Keimbildung, Wachstum und Ersatzphänomene von sedimentären Karbonaten und Sulfaten
In der Erdkruste stehen Mineralien in ständiger Wechselwirkung mit wässrigen Flüssigkeiten, was häufig zur Auflösung von Primärmineralien und zur anschließenden Keimbildung und zum Wachstum neuer Phasen führt. Diese Umwandlungen können aus mineralogischer Sicht komplex sein und amorphe Vorstufen und metastabile Phasen einschließen. Mineral-Fluid-Wechselwirkungen sind besonders in Niedrigtemperaturumgebungen an der Oberfläche und im Untergrund von Bedeutung, wo sie neben anderen geologischen Prozessen eine Schlüsselrolle bei der Diagenese von Sedimenten, der Verwitterung von Erzlagerstätten und der Bildung von sekundären metallhaltigen Akkumulatoren spielen. Karbonate und Sulfate gehören nach den Silikaten zu den häufigsten und weitesten verbreiteten gesteinsbildenden Mineralien in der Lithosphäre. Außerdem sind sie die Hauptbestandteile der so genannten „chemischen Sedimente“. Beide Mineralgruppen spielen eine entscheidende Rolle bei der Rekonstruktion der physikalisch-chemischen Entwicklung der Ozeane, der Geosphäre und der Atmosphäre und bieten wertvolle Einblicke in die historischen Veränderungen des globalen Klimas im Laufe der Erdgeschichte.
Das Hauptziel dieses Projekts besteht darin, unser Verständnis der physikalisch-chemischen Parameter zu verbessern, die die Keimbildung, das Wachstum und den Austausch von Sulfat- und Karbonatmineralphasen im Sedimentbereich bestimmen. Um dieses Ziel zu erreichen, führen wir Experimente zum Wachstum und Ersatz von Sulfaten und Karbonaten, sowohl biogenen als auch abiogenen, unter experimentellen Bedingungen durch, die die Diagenese nachahmen.

Aktuelle Veröffentlichungen
Forjanes, P., Perez, J., Berryman, C., Syczewski, M. D., Benning, L. G. (2025): Textural and chemical inheritance during a pseudomorphic double mineral transformation. - Geochemical Perspectives Letters, 34, 50-56. https://doi.org/10.7185/geochemlet.2513
Forjanes, P., Astilleros, J. M., Fernández-Díaz, L. (2024): The role of sulfate in the hydrothermal replacement of aragonite single crystals by calcite. - Earth and Planetary Science Letters, 639, 118771. https://doi.org/10.1016/j.epsl.2024.118771
Forjanes, P., Pérez-Garrido, C., Álvarez-Lloret, P., Astilleros, J. M., & Fernández-Díaz, L. (2022). Formation of Strontianite and Witherite Cohesive Layers on Calcite Surfaces for Building Stone Conservation. Crystal Growth & Design, 22(11), 6418-6428. DOI: 10.1021/acs.cgd.2c00383.
Forjanes, P., Simonet Roda, M., Greiner, M., Griesshaber, E., Lagos, N. A., Veintemillas-Verdaguer, S., Astilleros, J.M., Fernández-Diaz, L. & Schmahl, W. W. (2022). Experimental burial diagenesis of aragonitic biocarbonates: from organic matter loss to abiogenic calcite formation. Biogeosciences, 19(16), 3791-3823. DOI: 10.5194/bg-19-3791-2022.
Forjanes, P., Gómez-Barreiro, J., Morales, J., Astilleros, J. M., & Fernández-Díaz, L. (2020). Epitactic growth of celestite on anhydrite: substrate induced twinning and morphological evolution of aggregates. CrystEngComm, 22(35), 5743-5759. DOI: 10.1039/D0CE00755B.
Forjanes, P., Astilleros, J. M., & Fernández-Díaz, L. (2020). The formation of barite and celestite through the replacement of gypsum. Minerals, 10(2), 189. DOI: 10.3390/min10020189.