Onderwerpen en projectenHet Laboratorium voor Mineralogie en Petrologie houdt zich bezig met een brede waaier van onderzoekstopics rond gesteenten en hun mineralen. Door middel van geavanceerde technieken en expertise halen wij informatie uit geomaterialen.
Onderwerpen en projecten
Het Laboratorium voor Mineralogie en Petrologie houdt zich bezig met een brede waaier van onderzoekstopics rond gesteenten en hun mineralen. Door middel van geavanceerde technieken en expertise halen wij informatie uit geomaterialen.
Natuurlijke rijkdommen in mineralen en geomaterialen
Door de ongeziene groei van de menselijke populatie tijdens de laatste eeuw, alsook met de toenemende vraag voor natuurlijke rijkdommen, is het vanzelfsprekend dat kennis over de geologie van natuurlijke rijkdommen een strategisch onderwerp is. Ons onderzoek spitst zich daarom toe op de mineralogische en geochemische studie van minerale rijkdommen en geomaterialen. Een belangrijk onderzoeksonderwerp is de typering van “primaire” mineralogische en geochemische eigenschappen van verscheidene kritische minerale rijkdommen. Dit staat ons toe om de vormingscondities van deze rijkdommen te achterhalen en om de geodynamische context tijdens mineralisatie te reconstrueren. Het studiegebied is hoofdzakelijk Centraal Afrika (D. R. Congo, Rwanda, Burundi, Uganda, Zambia en Tanzania), wat bekend is voor zijn abundantie aan natuurlijke rijkdommen, die dikwijls zeer belangrijk zijn voor de westerse high-tech industrie (bv. Nb-Ta-Li-W-Sn-Au-REE en Cu-Co). Dit onderzoek baseert zich op de combinatie van diverse structurele, mineralogische, petrologische en geochemische technieken. Daarenboven zal de recyclage van rijkdommen steeds belangrijker worden voor de westerse industrie. Daarom richt een tweede onderzoeksonderwerp zich op de mineralogische en geochemische typering van secundaire rijkdommen; hoofdzakelijk afvalproducten van industriële processen. Dit materiaal bevat dikwijls spoorelementen van hoge waarde, hoewel hun aanwezigheid in het verleden genegeerd werd. Een derde onderzoeksonderwerp is de mineralogie en geochemie van fyllosilicaten. Fyllosilicaten zijn één van de meest voorkomende bestanddelen van het aardoppervlak en hebben een belangrijke invloed op verscheidene fysische (bv. zwelling, plasticiteit, schuifsterkte, porositeit) en chemische (bv. bufferwerking en uitwisselingscapaciteit, pH, elektrische geleidbaarheid) eigenschappen. Er zijn vele en gevarieerde toepassingen van fyllosilicaten en hun afgeleiden, en de bruikbaarheid van kleien voor bepaalde doeleinden (bodemfuncties, milieu processen, keramische producten en technische processen) is bepaald door de eigenschappen de fyllosilicaten die deze bevatten.
Thermochronologie
Het onderzoeksteam Thermochronologie in MinPet maakt gebruik van (hoofdzakelijk lage-T) thermochronometers; radiometrische dateringsmethoden die gevoelig zijn binnen een specifiek (paleo)temperatuursvenster, en toepasbaar op specifieke mineralen uit voorname gesteenten. De hoeksteen in het methodologisch arsenaal is de fissiesporen dateringsmethode toegepast op het mineraal apatiet (AFT), waarvoor ons laboratorium volledig is uitgerust. We passen de fissiesporen methode ook toe op bijvoorbeeld titaniet en zirkoon. Technieken die we ook gebruiken op apatiet en zirkoon zijn de (U-Th-Sm)/He en U/Pb methoden. 40Ar/39Ar is een methode die we soms ook toepassen als onderdeel van collaboratief onderzoek. Het labo was traditioneel zeer sterk betrokken in de ontwikkeling en kalibratie van de AFT dateringsmethode, maar de laatste jaren is toegepast geologisch onderzoek het hoofdonderwerp geworden. Binnen deze toepassingen wordt multi-methode thermochronologie aangewend om de thermo-tektonische geschiedenis te achterhalen in Siberië, Centraal Azië, Zuidoost Azië en aan de Zuid-Atlantische passieve randen. Veldwerk en staalname, met bijhorende structureel geologische observaties, petrografie en geochemie zijn telkens belangrijke componenten van onze werkaanpak.
Luminescentie datering
De MinPet Luminescentie Onderzoeksgroep houdt zich bezig met fundamenteel en toegepast onderzoek over het gebruik van thermisch en optisch gestimuleerde luminescentie signalen (OSL) om chronometrische problemen van het laat Quartair op te lossen. Vanaf de stichting van het labo (1992-1993) was dit het enige state-of-the-art luminiscentie dateringslabo in België. Het heeft een sterke traditie van samenwerking en interactie met mensen uit een waaier van disciplines (aardwetenschappen, archeologie, fysica, chemie, geschiedenis en kunst, talen, …).
De chronometrische onderzoeken van het luminescentie labo omvatten (losse) sedimenten vanuit een grote variëteit aan afzettingsmilieus en geografische locaties; om paleoklimaat en omgevingsverandering, neotektonische activiteit, menselijke bezetting en migraties, en mens-milieu interacties beter te begrijpen. Recent zijn onze onderzoeksinspanningen verbreed om ook het potentieel van luminescentie technieken toegepast op vaste gesteenten toe te voegen, om hun thermale en licht-blootstelling te achterhalen.
MinPet projecten
CoBra Project
Het CoBra (D.R. Congo - Brazilië) thermochronologie project bestudeert de thermo-tektonische geschiedenis van de passieve randen van de Zuid-Atlantische Oceaan aan de hand van lage-temperatuur thermochronometers. De PhD onderzoeker op dit project is Gerben Van Ranst.
TeReSA Project
De Tectonische Reconstructie van het westelijke deel van Zuidoost Azië op geologische tijdschaal wordt onderzocht door PhD student Simon Nachtergaele. Apatiet fissiesporen en apatiet (U-Th)/He dateringsmethoden worden gebruikt om de tijd van drukpropagatie in de bovenste korst veroorzaakt door far-field tektonische effecten vast te leggen.
Zonian Forest Project
Deze interdisciplinaire studie verricht onderzoek naar bosgronden als geochronologische archieven en wordt uitgevoerd door PhD onderzoeker Nasrin Karimi Moayed. Optisch gestimuleerde luminiscentie (OSL) is hierbij de gebruikte methode om de kennis te vergroten over het potentieel van bosbodems als archieven van mens-landshap interacties.
KABReCore
In dit project voeren we door middel van geochemie en geochronologie de Reconstructie en Characterisatie van erts-gerelateerde granieten uit de Karagwe-Ankola Belt (KAB) van de Great Lakes area. Dit onderzoek wordt uitgevoerd door PhD onderzoeker Shana De Clercq.
Chinese Tienshan en Junggar Project
De Chinese Tienshan het Junggar orogene complex omvat een reeks tectonische eenheden die gevormd zijn ten gevolge van een complexe evolutie tijdens het Paleozoicum. Dit project heeft als doel om de krustale koelingsgeschiedenis van dit gebied te ontrafelen, vanuit zijn initiële magmatisme tot zijn finale exhumatie. Dit gebeurt door middel van hoge- en lage-temperatuur thermochronometers. Dit project wordt uitgevoerd door PhD student Zhiyuan He.
Het Laboratorium voor Mineralogie en Petrologie hecht veel belang aan nationale en internationale multidisciplinaire samenwerking. Naast samenwerking met onderzoeksgroepen binnen onze thuisinstelling werken we samen aan onze projecten met partner instituten in België, Duitsland, het Verenigd Koninkrijk, Denemarken, Australië, Rusland, Brazilië, China en Thailand.
