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Indexlog #4: Mit Wachs auf Glasfang

erstellt von eschick zuletzt verändert: 12.09.2017 17:56

Das Karussell "Indischer Ozean" hat wieder Fahrt aufgenommen. Seit gestern streifen kräftige antarktische Winde unser Explorationsgebiet. Das Schiff samt Besatzung schaukelt auf über sechs Meter hohen Wellenkämmen. Alles an Bord, was nicht festgezurrt ist, schiebt im Rhythmus der Wellen hin und her oder fällt polternd um.

Wir sind im Arbeitsgebiet ALPHA in Cluster 4 angelangt. Das 1200 Meter mal 600 Meter große Areal ist deshalb interessant, weil die Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe (BGR) hier bereits auf vorherigen Explorationen Erzvorkommen entdeckt hat. Unter uns erstreckt sich der Zentrale Indische Rücken in Nord-Süd-Richtung. Er markiert die Spreizungszone zwischen der Afrikanischen Platte und der Indischen Platte. Entlang dieser Naht fließt regelmäßig basaltische Lava aus. Dabei entsteht neuer Ozeanboden.

Sara Vulpius und Patrick Hoyer (Uni Erlangen) schrauben mit Wachs gefüllte Stahlbecher an das Stoßrohr. (Bild: BGR)

Sara Vulpius und Patrick Hoyer von der Universität Erlangen schrauben mit Wachs gefüllte Stahlbecher an das Vulkanit-Stoßrohr. (Bild: BGR)

Die Basaltlava stammt aus Schmelzen des Oberen Erdmantels und ist 1100 Grad Celsius heiß. Gelangt sie in das 2 Grad Celsius kalte Wasser am Meeresboden, erstarrt sie und bildet dabei fingerförmige Strukturen, die im Querschnitt wie Kissen aussehen. An ihrer Oberfläche erkaltet die Lava am schnellsten. Dort bildet sich eine glänzende, glatte, schwarze Haut, das vulkanische Glas. Die Geowissenschaftler Sara Vulpius und Patrick Hoyer von der Universität Erlangen sind zum ersten Mal mit an Bord. Sie haben es genau auf dieses Glas abgesehen. Dafür haben sie ihr Vulkanit-Stoßrohr mit an Bord gebracht. Ein Vorteil dieses Gerätes liegt darin, dass es auch bei hohem Wellengang einsetzbar ist. Da vorerst keine Wetterbesserung in Sicht ist, wird ihr Gerät gleich vier Mal hintereinander an verschiedenen Stellen eingesetzt, was auf eine Nachtschicht für die beiden hinausläuft.

Vulkanische Glassplitter (oben li.) haften am Wachs. Sie stammen vom Basaltgestein aus 3300 Metern Tiefe. (Bild: BGR)

Vulkanische Glassplitter (oben li.) haften am Wachs. Sie stammen vom Basaltgestein am Meeresboden aus 3300 Metern Tiefe. (Bild: BGR)

Das Prinzip des Vulkanit-Stoßrohres ist denkbar einfach und wirkungsvoll: Man nehme das Gewicht eines Kleinwagens in Form von Eisenscheiben und befestige daran eine Stahlscheibe. Man schraube kleine scharfkantige  Stahlbecher an die Scheibe. In diese Becher fülle man ein Wachs-Öl-Gemisch. Man lasse das Ganze mit den gefüllten Bechern nach unten bis kurz über den Meeresboden absinken und dann mit 1,2 Meter pro Sekunde darauf prallen. Man ziehe es wieder hoch. Et voilà! Splitter vulkanischen Glases haften im Wachs. Bleibt nur noch, die kostbare Fracht vom Wachs zu trennen.

Die Geowissenschaftler Sara Vulpius und Patrick Hoyer waschen das Glas für ihre Analysen. (Bild: BGR)

Die Geowissenschaftler Sara Vulpius und Patrick Hoyer waschen das Glas für ihre Analysen. (Bild: BGR)

"Im vulkanischen Glas ist die chemische Zusammensetzung der ursprünglichen Schmelze praktisch ‚eingefroren‘", erläutert Patrick Hoyer. "Deshalb ist gerade dieses so interessant für uns." Die eigentliche Analyse erfolgt im Labor an der Universität Erlangen. "Aus der chemischen Zusammensetzung des Glases, wie zum Beispiel der Konzentration von Spurenelementen, können wir Aussagen zu der Herkunft des Magmas treffen", ergänzt Sara Vulpius.

Kennen die Forscher die Zusammensetzung  der Ausgangsschmelze des Basalts in der Nähe von bereits entdeckten Erzvorkommen, wie hier im ALPHA-Feld, erleichtert ihnen dieses Wissen die Suche nach weiteren Lagerstätten. Finden sie an anderer Stelle ganz ähnliche Gläser, und davon genügen wiederum einige Splitter, ist die Wahrscheinlichkeit groß, dass sie im Umfeld dieser Basalte auch auf Erzvorkommen treffen.

Viele Grüße von der Sonne,

Bettina Landsmann, BGR-Geologin


Das neue Forschungsschiff SONNE trat seinen Dienst im Frühjahr 2014 an. (Bild: M. Hartig/Meyer Werft)Im Rahmen der Ausfahrt SO259 begibt sich ein Forschungsteam mit Fahrtleiter Ulrich Schwarz-Schampera (Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe) in das deutsche Lizenzgebiet im Indischen Ozean. Dort wollen sie Metallsulfidvorkommen an Schwarzen Rauchern aufspüren.

Im Logbuch für planeterde berichtet das Team direkt von Bord der SONNE.

Eine Kooperation mit der BGR.