Impakt- und Stoßwellenmetamorphose
Stoßwellenprozesse und Hochdruckveränderungen in Mineralen und Gesteinen

Forschung

Beim Einschlag von Asteroiden oder Kometen wirken Stoßwellen mit kosmischen Geschwindigkeiten von typischerweise fünf bis mehreren zehn Kilometern pro Sekunde auf Minerale und Gesteine. Diese führen zu charakteristischen, irreversiblen Veränderungen, den sogenannten Stoßwelleneffekten.

Zu diesen Effekten zählen Deformation, Phasenumwandlungen, Zersetzung, Amorphisierung im festen Zustand sowie Aufschmelzung und Verdampfung. Sie stellen zentrale Kriterien für den Nachweis von Impaktkratern dar und ermöglichen die Bestimmung der Druckbedingungen in stoßwellenüberprägten („geschockten“) Mineralen. Die Kombination unterschiedlicher Stoßwelleneffekte dient zudem der Klassifikation impaktmetamorph veränderter Gesteine, Meteorite und von Probenmaterial aus Raumfahrtmissionen.

Die Forschung umfasst sowohl die Untersuchung natürlich geschockter Minerale und Gesteine aus irdischen Impaktstrukturen und Meteoriten als auch kontrollierte Impaktexperimente zur gezielten Erzeugung von Stoßwelleneffekten in verschiedenen Materialien. Zur Charakterisierung kommen mikroanalytische Methoden wie optische Mikroskopie, Elektronenmikroskopie, Ramanspektroskopie und Transmissionselektronenmikroskopie zum Einsatz.

Ziel ist es, die Bildungsmechanismen von Stoßwelleneffekten besser zu verstehen, ihre Druckkalibrierung zu präzisieren und die Klassifikation der Stoßwellenmetamorphose von Gesteinen und Meteoriten weiterzuentwickeln.

Die Abbildung oben zeigt Ringwoodit, eine Hochdruckmodifikation des Silikats Olivin.

Kontakt

Dr. Ansgar Greshake
Wissenschaftlicher Sammlungsleiter
E-Mail: Ansgar.Greshake@mfn.berlin

Dr. Christopher Hamann
Wissenschaftler
E-Mail: Christopher.Hamann@mfn.berlin

Dr. Ralf Thomas Schmitt
Wissenschaftler
E-Mail: Ralf-Thomas.Schmitt@mfn.berlin