingsbildung und hydrothermaler Alteration hervorgegangen sind, auf die Eisnukleationsaktivität von Alkalifeldspat. Mit diesem Projekt stellen wir eine interessante Querverbindung zwischen Mineralogie, Petrologie, Atmosphärenphysik und schließlich der Klimatologie her.
Zudem betreiben wir in Zusammenarbeit mit Industriepartnern angewandte Forschung im Bereich Grobkeramik und Feuerfestmaterialien.
