Geology Reference
In-Depth Information
(a)
δ
44
Ca (‰)
-3
-2
-1
0
+1
MORB
Meerwasser
Flußwässer
Flusswässer (Ganges)
Holozäne Karbonate
4.112
(a) Calciumisotopen-
Variation in MORBs, Karbona-
ten und verschiedenen Wäs-
sern. (b) Calciumisotopen-Va-
riationen verschiedener For-
aminiferen deuten auf tempe-
raturabhängige Fraktionierun-
gen hin, da jeweils bei unter-
schiedlichen Temperaturen le-
bende Mitglieder derselben
Spezies unterschiedliche Isoto-
penwerte zeigen: Das bei tie-
feren Temperaturen lebende
Individuum (schwarz) zeigt
stärker gegenüber Meerwas-
ser fraktionierte Werte. Nach
Zhu & MacDougall (1998).
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(b)
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Ca (‰)
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G. sacculifer
N. pachyderma
C. kullenbergi
-3
-2
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und Metamorphiten wurde diese Methode bis-
lang so gut wie nicht angewendet, da bei ho-
henTemperaturendieFraktionierungsfaktoren
sehr klein sind. Allerdings zeigt das Beispiel Ei-
sen, dass man auch hier unerwartete Entde-
ckungen erhoffen kann.
sogar Werte bis zu - 3,36 ‰. Die Präzipitation
sekundärer Silikatphasen im Verlauf der Ver-
witterung scheint also signifikante Si-Isotopen-
Fraktionierung zu bedingen. Bei der
Ausfäl-
lung von SiO
2
kann es, ebenfalls pH- und tem-
peraturabhängig, zur Bildung von Kieselgel/
Opal, Chalcedon oder Quarz kommen. Entspre-
chend ist bekannt, dass es bei biogener oder ab-
iogener Kieselsäure- oder Opal-Ausfällung zu
besonders leichten Si-Isotopen-Werten kommt.
Residuale Lösungen, aus denen diese Minera-
le ausgefällt wurden, zeigen schwerere
d
30
Si-
We r t e . Vo n
Diatomeen
(Kieselalgen) ist bereits
bekannt, das sie Silizium-Isotope fraktionieren,
was bei der Untersuchung von Ozeanbodense-
dimenten (mit eingelagerten Diatomeen-Skelet-
ten) für die Rekonstruktion der Paläo-Biopro-
duktivität genutzt werden soll. Silizium-Isotope
werden also für das quantitative Verständnis
von Verwitterungsprozessen und für die Re-
konstruktion globaler Kreisläufe in der geolo-
gischen Vergangenheit wertvolle Dienste leis-
ten, während in Hochtemperaturprozessen bis-
lang keine großen Fraktionierungen bekannt
4.7.4.7 Silizium
Silizium hat drei stabile Isotope, die in der Na-
tur mit Häufigkeiten von 92,23 % (
28
Si), 4,67 %
(
29
Si) und 3,1 % (
30
Si) vorkommen. Angegeben
wird die Si-Isotopenvariation als
d
30
Si gegen-
über dem Standard NBS28 (
National Bureau of
Standards
), einem natürlichen Quarz, der auch
als Standard für die Messung von Sauerstoff-
Isotopen verwendet wird. Obwohl Silizium
keineRedox-Chemiehat,kannesinnatürli-
chen Fluiden je nach pH und Temperatur ver-
schiedene
Komplexe
bilden. Während Granite,
Gneise, Migmatite, Quarzite und Sandsteine
allesamt
d
30
Si-Werte um Null (± 0,2 ‰) haben,
zeigen Tonminerale aus Böden Werte bis zu
- 2,09 ‰ und silikatische Zemente (
Silcretes
)
