English Title: Isotope geochemistry of Neckar alluvial fan - Th/U-disequilibria and Pb-isotope ratios of quaternary clastic sediments

Preview

PDF, German Download (33MB) | Terms of use

Abstract

An einem 280 m tiefen Bohrkern aus dem Bereich des Heidelberger Neckarschwemmfächers wurden die langlebigen Radionuklide 238U, 234U, 230Th und 232Th und Blei-Isotopenverhältnisse mithilfe der Thermionen-Massenspektrometrie (TIMS) untersucht. Anomal positive d234U-Werte können mit einer post-depositionalen Urananreicherung aus dem Grundwasser durch authigene Bildung von Eisenhydroxiden erklärt werden. Mit den Uran-Isotopenwerten der drei Grundwasserleiter wird dieser Eintrag parametrisiert und bilanziert. Mithilfe der Blei-Isotopenstudie werden primäre U/Th-Massenverhältnisse des unverwitterten Ausgangsmaterials in den Quellgebieten abgeleitet. In zwei Proben mit negativen d234U-Werten kann der sekundäre Uraneintrag aus dem Grundwasser vernachlässigt werden und 230Th-Exzeß-Alter stimmen gut mit den stratigraphisch postulierten Altern überein. Ein theoretisches Modell zur Datierung nat'urlicher Grund- und Oberflächengewässer wird anhand der Grundwasserdaten des Heidelberger Neckarschwemmfächers kalibriert.

Translation of abstract (English)

The succession of quaternary Neckar-River alluvial fan sediments (Southern Germany) have been studied in a 280 m deep sediment core to investigate measurements of the longer lived U/Th series radionuclides 238U, 234U, 230Th and 232Th) and Pb-isotope ratios using thermal ionization mass spectrometry (TIMS). Anomalous positive d234U values indicating post-depositional uranium-uptake from groundwater are explained by authigene Fe-hydroxid formation. U-isotope ratios of three aquiferes are investigated to paramterize and make up the balance of the post-depositional enrichment. Stable lead isotopes are used to calculate primary U/Th-mass ratios of the unweathered source material. The secondary uranium-uptake of two samples with negative d234U values the post-depositional uranium-uptake from groundwater can be neglected and 230Th-exzess derived ages are in good agreement with stratigraphically postulated ages. A theoretical model dating auqiferes is calibrated with uranium isotope values from Neckar alluvial fan aquiferes.