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Universität zu Köln

Institut für Mineralogie und Geochemie




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Mineralogie und Geochemie des Erdmantels

Sonderausstellung Logo Sonderausstellung des Mineralogischen Museums der Uni Köln vom 15.9. bis 30.10.97 Aus Anlaß der 75. Jahrestagung der Deutschen Mineralogischen Gesellschaft (DMG) e.V. vom 15. - 19. September in Köln zeigte das Mineralogische Museum der Universität eine Sonderausstellung, die der Erforschung der mineralogischen und chemischen Natur des Erdmantels gewidmet war.


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Einleitung.pdf (54,3 kByte Acrobat 3.0 PDF-File) 1-Entstehung.pdf (2,81 MB Acrobat 3.0 PDF-File)
2-Meteorite.pdf (527 kByte Acrobat 3.0 PDF-File) 3a-Graphik.pdf (45,5 kByte Acrobat 3.0 PDF-File)
3-Aufbau.pdf (51,3 kByte Acrobat 3.0 PDF-File) 4-Peridotite.pdf (870 kByte Acrobat 3.0 PDF-File)
5-Sonde.pdf (291 kByte Acrobat 3.0 PDF-File) 6-Hochdr.pdf (157 kByte Acrobat 3.0 PDF-File)


Während wir von der Geophysik, vor allem über das Verhalten der Erdbebenwellen, die grundlegenden Informationen über den schalenförmigen Aufbau der Erde mit der nur 5-50 km dicken Kruste, dem ca. 2900 km mächtigen Mantel und dem im Durchmesser ca.6960 km messenden Kern erhalten, so sagt sie uns kaum etwas über die stoffliche Beschaffenheit der einzelnen Lagen. Geeignete Proben aus der Tiefe gelangen nur durch bestimmte vulkanische Prozesse (vor allem den sog. Kimberlit- und Alkalibasalt-Vulkanismus) in Form von Gesteinsfragmenten aus dem oberen Erdmantel an die Oberfläche. Man nennt diese Fragmente Xenolithe (Fremdgesteine), weil sie genetisch keine Beziehung zu den vulkanischen Schmelzen haben, letztere agieren also lediglich als Transportmedium.

Die Xenolithe bestehen hauptsächlich aus dem Mg-Fe-Silikat Olivin, dessen klare, schleifbare Schmuckvarietät als Peridot bekannt ist. Davon leitet sich der Gesteinsname Peridotit ab. Sie stammen aus Tiefen von bis zu 300 km, was angesichts der riesigen Entfernung bis zum Erdkern (6378 km) vielleicht nicht sonderlich beeindrucken mag, gegenüber den „Nadelstichen“ von maximal 12 km, die wir der Erdkruste mit aufwendigster Bohrtechnik beibringen können, ist dies jedoch sehr viel.

Die Ausstellung vermittelt einen Eindruck davon, wie Mineralogen (speziell Petrologen und Geochemiker) die in den Gesteinsfragmenten gespeicherten Informationen über die im Erdmantel herrschenden Bedingungen entschlüsseln. Vorgestellt werden die wichtigsten dabei zum Einsatz kommenden Analysemethoden (z.B. die Elektronenstrahl-Mikrosonde) sowie Synthese-Apparaturen, mit denen im Labor experimentell sogar die enormen Druck- und Temperaturbedingungen erzeugt werden können, die in den Erdtiefen herrschen, aus denen wir keine direkten Zeugnisse an der Oberfläche finden. Es wurden schon Werte erreicht, die einer Tiefe von 2900 km, der Kern-Mantelgrenze, entsprechen.

Die besondere Bedeutung der Xenolithe beruht auf ihrer rasanten Förderung durch vulkanische Explosionen, die sie innerhalb weniger Tage vom Ort ihrer Entstehung an die Oberfläche befördern. Dabei werden die ursprünglichen Mineralgleichgewichte quasi eingefroren und die wertvollen Informationen über die Bedingungen im Oberen Erdmantel bleiben erhalten. An einigen Stellen der Erde gibt es auch z.T. riesige Peridotitmassive, die durch tektonische Vorgänge aus dem Erdmantel an die Oberfläche gelangt sind. Bei diesen viel langsamer (in Größenordnungen von Jahrmillionen) ablaufenden Prozessen können sich die Mineralgleichgewichte teilweise den abnehmenden Druck- und Temperaturbedingungen anpassen, wodurch wertvolle Informationen verloren gehen.

Ergänzt wird die Ausstellung durch ein Kapitel zur Entstehung und Differentiation der Erde, in dem erläutert wird, wie die Erde zu ihrem Schalenaufbau kam und welche Rolle die Erforschung der Meteorite dabei spielt.


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Uni Köln

Mineralogisches Museum der Universität zu Köln, Zülpicher Str. 49b, 50677 Köln

Die Öffnungszeiten: Jeden letzten Sonntag im Monat 14-17 Uhr und mittwochs von 14-20 Uhr. Auskunft: Tel. 0221-4703368. E-mail: r.hollerbach@min.uni-koeln.de



Letzte Änderung: 20.09.1999