Laureate 2012

Schläfli Leuthold 2012
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Schläfli Leuthold 2012
Schläfli Leuthold 2012

Julien Leuthold, geboren 1982 in Lausanne, VD, studierte an der Universität Lausanne Geo- und Umweltwissenschaften mit dem Schwerpunkt Geologie. Er hat sich auf Petrologie, Geochemie und Metallvorkommen spezialisiert. Seine Doktorarbeit verfasste er an den Universitäten Lausanne und Genf unter der Leitung von Prof. Othmar Müntener, in dessen Forschungsgruppe zur Entwicklung von Magmakammern. Er hat bereits zwei Forschungsreisen in den Nationalpark Torres del Paine ins chilenische Patagonien unternommen. Gegenwärtig treibt er mit der Unterstützung des Schweizerischen Nationalfonds seine Forschung weiter voran. Er kombiniert dabei das Wissen der Universitäten von Bristol und Cambridge (UK) zur Erforschung der Magma-Injektionen auf der Insel Rum (Schottland), um deren Vermischung und die daraus resultierenden Auswirkungen zu quantifizieren. Es handelt sich hierbei um ein Unterfangen, welches das Bewegen auf verschiedenen Skalen, das Scannen des Periodensystems der Elemente und das Nachbilden von 70 Millionen alten Gesteinen erfordert.

Rekonstruktion des Wachstums einer Magmakammer

Kann ein Vulkan, der seit Jahrtausenden scheinbar erloschen ist, nicht doch ausbrechen? Die Forscher der magmatischen Petrologie versuchen diese Frage mit dem Datieren der Gesteine zu beantworten. Die 14C-Methode wird für Gesteine im Alter von einigen Jahrhunderten benutzt, aber für die Datierung von Gesteine im Alter von mehreren Millionen Jahren wird die Uran-Blei Methode benötigt. Mit den technischen Fortschritten wird eine immer genauere Datierung der Gesteine möglich.

Das Torres del Paine-Massiv ist eine Magmakammer aus Granit und Gabbro. Sie erstarrte vor 12.59-12.43 Millionen Jahre in 2 km Tiefe. Sie ist insofern einzigartig, als sie durch Gletschererosion heute dreidimensional freigelegt ist. Es ist daher möglich, an ihr mehrere sukzessive Magma-Injektionen zu unterscheiden und ihr Volumen präzise zu schätzen. Die einzelnen Datierungen haben eine Präzision von weniger als 10'000 Jahren. Leutholds Arbeit erlaubte die Festsetzung der Lebensdauer des Magmakomplexes, welche gemäss seinen Erkenntnissen 162'000 Jahre betrug. Es war ausserdem möglich, die Magmaströme zu schätzen und die Anordnung der einzelnen Injektionen zu bestimmen. Diese Ergebnisse dienen heute der Eingrenzung verschiedener numerischer Modelle, welche uns ein besseres Verständnis vor Vulkanen und ihren Magmakammern ermöglichen.

Abbildung: Östliche Ansicht auf die Magmakammer Torres del Paine (Patagonien, Chile). Die Konturen der Magmakammer sind mit roter Farbe hervorgehoben. Zirkone (Minerale mit einem relativ hohen Anteil an Uran) wurden aus den Gesteine extrahiert und zersetzt. Das radioaktive Uran und das stabile Blei wurden in einem Massenspektrometer analysiert. Schliesslich konnte das Alter der Kristalle mit der Halbwertszeit der 238U-206Pb-Reihe (4.5 Milliarden Jahre) bestimmt werden.

Schläfli 2012 Leuthold recherche
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Die Jury des Prix A.F. Schläfli 2012 bestand aus folgenden Mitgliedern: Bruno Schädler, Universität Bern (Präsident der Platform Geosciences und der Jury), Flavio Anselmetti, EAWAG, Dübendorf; Andreas Bauder, Eidgenössische Technische Hochschule Zürich; Reynald Delaloye, Universität Freiburg; Charles Fierz, WSL-SLF, Davos; Hubertus Fischer, Universität Bern. Das Thema der Prix A.F. Schläfli 2012 war « Geowissenschaften in Polar- oder Hochgebirgsregionen». In 2012 wurde der mit 5000 Franken dotierte Preis von der «Platform Geosciences» verliehen.