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2025-02-19T14:06:55Z

Stabile Isotope: Nur wegen Rechtschreibung geändert

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Die '''Isotopengeochemie''' ist die Lehre von der Verteilung, der [[Isotopenfraktionierung|Fraktionierung]] und dem [[radioaktiver Zerfall|radioaktiven Zerfall]] der verschiedenen [[Isotop]]e der [[Chemisches Element|chemischen Elemente]], aus denen die [[Erde]] und andere Objekten des [[Sonnensystem]]s aufgebaut sind. Die Isotopengeochemie ist ein Teilbereich der [[Geochemie]] und kann in zwei Unterdisziplinen gegliedert werden, die ''Geochemie stabiler Isotope'' und die ''Geochemie radiogener Isotope''. Der Teilbereich der Isotopengeochemie, der sich vorrangig der Klärung [[Geologie|geologischer]] Fragestellungen widmet, wird auch '''Isotopengeologie''' genannt.

== Stabile Isotope ==
Die Geochemie stabiler Isotope beschäftigt sich mit Isotopen, die keinem radioaktiven Zerfall unterworfen sind (nicht-radiogene Isotope). Viele [[chemisches Element|chemische Elemente]] besitzen mehrere stabile Isotope. Bei chemischen Reaktionen, einschließlich solcher, die im Rahmen [[Biochemie|biochemischer]] Prozesse ablaufen, verhalten diese sich teilweise unterschiedlich (Isotopenfraktionierung). Dadurch unterscheidet sich das Verhältnis verschiedener Isotope desselben Elements zwischen verschiedenen Substanzen ([[Mineral]]e, [[Wasser|Wässer]], organische Substanzen). Damit lassen Isotopenverhältnisse Schlüsse auf die Entwicklungsgeschichte solcher Geomaterialien zu (vgl. dazu auch → [[Geoarchiv]]). Wichtige stabile Isotope sind die des [[Wasserstoff]]s, des [[Sauerstoff]]s, des [[Kohlenstoff]]s, des [[Schwefel]]s, des [[Calcium]]s, des [[Silizium]]s, des [[Strontium]]s und des [[Eisen]]s.

== Radiogene Isotope ==
Die Geochemie radiogener Isotope steht in engem Zusammenhang mit der [[Geochronologie]]. Mit ihren Methoden werden das Entstehungs- oder [[Metamorphose (Geologie)|Metamorphose]]alter von Mineralen, [[Gestein]]en und [[Fossiles Wasser|fossilen Wässern]] bestimmt. Dabei macht sie sich zunutze, dass radioaktive Isotope mit der Zeit zerfallen. Solange die Atome bzw. Isotope zwischen einem geologischen Objekt (z. B. einem Mineral) und seiner Umgebung ausgetauscht werden können, liegen ein radioaktives Isotope x und ein stabiles Isotop y in einem so genannten „initialen Isotopenverhältnis“ zueinander vor. Dieses wird durch die Bildungsrate des radioaktiven Isotops durch Kernfusion in der Sonne oder anderen Sternen einerseits und seine Zerfallskonstante andererseits bestimmt und kann sich über geologische Zeiträume ändern. Sobald der Austausch unterbunden ist, weil die Temperatur soweit abfällt, dass keine signifikante Diffusion mehr stattfindet, beginnt die geochronologische Uhr zu ticken. Man spricht von einer „Schließungstemperatur“. Die im Mineral vorhandenen radioaktiven Isotope zerfallen und es findet kein Nachschub an neuen radioaktiven Isotopen mehr statt. Damit ist die Konzentration eines radioaktiven Isotops zu einem stabilen Isotop ein Maß für das Alter des Minerals, das von dem Zeitpunkt an gemessen wird, an dem die Schließungstemperatur letztmals unterschritten wurde. Wichtige Datierungsmethoden sind die [[Uran-Blei-Datierung]], die [[Kalium-Argon-Datierung]], die [[Kalium-Argon-Datierung#39Ar-40Ar-Methode|Argon-Argon-Methode]], die [[Rhenium-Osmium-Methode]] und die [[Radiokohlenstoffmethode]].

== Untersuchungsmethoden ==

Die Konzentration der Isotope wird mittels [[Massenspektrometrie]] gemessen. Für einen allgemeinen, nicht ausschließlich auf geowissenschaftliche Anwendungen beschränkten Überblick siehe → [[Isotopenuntersuchungen]].

== Literatur ==

* Hans-Günter Attendorn, Robert N.C. Bowen: ''Radioactive and Stable Isotope Geology.'' Springer-Verlag, 1997, ISBN 978-0-412-75280-3

== Weblinks ==
* Heinz-Günther Stosch (Institut für Mineralogie und Geochemie Universität Karlsruhe): [http://petrol.natur.cuni.cz/~janousek/izokurz/PDF/Stosch%20Isotopengeochemie.pdf ''Einführung in die Isotopengeochemie.''] PDF-Datei (4 MB) des Vorlesungsskriptes in der Version 2.4.13 vom 5. Januar 2004, gehostet auf der Webpräsenz des Institutes für Strukturgeologie und Petrologie der Karls-Universität Prag
* Ulrich Schüßler (Institut für Mineralogie, Universität Würzburg): [http://www.dmg-home.de/pdf/Radioakt.pdf ''Radioaktivität und Altersdatierung von Gesteinen – Eine Informationsbroschüre für Lehrer und Schüler.''] PDF-Dokument (5,4 MB), gehostet auf der alten Webpräsenz der Deutschen Mineralogischen Gesellschaft

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[[Kategorie:Mineralogie|!]]
[[Kategorie:Geochemie]]

Isotopengeochemie - Versionsgeschichte

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