Geochemie - Minerale und Gesteine - page 538

ginn beide dasselbe Sr/ 86 Sr -Isotopenverhält-

nis hatten, weil dieses eben bei solchen Prozes-
sen nicht fraktioniert) zu zerfallen beginnt,
werden sich die

87

Nd ¥ ×( e l t -1)
Aufgrund der extrem langen Halbwertszeit
sind die beobachteten Isotopenvariationen so
klein, dass man auf sechs Stellen nach dem
Komma genau messen muss. Deshalb gibt man
häufig den e Nd -Wertan,derdurchdieStandar-
disierung und die Multiplikation mit 10.000 gut
handhabbar ist und folgendermaßen definiert
ist:

F 143 Nd

Nd ¥ =

F 143 Nd

Nd ¥ 0 +

F 147 Sm

144 144 144

Sr/ 86 Sr-Werte in der Rb-rei-
cheren Partialschmelze und in daraus kristalli-
sierenden Gesteinen stärker ändern als in den
Rb-ärmeren Residualgesteinen. Da die inkom-
patibelstenElementesichinderFolgesolcher
Prozesse letztendlich in der Erdkruste anrei-
chern, werden dort das Rb/Sr-Verhältnis am
höchsten und dementsprechend die heutigen
87

87

F ( 143 Nd/ 144 Nd) Gestein

-1 ¥ × 10.000.

Sr/ 86 Sr -Verhältnisse am höchsten sein. Inner-
halb eines an Rb angereicherten so genannten
Hoch- 87 Sr/ 86 Sr -Granits gibt es natürlich auch
noch unterschiedliche Entwicklungslinien für
jedes Einzelmineral (Abb. 4.126) je nachdem,
wie gut ein Mineral Rb und Sr relativ zueinan-
der einbaut. K einbauende Minerale bauen Rb
besser ein als Sr, weshalb Glimmer und K-Feld-
späteimmerhöhereRb/Srundhöhere 87 Sr/ 86 Sr
-Verhältnisse haben als Ca-haltige Minerale,
dieSrbessereinbauenalsRb.Beispielefürletz-
tere sind z. B. Plagioklas oder Apatit.
Ein späterer Aufschmelzprozess z. B. in der
Erdkruste würde dann das bis zu diesem Zeit-
punkt entstandene Sr-Isotopenverhältnis als
sein Initialverhältnis ererben und es würde
sich davon weiterentwickeln (Abb. 4.126).
WennmandanndasInitialverhältnisdieses
Gesteins mittels der Isochronenmethode re-
konstruiert, so stellt man fest, dass es nicht
auf der Entwicklungslinie des Mantels liegt
und folglich das Gestein einem (mindestens)
zweistufigen Prozess entstammen muss. Sol-
che Argumentationen sind für das Verständnis
der

e Nd =

( 143 Nd/ 144 Nd) CHUR

CHUR ist dabei ein Referenzwert, der als
„ Ch ondritic U niform R eservoir “bekanntist
und der einem Mittelwert für das chondriti-
sche Reservoir entspricht, aus dem die Erde
entstanden ist. Er wurde durch die Analyse von
Chondriten und Achondriten bestimmt und
beträgt heutzutage 0,512638. Wird dieser Wert
auf die Zeit der Entstehung unserer Erde zu-
rückgerechnet, so wird dies dann als Ur-
sprungswert für den nicht differenzierten „Ur-
Erdmantel“ kurz nach der Bildung der Erde an-
genommen. Häufig wird dieser e Nd -Wert auch
für die Entstehungszeit t des Gesteins angege-
ben, wobei dann gilt:

F ( 143 Nd/ 144 Nd) Gestein, t

-1 ¥ × 10.000. e t Nd =

( 143 Nd/ 144 Nd) CHUR, t

Manbeachte,dassdiesestderEntstehungszeit-
punkt vor z. B. 2,3 Milliarden Jahren ist, das
Verhältnis ist also zurückgerechnet. Dem
( 143 Nd/ 144 Nd) Gestein, t aus der letzten Gleichung
entspricht also das ( 143 Nd/ 144 Nd) 0 aus der vor-
letzten. So berechnet man ( 143 Nd/ 144 Nd) Gestein, t
(zur Zeit t also z. B. vor 2,3 Milliarden Jahren)
mithilfe der obigen Zerfallsgleichung, indem
manfürt=2,3MilliardenJahreeinsetzt,für
143

Entwicklung der kontinentalen Kruste

und verschiedener Mantelreservoire extrem

wichtig.

Sm/ 144 Nd die heute gemes-
senen Werte, und dann nach ( 143 Nd/ 144 Nd) 0
auflöst

Nd/ 144 Nd und

147

4.8.3.2 Das Sm/Nd-System

Das Sm-Nd-System beruht auf dem radioakti-
ven Zerfall von

was dem gesuchten Verhältnis

( 143 Nd/ 144 Nd) Gestein, t entspricht.
Man beachte, dass sich das Sm-Nd und das Rb-
Sr-System wegen der unterschiedlichen Vertei-
lungskoeffizienten zwischen Sm, Nd, Rb oder

Sm zu 143 Nd mit einer Halb-
wertsze tvon106M iardenJahren(Abb.
4.118). Entsprechend lautet die auf das nicht
radiogene 144 Nd bezogene Zerfallsgleichung

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