Projektliste Dr. Sebastian Viehmann

Abstract: Antimony (Sb) is a toxic element that primarily occurs in sulfur-rich ore bodies, and its uptake into the human body over extended periods can lead to cancer, disturbances in the optical nerves (e.g., uveitis, retinal hemorrhages), and heart disease. In recent years, Sb isotope ratios have been used as a geochemical environmental tracer due to Sb's high redox sensitivity, to trace contamination pathways from spoil heaps into soils and waters, and to better control human health impacts. Additionally, it has recently been shown that Sb isotopes in Sb-rich minerals can serve as an exploration tool, providing clues about the formation of undiscovered Au, Ag, and Cu-Sb deposits underground.
In the proposed project, Sb isotope ratios will be used to(I) determine the environmental impact of Sb (and other toxic elements in sulfides such as As) on soils, waters, and drinking water near mines, thereby assessing the direct impact on humans. (II) Furthermore, Ag- and Au-rich mines such as the Rammelsberg, St. Lorenz, or Agezucht mines in the Harz region will be used as case studies to apply Sb isotopy as an exploration tool in Sb minerals to potentially locate additional undiscovered ore bodies underground.

Abstract: Dieses FWF-Einzelprojekt beleuchtet die Evolution mariner Lebewelten im Zusammenhang mit der geodynamischen Entwicklung kontinentaler Landmassen auf der frühen Erde im Zeitraum zwischen 2.9 und 3.5 Milliarden Jahre vor heute. Die Ergebnisse birgen fundamentale Einsichten wie sich die ersten Kontinente und marinen Umweltbedingungen während des Archaikums entwickelten, geben aber zusätzlich auch Hinweise über das Zusammenspiel von kontinentalen Verwitterungsprozessen und deren Einfluss auf die ersten marinen Habitate der frühen Erde.
Speziell werden hier Haupt- und Spurenelementsystematiken von gebänderten Eisenformationen herangezogen, um die Einflüsse von terrestrischen und submarinen Quellen auf die Meerwasserchemie im besagten Zeitraum zu bestimmen und die zugehörigen Quellen zielgenau zu definieren. Zusätzlich wird die Kombination von radiogenen Hf-Nd Isotopen als neuartiges geochemisches Werkzeug für Verwitterungs- und Erosionsprozesse auf der präkambrischen Erde etabliert und der Hf-Nd Isotopendatensatz von archaischem Meerwasser erstmalig bis 3.5 Milliarden Jahre vor heute zurückdatiert. Dieses neue Werkzeug ermöglicht den (I) Einfluss von kontinentaler Verwitterung auf die Meerwasserchemie besser zu verstehen, aber auch (II) direkt zu datieren ab welchem Zeitpunkt der Erdgeschichte signifikante Mengen kontinentaler Kruste oberhalb des Meeresspiegels lagen und durch Verwitterungsprozesse die Meerwasserchemie der frühen Erde beeinflussten.