Wir über uns

Technische Petrologie mit dem Schwerpunkt Niedrigtemperaturpetrologie

Polaristationsmikroskopische Aufnahme eines Dünnschliffes
Dünnschliffbild eines geschieferten Quarzites (Quarz= grau-weiß; Bunt= verschiedene Glimmer)

Forschungsschwerpunkte

Im Forschungsschwerpunkt beschäftigt sich das Fachgebiet Technische Petrologie mit den chemischen und physikalischen Prozessen der Gesteinsbildung und Verwitterung, sowie den angewandten Aspekten in der Rohstoffnutzung und Umweltforschung. Diese fallen unter das Dach der Niedrigtemperaturpetrologie (Paläogeothermie und Erforschung externer Gebirge, Tonmineralogie, Kohlenpetrologie (Kohlenwasserstoffe s.l.) und Experimentelle Petrologie.

  • Niedrigtemperaturpetrologie und Orogenforschung:
  • Orogen-, Diagenese-, Metamorphose- und Paläogeothermieforschung in den Vorlandbecken und externen invertierten Sedimentbecken und Metasedimenten der Alpen, Vogesen, Dinariden, Karpaten, Stara Planina (Bulgarien), Balkaniden, Varisziden am Bosporus und in der NW Türkei sowie in Grabenstrukturen (Oberrheingraben, Chile) und Akkretions- und Subduktionsprismen (Neukaledonien, Neu Seeland, Alpen, Tauriden – Türkei, Stara Planina – Bulgarien).
  • Charakterisierung von Kontaktaureolen in Meta-Sedimentgesteinen um pre-, syn- und post-kinematische Plutone (Chile, Südalpen, Vogesen, Stara-Planina).

  • Tonmineralogie:
  • Nutzung von tonmineralogischen Indizes zur Bestimmung des Diagenese- und Metamorphosegrades.
  • Reaktionsfortschritte und Strukturverbesserungen von Tonmineralen abhängig von den Faktoren der Diagenese und Metamorphose bis zur Bildung von Glimmern.
  • Entwicklung von Geothermometern und Barometern unter Berücksichtigung der Kinetik des Reaktionsfortschrittes und Strukturverbesserung von Tonmineralen.
  • Weitere Ausarbeitung und Verbesserung der Geobarometrie- und Geothermometrie-Methoden, um geothermische Gradienten besser zu ermitteln und die in der Orogenforschung, Sedimentbeckenanalyse, Kohlenwasserstoffexploration und Geothermieprospektion genutzt werden können.

    • Verfeinerung der Methoden zur Kohlenwasserstoffexploration.
    • Verfeinerung der Methoden zur Charakterisierung der niedrigstgradigen Metamorphose.
    • Verfeinerung der Methoden zur Bestimmung von thermischen Anomalien.
    • Verfeinerung der Methoden zur differenzierteren Unterteilung der Diagenese im Druck- und Temperaturraum
    • Verfeinerung der Methoden zur graduellen Visualisierung von geothermischen Gradienten und Feldgradienten.

  • Charakterisierung von Bentoniten und Tone für die Nutzung als geotechnische oder technische Barrieren in der Endlagerforschung und Deponietechnologie.

    • Stabilität von verschieden dotierten Smektiten unter veränderlichen physikalischen und chemischen Potentialen.
    • Erforschung der Reaktionsprozesse zwischen Endlagerbehältern und Deponiematerialien mit den Abdichtungstonen und Bentoniten.
    • Porositäts- und Permeabilitätsveränderungen unter Endlagerbedingungen.
    • Polytypie-, Textur- und Mineralogieveränderungen von Tonmineralen unter Endlagerbedingungen.
    • Smektitisierungs- und Illitisierungsprozesse in Bentoniten und Tonen.
    • Multimethodische Verbesserung der Analyse zur Tonmineralbestimmung.
  • Wasser-Gesteinswechselwirkungen:
  • Veränderung der Wasserchemie in kristallinen Grundwässern und deren Trinkwassernutzung (Odenwald, Bergstraße).
  • Veränderung der Porenwässer in Ton- und Bentonit-Barrieren.
  • Reaktionsprozesse in Böden, Sedimenten, Sedimentgesteinen und Halden im Kontakt mit Grubenwässern und Absatzbecken.
  • Allochemische aquatische Veränderung von siliziklastischen Gesteinen und Reservoiren.
  • Tonmineraldegradation und organische Alteration bei Wasser-Gesteins Wechselwirkungen in der Umweltgeologie.
  • Wasser-Gesteinswechselwirkungen in Geothermalbohrungen, in Hydrothermalsystemen und bei der Migration von Fluiden in Sedimentbecken und der Migration von Kohlenwasserstoffen.

  • Archäometrie:
    Bestimmung und Erforschung der bearbeiteten Gesteine, Gesteinsprodukte und Herstellungstechniken

    • Bestimmung der benutzten Rohstoffe.
    • Lokalisierung der abgebauten Rohstoffe.
    • Ermittlung der Handelswege mittels der Charakterisierung ortsfremder Rohstoffe.
    • Zeitliche Weiterentwicklung der Bearbeitungstechnik, Methoden und Formbildung.
  • Experimentelle Petrologie:
  • Synthese und Charakterisierung der Inkohlungsprozesse mittels optischer Parameter an organischen Komponenten (Autoklaven-, Hydrothermal-, Thermogravimetrische- und Verbrennungsexperimente).
  • Synthese und Charakterisierung der Mineralreaktionen und Brenngefüge in Keramiken zur Verbesserung der Kenntnisse frühzeitlicher Herstellungen und deren Einfluß auf die kulturelle Entwicklung von Bevölkerungsgruppen.
  • Batchexperimente um Reaktionsprozesse und Mineralstabilitäten in Bentoniten und Tonen zu bestimmen.

  • Kohlenpetrologie:
  • Nutzung der Vitrinitreflexion und anderer kohlenpetrologischer Parameter zur Bestimmung der Diagenese- und Metamorphosegrade.
  • Entwicklung eines Geothermobarometers unter Berücksichtigung der Kinetik des Reifegrades von Vitrinit, Festbitumen und Vitrinit ähnlichen Festbitumen.
  • Ermittlung geothermischer Gradienten, paläogeothermischer Gradienten und Reifegradmuster in Profilen und in der Kartendarstellung, die in der Orogenforschung, Sedimentbeckenanalyse, Kohlenwasserstoffexploration, Geothermieprospektion und Energieforschung s.l. genutzt werden können.

    • Verfeinerung der Methoden zur Kohlenwasserstoffexploration.
    • Verfeinerung der Methoden zur Charakterisierung der niedrigstgradigen Metamorphose.
    • Verfeinerung der Methoden in der Geothermalexploration.

  • Nutzung der Reflexion von weiteren organischen Materialien (u.a. Graptoliten, Festbitumen, Vitrinit ähnlichen Festbitumen) für die Kerogen-, Paläogeothermie- und Geothermie-Forschung (Erforschung externer Orogene und Sedimentbecken).

Magmatische- und Metamorphe Petrologie:
Diese Themen werden in lokalen BSc- und MSc-Abschlussarbeiten behandelt.

Geochemie:
Unterstützende Studien zur Tonmineralogie, Petrologie und Sedimentpetrographie.