Laserablations induktiv gekoppeltes Plasma Massenspetrometer System
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Probenmaterial für erdgeschichtliche Studien im Archaikum und Proterozoikum entstammt in der Regel von wenigen öffentlich zugängigen Bohrkernen und ist von daher oftmals nur in sehr geringen Mengen verfügbar. Hauptelementstudien mittels klassischer RFA-Analyse sind daher zum Teil nicht möglich, weshalb eine Methode entwickelt wurde, welche es durch Laserablationsund Lösungs-ICP-MS-Messungen ermöglicht mit nur 50 mg Probenpulver (gegenüber 1,5 g bei der RFA-Analyse) eine Hauptelementzusammensetzung zu bestimmen. Diese Methode findet in Tübingen häufige Anwendung im Hauptforschungsgebiet der Gruppe für Isotopengeochemie zur Entwicklung freien Sauerstoffes in der Atmos- und Hydrosphäre über die Erdgeschichte hinweg. Ausführliche Untersuchungen der Spurenelementverteilung von Gesteinen sind notwendig um zu prüfen, ob pristine isotopengeochemische Informationen in den Proben noch vorhanden sind, oder diese eventuell durch sekundäre Prozesse (Fluidalteration, Metamorphose oder Vermischung mit klastischem Material bei chemischen Sedimenten) überprägt wurden. Für Messungen stabiler Isotope schwerer Elemente (z.B. Cr, Fe, Zn, Mo) an diesen Gesteinen mittels der Doppelspike-Methode ist es zwingend notwendig die genaue Konzentration dieser Elemente für eine optimierte Mengenzugabe des Doppelspikes zu kennen. Somit dient das ICP-MS System zu essentiellen Vorarbeiten für sämtliche isotopengeochemischen Studien in der Gruppe für Isotopengeochemie in Tübingen. Zirkone stellen ein umfassendes Altersarchiv für die Entwicklungsgeschichte magmatischer aber auch sedimentärer Proben dar. Zirkone können bei späteren Metamorphosen oder Alterationen im Aussenbereich rekristallisieren oder neu anwachsen, während ihre resistenten Kerne erhalten bleiben können, so dass es möglich ist mit räumlicher Kontrolle durch Laserablations-ICP-MS Systeme die multiple Geschichte dieser Minerale mit U-Pb Altersdatierungen zu entschlüsseln. Wir nutzen dies um magmatische Gesteine zu datieren, aber auch um über die Alterspopulationen in Sedimenten aussagen über die Provenienz dieser Gesteine zu erhalten. U/Th-He Thermochronologie ist im Bereich der Geodynamik ein sehr wichtiges Werkzeug, um die Hebungsraten von Gebirgen und damit die landschaftliche Entwicklung eines Gebirges quantifizieren zu können. Eine entsprechende Messmethode würde im Labor für Isotopengeochemie entwickelt und wird nun in zahlreichen Projekten der Gruppe für Geologie und Geodynamik verwendet. Im Bereich der Ur- und Frühgeschichte werden mittels Sr-Isotopie Wanderungsbewegungen frühhistorischer Humanoiden im arabischen Raum ermittelt. Im Tübinger Labor für Isotopengeochemie zeigte sich, daß die Ergänzung der Isotopie (Messungen z.T durch das Multikollektor ICP-MS durchgeführt) mit Sr Konzentrationsmessungen neue Erkenntnisse bringen. Die Messungen der Sr Konzentrationen werden mittels ICP-MS durch Laserablation und in Lösungen durchgeführt. Ebenso lässt sich über Sr-Isotopenprofile an Tierzähnen (Pferde, esel, Kamele) prüfen, ob die Tiere in ihrem Geburtsgebiet verweilten oder aber in jungen Jahren einem Ortswechsel (durch Verkauf oder durch Nutzung als Lasttiere entlang großer Handelsrouten) unterzogen wurden.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
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(2014), Constraining the area of rapid and deepseated exhumation at the St. Elias syntaxis, southeast Alaska, with detrital zircon fission-track analysis, Tectonics
Falkowski, S., E. Enkelmann, and T.A. Ehlers
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(2014): Comparison of Iron Isotope Variations in Modern and Ordovician Siliceous Fe Oxyhydroxide Deposits. Geochimica et Cosmochimia Acta 126: 422-440
Moeller K, Schoenberg R, Grenne T, Thorseth IH, Drost K, Pedersen RB
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(2015). Asynchronous timing of extension and basin formation in the South Rhodope core complex, SW Bulgaria and northern Greece. Tectonics
Stübner, K. K. Drost, R. Schoenberg, M. Böhme, J. Starke, T.A. Ehlers
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(2015): Coupled sulfur, iron and molybdenum isotope data from black shales of the Teplá-Barrandian unit argue against deep ocean oxygenation during the Ediacaran. Geochimica et Cosmochimica Acta 171, 121-142
Kurzweil F, Drost K, Pašava J, Wille M, Taubald H, Schoeckle D, Schoenberg R
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(2015): Geochemical stratigraphy, sedimentology, and Mo isotope systematics of the ca. 2.58-2.50 Ga-old Transvaal Supergroup carbonate platform, South Africa. Precambrian Research 266, 27-46
Eroglu S, Schoenberg R, Wille M, Beukes N, Taubald H
