Ruprecht-Karls-Universität Heidelberg Laboratorium für Geochronologie Im Neuenheimer Feld 234 69120 Heidelberg

LASER - ⁴⁰Ar/³⁹Ar - Chronometrie

Mit dem Laser-Aufschluß werden die zu datierenden Minerale lokal mit einem durch ein Mikroskop fokussierten 60mW starken Nd-Glas-Laser-Puls von 100µs Länge aufgeschlossen. Ein zusätzlicher Störgasanteil durch Ausgasen der Wände der Probenkammer wird hierbei vermieden. Dadurch ist es möglich, Probenmengen im µg-Bereich und damit Gasmengen im Bereich von 10^-14 ccm STP noch signifikant nachzuweisen. Der Nachweis der freigesetzten Argonisotope erfolgt in einem Quadrupol-Massenfilter und einem im Pulse-Modus arbeitenden Channeltron (SEV). Zur Prozeßsteuerung und Datenerfassung wird ein PC mit laborintern entwickelter Software eingesetzt.

Einsatzgebiete des Lasers und derzeitige Forschungsprojekte
Die Nd-Glas-Laserleistung ist ausreichend um in dunklen Mineralen Schmelzkrater zwischen 30 und 100µm zu erzeugen. Für den Erhalt einer ausreichend großen Gasmenge werden auf ein im Permokarbon gebildetes Biotitkorn 5-10 Laserpulse in einen Krater abgegeben. Dabei werden 3-5µg dieses Biotits verdampft. Die erreichbare Genauigkeit der Einzelmessung liegt unter 1%. Eine Datierung von hellen Mineralen ist aufgrund der schwachen Laserenergie absorption nur bedingt möglich. Durch eine Bedampfung mit Kohenstoff kann die Absorption jedoch erhöht werden, wodurch auch Muskovit datiert werden kann.

Anwendungsgebiete sind:

• Minerale, die in ihren Wirtsgesteinen nur sehr sporadisch enthalten sind. Eine Abtrennung ausreichender Mengen für die "konventionelle" Aufschlußmethode wäre zu zeitintensiv bzw. nicht möglich.
• in situ-Messungen am Gesteinsanschliff.
• Alters-Kartierung einzelner Mineralkörner um damit Aussagen zur Diffusionskinetik treffen zu können.

Im aktuellen Forschungsprojekt werden Glimmerbildungsalter aus europäischen variscischen Magmatiten bestimmt. Die Glimmer werden auf Alters- und Reaktions-Heterogenitäten und auf unterschiedliche Erhaltungsgrade in Einzelphasen untersucht. Ein weiteres aktuelles Arbeitsgebiet ist die in-situ Datierung kärnozoischer Mn-Erze.