mar390 - Schwerpunktfach Geochemie/Analytik (Vollständige Modulbeschreibung)

BKMU

Studierende besitzen nach erfolgreichem Besuch des Moduls vertieftes Wissen

VL Grundlagen der molekularen organischen Geochemie

• über die Zusammensetzung, Bedeutung Untersuchung der molekularen Bestandteile des organischen Materials, und über die geochemisch bedeutsamen Veränderungen im Verlauf von Dia- und Katagenese und deren Interpretation bezügllich Ablagerungs- und Umweltbedingungen

und/oder
VL Spezielle anorganische Geochemie

• über aktuelle Forschungsthemen der Anorganischen Geochemie, insbesondere die Biogeochemie von Wattsedimenten, die Interpretation anorganisch-geochemischer Proxies sedimentärer Archive, die Ablagerungsräume kohlenstoffreicher Sedimente und die Nutzung nicht-traditioneller Metallisotopen-Systeme.

und/oder
VL Meeresgeochemie

• über meeresgeochemische Aspekte und geochemisch bedeutsame Elementkreisläufe, insbesondere von Spurenmetallen, Sedimentgeochemie, anorganische Paläo-Proxies, Frühdiagenese und Hydrothermalsysteme

und/oder
VL Spezielle Meereschemie

• über organische Biogeochemie mariner Systeme, von Küstenregionen bis zum offenen Ozean.

VL Gekoppelte Massenspektrometrische Methoden

• über die Prinzipien, das Potential und die Anwendung moderner massenspektrometrischer Verfahren in der organischen Analytik komplexer Proben

und/oder
SE Erdöl und Umwelt

• über Entstehung. Zusammensetzung, Vorkommen und Verfügbarkeit von konventionellem und nicht-konventionellem Erdöl und Erdgas, und über die ereignisgesteuerte und chronische Ausbreitung von Erdöl in der Umwelt, die natürlichen Selbstheilungskräfte der Natur, und über wichtige umweltbezogene technische und rechtliche Aspekte von Erdölgewinnung und -transport.

und/oder
SE Geochemisches Seminar
-über aktuelle Forschungsthemen der organischen und anorganischen Geo- und Meereschemie
und/oder
PR/SE Anorganische Geochemie

• über die Verfahren zur Bestimmung von geochemisch bedeutsamen Elementen in flüssigen und festen Proben aus der Geosphäre

und/oder
PR/SE Organische Geochemie

• über die Verfahren zur Bestimmung der Zusammen-setzung und Bedeutung der molekularen Bestandteile des organischen Materials der Geosphäre

und/oder
PR/SE Meereschemisches Praktikum

• über die Verfahren zur Beprobung und molekularen Charakterisierung von gelöstem organischen Material im Meerwasser

VL Grundlagen der molekularen organischen Geochemie
Molekulare Bestandteile des organischen Materials als Biomarker: u.a. n-Alkane. acyclische Isoprenoide, Steroide, Triterpenoide, aromatische Kohlenwasserstoffe, schwefel¬haltige Verbindungen,; Herkunft, Konstitution und sterische Konfiguration; Reaktionsabläufe während der Diagenese und Katagenese; Stabile Kohlenstoff-Isotopenverhältnisse und molekulare organisch-geo-chemische Parameter, u.a. zur Interpretation von Ablagerungsmilieu, Herkunft des organischen Materials, geothermische Reifeentwicklung.

VL Spezielle anorganische Geochemie
Bedeutung des advektiven Porenwasserflusses in Watt-sedimenten, Nährstoff- und Spurenmetallgehalte der Wassersäule und der partikulären Fracht von Wattsystemen im Tiden- und Jahreszyklus, Interpretation von Hauptele¬menten und Spurenmetallen in Auftriebssedimenten und anoxischen Meeresbecken, Paläoproxies in Sedimenten des Arktischen Ozeans, Nutzung von Fe- und Mo-Isotopen bei geochemischen Prozessen.

VL Meeresgeochemie
Die Erde als Wasser-Planet, Wasserkreislauf (Reservoir-größen und Flussraten), Topographie und Struktur der Ozeane, Hauptionen und Gase im Meerwasser, Begriffe der Phys. Ozeanographie, Spurenmetalle im Meerwasser, Klassifikation von Sedimenten, Transportprozesse, Karbonatgesteine, C- und O-Isotope, Ablagerungsräume Corg-reicher Sedimente und frühdiagenetische Prozesse, S-Isotopie, submarine Hydrothermalsysteme, Mn-Knollen, Datierungsmethoden, anthropogene Aktivität und das marine Ökosystem.

VL Spezielle Meereschemie
Chemische Ozeanografie mit Schwerpunkt organische Biogeochemie: Eintrag, Produktion, Umsetzung und Abbau von organischem Material in Wassersäule und Oberflächensediment, Prozesse an der Grenze Wasser/Sediment, Porenwasserchemie, frühdiagenetische Umsetzungen, Photochemie; Spezielle Ozeanografie und Biogeochemie ausgewählter mariner Systeme: z.B. Nordsee mit Wattenmeer, Ostsee, Ästuare, Fjorde, Polarmeere, Schwarzes Meer, Totes Meer, Hydrothermalsysteme, ozeanische Wüsten..

VL Gekoppelte Massenspektrometrische Methoden
Grundlagen der Massenspektrometrie, Trennprinzipien verschiedener Analysatoren (Sektorfeld-, Quadrupolgeräte, Ion-Trap, Orbi-Trap, FT-ICR); Grundlagen von Ionisie¬rungstechniken, Kopplung mit chromatographischen Verfahren (Gaschromatographie, Flüssigchromatographie): Grundbedingungen, Voraussetzungen, Beschränkungen, massenspektrometrische Aufnahmemodi, Spektren-Bibliotheken, Isotopenverdünnungsanalyse, Probleme des realen Systems, Kopplungstechniken, API-Quellen Anwendungsbeispiele; MS-MS-Techniken; Praktische Übungen an Beispielen.

SE Erdöl und Umwelt
Grundlagen der Erdölentstehung: Muttergesteine, Reifung, Migration und Akkumulation, Reservoir-Typen; Vorkommen und Verfügbarkeit von konventionellem und nicht-konventionellem Erdöl und Erdgas; Erdöl¬Erdgas-Fördertechnik; Exploration in ökologisch sensitiven Gebieten; natürliche und anthropogene Kohlenwasserstoff¬Einträge in die Umwelt; Verhalten und Wirkung von Erdöl in der Meeresumwelt; bakterieller Abbau von Kohlen¬wasserstoffen; ; Aus¬wirkungen der Offshore-Exploration und des Transports von Erdöl durch Großtanker: Bohrklein-Altlasten, Außerdienst¬stellung von Bohr-, Förder- und Speicherplattformen, Mineralölschadensfälle und Fallbeispiele von Tankerunglücken inkl. rechtlicher und umweltpolitischer Aspekte.

SE Geochemisches Seminar
Vorträge und Diskussion über ausgewählte Themen der organischen und anorganischen Geochemie und der Meereschemie

PR/SE Anorganische Geochemie
Analyse von marinen Sedimenten, Gesteinen und Wässern, Anwendung verschiedener Aufschlusstechniken, Einarbei¬tung in analytischen Geräte (RFA, ICP-OES/MS, AAS), Optimieren von Geräteparametern, Erkennen von Fehlern, Kontaminationsproblematik bei der Spurenelement¬-bestimmung. Interpretation hinsichtlich Zusammensetzung, Ablagerungsmilieu, Diagenese, Verwitterung und Klima.

PR/SE Organische Geochemie
Im Rahmen des Praktikums werden Grundoperationen der organisch-geochemischen Analytik an natürlichem Proben¬material (Sedimente unterschiedlicher Herkunft und geolo¬gischer Geschichte) durchgeführt. Nach der Bestimmung von Basis- und Bezugsparametern (Cges, Sges, Corg, Nges, H) werden die organischen Bestandteile in unterschiedlicher Weise isoliert. Schwerpunkte des Praktikums bilden die Auftrennung und Analyse der komplexen Extrakte unter Anwendung klassischer und moderner chromatographischer und spektroskopischer Methoden (Säulenchromatographie, UV-Spektroskopie, Gaschromatographie, Kopplung Gas-chromatographie/Massenspektrometrie). Die Ergebnisse werden quantifiziert und hinsichtlich geochemischer Kriterien (z. B. Ablagerungsmilieu, Reife) interpretiert. Ein wichtiger Aspekt ist das quantitative und kontaminations-freie Arbeiten mit sehr kleinen Substanzmengen.

PR/SE Meereschemisches Praktikum
Probenahme und Probenvorbehandlung für Wasser- und Porenwasserproben, Extraktion von gelöstem organischen Material, Bestimmung der Konzentrationen von gelöstem organischen Kohlenstoff und gelöstem Stickstoff. Charakterisierung der molekularen Zusammensetzung des gelösten organischen Materials mittels ultrahochauflösender Massenspektrometrie (FT-ICR-MS). Analyse der Datensätze mit multivariaten statistischen Methoden.

Wird in den Veranstaltungen bekannt gegeben.

24 KP | VL; Ü; SE; PR | 2. und 3. FS | Dittmar

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