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 Institut für Geowissenschaften
Letzte Änderung
27.01.2009
 

Physik und Chemie der Minerale



Kristallographie


Als Kristallographen beschäftigt uns die elementare Frage, wo in einer Struktur die Atome sind. Darüber hinaus sind wir interessiert zu wissen, wie und wohin sich die Atome bewegen, wenn die Temperatur, der Druck oder die Zusammensetzung sich ändern. Dies sind relevante Fragen geo- und materialwissenschaftlicher Forschung.
Unsere Arbeitsgruppe ist aufgeteilt in Experimentelle Kristallographie und Computer-Kristallographie. Beide Gruppen haben gemeinsame Forschungsinteressen und arbeiten sehr eng zusammen, z.B. auf dem Gebiet der Hochdruckforschung.
Wir untersuchen an natürlichen und synthetischen Proben Kristallstrukturen, meistens mit Beugungsmethoden, deren Änderungen und physikalische Eigenschaften.
Die Kristallographie koordiniert die interdisziplinäre DFG Forschergruppe "Chalkogenid-Schichtstrukturen".

Experimentelle und Theoretische Mineralogie


Will man etwas über die Vorgänge im Erdinneren erfahren, ist man auf Experimente angewiesen, die Druck und Temperaturbedingungen des Erdinnereren simulieren. Zu den Fragen, die beantwortet werden müssen, gehören:
  • Welche Minerale entstehen, wenn das Gesteinsmaterial in große Erdtiefen gerät?
  • Wie ändern sich dadurch seine physikalischen Eigenschaften (z.B. die elektrische Leitfähigkeit)?
  • Wie und mit welcher Geschwindigkeit laufen die chemischen Reaktionen unter den Bedingungen des Erdinneren ab?
Um alle diese Fragen zu beantworten, müssen Minerale synthetisch hergestellt werden. Dazu bedient man sich Hochtemperatur-Hochdruckanlagen, wie sie in der obigen Abbildung dargestellt sind.

Petrologie: Gebirgsbildung, Entwicklung der Kontinente


Unser Forschungs- und Lehrbereich ist ein Teilgebiet der Mineralogie und befasst sich mit Gebirgsbildung und der Entwicklung der Kontinente. Wir arbeiten geländeorientiert, d.h. wir untersuchen Gesteine und Minerale in der Natur. Gesteine und die sie aufbauenden Minerale verändern sich im Erdinneren durch die Prozesse der Gebirgsbildung im Laufe der Jahrtausende oder gar Jahrmillionen. Durch Geländepraktika und Exkursionen in ganz Europa lernen Studierende aus Gesteinen die geologische Geschichte abzulesen. Im Labor wird die Zusammensetzung von Mineral- und Gesteins-Proben mit modernsten analytischen Ger¨ten bis in die kleinsten Bereiche (tausendstel Millimeter) analysiert.
Aus den chemischen Zusammensetzungen können die Druck-Temperaturbedingungen und die Prozesse in der tiefen Erdkruste während Gebirgsbildung rekonstruiert werden. Mit Altersbestimmungen an einzelnen Mineralkörnern, auf der Grundlage des radioaktiven Zerfalls, wird der zeitliche Verlauf dieser Prozesse entschlüsselt.