Seit etwa 150 Jahren ist die Dünnschliffmikroskopie eine der wichtigsten Techniken in der klassischen Petrologie, und wird immer noch in fast jedem geologischen Institut unterrichtet. Neben der Bestimmung der mineralischen Zusammensetzung eines Gesteins, ermöglicht die Untersuchung von Gesteinsdünnschliffen unter polarisiertem Licht die Bestimmung der 2-dimensionalen Eigenschaften der Minerale, wie z.B. ihre räumliche Verteilung, Größe und Form. Abhängig von der Mineralart und dem Anschnitt im Dünnschliff erhält man zusätzlich eine ungefähre Vorstellung über die kristallografische Orientierung der Minerale im Dünnschliff. Durch die Anfertigung von senkrecht zueinander stehenden Dünnschliffen innerhalb einer Probe können indirekt 3-dimesionale Informationen, wie z.B. mögliche Mineraleinregelungen gewonnen werden. Im Rahmen dieses Projektes entwickeln wir Algorithmen und ein Softwarepaket zur 3-dimesionalen Modellierung von Gesteinsmikrostrukturen aus Gesteinsdünnschliffen mit Hilfe eines neuen automatischen Gefügemikroskops. Wir werden die spezielle Beleuchtungseinheit des Gefügemikroskops dazu nutzen, die Probe aus verschiedenen Richtungen und mit einfach- und gekreuzt-polarisiertem Licht zu beleuchten. Basierend auf den erhaltenen Bildern werden mathematische Algorithmen entwickelt, um die einzelnen Körner im Dünnschliff zu identifizieren und anschließend Korngrenzorientierungen benachbarter Körner zu berechnen. Zusätzlich werden mit dem Gefügemikroskop die kristallografischen c-Achsen einaxialer Minerale gemessen und die Misorientierung zwischen Korngrenzen und den c-Achsen der jeweils angrenzenden Körner bestimmt. Mit Hilfe der Software sollen 3-dimesnionale Strukturen, wie z.B. Korngrenzen, Mikrorisse oder Einschlüsse modelliert werden. Solche 3D-Modelle werden uns helfen, die zeitliche Entstehung von Gesteinen unter veränderlichen Bedingungen (Deformation), besser zu verstehen.
Diese Projekt wird durchgeführt in Kollaboration mit Dr. Ralf Schulze (Universitätsmedizin)