@article{ToySutherlandTownendetal.2017, author = {Toy, Virginia Gail and Sutherland, Rupert and Townend, John and Allen, Michael J. and Becroft, Leeza and Boles, Austin and Boulton, Carolyn and Carpenter, Brett and Cooper, Alan and Cox, Simon C. and Daube, Christopher and Faulkner, D. R. and Halfpenny, Angela and Kato, Naoki and Keys, Stephen and Kirilova, Martina and Kometani, Yusuke and Little, Timothy and Mariani, Elisabetta and Melosh, Benjamin and Menzies, Catriona D. and Morales, Luiz and Morgan, Chance and Mori, Hiroshi and Niemeijer, Andre and Norris, Richard and Prior, David and Sauer, Katrina and Schleicher, Anja Maria and Shigematsu, Norio and Teagle, Damon A. H. and Tobin, Harold and Valdez, Robert and Williams, Jack and Yeo, Samantha and Baratin, Laura-May and Barth, Nicolas and Benson, Adrian and Boese, Carolin and C{\´e}l{\´e}rier, Bernard and Chamberlain, Calum J. and Conze, Ronald and Coussens, Jamie and Craw, Lisa and Doan, Mai-Linh and Eccles, Jennifer and Grieve, Jason and Grochowski, Julia and Gulley, Anton and Howarth, Jamie and Jacobs, Katrina and Janku-Capova, Lucie and Jeppson, Tamara and Langridge, Robert and Mallyon, Deirdre and Marx, Ray and Massiot, C{\´e}cile and Mathewson, Loren and Moore, Josephine and Nishikawa, Osamu and Pooley, Brent and Pyne, Alex and Savage, Martha K. and Schmitt, Doug and Taylor-Offord, Sam and Upton, Phaedra and Weaver, Konrad C. and Wiersberg, Thomas and Zimmer, Martin}, title = {Bedrock geology of DFDP-2B, central Alpine Fault, New Zealand}, series = {New Zealand journal of geology and geophysics : an international journal of the geoscience of New Zealand, the Pacific Rim, and Antarctica ; NZJG}, volume = {60}, journal = {New Zealand journal of geology and geophysics : an international journal of the geoscience of New Zealand, the Pacific Rim, and Antarctica ; NZJG}, number = {4}, publisher = {Taylor \& Francis}, address = {Abingdon}, organization = {DFDP-2 Sci Team}, issn = {0028-8306}, doi = {10.1080/00288306.2017.1375533}, pages = {497 -- 518}, year = {2017}, abstract = {During the second phase of the Alpine Fault, Deep Fault Drilling Project (DFDP) in the Whataroa River, South Westland, New Zealand, bedrock was encountered in the DFDP-2B borehole from 238.5-893.2 m Measured Depth (MD). Continuous sampling and meso- to microscale characterisation of whole rock cuttings established that, in sequence, the borehole sampled amphibolite facies, Torlesse Composite Terrane-derived schists, protomylonites and mylonites, terminating 200-400 m above an Alpine Fault Principal Slip Zone (PSZ) with a maximum dip of 62°. The most diagnostic structural features of increasing PSZ proximity were the occurrence of shear bands and reduction in mean quartz grain sizes. A change in composition to greater mica:quartz + feldspar, most markedly below c. 700 m MD, is inferred to result from either heterogeneous sampling or a change in lithology related to alteration. Major oxide variations suggest the fault-proximal Alpine Fault alteration zone, as previously defined in DFDP-1 core, was not sampled.}, language = {en} } @phdthesis{Wiersberg2001, author = {Wiersberg, Thomas}, title = {Edelgase als Tracer f{\"u}r Wechselwirkungen von Krusten- und Mantelfluiden mit diamantf{\"u}hrenden Gesteinen des {\"o}stlichen Baltischen Schildes}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-0000218}, school = {Universit{\"a}t Potsdam}, year = {2001}, abstract = {In der vorliegenden Arbeit werden anhand der Edelgaszusammensetzung von Kimberliten und Lamproiten sowie ihrer gesteinsbildenden Minerale die Wechselwirkungen dieser Gesteine mit Fluiden diskutiert. Die untersuchten Proben stammen vom {\"o}stlichen Baltischen Schild, vom Kola-Kraton (Poria Guba und Kandalaksha) und vom karelischen Kraton (Kostamuksha). Edelgasanalysen nach thermischer oder mechanischer Gasextraktion von 23 Gesamtgesteinsproben und 15 Mineralseparaten ergeben folgendes Bild: Helium- und Neon-Isotopendaten der Fluideinschl{\"u}sse von Lamproiten aus Kostamuksha lassen auf den Einfluss einer fluiden Phase krustaler Herkunft schliessen. Diese Wechselwirkungen fanden wahrscheinlich schon w{\"a}hrend des Magmenaufstiegs statt, denn sp{\"a}tere Einfl{\"u}sse krustaler Fluide auf die Lamproite und ihr Nebengestein (Quarzit) sind gering, wie anhand der C/36Ar-Zusammensetzung gezeigt wird. Auch sind die mit verschiedenen Datierungsmethoden (Rb-Sr, Sm-Nd, K-Ar) an Mineralseparaten und teilweise an Gesamtgestein ermittelten Alter konsistent und machen eine metamorphe {\"U}berpr{\"a}gung unwahrscheinlich. Aufgrund der Verteilung der primordialen Edelgasisotope zwischen Fluideinschl{\"u}ssen und Gesteinsmatrix ist ein langsamer Magmenaufstieg anzunehmen, was die M{\"o}glichkeit der Kontamination mit einem krustalen Fluid w{\"a}hrend des Magmenaufstiegs erh{\"o}ht. Die Gasextraktion aus Mineralseparaten erfolgte thermisch, wodurch eine Freisetzung der Gase ausschließlich aus Fluideinschl{\"u}ssen nicht m{\"o}glich ist. Hierbei zeigen Amphibol und Klinopyroxen, separiert aus Kostamuksha-Lamproiten, in ihrer Neon-Isotopenzusammensetzung im Vergleich zur krustalen Zusammensetzung (Kennedy et al., 1990) ein leicht erh{\"o}htes Verh{\"a}ltnis von 20Ne/22Ne, was ein Hinweis auf Mantel-Neon sein k{\"o}nnte. Kalifeldsp{\"a}te, Quarz und Karbonate enthalten dagegen nur Neon krustaler Zusammensetzung. Phlogopite haben sehr kleine Verh{\"a}ltnisse von 20Ne/22Ne und 21Ne/22Ne, zur{\"u}ckzuf{\"u}hren auf in-situ-Produktion von 22Ne in Folge von U- und Th-Zerfallsprozessen. Wie unterschiedliche thermische Entgasungsmuster f{\"u}r 40Ar und 36Ar zeigen, ist 36Ar in Fluideinschl{\"u}ssen konzentriert. Das 40Ar/36Ar-Isotopenverh{\"a}ltnis der Fluideinschl{\"u}sse von Lamproiten aus Kostamuksha ist antikorreliert mit der durch thermische Extraktion bestimmten Gesamtmenge an 36Ar. Argon aus Fluideinschl{\"u}ssen setzt sich daher aus zwei Komponenten zusammen: Einer Komponente mit atmosph{\"a}rischer Argon-Isotopenzusammensetzung und einer krustalen Komponente mit einem Isotopenverh{\"a}ltnis 40Ar/36Ar > 6000. Diffusion von radiogenem 40Ar aus der Kristallmatrix in die Fluideinschl{\"u}sse spielt keine wesentliche Rolle. Kimberlite aus Poria Guba und Kandalaksha zeigen anhand der Helium- und z. T. auch der Neon-Isotopenzusammensetzung eine Mantelkomponente in den Fluideinschl{\"u}ssen an. Bei einem angenommenen 20Ne/22Ne-Isotopenverh{\"a}ltnis von 12,5 in der Mantelquelle ergibt sich ein 21Ne/22Ne-Isotopenverh{\"a}ltnis von 0,073 ± 0,011 sowie ein 3He/4He-Isotopenverh{\"a}ltnis, welches im Vergleich zum subkontinentalem Mantel (Dunai und Baur, 1995) st{\"a}rker radiogen gepr{\"a}gt ist. Solche Isotopensignaturen sind mit h{\"o}heren Konzentrationen an Uran und Thorium in der Mantelquelle der Kimberlite zu erkl{\"a}ren. Rb-Sr- und Sm-Nd-Altersbestimmungen erfolgten von russischer Seite (Belyatskii et al., 1997; Nikitina et al., 1999) und ergeben ein Alter von 1,23 Ga f{\"u}r den Lamproitvulkanismus in Kostamuksha. Eigene K-Ar-Datierungen an Phlogopiten und Kalifeldsp{\"a}ten stimmen mit einem Alter von 1193 ± 20 Ma fast mit den Rb-Sr- und Sm-Nd-Altern {\"u}berein. Die K-Ar-Datierung an einem Phlogopit aus Poria Guba, separiert aus dem Kimberlit PGK 12a, ergibt ein Alter von 396 Ma, ebenfalls in guter {\"U}bereinstimmung mit Rb-Sr-und Sm-Nd-Altern (ca. 400 Ma, Lokhov, pers. Mitteilung). K-Ar-Altersbestimmungen an Gesamtgestein aus Poria Guba erbrachten kein schl{\"u}ssiges Alter. Die Rb-Sr- und Sm-Nd-Alter des Lamproitmagmatismus in Poria Guba betragen 1,72 Ga (Nikitina et al., 1999). Vergleiche von gemessenen mit berechneten Edelgaskonzentrationen aus in-situ-Produktion zeigen weiterhin, dass in Abh{\"a}ngigkeit vom Alter der Probe Diffusionsprozesse stattgefunden haben, die zu unterschiedlichen und z. T. erheblichen Verlusten an Helium und Neon f{\"u}hrten. Diffusionsverluste an Argon sind dagegen kaum signifikant. Unterschiedliche Diffusionsverluste in Abh{\"a}ngigkeit von Alter und betrachtetem Edelgas zeigen auch die primordialen Edelgase.}, language = {de} } @article{WilkeVasquezWiersbergetal.2012, author = {Wilke, Franziska Daniela Helena and Vasquez, Monica and Wiersberg, Thomas and Naumann, Rudolf and Erzinger, J{\"o}rg}, title = {On the interaction of pure and impure supercritical CO2 with rock forming minerals in saline aquifers: An experimental geochemical approach}, series = {Applied geochemistry : journal of the International Association of Geochemistry and Cosmochemistry}, volume = {27}, journal = {Applied geochemistry : journal of the International Association of Geochemistry and Cosmochemistry}, number = {8}, publisher = {Elsevier}, address = {Oxford}, issn = {0883-2927}, doi = {10.1016/j.apgeochem.2012.04.012}, pages = {1615 -- 1622}, year = {2012}, abstract = {The aim of this experimental study was to evaluate and compare the geochemical impact of pure and impure CO2 on rock forming minerals of possible CO2 storage reservoirs. This geochemical approach takes into account the incomplete purification of industrial captured CO2 and the related effects during injection, and provides relevant data for long-term storage simulations of this specific greenhouse gas. Batch experiments were conducted to investigate the interactions of supercritical CO2, brine and rock-forming mineral concentrates (albite, microcline, kaolinite, biotite, muscovite, calcite, dolomite and anhydrite) using a newly developed experimental setup. After up to 42 day (1000 h) experiments using pure and impure supercritical CO2 the dissolution and solution characteristics were examined by XRD, XRF, SEM and EDS for the solid, and ICP-MS and IC for the fluid reactants, respectively. Experiments with mixtures of supercritical CO2 (99.5 vol.\%) and SO2 or NO2 impurities (0.5 vol.\%) suggest the formation of H2SO4 and HNO3, reflected in pH values between 1 and 4 for experiments with silicates and anhydrite and between 5 and 6 for experiments with carbonates. These acids should be responsible for the general larger amount of cations dissolved from the mineral phases compared to experiments using pure CO2. For pure CO2 a pH of around 4 was obtained using silicates and anhydrite, and 7-8 for carbonates. Dissolution of carbonates was observed after both pure and impure CO2 experiments. Anhydrite was corroded by approximately 50 wt.\% and gypsum precipitated during experiments with supercritical CO2 + NO2. Silicates do not exhibit visible alterations during all experiments but released an increasing amount of cations in the reaction fluid during experiments with impure CO2. Nonetheless, precipitated secondary carbonates could not be identified.}, language = {en} }