Německé jediné bezmetalové geovědní čisté prostory na TUBAF jsou otevřeny

Pohled do nového bezkovového čistého prostoru laboratoře. / View of the new metal-free clean room laboratory.

Geologická mapa s různými granitovými tělesy Aue-Schwarzenberg, Kirchberg a Eibenstock. Níže: Porovnání publikovaných věků zirkonu (literární údaje) s novými údaji z vysoce přesného datování zirkonu (TUBAF) pro tři granitová tělesa.

Laboratoř čistého prostoru má automatické řízení laboratorní techniky.

Čistá místnost pro oblast aplikované fyziky má TU Bergakademie Freiberg již – nyní přibude druhá. Nová čistá místnost laboratoře Institutu pro mineralogii však má zvláštnost: je bez kovů. To znamená, že zařízení a přístroje jsou zcela vyrobeny z nekovového materiálu, nezbytné kovové části jsou obalovány z plastu. Kdyby byl v místnosti otevřený kov, mohlo by dojít k ovlivnění velmi citlivých analýz datování hornin.

Prvním týmem, který se do laboratoře nastěhuje, jsou profesorka Marion Tichomirowa a její spolupracovníci. Společně s doc. Maximilianem Lau, prof. Johannesem Heitmannem a zástupci stavebního oddělení univerzity (Ingolf Köhler, Eric Dalke) profesorka mineralogie 16. dubna 2024 otevřela novou kovově bezednou čistou místnost na TU Bergakademie Freiberg.

Pomocí takzvaného datování uran-olovo mohou vědci v kovově bezedné místnosti přesně určit geologický věk hornin. Prof. Marion Tichomirowa vede stávající izotopovou laboratoř univerzity a významně iniciovala a realizovala výstavbu nové kovově bezedné místnosti v budově Clemens-Winkler. „Freibergská izotopová laboratoř na Institutu pro mineralogii je jedinou laboratoří v Německu, která provádí vysoce přesné datování hornin. Ve srovnání s jinými metodami datování dokážeme touto metodou určit věk hornin desetkrát přesněji,“ vysvětluje profesorka Tichomirowa. To činí datování uran-olovo v současnosti nejpřesnějším „geologickým hodinám“, které jsou vědě k dispozici.

Důležité závěry pro geologii

Když například jde o přesné určení posloupnosti různých geologických událostí, které se odehrály v krátkém časovém sledu, vědci používají datování uran-olovo. „Vezměme si vyhynutí dinosaurů: dlouho bylo předmětem diskuzí, zda k vyhynutí došlo vlivem dopadu meteoritu před asi 66 miliony let nebo vlivem silné sopečné aktivity. Pomocí vysoce přesné metody datování se ukázalo, že oba události přispěly k vyhynutí.“

Dalším příkladem je tvorba ložisek v Krušných horách. Zde již nové poznatky z Freibergské izotopové laboratoře přinesly nové poznatky: „Ukázali jsme, že sousední velké granitové tělesa západních Krušných hor nejsou, jak se předpokládalo, stejně stará. Nejprve se vytvořily granity z Aue-Schwarzenbergu (před asi 323–321 miliony let), poté asi o dva miliony let později (před 321 až 319 miliony let) pronikl granit Kirchberg. Ještě asi o pět milionů let později (před 316 až 314 miliony let) ztuhla magma Eibenstocker granitu,“ vysvětluje prof. Marion Tichomirowa.

Kovově bezedná místnost přináší méně olova a přesnější analýzy

Nová čistá místnost v budově Clemens-Winkler je jednou z mála kovově bezedných laboratoří na světě. Protože všechny kovy obsahují olovo, může dojít při metodě datování „olovem-prach“ i v kovově bezedné laboratoři ke zkreslení: „Množství olova vzniklého radioaktivním rozpadem v zkoumaném minerálu zirkonu je extrémně malé; je to asi 50 pikogramů, což je 0,00000000005 gramů. Množství olova, které se během analytických kroků v laboratoři dostane, by mělo být tedy alespoň 50- až 100krát menší. Pouze v kovově bezedné místnosti je možné dosáhnout takto nízkých „neviditelných hodnot“ pro olovo.“

V nové laboratoři mohou vědci nyní také zkoumat menší a mladší zirkony a přesněji určit věk těchto hornin než doposud. V oblasti geověd je tak TU Bergakademie Freiberg vybavena jedinečnou čistou místností, která umožňuje nejmodernější výzkum. Po celém světě existuje pouze asi 10 až 15 dalších kovově bezedných laboratoří. Náklady na vybavení laboratoře ve výši přibližně 2 miliony eur hradí Svobodný stát Sasko.