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Lernmaterialien für Aktuelle Fragen der Isotopengeochemie an der Universität zu Köln

Greife auf kostenlose Karteikarten, Zusammenfassungen, Übungsaufgaben und Altklausuren für deinen Aktuelle Fragen der Isotopengeochemie Kurs an der Universität zu Köln zu.

TESTE DEIN WISSEN

Saprolit

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TESTE DEIN WISSEN
  • stark verwittertes Gestein, in dem die primären Minerale überwiegend in sekundäre Minerale umgewandelt wurden, aber die Gesteinsstruktur erhalten geblieben ist
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TESTE DEIN WISSEN

Unterschiede Lu/Hf und Sm/Nd

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TESTE DEIN WISSEN
  • Lu → 3 + REE , Hf → 4 + HFSE
    • 18% Unterschied im Ionenradius
  • Sm Nd → beide 3 + REE
    • Ähnliche Ionenradien
  • Lu Hf weniger anfällig für metamorphe Überprägung
    • Initiale ε Hf Werte verlässlicher als initiale ε Nd Werte
    • Lu Hf Alter schwieriger zu stören
  • 176 Lu hat eine kürzere Halbwertszeit (37.2 Ga) als 147 Sm (106Ga)
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TESTE DEIN WISSEN

U, Th & Pb Diskordante Alter

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TESTE DEIN WISSEN
  • Blei Verlust und Mischung von Material mit unterschiedlichen Altern
  • Eventuell Uran Mobilität

Blei Verlust:

  • Keine Isotopenfraktionierung → Blei was verloren geht hat dasselbe 207 Pb/ 206 Pb wie Mineral zu diesem Zeitpunkt
  • Mehrere Minerale die zum selben Zeitpunkt Blei verlieren aber in unterschiedlichem Ausmaß ) fallen auf eine Gerade → Diskordia
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TESTE DEIN WISSEN

Lu/Hf Modellalter

Definition

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TESTE DEIN WISSEN

Zeitpunkt zu dem ein Gestein dieselbe Isotopenzusammensetzung hatte wie das Material aus dem es entstanden ist.

z.B. Zeitpunkt der Mantelextraktion

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TESTE DEIN WISSEN

Zirkone Eigenschaften für Isotopengeochemie

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TESTE DEIN WISSEN
  • Sehr gut geeignet für Hf Isotopenentwicklung
  • 1-2% Hf im Kristallgitter von Zirkonen (Hf und Zr sind geochemische Zwillinge) → Hf also sehr immobil und resistent gegenüber Kontamination
  • Sehr niedrige Lu /Hf Verhältnisse
    • → direkte Messung des (176 Hf/ 177 Hf) i
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TESTE DEIN WISSEN

U, Th & Pb Geochemie

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TESTE DEIN WISSEN

Uran & Thorium

  • Actinide (ähnlich zu REE)
  • Lithophil
  • 4 wertig: HFSE, immobil
  • Gleiche Ladung und ähnlicher Ionenradius: keine starke Fraktionierung
  • Sehr inkompatibel → in kontinentaler Kruste angereichert
  • Allanit , Titanit , Epidot , Apatit, Monazit, Zirkon


Blei

  • Litho --, chalco --, siderophil
  • Volatil
  • Meist 2 wertig (selten 4 wertig): LILE, mobil
  • Moderat inkompatibel
  • Spurenelement in K haltigen Mineralen: Kalifeldspat
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TESTE DEIN WISSEN

Lu/Hf  ε Notation

Definition

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TESTE DEIN WISSEN

„Relative Abweichung der

Hf Isotopie einer Probe von der Isotopie einer Bezugsprobe für die das 176 Hf/ 177 Hf einer Probe mit chondritischem Lu /Hf gewählt wird.“

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TESTE DEIN WISSEN

U-Pb Datierung von Zirkon

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TESTE DEIN WISSEN
  • Resistent gegen chemische Verwitterung
  • “Überleben” magmatische Prozesse, Metamorphose “Zircons are forever"
  • Können mehrere geologische Ereignisse “speichern
  • Einzelkorn Analysen möglich
  • Provenanzanalyse von Sedimenten
  • Datierung magmatischer/metamorpher Ereignisse
  • Krustenbildungsprozesse
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TESTE DEIN WISSEN

Pb/Pb Methode

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TESTE DEIN WISSEN
  • „Gewöhnliches Blei“ ––„Common
  • Initiale Pb Isotopie als geochemischer Tracer für unterschiedliche Reservoire
  • Modellalter → Proben mit U/Pb ≈ 0 , z.B. Bleiglanz, Pb haltige Sulfide
  • Pb Isotopie eingefroren
  • Pb Isotopie : Mischung aus „ Urblei “ primordiales Blei) und radiogenem Pb (in Zirkonen fast nur radiogen
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TESTE DEIN WISSEN

Lu/Hf und U/Pb in Zirkonen

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TESTE DEIN WISSEN
  • Hohes U/Pb, geeignet für Datierungen -> Absolutalter
  • Niedriges Lu/Hf, 176Hf/177Hf wird "eingefroren" -> Liefergebiet
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TESTE DEIN WISSEN

OIBs Reservoire

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TESTE DEIN WISSEN
  • DMM → „Depleted Mantle MORB“
    • Oberer verarmter Mantel
    • Quelle von MORBs
  • EM-1 → „ Enriched Mantle 1“
    • Delaminierte subkontinentale Lithosphäre
  • EM-2 → „ Enriched Mantle 2“
    • Subduzierte pelagische Sedimente
  • HIMU → „High μ (238U/204Pb)
    • Subduzierte ozeanische Kruste, die lange im tiefen Mantel isoliert blieb
  • FOZO → „FOcal ZOne"
    • (Hypothetische ) Komponente des tiefen Mantels, die dem primitiven Mantel entspricht
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TESTE DEIN WISSEN

Lu/Hf Anwendung

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TESTE DEIN WISSEN
  • Datierung von proterozoischen und “ älteren ” Gesteinen
  • Sehr geeignet um ( hoch ) metamorphe Mineralparagenese mit Granat ) zu datieren
  • Isotopengeochemie : initiales 176 Hf/ 177 Hf Verhältnis
  • Tracer
  • Modellalterdatierung
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Beispielhafte Karteikarten für deinen Aktuelle Fragen der Isotopengeochemie Kurs an der Universität zu Köln - von Kommilitonen auf StudySmarter erstellt!

Q:

Saprolit

A:
  • stark verwittertes Gestein, in dem die primären Minerale überwiegend in sekundäre Minerale umgewandelt wurden, aber die Gesteinsstruktur erhalten geblieben ist
Q:

Unterschiede Lu/Hf und Sm/Nd

A:
  • Lu → 3 + REE , Hf → 4 + HFSE
    • 18% Unterschied im Ionenradius
  • Sm Nd → beide 3 + REE
    • Ähnliche Ionenradien
  • Lu Hf weniger anfällig für metamorphe Überprägung
    • Initiale ε Hf Werte verlässlicher als initiale ε Nd Werte
    • Lu Hf Alter schwieriger zu stören
  • 176 Lu hat eine kürzere Halbwertszeit (37.2 Ga) als 147 Sm (106Ga)
Q:

U, Th & Pb Diskordante Alter

A:
  • Blei Verlust und Mischung von Material mit unterschiedlichen Altern
  • Eventuell Uran Mobilität

Blei Verlust:

  • Keine Isotopenfraktionierung → Blei was verloren geht hat dasselbe 207 Pb/ 206 Pb wie Mineral zu diesem Zeitpunkt
  • Mehrere Minerale die zum selben Zeitpunkt Blei verlieren aber in unterschiedlichem Ausmaß ) fallen auf eine Gerade → Diskordia
Q:

Lu/Hf Modellalter

Definition

A:

Zeitpunkt zu dem ein Gestein dieselbe Isotopenzusammensetzung hatte wie das Material aus dem es entstanden ist.

z.B. Zeitpunkt der Mantelextraktion

Q:

Zirkone Eigenschaften für Isotopengeochemie

A:
  • Sehr gut geeignet für Hf Isotopenentwicklung
  • 1-2% Hf im Kristallgitter von Zirkonen (Hf und Zr sind geochemische Zwillinge) → Hf also sehr immobil und resistent gegenüber Kontamination
  • Sehr niedrige Lu /Hf Verhältnisse
    • → direkte Messung des (176 Hf/ 177 Hf) i
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Q:

U, Th & Pb Geochemie

A:

Uran & Thorium

  • Actinide (ähnlich zu REE)
  • Lithophil
  • 4 wertig: HFSE, immobil
  • Gleiche Ladung und ähnlicher Ionenradius: keine starke Fraktionierung
  • Sehr inkompatibel → in kontinentaler Kruste angereichert
  • Allanit , Titanit , Epidot , Apatit, Monazit, Zirkon


Blei

  • Litho --, chalco --, siderophil
  • Volatil
  • Meist 2 wertig (selten 4 wertig): LILE, mobil
  • Moderat inkompatibel
  • Spurenelement in K haltigen Mineralen: Kalifeldspat
Q:

Lu/Hf  ε Notation

Definition

A:

„Relative Abweichung der

Hf Isotopie einer Probe von der Isotopie einer Bezugsprobe für die das 176 Hf/ 177 Hf einer Probe mit chondritischem Lu /Hf gewählt wird.“

Q:

U-Pb Datierung von Zirkon

A:
  • Resistent gegen chemische Verwitterung
  • “Überleben” magmatische Prozesse, Metamorphose “Zircons are forever"
  • Können mehrere geologische Ereignisse “speichern
  • Einzelkorn Analysen möglich
  • Provenanzanalyse von Sedimenten
  • Datierung magmatischer/metamorpher Ereignisse
  • Krustenbildungsprozesse
Q:

Pb/Pb Methode

A:
  • „Gewöhnliches Blei“ ––„Common
  • Initiale Pb Isotopie als geochemischer Tracer für unterschiedliche Reservoire
  • Modellalter → Proben mit U/Pb ≈ 0 , z.B. Bleiglanz, Pb haltige Sulfide
  • Pb Isotopie eingefroren
  • Pb Isotopie : Mischung aus „ Urblei “ primordiales Blei) und radiogenem Pb (in Zirkonen fast nur radiogen
Q:

Lu/Hf und U/Pb in Zirkonen

A:
  • Hohes U/Pb, geeignet für Datierungen -> Absolutalter
  • Niedriges Lu/Hf, 176Hf/177Hf wird "eingefroren" -> Liefergebiet
Q:

OIBs Reservoire

A:
  • DMM → „Depleted Mantle MORB“
    • Oberer verarmter Mantel
    • Quelle von MORBs
  • EM-1 → „ Enriched Mantle 1“
    • Delaminierte subkontinentale Lithosphäre
  • EM-2 → „ Enriched Mantle 2“
    • Subduzierte pelagische Sedimente
  • HIMU → „High μ (238U/204Pb)
    • Subduzierte ozeanische Kruste, die lange im tiefen Mantel isoliert blieb
  • FOZO → „FOcal ZOne"
    • (Hypothetische ) Komponente des tiefen Mantels, die dem primitiven Mantel entspricht
Q:

Lu/Hf Anwendung

A:
  • Datierung von proterozoischen und “ älteren ” Gesteinen
  • Sehr geeignet um ( hoch ) metamorphe Mineralparagenese mit Granat ) zu datieren
  • Isotopengeochemie : initiales 176 Hf/ 177 Hf Verhältnis
  • Tracer
  • Modellalterdatierung
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