Rutil gehört zu den chemisch und physikalisch stabilsten Schwermineralen und ist deshalb sehr verwitterungsbeständig. Er kommt hauptsächlich in hochgradig metamorphen Gesteinen und klastischen Sedimenten vor. Detritischer Rutil wird bei niedrigen Metamorphosegraden in andere Ti-haltige Phasen umgewandelt. Deshalb kommt in hochgradigen Metamorphiten kein reliktischer Rutil aus vorhergehenden Metamorphosezyklen mehr vor, anders als dies z.B. für Zirkon der Fall ist.

Es ist bekannt, dass Rutil signifikante Gehalte von Spurenelementen einbaut. Dazu gehören z.B., Cr, Zr, Fe, Nb, Sn, und V. Elementgehalte können zum großen Teil schon mit der Elektronenstrahl-Mikrosonde oder mit der Las-ICPMS am Einzelkorn bestimmt werden.

Zack et al. (2004a und b) haben bereits gezeigt, dass 1. Nb- und Cr-Gehalte zwischen mafischen und pelitischen Ursprungsgesteins-Zusammensetzungen unterscheiden lassen und dass 2. Zr-Gehalte direkt mit der Metamorphosetemperatur in Zusammenhang gebracht werden können und Rutil deshalb als Einkristall-Themometer genutzt werden kann.

Aus all diesen Gründen ist Rutil ein geeigneter Kandidat für die Rekonstruktion der Liefergebietslithologie (Provenienzanalyse).

Während der letzten anderthalb Jahre wurden Rutilseparate aus Proben rezenter Sande und zugehöriger Liefergesteine aus dem Erzgebirge und den Alpen mit der Elektronenstrahl-Mikrosonde untersucht. Das Ziel war (und ist) es, die von Zack et al. (2004a und b) präsentierten Ergebnisse zu bestätigen und anzuwenden, neue chemische Elemente zu finden, die Hinweise auf das Liefergebiet (Lithologie, P, T) geben können, und diese Ergebnisse qualitativ und quantitativ auszuwerten.

Es konnte herausgestellt werden, dass die Spurenchemie von Rutil weitestgehend unabhängig von der Korngröße ist (von Eynatten et al., 2005).

Die Zr-Gehalte aus Erzgebirgsproben spiegeln in hochgradig metamorphen Gesteinseinheiten (>550°C Bildungstemperatur) die Metamorphosetemperatur wider. Niedriggradigere Gesteine enthalten reliktischen, nicht umgewandelten Rutil. Anhand der Streuung der gemessenen Zr-Gehalte lassen sich ausserdem Aussagen über die Reaktionskinetik beim Einstellen des Rutil-Themometers treffen.

Eklogite können anhand von Nb- und Cr-Gehalten sehr gut von anderen im Erzgebirge vorkommenden Gesteinstypen unterschieden werden. Dies zeigt auch der Vergleich mit Rutilen aus den Liefergesteinen (analysiert von George Luvizotto in Heidelberg).

Besonders im Ergebirge spielt Sn eine weitere große Rolle in der Provenienzanalyse. Log-Verhältnisse aus Zr, Sn, Cr und Nb erzeugen eine gute Separation verschiedener Gruppen aus Rutilanalysen.

von Eynatten H., Tolosana-Delgado, R., Triebold, S., Zack, T. (2005). "Interactions between grain size and composition of sediments: two examples". Proceedings CoDaWork'05 - 2nd Compositional Data Analysis Workshop, Oct 19-21, 2005, Girona.

Zack, T., Moraes, R., Kronz, A. (2004a). "Temperature dependence of Zr in rutile: empirical calibration of a rutile thermometer." Contributions to Mineralogy and Petrology 148(4): 471 - 488.

Zack, T., Eynatten, H. von, Kronz, A. (2004b). "Rutile geochemistry and its potential use in quantitative provenance studies." Sedimentary Geology(171): 37-58.