KREEP

KREEP

KREEP ist ein magmatisches Gestein, das auf dem Mond vorkommt. Insbesondere wurde es in Form von Impaktbrekzien in Kratern oder neben Basalten (vgl. auch Lunabas und Lunarit) gefunden. Hervorzuheben ist seine chemische Zusammensetzung aus sogenannten nicht kompatiblen Elementen, also solchen die aus flüssigem Magma nicht zusammen mit Olivin, Pyroxenen oder Feldspäten auskristallisieren. Hierzu zählen die Lanthanoide und die radioaktiven Elemente Kalium, Uran und Thorium.[1][2] [3][4]

Inhaltsverzeichnis

Etymologie und Geschichte

KREEP ist ein Akronym für Kalium Rare Earth Elements (Seltenerdemetalle) und Phosphor. Größere Stücke von KREEP wurden durch die Besatzungen der Apollo Missionen gesammelt und zur Erde gebracht. Ein vergleichbares, irdisches Gestein gibt es nicht.[5]

Mineralische Zusammensetzung

Wie durch den Namen schon angedeutet, besteht KREEP aus etwa 1%gew. Kaliumoxid und Phosphoroxid, 20-25 ppm Rubidium und Lanthan und weitere Lanthanoide. Die Konzentration von Lanthan ist etwa 300 bis 350 mal höher als in Steinmeteoriten. KREEP enthält weiterhin signifikante Spuren von Uran, Thorium, Zirkon, sowie Fluor und Chlor.[6] Es ist zu beachten, dass sich die Konzentrationsangaben der Elemente, wie in der Petrologie üblich, auf die entsprechenden Oxide beziehen; faktisch liegen die Elemente aber als Silikate vor.

Bildung

Differenzierung der äußeren Schichten des Mondes und die daraus resultierende Bildung von KREEP.

Es wird heute angenommen, dass KREEP bei der Bildung des Mondes entstand. Nach den heute gängigen Theorien entstand der Mond durch den Einschlag eines etwa marsgroßen Objektes in die frühe Erde vor etwa 4,5 Milliarden Jahren (vgl. auch Entstehung des Mondes).[7]

Durch diesen Einschlag wurde eine große Menge terrestrischen Materials in eine Umlaufbahn um die Erde geschleudert, das dann schließlich den Mond formte.[8]

Aufgrund der beim diesem Einschlag freigesetzten, großen Energiemenge kann man annehmen, dass ein Großteil des jungen Mondes flüssig war (vgl. Lunar magma ocean, engl.). Durch die langsame Abkühlung kristallisierten zunächst Mineralien wie Olivin und Pyroxen aus (Fraktionierte Kristallisation, bzw. Magmatische Differentiation). Diese sanken auf den Grund des lunaren Mantels. Im nächsten Schritt bildete sich Anorthit, der aufgrund seiner geringeren Dichte nach oben stieg und an der Oberfläche die sog. Anorthitkruste bildete. Bei diesem Vorgang reicherte sich das Magma mit Elementen an, die nicht in der olivinreichen bzw. der anorthitreichen Phase löslich waren. KREEP bildete sich somit als Zwischenschicht zwischen der Anorthitoberfläche und dem olivinreichen, lunaren Mantel. [9]

Bis zur Lunar Prospector Mission dachte man, dass KREEP ausschließlich als homogene Lage unter der lunaren Kruste vorkommen kann. Die gammaspektroskopischen Untersuchungen dieser Mission zeigte jedoch, dass KREEP auf dem Mond sehr ungleichmäßig verteilt ist. Im Oceanus Procellarum und im Mare Imbrium (vgl. Lunar terrane, engl.) kann schon an der Oberfläche gefunden werden kann. Weiter weg von diesen Regionen z.B. im Mare Crisium, im Mare Orientale und im Südpol-Aitken-Becken ist es auch in Auswürfen von Einschlagskratern, die bis zum lunaren Mantel reichen nur moderat bis wenig vertreten. Die Anreicherung im Oceanus Procellarum und im Mare Imbrium kann daher vermutlich auf einen, im Vergleich zu den anderen Bereichen, langanhaltenden, lunaren Vulkanismus begründet liegen. [10]

KREEP der an der Mondoberfläche gefunden wurde ist das Resultat von Meteoriteneinschlägen auf der Mondoberfläche, die bis in die KREEP-Schicht eindrangen und es an die Oberfläche auswarfen. Diese KREEP-Auswürflinge sind in der Regel kleiner als 1cm. Proben hiervon wurden durch die Apollo 15 Mission zur Erde gebracht. Es wird vermutet, dass diese Proben bei der Entstehung des Mare Imbrium gebildet wurden.[11].

Anwendungen

Durch den Anteil an radioaktiven Elementen eignet sich KREEP zur Datierung der lunaren Gesteine. Insbesondere konnte so das Alter der lunaren Vulkane und das Alter von einigen Kratern bestimmt werden.

KREEP als Erz

Auch wenn KREEP immer wieder als mögliche Rohstoffquelle für Seltenerdenmetalle genannt wird, so ist zu beachten, dass die Gehalte an Seltenerdenmetallen weit hinter denen irdischer Erze zurückliegen. Da auf dem Mond weder eine Athomsphäre existiert, noch nennenswerte geologische Aktivitäten zu verzeichnen sind, ist eine differenzierte Ausbildung von Erzen bzw. Mineralien nicht möglich.

Siehe auch

Einzelnachweise

  1. ↑ G. Jeffrey Taylor (August 31, 2000): A New Moon for the Twenty First Century. Planetary Science Research Discoveries. Abgerufen am August 11, 2009.
  2. ↑ Charles Shearer and 15 coauthors: Thermal and magmatic evolution of the Moon. In: Mineralogical Society of America (Hrsg.): Reviews in Mineralogy and Geochemistry. 60, Nr. 1, 2006, S. 365–518. doi:10.2138/rmg.2006.60.4. Abgerufen am August 11, 2009.
  3. ↑ http://curator.jsc.nasa.gov/lunar/compendium.cfm
  4. ↑ http://adsabs.harvard.edu/full/1985LPI....16..781S
  5. ↑ [1] NASA, Beschreibung einer KREEP-Probe (Apollo 12)]
  6. ↑ C. R. Neal, and L. A. Taylor, "K-Frac + REEP-Frac": A New Understanding of KREEP in Terms of Granite and Phosphate Petrogenesis, Abstracts of the Lunar and Planetary Science Conference, volume 19, page 831 (1988)
  7. ↑ : Where Did The Moon Come From?. In: The Astronomical Journal. 129, Nr. 3, 2005, S. 1724–1745. Bibcode: 2005AJ....129.1724B. doi:10.1086/427539. arXiv:astro-ph/0405372.
  8. ↑ G. Jeffrey Taylor (November 22, 2005): Gamma Rays, Meteorites, Lunar Samples, and the Composition of the Moon. Planetary Science Research Discoveries. Abgerufen am August 11, 2009.
  9. ↑ Mark Wieczorek and 15 coauthors: The constitution and structure of the lunar interior. In: Mineralogical Society of America (Hrsg.): Reviews in Mineralogy and Geochemistry. 60, Nr. 1, 2006, S. 221–364. doi:10.2138/rmg.2006.60.3. Abgerufen am August 11, 2009.
  10. ↑ : Major lunar crustal terranes: Surface expressions and crust-mantle origins. In: Journal of Geophysical Research. 2000, S. 4197–4216. Abgerufen am August 11, 2009.
  11. ↑ nature - Graham Ryder: Quenching and disruption of lunar KREEP lava flows by impacts

Weblinks


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