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Whole-rock chemical analyses from the Heldburg dyke swarm

In the project "Geochemistry and geochronology of the Heldburg dyke swarm, Central European Volcanic Province" we conducted geochemical and geochronological investigations on mafic dykes and former magma chambers of the Heldburg dyke swarm. The latter is part of the Central European Volcanic Province and positioned in the South of Thuringia and the North of Bavaria (Germany). It consists of several hundred mafic NNE-SSW striking dykes with an usual thickness of < 1m and few former magma chambers. All of these have an atypical position within the Central European Volcanic Province located away from Hercynian massifs and major rift axes and were hitherto poorly investigated. In general, 10 different locations of the Heldburg dyke swarm were sampled for whole-rock analyses and 4 different locations were chosen for determining their apatite and zircon ages. The fieldwork was conducted between March 2022 and December 2023. The analytical work was done between June 2022 and April 2024 at the Department of Geodynamics and Geomaterials Research, University of Würzburg (samples preparation, X-ray fluorescence), at the GeoZentrum Nordbayern, University of Erlangen (trace element contents, LA-ICP-MS) and at FIERCE (Frankfurt Isotope & Element Research Center), Goethe University Frankfurt (apatite and zircon ages, LA-ICP-MS). Here, we present the full dataset of 55 whole-rock chemical analyses (X-ray fluorescence, LA-ICP-MS) from ten locations of the Heldburg dyke swarm.

Ahr river overbank sediments: XRF elemental composition data set (Mayschoß-Transect, core Ahr2022-1_1, Ahr2022-1_2, Ahr2022-2_1, Ahr2022-2_2)

The elemental composition of samples from four sediment cores from the Mayschoß floodplain (Ahr river) was determined by X-ray fluorescence spectrometry (XRF). In the first step of preparation, large organic matter and pebbles were removed from freeze-dried samples (8 g) by sieving (2 mm). Subsequently, the samples were powdered and homogenised with vibratory Retsch mill MM 200. The uniform pills for the analysis were pressed with a carbon-based binding agent by Vaneox press at 20 t for 2 min. The elemental analysis of 50 elements was conducted in a He atmosphere using a Spectro Xepos energy dispersive XRF spectrometer. The surface elevation was extracted from Brell et al. (2023).

Trace element contents for the <2 μm, 2-20 μm and bulk fractions from LGM European loess sequences

Trace element contents in microg/g measured on the <2 microns, 2-20 microns size fractions and bulk samples from LGM European loess sequences. Samples were crushed in an agate mortar and trace element concentrations were measured following Chauvel et al. (2011). Reproducibility for trace element analyses is better than 5% based on repeat measurements, and the accuracy is also better than 5%, based on the analyses of international rock standards (JSD-1, JSD-3 and LKSD-1.

Metallsalzextraktion

Die Metallsalzextraktion hat ihre industrielle Profilierung in den 40iger Jahren bei der Uranextraktion erlebt. Im weiteren erstreckte sich die Anwendung auf teure Metalle, wie Vanadium, Zirkon, Hafnium, Niob und Tantal. Erst in den 60iger Jahren gelang der Durchbruch mit der Gewinnung von Kupfer aus sehr verduennten Laugen. Heute wird diese Trennoperation grob gesagt fuer das halbe Periodensystem verwendet. Im Zuge von Umweltschutzerwaegungen werden auch immer billigere Metalle, wie z.B. Zink, Arsen, damit behandelt. Der Wert- bzw. Schadmetallgehalt im Abwasser liegt bei dieser Methode i.a. zwischen 0,5 und 20 g/l. Das Ziel dieser Unit Operation ist dabei entweder eine Reinigung eines Elektrolyten von Begleitelementen oder eine Aufkonzentrierung, die eine Weiterbearbeitung oekonomischer werden laesst, sowie die Umwandlung einer Spezies in eine einfacher gewinnbare Form. Aktuelle Probleme, die von uns zur Zeit behandelt werden, ist die Abtrennung des Schadstoffes Arsen aus einem Kupferelektrolyten, eine analoge Gewinnung eines Wertmetalls aus einem Zinkelektrolyten, eine Rueckfuehrung von Nickel, Zink etc. aus Spuelwaessern in der Galvanoindustrie, eine selektive Trennung der Edelmetalle Silber, Kupfer und Polladium sowie eine Aufarbeitung von Nickel aus einer chemischen Reize.

Inorganic geochemistry of sedimentary rocks in the catchment of river Thuringian Saale during the last 600 Ma

A literature retrieval was performed for whole rock geochemical analyses of sedimentary, magmatic and metamorphic rocks in the catchment of River Thuringian Saale for the past 600 Ma. Considering availability and coincidence with paleontological an facies data the following indicators seem suitable to detect environmental and climatic changes: biogenic P for Paleoproductivity, STI Index for weathering intensity, Ni/Co-ratio for redox conditions, relative enrichments of Co, Ba and Rb versus crustal values for volcanic activity at varying differentiation. The Mg/Ca-ratio as proxy for salinity is applicable in evaporites. The binary plot Nb/Y versus Zr/TiO2 indicates a presently eroded volcanic level of the Bohemian Massif as catchment area for the Middle Bunter, whereas higly differentiated volcanics provided source material for Neoproterozoic greywackes. A positive Eu-anomaly is limited to the Lower Bunter and implies mafic source rocks perhaps formerly located in the Bohemian Massif.

Chemical composition and Sr, Nd, Pb isotope ratios of mafic igneous rocks from the Ordovician Saxothuringian basin east of and within the post-Devonian Müncheberg massif, NE Bavaria, Germany

The sampling area is located east (E-domain) and west (W-domain) of the Münchberg gneiss massif, NE Bavaria. Germany. Major and trace element compositions and Sr, Nd, and Pb isotope composition of a selected subset of Ordovician samples and post- Devonian samples of mafic igneous rocks are documented in the Table 1 'E-domain'. Sr, Nd, and Pb isotope composition of selected mafic igneous rocks from the W-domain of Ordovicician, Silurian, and Devonian age are documented together with the previously analysed Rb-Sr, Sm-Nd, U-Th-Pb concentrations (Höhn et. al., 2018, doi:10.1007/s00531-017-1497-2) in the Table 2 'W-domain'.

GEMAS – Geochemische Kartierung der Acker- und Grünlandböden Europas, Einzelelementkarten, Ta - Tantal

GEMAS (Geochemical Mapping of Agricultural and Grazing Land Soil in Europe) ist ein Kooperationsprojekt zwischen der Expertengruppe „Geochemie“ der europäischen geologischen Dienste (EuroGeoSurveys) und Eurometeaux (Verbund der europäischen Metallindustrie). Insgesamt waren an der Durchführung des Projektes weltweit über 60 internationale Organisationen und Institutionen beteiligt. In den Jahren 2008 und 2009 wurden in 33 europäischen Ländern auf einer Fläche von 5 600 000 km² insgesamt 2219 Ackerproben (Ackerlandböden, 0 – 20 cm, Ap-Proben) und 2127 Grünlandproben (Weidelandböden, 0 – 10 cm, Gr-Proben) entnommen. In den Proben wurden 52 Elemente im Königswasseraufschluss, 41 Elemente als Gesamtgehalte sowie TC und TOC bestimmt. Ergänzend wurde in den Ap-Proben zusätzlich 57 Elemente in der mobilen Metallionenfraktion (MMI®) sowie die Bleiisotopenverhältnisse untersucht. Alle analytischen Untersuchungen unterlagen einer strengen externen Qualitätssicherung. Damit liegt erstmals ein qualitätsgesicherter und harmonisierter geochemischer Datensatz für die europäischen Landwirtschaftsböden mit einer Belegungsdichte von einer Probe pro 2 500 km² vor, der eine Darstellung der Elementgehalte und deren Bioverfügbarkeit im kontinentalen (europäischen) Maßstab ermöglicht. Die Downloaddateien zeigen die flächenhafte Verteilung der mit verschiedenen Analysenmetoden bestimmten Elementgehalte in Form von farbigen Isoflächenkarten mit jeweils 7 und 72 Klassen.

X-ray Fluorescence (XRF) measurements of floodplain sediments from NEP 1, NEP 2 and NEP 3 from Nördlingen, southern Germany

This data set presents bulk sample-based X-ray Fluorescence (XRF) measurements. For XRF sample preparation freeze-dried sediments from silt-clay overbank deposits of the Eger floodplain in Southern Germany were seaved (2mm) to discard the gravel fraction and large organic matter. Further homogenization was undertaken by grinding the samples with PM 200 planetary ball mill from Retsch. 8 g of sediment sample (<30 µm) homogenized in the ball mill were mixed with 2 g of special wax and homogenized with a shaker. Uniform pellets were formed using a Vaneox press at 20 t for 2 minutes. Elemental analyses were conducted in a He atmosphere using a Spectro Xepos energy dispersive XRF spectrometer.

Metal distribution for sediment samples of the cruise AT004

Offshore wind energy is a steadily growing sector contributing to the worldwide energy production. The impact of these offshore constructions on the marine environment, however, remains unclear in many aspects. In fact, little is known about potential emissions from corrosion protection systems such as organic coatings or galvanic anodes composed of Al and Zn alloys, used to protect offshore structures. In order to assess potential chemical emissions from offshore wind farms and their impact on the marine environment water and sediment were taken in and around offshore wind farms of the German Bight between 12.04.2021 and 23.04.2021 within the context of the Hereon-BSH project OffChEm II. The surface sediment samples were taken by a box grab, homogenized, freeze-dried and wet-sieved to gain the <20 µm grain size fraction. The <20 µm grain size fraction was acid digested and measured by ICP-MS/MS for their (trace) metal mass fractions.

Kern-Schale Katalysatorsysteme für geringe Edelmetallbeladungen, hohe Umwandlungseffizienzen und hohe Lebensdauern in der Wasserelektrolyse mit saurer Polymerelektrolytmembran, Teilvorhabenbeschreibung: Computergestützte Vorhersage Stabiler Kern-Schale Konfigurationen

Ziel dieses Teilprojekts ist das Screening von Kern-Schale Grenzflächen nach thermodynamisch stabilen Materialkombinationen durch atomistische Simulationen. Für die rigorose Bestimmung der entsprechenden Grenzflächenenergien müssen unterschiedliche Facetten und Terminierungen aller Materialien (oxidisches Titan, Tantal, Zinn, Niob und Iridium) berücksichtigt werden. Zudem ist die Bestimmung der genauen Grenzflächenstruktur ein komplexes globales Optimierungsproblem. Um diese Fragestellung zu lösen, sollen im Rahmen dieses Arbeitspaketes hochgenaue reaktive Kraftfelder für die Zielmaterialien entwickelt werden. Dies wird durch maschinelles Lernen (ML) auf Basis von Dichtefunktionaltheorie (DFT) Trainingsdaten erfolgen. Da diese Kraftfelder 3-4 Größenordnungen schnellere Simulationen als DFT ermöglichen kann die strukturelle Diversität der Grenzflächen (inklusive der Berücksichtigung von Defekten und Fehlstellen) auf diese Weise ausführlich erkundet werden.

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