Geology Reference
In-Depth Information
3,6
0,514
3,4
3,2
0,513
3,0
2,8
Atmosphäre
0,512
2,6
unterer
Mantel
2,4
kohlige Chondrite
2,2
0,511
6,2
6,4
6,6
6,8
7,0
7,2
129
Xe /
130
Xe
Aufschmelzereignis
0,509
4.158
Xenon-Isotopenzusammensetzungen ver-
schiedener terrestrischer und extraterrestrischer
Reservoire. Nach Staudacher & All egre (1982).
2,5
2
1,5
1
0,5
0
Alter (Ga)
Werte, über 0,08, treten vor allem in jungen
Vulkangebieten wie z. B. dem Rhein- oder dem
Egergraben sowie in Sizilien auf (Abb. 4.156).
Es wird vermutet, dass solche Werte die Beteili-
gung von Mantelhelium anzeigen.
Xenon- und Neon-Isotope
sind überwiegend
(allerdings nicht ausschließlich) von kosmo-
chemischem Interesse, da sie Prozesse aus der
Frühphase unseres Sonnensystems anzeigen.
Abbildung 4.157 zeigt, wie sich die wichtigsten
Edelgas-Isotopien in den großen Reservoiren
Atmosphäre und Erdmantel im Verlauf der
Erdgeschichte vermutlich entwickelt haben. Da
4
He und
40
Ar durch U-Th-Sm und K-Zerfall im-
mer weiter gebildet werden, sinken die
4.159
Die Entwicklung der Nd-Isotopenzusam-
mensetzung der Gesamterde, einer partiellen
Mantelschmelze und des residualen Mantels.
Xe-Isotope auch irdischen Gesteinen als Tracer
für Reservoire und ihre Mischungen dienen
können.
4.8.4 Radiogene Isotope als
petrogenetische Tracer in
magmatischen Prozessen
In Abschnitt 4.8.3 klang bereits an, dass radio-
gene Isotope prinzipiell für zwei Arten von Un-
tersuchungen eingesetzt werden: für Datierun-
gen und als petrogenetische Tracer. Während
erstere bislang im Vordergrund standen, wen-
den wir uns jetzt letzterem Thema zu.
Jedes radiogene Isotopensystem, das Mutter-
und Tochterisotop in denselben Reservoiren
(wenn auch in unterschiedlichen Mengen) ent-
hält, und dessen Mutter- und Tochterisotope
sich bei geologischen Prozessen geochemisch
unterschiedlich verhalten, wird mit der Zeit
charakteristische
„Fingerabdrücke“ für ver-
schiedene Reservoire
ausbilden, die sich aus-
einander entwickeln (Abb. 4.159). Der bei wei-
tem wichtigste geologische Prozess in diesem
Zusammenhang ist die Bildung von partiellen
Schmelzen und die Trennung von Schmelze
He/
4
He- und steigen die
40
Ar/
36
Ar-Verhältnisse der
Reservoire im Laufe der Erdgeschichte, wenn
es auch Veränderungen durch Entgasung und
Diffusion gibt.
3
Xe dagegen ist aus dem Zer-
fall des sehr kurzlebigen (rund 17 Millionen
Jahre)
129
I entstanden, das längst ausgestorben
ist, weshalb die Xe-Isotopie seit etwa 100 Milli-
onenJahrenachBildungderErdealskonstant
angenommen wird. Aus dem
129
Xe-Überschuss
der Atmosphäre gegenüber dem Wert von koh-
ligenChondritenwurdeübrigenseinBildungs-
(bzw. Entgasungs-)Alter der Atmosphäre von
etwa 10 - 25 Millionen Jahren nach der Entste-
hung der Erde abgeschätzt. Abb. 4.158 schließ-
lich soll lediglich als Beispiel dienen, dass
129
