Der tiefe Kohlenstoffkreislauf ist Teil komplexer, ineinandergreifender Prozesse in Sedimentbecken. Unsere bisherigen Arbeiten haben sich auf wissenschaftliche Aspekte der Konservierung von organischem Kohlenstoff (z.B. Bildung von dunklen Tonsteinen, etc.) sowie angewandte Aspekte (z.B. Shale Gas, etc.) konzentriert. Im Rahmen des Forschungsprogramms 2021-2027 "Changing Earth - Sustaining our Future" beschäftigen wir uns nun mit Themen, die zum Forschungsgebiet 8 "Georessourcen für die Energiewende und eine High-Tech Gesellschaft" gehören. Hier beschäftigen wir uns schwerpunktmäßig mit dem Einfluß von organischem Material auf die Bildung metallreicher dunkler Tonsteine (z.B. Kupferschiefer), aber auch mit Prozessen der Graphit- und natürlichen Wasserstoffbildung.

Unsere Arbeiten sollen eine Brücke bilden, mit der wir anorganische und organische Geochemie kombinieren, um ein Gesamtbildung der ablaufenden Prozesse rekonstruieren zu können. Hier nutzen wir auch Phreeqc, um mittels chemischer Thermodynamik quantitative Aussagen treffen zu können. Konzeptioneller Hintergrund dieser Arbeiten ist die Freisetzung organischer Moleküle in Sedimentbecken während der Reifung oder Alteration von eingelagertem organischen Material. Sind diese niedermolekular und somit gut wasserlöslich (z. B. Methan, Kohlendioxid, Essigsäure usw.), wird das Porenwasser verändert (pH, Eh). Als Folge kann es einerseits zur Lösung instabiler Minerale kommen, andererseits zu neuen Gleichgewichten zwischen nunmehr stabilen mineralischen Spezies. Viele bekannte geochemische Prozesse im geologischen Untergrund sind Teil ebensolcher komplexer hydrogeochemischer Reaktionsketten, wie z.B. die thermochemische Sulfatreduktion. Diese interagierenden Reaktionsketten werden als "Organisch-Anorganische Wechselwirkungen" bezeichnet, und diese komplexen Prozessnetzwerke sind das Forschungsschwerpunkt unserer Gruppe.

Unter den folgenden Stichpunkten finden Sie unsere Publikationen der letzten Jahre zu folgenden Themen:

• Allgemeine organisch-anorganische Wechselwirkungen
• Uranium-organische Wechselwirkungen
• Organische-anorganische Wechselwirkungen während der Bildung metallischer Lagerstätten
• Hydrogeochemische Modellierung
• WEITERHIN: Konventionelles und unkonventionelles Öl- und Gas

NEUESTES
Kang, X., Tan, J., Schulz, H.-M., Fu, B., Chang, B., Jian, C., Hu, W. (2024): Clumped and in situ carbon and oxygen isotopes of calcite as tracers for oxidation of hydrocarbons in deep siliciclastic strata. Geological Society of America Bulletin. doi: https://doi.org/10.1130/B37326.1

Yuan, Guanghui; Jin, Zihao; Cao, Yingchang; Schulz, Hans-Martin; Gluyas, Jon; Liu, Keyu; et al. (2024): Microdroplets initiate organic-inorganic interactions and mass transfer in thermal hydrous geosystems. Nature Communications. https://doi.org/10.1038/s41467-024-49293-y

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