Geo- und Kosmochemie

Projekte

• Ion Probe Cameca IMS 1280-HR
  • Oxygen 3 isotope measurements of chondritic silicates and carbonates
  • Simultaneous oxygen and carbon isotope measurements of chondritic carbonates
  • Oxygen and carbon isotope measurements of speleothems
  • ⁵³Mn-⁵³Cr dating of chondritic sulfides and carbonates
  • Carbon isotope measurements of graphite inclusions in zircon
  • Carbon isotope measurements of meteoritic graphite
  • U-Pb-Pb dating of phosphates in chondrites and achondrites
  • U-Pb-Pb dating of Martian baddeleyite
  • U-Pb-Pb dating of zircons (incl. impact metamorphosed)
  • Nuclear forensics (in cooperation with KFZ Jülich)
• Klaus-Tschira-Stiftung: Professur für analytische und theoretische Kosmochemie
• Ice Weathering Analysis in Support of the JUICE mission (ESA)
• Origin of life: Formation of prebiotic organic molecules in the Earth’s crust (FRONTIER -Förderprogramm der Universität Heidelberg (3. Säule der Exzellenzinitiative))
• DFG Schwerpunktprogramm 1833: "Building a Habitable Earth"
  • Outgassing history and early atmospheric processes recorded by paleoatmospheric noble gases in Archaean rocks (DFG GEPRIS)
  • Biogener Kohlenstoff in magmatischen Mineralen und Rückschlüsse auf Erhalt und Zerstörung isotopischer Biosignaturen aus dem Hadaikum (DFG GEPRIS)
• DFG Schwerpunktprogramm 1385: "The first 10 Million Years of the Solar System - a Planetary Materials Approach" (UniSpiegel, DFG GEPRIS)
  • Koordination (DFG GEPRIS)
  • Projekt: I-Xe and Ar-Ar chronology of enstatite chondrite and enstatite achondrite parent bodies in the Early Solar System (DFG GEPRIS)
  • Projekt: Simulation of high speed capture of interstellar grains (DFG GEPRIS)
  • Projekt: Modelling the internal constitution and thermal evolution of planetesimals and applications to geochronology (DFG GEPRIS)
  • Projekt: Gravoturbulent Planetesimal Formation in the Early Solar System (DFG GEPRIS)
  • Projekt: Pre-exposure to cosmic rays of chondrules and Ca-, Al-rich inclusions (DFG GEPRIS)
  • Projekt: Primordial noble gases in micrometeorites (DFG GEPRIS)
  • Project: Kurzlebige Isotopensysteme in Sulfiden von Enstatit-Chondriten (DFG GEPRIS)
  • Project: ¹⁰Be-¹⁰B systematics of chondrules and refractory objects in primitive chondrites (DFG GEPRIS)
• Edelgasisotopenzusammensetzung des präkambrischen Erdmantels (HO2591/7)
• Projekt "The petrology, geochemistry and age determination of impact melt from the USGS-ICDP drill core Eyreville-B into the late Eocene Chesapeake Bay impact structure " (SPP 1006)
• Projekt "Risiko durch große Meteoriteneinschläge" (Klaus Tschira Stiftung gGmbH)
• Noble gases in UHP eclogites and peridotites of the CCSD core (ICDP, CCSD, DFG TR333/9)
• STARDUST: Simulation of Interstellar Grains in the Laboratory (FRONTIER - Förderprogramm der Universität Heidelberg (3. Säule der Exzellenzinitiative))
• Edelgase im globalen Kreislauf: Untersuchung des Fluideintrages in den tieferen Erdmantel durch Subduktionsvorgänge (DFG HO2591/3-1)
• Ar-Isotopen-Datierungen (⁴⁰Ar-³⁹Ar, ⁴⁰Ar-³⁸Ar) zur Neukalibrierung von K-Ar und U-Pb-Pb Zeitskalen (DFG TR333/8)
• In situ Instrument zur Datierung planetarer Oberflächen (ISAGE) - Kooperation mit Kayser-Threde, München
• DFG Forschergruppe 759 "The Formation of Planets: The Critical First Growth Phase"
  • Projekt A1: Laboratory experiments of thermal annealing, evaporation and condensation of dust
  • Projekt B3: High temperature dust collision experiments
• Zusammenarbeit mit der Synthetic Quantum Systems-Arbeitsgruppe des Kirchhoff-Institiuts für Physik zur ³⁹Ar-Bestimmung mittels Atom Trap Trace Analysis (ATTA)

Forschungsinteressen

• Geochemie (insbes. Edelgasisotopensystematik), Petrologie und Mineralogie des Erdmantels, Mantelgeodynamik, Entstehung und Evolution der Erde
  • Erdakkretion und frühe Differentiation von Atmosphäre, Mantel und Kern
  • Wechselwirkung von Erdmantel und -kruste; Subduktion lithosphärischer Komponenten
  • Isotopische Charakterisierung tiefer Mantel-Plume-Reservoire von Ozean-Inselbasalten (Hawaii, Island, Réunion) und Flutbasalten (Eritrea, Dekkan-Trapps, Sibirien)
  • Petrologie, Mineralogie, Geochemie und Edelgasisotopensystematik des subkontinentalen lithosphärischen Mantels: Untersuchung von Ultramafiten des ostafrikanischen Riftsystems (Rotes Meer, Kenia), Zentraleuropa (Eifel, Pannonisches Becken) und Südafrika, CCSD Bohrung Donghai. Geochemische Identifizierung von Mantel-Plumes im subkontinentalen Bereich
  • Mikroverteilung von Edelgasen in Basaltgläsern und Mantelxenolithen, Transportprozesse durch fluide Phasen, Metasomatose
  • Edelgasdiffusionsprozesse
  • Edelgase in interplanetaren Staubpartikeln aus Sedimenten
  • Verhalten volatiler ("leichtflüchtiger") Elemente (Edelgase, Halogene) bei Subduktionsprozessen (z.B. Hochdruck-Melange Syros)
• Kosmochemie, Astromineralogie, Meteorite und frühes Sonnensystem
  • Entstehung des Sonnensystems, Bildung planetarer Körper
  • Abkühlungsgeschichte und Struktur der Meteoritenmutterkörper im frühen Sonnensystem, ⁴⁰Ar/³⁹Ar Datierung und ²⁴⁴Pu-Spaltspuren gewöhnlicher Chondrite (s. dazu auch ABC news, Spektrum direkt, 3sat nano, space.com)
  • Planetare Kollisionen und Meteoriteneinschläge auf der Erde (s. auch unter Öffentlichkeitsarbeit)
  • Meteorite von Mars und Mond
  • Staubmetamorphose, Staubwachstum und Planetenbildung in protoplanetaren Scheiben
  • Sammlung und Analyse von kosmischem Staub (z.B. STARDUST-Mission, CosmicDustAnalyzer auf Saturnsonde CASSINI, COSIMA auf ESA-Kometenmission ROSETTA)
  • Infrarotspektroskopie und Evolution von kosmischem Staub
• Gesteinsdatierung mittels Isotopen (z.B. ⁴⁰Ar/³⁹Ar, K-Ca, U-Pb/Pb, I-Xe, Mn-Cr)
  • Altersbestimmung von metamorphen und intrusiven Gesteinen, sowie Vulkaniten
  • Datierung von Meteoriten und Impaktkratern, sowie deren Tektite
  • Datierung metasomatischer Ereignisse im subkontinentalen lithosphärischen Mantel (Beispiel kratonischer Mantel Südafrika).
• Methodik
  • Ausarbeitung einer Messroutine zur Bestimmung von Chlor, Brom und Iod-Gehalten mittels neutroneninduzierter Edelgas-Isotope ³⁸Ar, ⁸⁰Kr, ⁸²Kr und ¹²⁸Xe
  • Revision der K-Zerfallskonstanten zur K-Ar und ⁴⁰Ar/³⁹Ar-Datierung
  • Standardeichung zur ⁴⁰Ar/³⁹Ar-Datierung
  • Oberflächen-Datierung mittels kosmogener Nuklide
  • Konzept zur in situ Datierung planetarer Oberflächen