Erkennung von Bildungsprozessen ferrimagnetischer Minerale in Böden anhand prozess-spezifischer Phaseneigenschaften

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In Böden entstehen ferrimagnetische Minerale der Mischkristallreihe Magnetit-Maghemit entweder über zwei biologische oder einen anorganisch-thermischen Bildungspfad. Anhand der Kristallitgröße, Morphologie, Chemismus oder des magnetischen Verhaltens ist eine Erkennung des Bildungspfades nicht immer eindeutig möglich, da verschiedene Pfade zu gleichen Merkmalen führen können. Die Arbeitshypothese lautet, dass der thermische Pfad gekennzeichnet ist durch Vererbung von strukturellen OH-Gruppen, wenn sich bei (natürlichen) Bränden OH-haltige Präkursorphasen (Goethit, Lepidokrokit, Ferrihydrit) in Magnetit-Maghemit umwandeln. Die biologischen Pfade sollten zu OH-freien oder -armen Phasen führen. Die mit OH variierende Kationenbesetzung soll mit Rietveld-Analyse, die Wertigkeiten von FeII und FeIII mit Mößbauer-Spektroskopie und das magnetische Verhalten mit Gesteinsmagnetik untersucht werden. Die Ergebnisse dieser Studien sind relevant für die Archäologie und die Interpretation von magnetischen Anomalien bei Bodendenkmälern. Sie tragen auch zum allgemeinen Verständnis bodenbildender Prozesse bei.