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Sr und Schmelze in Bezug auf Aufschmelzpro-
zesse genau gegenläufig verhalten: beim Rb/Sr-
System hat die partielle Schmelze ein hohes
Mutter/Tochter (Rb/Sr)-Verhältnis, beim Sm/
Nd-System hat sie ein niedriges Mutter/Tochter
(Sm/Nd)-Verhältnis.SmundNdverhaltensich
also, obwohl beide REEs sind, bei der Auf-
schmelzung von Mantelgesteinen unterschied-
lich kompatibel, wobei Sm etwas kompatibler
istalsNdundsichdahermitderZeitimver-
armten Erdmantel anreichert, während sich Nd
in der Erdkruste anreichert. Daher entwickeln
sich-wiebeimRb-Sr-System-dersukzessiv
verarmte Erdmantel
(„
depleted mantle
“, a b g e -
kürzt DM) und die Kruste nach ihrer Trennung
unterschiedlich voneinander (Abb. 4.128). Die-
ses Faktum kann man für eine hochinteres-
santeundfürdieRekonstruktionderErdent-
wicklung wichtige Methode verwenden, näm-
lich die Bestimmung von so genannten
Modell-
altern
. Das Modellalter gibt den modellierten
(nicht gemessenen!) Zeitpunkt wieder, an dem
sich ein bestimmtes Gestein von der Mantel-
entwicklungslinie abgekoppelt hat, zu dem es
also aus dem Mantel extrahiert wurde (Abb.
4.128). Man kann damit in der kontinentalen
Kruste Bereiche geochemisch „auskartieren“,
die zu ähnlichen Zeiten aus dem Mantel ausge-
schmolzen wurden, und somit z. B. auf erdge-
schichtliche Perioden besonders intensiven
Krustenwachstums
rückschließen. Modellalter
werden entweder auf den verarmten Erdmantel
DM oder auf den Anfangserdmantel CHUR be-
zogen, häufiger ist aber ersteres:
o
(
143
Nd/
144
Nd)
Gestein, heute
-
-
1
l
In
T
Nd
DM
=
(
147
Sm/
144
Nd)
Gestein, heute
i
.
Wegen der langen Halbwertszeit ist das Sm-
Nd-System besonders gut geeignet, um alte
Prozesse zu datieren, z. B. in Meteoriten oder in
proterozoischen bis archaischen Gesteinen.
Wie beim Rb-Sr-System wird auch hier wieder
die Isochronen-Methode eingesetzt. Besonders
geeignete Minerale sind z. B. Granat, Klinopy-
roxen und Amphibol, da letztere relativ hohe
Gehalte an REE einbauen und Granat hohe Sm/
Nd-Verhältnisse und nur eine geringe Diffusi-
vitätunddamiteinehoheSchließungstempe-
ratur von etwa 600 °C (Kasten 4.25) für diese
Elementehat.InglücklichenFällenkannein
chemisch zonierter Granat sogar in seinen un-
(
143
Nd/
144
Nd)
DM
(
147
Sm/
144
Nd)
DM
+1
0,514
0,513
3. Schmelzereignis
0,512
2. Schmelzereignis
1. Schmelzereignis
0,511
0,510
4.128
Die Nd-Isotopen-
entwicklung des resi-
dualen Erdmantels bei
drei Schmelzereignissen
zu unterschiedlichen
Zeiten.
0,509
2,5
2
1,5
1
0,5
0
Zeit (Ga)
