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U/He-chronologische Fallstudien an Eisen- und Manganerzen

Brander, Thomas

English Title: U/He-chronological case studies on iron and manganese ores

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PDF, German
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Abstract

Der Einsatz der (U+Th)/4He-Methode (kurz U/He-Methode) zur Datierung von Erz- bzw. Mineralvorkommen wurde erforscht Damit werden Beiträge zur Lagerstättenkunde und Klimaforschung erarbeitet. Dazu sind zunächst die Grundlagen der Methode und die Messverfahren ausführlich dargestellt. Anschließend wird anhand von Fallbeispielen die Eignung der Methode zur Datierung verschiedener Eisen- und Manganerze erörtert. Für zwei Hämatitvorkommen in den Vogesen (Brézouard und Ranspach) wurden Alter von 170 bzw. 180 Ma bestimmt. Damit ist für die Vogesen mesozoische Mineralisation wie sie für den Schwarzwald schon länger bekannt ist, durch direkte Datierungen nachgewiesen,. Im Münstertal/Belchen-Gebiet konnten vier Hämatitbildungsphasen zwischen 250 und 120 Ma nachgewiesen werden. Auch Roteisenerz, Gemenge von feinkörnigem Hämatit und Quarz, erwies sich als brauchbares Datierungsmaterial. Neue Erkenntnisse bei der Roteisenerzdatierung ermöglichten eine Revision der Altersinterpretation für einen Qtz-Häm-Ba-Gang bei Obersexau/Mittlerer Schwarzwald. Sieben von acht Reicherzproben aus dem Hamersley-Gebiet/Westaustralien zeigten untereinander konkordante Helium-Indizes von 1,1 Ga. Kontinuierliche Heliumverluste durch Diffusion bei tiefen Temperaturen sind über diesen langen Zeitraum wahrscheinlich. Für Nadeleisenerz-Proben von Freisen/Saarland wurden stark streuende Helium-Indizes gemessen. Zumindest bei zwei Proben trat Exzess-Helium auf. An vier BGk-Proben von der Hohen Klinge/Thüringer Wald wurden konkordante Alter von 4 Ma bestimmt. Eine weitere BGk-Probe von dort, die zusammen mit Rotem Glaskopf (18 Ma) vorkommt, zeigt im Vergleich zu letzterem einen um ca.8 erniedrigten Helium-Index. Für vier Laterite von der Darling Range NE von Perth wurde ein konkordantes Alter von 10 Ma bestimmt. Die BGk-Ergebnisse sind vermutlich tektonisch die Lateritergebnisse klimatisch relevant. Die Manganminerale Braunit und Hausmannit weisen ähnliche, mäßige 4He- Retentivitätseigenschaften au

Translation of abstract (English)

The applicability of the (U+Th)/4He dating method (also called U/He method) for dating ore resp. mineral deposits is investigated by some case studies. Thus it is a scientific contribution to ore deposit ore economic geology. For two localities (Brézouard, Ranspach) in the Vosges mounains Mesozoic helium-indices could be observed. In the Münstertal/Belchen area of the Schwarzwald were at least four hematite formation phases between 250 and 120 Ma. Also red ironstone, intergrowths of cryptocristalline hematite and quartz, was shown to be suitible for U/He dating. For a qtz- hem-ba vein near Obersexau/Middle Schwarzwald multipe hematite formation within a single vein was demonstrated. Seven of eight high grade ores from the Hamersley district/Western Australia yielded concordand He-indices (1.1 Ga). Continious helium diffusion losses are probable. Samples of coarsely crystalline limonite from Freisen/Saarland yielded scattering He-indices. At least two of them contain excess helium. In one of the specimens from the location Hohe Klinge/Thüringer Wald both botryoidal limonite and botryoidal hematite, thought to be cogenetic,.were dated. The botryoidal limonite age seems to be c. 8 lower than the hematite age (18 Ma). Dating of four other botryoidal limonite samples yielded a concordant age of 4 Ma. Four laterite samples from the Darling Range NE of Perth/Western Australia yielded a concordant age of 10 Ma. The manganese minerals braunite and hausmannite yielded similar diffusion parameters. They appear to be fairly He-retentiv. Pyolusite, however, is not at all He-retentiv. For braunite and hausmannite samples of the Thüringer Wald and Harz mountain which are thought to be of Variscan age hydrothermal overprinting during the Mesozoic could be proved. The study has proven that the (U+Th)/4He method has a great potential for ore deposit geology and for palaeoclimatical research.

Item Type: Dissertation
Supervisor: Lippolt, Prof. Hans Joachim
Date of thesis defense: 21. July 2000
Date Deposited: 26. Jul 2000 00:00
Date: 2000
Faculties / Institutes: Fakultät für Chemie und Geowissenschaften > Dekanat der Fakultät für Chemie und Geowissenschaften
Subjects: 550 Earth sciences
Controlled Keywords: Geochronologie, Helium-Methode, Lagerstätten, Paläoklimatologie
Uncontrolled Keywords: geochronology , helium mehtod , mineral deposits , laterite
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