Kategorie: Isotopengeochemie

Hafnium-Isotope als Schlüssel: Archäologen und Geochemiker weisen Glas-Herkunft aus römischer Kaiserzeit nach

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Die genaue Herkunft von hochwertigem transparenten Glas aus der römischen Kaiserzeit (3. Jahrhundert nach Christus) – zum Beispiel für Gefäße und Fensterglas – war lange Zeit nicht nachweisbar. Historische Quellen legten wegen der in Quellen gefundenen Bezeichnung “alexandrinisch” den Ursprung in Ägypten nahe, doch ließ sich das bislang nicht nachweisen. Hingegen deutete vieles auf Palästina als Zentrum der spätantiken Glasproduktion hin. Dort wurden bei Grabungen viele Öfen freigelegt. Das Rätsel um das farblose römische Glas ist nun gelöst: “alexandrinisch” steht tatsächlich für die Produktion in der Nähe des Nils in Ägypten.

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Ein neues Werkzeug zur Vorhersage von Vulkanausbrüchen

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Die Erdatmosphäre besteht zu 78% aus Stickstoff und 21% aus Sauerstoff, eine Mischung, die im Sonnensystem einzigartig ist. Der Sauerstoff wurde von einigen der ersten lebenden Organismen produziert. Aber woher kam der Stickstoff? Ist er durch vulkanische Vorgänge aus dem Erdmantel entwichen? Um diese Fragen beantworten zu können, sammelten Jabrane Labidi, ein CNRS-Forscher am Institut de Physique du Globe de Paris (CNRS/IPGP/IGN), und seine Kollegen Gasproben von mehreren Vulkanstätten auf unserem Planeten.

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Verspätete Ankunft: Wasser, Kohlenstoff und Stickstoff kamen nicht sofort auf die Erde

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Unter Federführung der Universität zu Köln haben Geologen Hinweise dafür gefunden, dass ein Großteil der für die Entstehung von Ozeanen und dem Leben wichtigen Elemente wie Wasser, Kohlenstoff und Stickstoff dem Planeten Erde in seiner Geschichte erst sehr spät hinzugefügt wurden. Dies widerlegt die häufige Annahme, dass diese Elemente bereits zu Beginn des Wachstums der Erde vorhanden waren. Das meiste Wasser kam vielmehr erst auf die Erde, als diese sich schon fast komplett gebildet hatte. Das gemeinsam mit Kollegen aus Dänemark, England, Australien und Japan hervorgebrachte Ergebnis wurde unter dem Titel „Ruthenium isotope vestige of Earth’s pre-late veneer mantle preserved in Archean rocks“ in Nature veröffentlicht.

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Viskositätsmessungen bieten neue Einblicke in den Erdmantel

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Einer internationalen Forschergruppe mit Dr. Longjian Xie vom Bayerischen Geoinstitut der Universität Bayreuth ist es erstmals gelungen, die Viskosität zu messen, die geschmolzene Feststoffe unter den Druck- und Temperaturverhältnissen im unteren Erdmantel aufweisen. Die Daten stützen die Annahme, dass während der frühen Erdgeschichte in einer Tiefe von rund 1.000 Kilometern – an der Grenze zum oberen Erdmantel – eine Bridgmanit-reiche Gesteinsschicht entstanden ist. Zudem enthalten die Daten Hinweise darauf, dass der untere Erdmantel größere Reservoirs von Materialien enthält, die aus einem frühen Magma-Ozean stammen.

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Eine neue Methode zur Datierung alter Erdbeben und Gesteinsstörungen

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Die Erfassung der Geschichte von Erdbeben, die durch das Aufbrechen des Untergrunds hervorgerufen wurden, ist wichtig für die Vorhersage der seismischen Aktivität und der Entwicklung der Plattentektonik. In einer neuen Studie, die in der Fachzeitschrift Nature Scientific Reports veröffentlicht wurde, stellt ein Forscherteam (Linnaeus University) eine neue Mikroskalentechnik vor, mit der das Alter von Kristallen bestimmt werden kann. Diese Kristalle sind während der wiederholten Aktivität von natürlichen Gesteinsbrüchen über einen Zeitraum von Milliarden von Jahren gewachsen.

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Neue Erkenntnisse zur frühen Entwicklung der Erdkruste

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Eine neue internationale Studie unter der Leitung eines Monash-Geowissenschaftlers hat ergeben, dass auf der frühen Erde mehr Kruste gebildet wurde, als bisher angenommen. Die heute in Nature GeoScience veröffentlichte Studie ist Teil des Forschungsprojekts “Pulse of the Earth”. Sie hat erhebliche Auswirkungen auf unser Wissen über die Wachstumsrate der Kruste in den frühesten Zeiten der Erde und die Entwicklung der globalen Tektonik.

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Geochemiker messen neue Zusammensetzung des Erdmantels

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Wie ist das Innere der Erde chemisch aufgebaut? Um das herauszufinden, haben sich Geochemiker der Universitäten Münster und Amsterdam die vulkanischen Schmelzen, die die portugiesische Inselgruppe der Azoren aufbauen, genauer angesehen. Die Ergebnisse lassen vermuten, dass über die Erdgeschichte hinweg ein größerer Teil des Erdmantels aufgeschmolzen ist und die Erdkruste gebildet hat als zuvor angenommen. Daraus folgern die Forscher, dass auch die Dynamik zwischen Erdoberfläche und Erdmantel größer sein könnte als gedacht. Die Studie ist in „Nature Geoscience“ erschienen.

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Erster direkter Beweis: Mantelplume war Ursprung von jurassischen Flutbasalten in Südafrika

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Der Ursprung gigantischer Magmaausbrüche, die zu globalen Klimakrisen und Artensterben führten, ist nach wie vor umstritten. Zwei konkurrierende Paradigmen erklären diese Kataklysmen entweder durch die Spaltung tektonischer Platten an der Erdoberfläche oder durch die Auswirkungen heißer Strömungen – genannt Mantelplumes – aus dem planetarischen Inneren. Eine Gruppe von Geochemikern aus Finnland (University of Helsinki) und Mosambik vermutet, dass sie den entscheidenden Beweis in der Magma-Provinz Karoo gefunden haben. Ihr neuer Artikel berichtet über die Entdeckung von primitiven Pikrit-Laven, die die erste direkte Probe eines heißen Mantelplumes unter dem südlichen Afrika liefern könnten, die während der Jurazeit entstanden.

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