Forschung

Vulkanologie

Der im Untersuchungsgebiet Ostsachsen (D), Nordböhmen (CZ) und Niederschlesien (PL) auftretende vulkanische Formenschatz ist Teil der Känozoischen Mitteleuropäischen Vulkanprovinz und durch einen bimodalen Vulkanismus (Basalt und Phonolith) charakterisiert. Der Untersuchungsraum bildet das Lausitzer Vulkanfeld, das aufgrund der politisch geteilten und peripheren Lage bisher nicht in moderne wissenschaftliche Bearbeitungen eingeschlossen war. Vulkanologische Untersuchungen und geologische Kartierungen liefern wertvolle und neue Erkenntnisse über die Prozesse des intrakontinentalen Vulkanismus. Weiterhin lassen sich petrogenetische Aussagen zu den Gesteinen und deren Quellen treffen und die Rekonstruktion der abgetragenen Vulkanbauten lässt Rückschlüsse auf die Landschaftsentwicklung zu.

Schwerminerale aus Vulkaniten

Schwerminerale treten in Vulkaniten (Basalt und Phonolith) in
unterschiedlichen Zusammensetzungen und Häufigkeiten auf. Diese meist seltenen Mineraleinschlüsse können Informationen über die Schmelzbildung, deren Aufstieg und petrogenetische Zusammenhänge für die vulkanischen Gesteine liefern. Dazu werden mineralchemische und isotopische Analysen an ausgewählten Mineralen (v.a. Zirkon und Pyroxen) und deren Trägergesteinen durchgeführt.

Zirkontypologie

Durch die vielfältige Kristallausbildung des Zirkons können magmengenetische Zusammenhänge für isolierte Gesteinskomplexe, aber auch direkte petrogenetische Aussagen zum magmatischen Muttergestein abgeleitet werden (zirkontypologische Methode nach PUPIN). Häufig werden in einer Probe Zirkonkristalle mit deutlich unterschiedlicher morphologischer Ausbildung, sogenannte Zirkonsubpopulationen gefunden, was auf unterschiedliche Quellen bzw. Bildungsräume zurückzuführen ist. Für weiterführende Untersuchungen an den Zirkonen, so zur Mineralchemie und Isotopie, ist die Beachtung dieser Gruppierungen sehr wichtig. Die Arbeiten erfolgen an Zirkonkonzentraten aus Vulkaniten nahegelegenen Seifenlagerstätten und an Zirkonen, die aus vulkanischen Gesteinen wie Basalt und Phonolith gewonnen werden.

Basaltzirkone

Das links stehende Bild zeigt Basaltzirkone in Edelsteinqualität aus der Oberlausitz (Sachsen). Derartige Zirkonkristalle sind in Deutschland bisher nur aus sekundären Lagerstätten in Form von Seifen bekannt, wie der Sächsischen Schweiz, der Oberpfalz, dem Vogtland und der Eifel. In der Oberlausitz gelang es erstmalig weltweit diese Zirkone im basaltischen Trägergestein in situ nachzuweisen.

Der Zirkon ist aufgrund seiner enormen Stabilität und der Eigenschaft in seinem Kristallgitter Spurenelemente einzubauen, ein sehr wichtiger Träger von erdgeschichtlichen Informationen. Bei den ungewöhnlich seltenen, aber großen Basaltzirkonen (ca. 1–3 mm) ist es möglich, Informationen zu Schmelz- und Gesteinsbildungsprozessen im Erdmantel zu gewinnen.

Aktuelle Projekte

• Vulkanologische Untersuchungen und geologische Kartierungen an den tertiären Vulkanbergen in Ostsachsen (D), Nördböhmen (CZ) und Niederschlesien (PL)
• Mineralchemische und isotopische Untersuchungen an Schwermineralen und Vulkaniten in Ostsachsen
• Typologische Untersuchungen an Zirkonen aus tertiären Vulkaniten in Ostsachsen, Norböhmen und der Oberpfalz
• Rekonstruktion der Landschaftsentwicklung in Ostsachsen seit dem Tertiär

Drittmittel-Projekte

April 2011 bis März 2012:
„Zirkon-Megakristalle in Alkalivulkaniten am Beispiel des Lausitzer Vulkanfeldes“
Antragsteller: Dr. Olaf Tietz (Senckenberg Museum für Naturkunde Görlitz) gemeinsam mit Dr. Axel Gerdes (Universität Frankfurt) und Dr. Wolfgang Seifert (GFZ Potsdam). Förderung durch die DFG als Kleinprojekt mit einem Gesamtvolumen von € 20.000.