Kategorie: Geochemie

Der tiefe Erdmantel fließt dynamisch

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Wenn uralte Ozeanböden über 1.000 km in das tiefe Innere der Erde vordringen, lassen sie heißes Gestein im unteren Mantel viel dynamischer fließen, als bisher angenommen. Das ergab eine neue University College London-geführte Studie. Die Entdeckung beantwortet langjährige Fragen nach der Art und den beeinflussenden Mechanismen der Mantelströmung im unzugänglichen Teil des tiefen Erdmantels. Dies ist der Schlüssel zum Verständnis, wie schnell sich die Erde abkühlt und zeigt auch die dynamische Entwicklung unseres Planeten und anderer im Sonnensystem.

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Sauerstoffanstieg: Forscher entdecken das “Wann und Wo” der Erdgeschichte

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Sauerstoff in Form des Sauerstoffmoleküls (O2), das von Pflanzen produziert wird und für Tiere lebenswichtig ist, ist zum Glück in der Erdatmosphäre und den Ozeanen reichlich vorhanden. Forscher, die die Geschichte von O2 auf der Erde studieren, wissen jedoch, dass es für einen Großteil der 4,6 Milliarden Jahre, in denen unser Planet existierte, relativ knapp war. Wann und wo begann O2 sich also auf der Erde zu bilden? Durch das Studium alter Gesteine haben Forscher festgestellt, dass die Erde vor etwa 2,5 bis 2,3 Milliarden Jahren das erlebte, was die Wissenschaftler heute das “Great Oxidation Event” oder kurz “GOE” nennen. O2 sammelte sich zu diesem Zeitpunkt erstmals in der Erdatmosphäre an und ist seitdem vorhanden. Forscher der Arizona State University haben nun die Vorgeschichte des Sauerstoffs auf der Erde näher untersucht und haben Erstaunliches herausgefunden.

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Reich der Giganten: Das Lake Pebas System des Miozäns

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Ein Land der Riesen: Dies ist die beste Definition für die Umgebung des Pebas-Sees, ein Mega-Feuchtgebiet, das es im westlichen Amazonien während des Miozän gab. Das Miozän bezeichnet die Zeit von vor 23 Millionen bis 5,3 Millionen Jahren vor heute. Die Pebas-Formation war die Heimat der größten Kaimane und Gaviale – beide gehören zur Ordnung der Krokodile -, die je identifiziert wurden. Beide wurden über 10 Meter lang. Die größten Schildkröte besaßen einen Panzer mit einem Durchmesser von 3,5 Metern und Nagetiere wurden dort so groß heutige Büffel.

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Reaktion zwischen Licht und Gestein: Neues Instrument entschlüsselt die Langlebigkeit von Landschaften

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Wie viele Jahre kann ein Berg existieren? Bob Dylans rhetorische Frage hat gerade eine weitere wissenschaftlich fundierte Antwort erhalten. Forscher der Wageningen University & Research (WUR) und der Dänischen Technischen Universität (DTU) haben eine neue Methode entwickelt, die die Expositionsdauer von Gesteinen und Sedimenten messen kann, was zu neuen Erkenntnissen in der Landschaftsentwicklung führt. In Scientific Reports zeigen sie ihre innovative Technik.

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Das gut gehütete Geheimnis des Erdinneren: Wie werden Diamanten gebildet?

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Ein Team von experimentellen Geowissenschaftlern der University of Bristol hat für eine Studie neueste Hochdruck- und Temperaturtechnikverfahren genutzt, um die Manteleigenschaften präzise nachzustellen. Ihre Ergebnisse, die jetzt open access in der Zeitschrift Earth and Planetary Science Letters veröffentlicht wurden, geben Aufschluss darüber, was mit Karbonatmineralen passiert, wenn sie über die Subduktion der ozeanischen Kruste (wo eine der tektonischen Platten der Erde unter eine andere gleitet) in den Mantel transportiert werden.

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Eine vulkanische Riesenparty und ihr frostiger Kater danach

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Ein vulkanisches Großereignis könnte eine der mächtigsten Vereisungen der Erdgeschichte ausgelöst haben – die Gaskiers-Vereisung, die die Erde vor rund 580 Millionen Jahren in einen riesigen „Schneeball“ verwandelt hat. Überreste einer solchen durch ausgedehnte Lavaströme entstandenen magmatischen Großprovinz haben Forscher der Universität Heidelberg zusammen mit mexikanischen Kollegen entdeckt.

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Das schwere Erdbeben von 1994 in Bolivien enthüllt Gebirge in einer Tiefe von 660 Kilometern

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In einer in dieser Woche in Science veröffentlichten Studie nutzten die Geophysiker Jessica Irving und Wenbo Wu aus Princeton in Zusammenarbeit mit Sidao Ni vom Institute of Geodesy and Geophysics in China Daten aus einem gewaltigen Erdbeben in Bolivien, um Berge und andere Topographien auf der Basis der Übergangszone zu finden, eine Schicht in einer Tiefe von 660 Kilometern. Sie trennt den oberen und unteren Mantel

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Neues Strömungsmodell verbessert Vorhersagen über die Fluidströmung im Gestein

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Tief unter der Erdoberfläche versickern Öl und Grundwasser durch Hohlräume im Gestein und anderen geologischen Materialien. Versteckt vor den Augen stellen diese kritischen Ressourcen eine große Herausforderung für Wissenschaftler dar, die den Zustand solcher zweiphasigen Flüssigkeitsströme beurteilen wollen. Glücklicherweise ermöglicht die Kombination von Supercomputing und synchrotronbasierten Bildgebungsverfahren genauere Methoden zur Modellierung des Fluidstroms in großen unterirdischen Systemen wie Ölreservoirs, Senken für die Kohlenstoffspeicherung und Grundwasserleitern. Forscher der Oak Ridge National Laboratory haben nun neue Modelle erstellen können.

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Innovative Messmethode erlaubt neuen Blick ins Erdinnere: Anreicherung schwerer Elemente in tiefem Magma

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Eine innovative Röntgenmethode ermöglicht neue Hochdruckuntersuchungen von Proben unter den Bedingungen des tiefen Erdmantels. Das von einem Team um Georg Spiekermann von DESY, dem Deutschen Geoforschungszentrum GFZ und der Universität Potsdam entwickelte Verfahren erweitert das Instrumentarium der Hochdruckforscher. Erfolgreiche Tests der neuen Technik an DESYs Röntgenlichtquelle PETRA III stützen die Vorstellung, dass sich in Magma des tiefen Erdmantels schwere Elemente anreichern müssen, damit es dort stabil existieren kann. Die Wissenschaftler stellen ihre Arbeit im Fachblatt „Physical Review X“ vor.

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Leistungsfähige Bildgebungstechniken für eine verbesserte Sicht auf Meteoritenkomponenten

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Ein Team von japanischen (Yokohama National University) und amerikanischen Wissenschaftlern hat Meteoritenkomponenten mit einer viel höheren Auflösung als bisher visualisiert. Ihre Bemühungen führten zu einem viel besseren Blick auf – und einem besseren Verständnis von – Substanzen in kohlenstoffhaltigen Chondriten, den organisch-haltigen Meteoriten, die auf der Erde einschlugen. Dazu gehören Wasserstoff, Kohlenstoff, Stickstoff und Wasser, die alle für die Entwicklung des Lebens benötigt werden.

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