| Modul | Fluid-Solid Interaction |
|---|
| Anbieter | Freie Universität Berlin/FB Geowissenschaften/Institut für Geologische Wissenschaften |
| Modulverantwortlicher | Timm John |
| Zugangsvoraussetzungen | keine |
| Qualifikationsziele | Die Studentinnen und Studenten sind mit grundlegenden und modernsten Forschungsarbeiten zu Wasser-Gesteins- Wechselwirkungen vertraut und können Lösungs- und Fällungsprozesse mit thermodynamischen Konzepten quantitativ beschreiben. Ihre Kenntnis von Messungen und Modellen der Struktur von Mineraloberflächen, Fluid-Grenzschichten, Korngrenzen, Korngrenz-Fluiden und intrakristallinem Wasser gibt ihnen Zugang zu Reaktionsmechanismen und der Reaktionskinetik bei der Annäherung ans thermodynamische Gleichgewicht von der Erdoberfläche bis in den Erdmantel. |
| Inhalte | Thermodynamische Behandlung von Lösungs- und Kristallisationsvorgängen als chemische Reaktionen. Löslichkeit und Ausfällung in Abhängigkeit verschiedener Lösungsparameter. Fluid-Solid Interaktion an freien Mineraloberflächen und auf Korngrenzen; die Struktur von Wasser im freien Fluid, an Mineraloberflächen, auf Korngrenzen und in Kristallen. Migration von überkritischen Fluiden bei der Gesteinsmetamorphose. Mineralbildung aus kolloidalen Systemen. Alle Themen werden anhand von aktuellen Forschungsarbeiten aus der Literatur besprochen.
Autoklavenexperimente an fluidinduzierten Verdrängungsreaktionen mit allen Schritten von der Einwaage und Probenpräparation bis zur Auswertung an Elektronenstrahl-Mikrosonde und Raster-Elektronenmikroskop. Quantitative Untersuchung der Reaktionskinetik mit Vergleich von Einkristall-, Pulver- und Gesteinszylinder-Experimenten.
Klassische und aktuelle Themen der Wasser-Gesteins-Wechselwirkung werden anhand ausgewählter Forschungsarbeiten unter Anleitung in Kleingruppen vorbereitet und anschließend von den Studierenden in Vorträgen präsentiert und gemeinsam diskutiert.
|
| Lehr- und Lernform | Vorlesung (2 SWS, keine aktive Teilnahme, 30h Präsenz, 40h Vor-Nachbereitung) |
| Lehr- und Lernform | Laborpraktikum (1 SWS, Durchführung von Experimenten im Labor und deren Auswertung in Analytik-Labors, 15h Präsenz, 20h Vor-Nachbereitung) |
| Lehr- und Lernform | Seminar (1 SWS, Auseinandersetzung mit Primärliteratur; Aufbereitung und Präsentation der Ergebnisse, 15h Präsenz, 20h Vor-Nachbereitung) |
| Lehr- und Lernform | (40h Prüf) |
| Modulprüfung | Protokoll der Praktikumsergebnisse (ca. 3 000 Wörter) Modulsprache: Englisch |
| Veranstaltungssprache | Englisch (ggf. Deutsch) |
| Pflicht zur regelmäßigen Teilnahme | Vorlesung: Teilnahme wird empfohlen; Laborpraktikum und Seminar: Ja |
| Workload [h] | 180 |
| LP | 6 |
| Dauer | Ein Semester |
| Häufigkeit | Jedes Sommersemester |
| Verwendbarkeit | Masterstudiengang Geologische Wissenschaften (Studienschwerpunkte Geodynamik und Geomaterialien) |
| Bemerkungen | |