Projectielidentificatie in terrestrische impactkraters.

In dit project wordt getracht de impactoorsprong van een aantal geologische structuren op aarde te bevestigen door de detectie van een extraterrestrische component in de door impact geproduceerde impactitieten (smeltgesteenten, breccies of ejecta) en wordt geprobeerd de samenstelling van het ingeslagen projectiel (~type meteoriet) te achterhalen. Op basis van deze gegevens worden nagegaan of er veranderingen hebben plaatsgegrepen in de oorsprong en frequentie van de inslagprojectielen doorheen de geologische tijd. Kennis van de oorsprong en frequentie van de verschillende soorten projectielen levert een beter inzicht de dynamica van kleine hemellichamen in ons zonnestelsel (i.e., asteroïden en kometen). Tijdens de kratervorming wordt het grootste deel van het ingeslagen lichaam gesmolten of verdampt. De projectielbijdrage in impactieten bedraagt over het algemeen minder dan 1 gew%,. Enkel die siderofiele elementen, die in hoge concentraties voorkomen in meteorieten, maar ontbreken in terrestrische korstgesteenten kunnen worden gebruikt om de projectielcomponent in de 'gecontamineerde' lithologieën te identificeren: voor dit project zijn dat platinagroep-elementen (PGE) en chroom (Cr) isotopen. Tijdens het eerste deel van dit doctoraat werd de aandacht vooral gericht op de inrichting van het PGE laboratorium, in de A&MS-eenheid van de UGent onder leiding van Prof. Dr. F. Vanhaecke. Na voorbereiding van de oplossingen met een nikkelsulfide (NiS) fire assay methode, kunnen de PGE worden gemeten met behulp van inductief gekoppeld plasma massaspectrometrie (ICP-MS). Het laboratorium staat op punt, de resultaten zijn reproduceerbaar en komen overeen met het referentiemateriaal, zodat de meting van impactmateriaal is aangevangen. Veel tijd werd geïnvesteerd in de analyse de andere siderofiel Ni, Cr, Co) want deze elementen goed proxies vormen van de PGE concentraties en dus maken een efficiënter verloop van het meetprogramma mogelijk, bovendien Cr/Ir en Ni/Ir ratio bruikbaar zijn voor projectiel identificatie.

Dit doctoraat richt de aandacht sterk op het laat Eoceen vanwege de wereldwijde verhoogde impact rate en de aanrijking aan extraterrestrisch 3He, gemeten in de diepwatercarbonaten van de Massignano typesectie in Italië. Dit laatste wijst op een verhoogde influx van interplanetary dust particles (IDPs) en kan worden toegeschreven aan de aankomst in het centrale deel van het zonnestelsel van lang-periodische kometen (Farley et al., 1998) of van asteroïden uit het binnenste deel van de asteroïdengordel (Tagle & Claeys, 2004). De identieke identificatie van de Popigai (100 km; 35,7 ± 0,2 Ma) en Wanapitei (7-8 km; 37 ± 2 Ma) impactstructuren als type L ordinary chondrieten (Tagle & Claeys, 2004; Tagle et al., 2007) wijst eerder op deze laatste hypothese. De karakterisering van de Chesapeake Bay (85 km; 35,5 ± 0,6 Ma) en Logoisk (17 km; 40 ± 5 Ma) impactstructuren, evenals van de laat Eocene Massignano (Italië) en Fuerte Caldera (Spanje) secties, waarvan werden stalen verzameld en voorbereid, zou uitsluitsel kunnen bieden over de aard van de laat Eocene shower. Bovendien werd er contact opgenomen met Prof. Dr. John G. Spray van de University of New Brunswick die stalen van de Canadese Mistastin (28 km; 36,4 ± 4 Ma) en Haughton (23 km; 39 ± 2 Ma) impactstructuren zal voorzien. Daarnaast zullen tijdens dit project kraters en ejectamateriaal, gevormd tijdens andere geologische perioden, worden gemeten om de algemene flux van impactoren doorheen de geologische tijd te karakteriseren en een beter inzicht te krijgen in de populatie van de asteroïdengordel. Stalen van de Neoarchaean spherule layer in de Carawine Dolomite, Hamersley Group, Western Australia (2548 +26/-29 Ma), de Mjølnir ejectalagen in Svalbard, Noorwegen (40 km; 142,0 ± 2,6 Ma) en het Lybian Desert Glass, Egypte (28,5 Ma) werden verzameld en voorbereid. In parallel worden Cr isotopenverhoudingen gemeten in de impactkratermaterialen die voldoende hoge chroom concentraties bevatten (0.7 gew% chondritisch materiaal moet worden toegevoegd aan targetmateriaal met 50 µg/g Cr voor een meetbaar signal; Frei en Rosing, 2005) met behulp van Multicollector-ICP-MS, eveneens aan de UGent.