Upload
others
View
8
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
Einführung in die Isotopengeochemie (M. Tichomirowa)
U-Th-Pb-Datierung: 3 Zerfallsreihen
a) 238U → 206Pb + 8α + 6β-
Einführung in die Isotopengeochemie (M. Tichomirowa)
b) 235U → 207Pb + 7α + 4β-
Einführung in die Isotopengeochemie (M. Tichomirowa)
c) 232Th → 208Pb + 6α + 4β-
Einführung in die Isotopengeochemie (M. Tichomirowa)
238U/235U = 137,88
(234U-Datierung: Datierung mit Ungleichgewichten, z.B. bei Sedimentationsprozessenkann 234U im Sediment angereichert werden. Ab dem Zeitpunkt der Sedimentation läuftdie „Uhr“ des radioaktiven 234U-Zerfalls → Datierung von jungen Karbonatgesteinen,Korallen, Sedimenten)
Einführung in die Isotopengeochemie (M. Tichomirowa)
Einführung in die Isotopengeochemie (M. Tichomirowa)
D = N · (e λt – 1)206Pb = 238U · (eλt – 1) bei Pbi = 0206Pb = 206Pbi + 238U · (eλt – 1)206Pb 206Pb 238U204Pb 204Pb 204Pb
· (eλt – 1)i
· (eλt – 1)i
207Pb 207Pb 235U204Pb 204Pb 204Pb
· (eλt – 1)i
204Pb 204Pb 204Pb
208Pb 208Pb 232Th
(eλ2t – 1)207Pb 235U206Pb 238U (eλ1t – 1)·
206Pb-Alter
207Pb-Alter
208Pb-Alter
207Pb/206Pb-Alter
Einführung in die Isotopengeochemie (M. Tichomirowa)
t 207-206 > t 207 > t 206 > t 208
Einführung in die Isotopengeochemie (M. Tichomirowa)
Diskordia
Einführung in die Isotopengeochemie (M. Tichomirowa)
Pb-Verlust vor 1 Milliarde Jahre
Einführung in die Isotopengeochemie (M. Tichomirowa)
Zweifacher Bleiverlust
Einführung in die Isotopengeochemie (M. Tichomirowa)
Analysemethoden der U/Pb-Datierung
a) Konventionelle U/Pb-Datierungb) Einzelkorn U/Pb-Datierung
c) Evaporation (207Pb/206Pb-Datierung)
d) SHRIMP (Sensitive High Resolution Ion MicroProbe)bzw. andere Ionensonden
Einführung in die Isotopengeochemie (M. Tichomirowa)
Einführung in die Isotopengeochemie (M. Tichomirowa)
Pb-Pb:Common lead
• Sulfide (Galenit,Pyrit, Chalkopyrit)
• Feldspäte• Gesteine
Einführung in die Isotopengeochemie (M. Tichomirowa)
Einführung in die Isotopengeochemie (M. Tichomirowa)
· ( eλ238t - 1)i
206Pb 206Pb 238U 238U204Pb 204Pb 204Pb 204Pb· ( eλ238T - 1)
i
206Pb 206Pb 238U204Pb 204Pb 204Pb · ( eλ238T - eλ238t)
a0μ
207Pb μ204Pb 137,88
· ( eλ235T - eλ235t)b0
208Pb204Pb
· ( eλ232T - eλ232t)c0 ω
Zur Zeit t
a0 = 9,307
b0 = 10,293
c0 = 29,475
Einführung in die Isotopengeochemie (M. Tichomirowa)
Informationen des Pb/Pb-Systemsa) Altersabschätzung (Modellalter)b) Pb-Isotopengeochemie zur Herkunftsbestimmung
Einführung in die Isotopengeochemie (M. Tichomirowa)
Einführung in die Isotopengeochemie (M. Tichomirowa)
Einführung in die Isotopengeochemie (M. Tichomirowa)
Lu-Hf-Datierung
174Lu (97.4 %)176Lu (2.6 %)
174Hf (0.162 %)176Hf (5.206 %)177Hf (18.606 %)178Hf (27.29 %)179Hf (13.629 %)180Hf (35.10 %)
β
SEE IV. Nebengruppe, ersetzt Zr
Einführung in die Isotopengeochemie (M. Tichomirowa)
( )176Hf 176Hf 176Lu—— = —— + —— · (eλt – 1)177Hf 177Hf 177Hfi
D = N · (e λt – 1)176Hf = 176Lu · (eλt – 1) bei Hfi = 0176Hf = 176Hfi + 176Lu · (eλt – 1)
Einführung in die Isotopengeochemie (M. Tichomirowa)
Anwendung der Lu-Hf-Methode1. Datierung (für Gesteine > 2 Ga)2. Isotopengeochemie: initiales 176Hf/177Hf Verhältnis (Gesteine, Zirkone)
Lu-Hf-Fraktionierung:a) bei Schmelzbildung
Einführung in die Isotopengeochemie (M. Tichomirowa)
Re-Os-Datierung
185Re (37.398 %)187Re (62.602 %)
184Os (0.024 %)186Os (1.6 %)187Os (1.51 %)188Os (13.286 %)189Os (16.252 %)190Os (26.369 %)192Os (40.958 %)
β
VII. Nebengruppe (ersetzt Mo) gehört zur Gruppe der Platinoiden
in Mo-haltigen Mineralen(z.B. Molybdenit)
(in Cu- und Ni-Sulfiden)
Einführung in die Isotopengeochemie (M. Tichomirowa)
Os-Isotopenentwicklung des Mantels:→ Analyse Os-haltiger Minerale aus Ultramafiten verschiedenen Alters→ heutige 187Os/186Os-Verhältnis des Mantels = 1.04→ Kruste hat sehr hohes Re/Os-Verhältnis (selbst geringe Krustenkontamination kann festgestellt werden)
Einführung in die Isotopengeochemie (M. Tichomirowa)
Minimum-Wert zur Zeitder K/T-Grenze kann alsArgument für Meteoriten-Einschlag dienen
Einführung in die Isotopengeochemie (M. Tichomirowa)
Die verwendeten Abbildungen sind aus:
- Faure G. (1986): „ Principles of Isotope Geology“, J. Wiley & Sons (eds), New York, 589 pp.
- Stosch H.-G. (1999): „Einführung in die Isotopengeochemie“, Vorlesungsscript, 226 S.im Internet zu finden: : http://agk-gaussberg.agk.uni-karlsruhe.de/ftp/ Isotopengeochemie/ Isotop25.pdf
- Geyh M. A. & Schleicher H. (1990): „Absolute Age Determinations. Physical and ChemicalDating Methods and their Application“, Springer Verlag, Berlin, 503 pp.