Last update: prof. Mgr. Vojtěch Janoušek, Ph.D. (25.09.2020)
This course presents fundamentals of radiogenic isotope geochemistry and geochronology at master level. This includes principal analytical procedures used in the isotope geochemistry/geochronology.
Last update: prof. Mgr. Vojtěch Janoušek, Ph.D. (25.09.2020)
Přednáška podává základní přehled geochemie radiogenních izotopů a geochronologických metod, včetně základů analytických postupů pro datování v rozsahu magisterského studia.
Literature -
Last update: prof. Mgr. Vojtěch Janoušek, Ph.D. (23.02.2024)
Course materials are available online (in Google Classroom).
Allégre CJ (2008) Isotope Geology. Cambridge University Press, pp 1-512
Dickin AP (2005) Radiogenic Isotope Geology. 2 Cambridge University Press, Cambridge, pp 1-495
Faure G (1986) Principles of Isotope Geology. 2 John Wiley & Sons, Chichester, pp 1-589
Faure G, Mensing TM (2004) Isotopes: Principles and Applications. Wiley, New Jersey, pp 1-928
Geyh MA, Schleicher H (1990) Absolute Age Determination. 1 Springer-Verlag, Berlin, pp 1-503
Janoušek V, Moyen JF, Martin H, Erban V, Farrow C (2016) Geochemical Modelling of Igneous Processes - Principles and Recipes in R Language. Bringing the Power of R to a Geochemical Community. Springer-Verlag, Berlin, Heidelberg, pp 1-346
Košler J, Jelínek E, Pačesová M (1997) Základy izotopové geologie a geochronologie - radiogenní izotopy. Karolinum, Praha, pp 1-114
Rollinson H. and Pease V. 2021. Using Geochemical Data to Understand Geological Processes. Cambridge University Press, Cambridge.
Wilson M (1989) Igneous Petrogenesis. Unwin Hyman, London, pp 1-466
Winter JD (2001) An Introduction to Igneous and Metamorphic Geology. Prentice Hall, Upper Saddle River, NJ, pp 1-699
Last update: prof. Mgr. Vojtěch Janoušek, Ph.D. (23.02.2024)
Materiály ke kurzu, vč. skript Košlera et al., jsou k dispozici v prostředí Google Classroom.
Allégre CJ (2008) Isotope Geology. Cambridge University Press, pp 1-512
Dickin AP (2005) Radiogenic Isotope Geology. 2 Cambridge University Press, Cambridge, pp 1-495
Faure G (1986) Principles of Isotope Geology. 2 John Wiley & Sons, Chichester, pp 1-589
Faure G, Mensing TM (2004) Isotopes: Principles and Applications. Wiley, New Jersey, pp 1-928
Geyh MA, Schleicher H (1990) Absolute Age Determination. 1 Springer-Verlag, Berlin, pp 1-503
Janoušek V, Moyen JF, Martin H, Erban V, Farrow C (2016) Geochemical Modelling of Igneous Processes - Principles and Recipes in R Language. Bringing the Power of R to a Geochemical Community. Springer-Verlag, Berlin, Heidelberg, pp 1-346
Košler J, Jelínek E, Pačesová M (1997) Základy izotopové geologie a geochronologie - radiogenní izotopy. Karolinum, Praha, pp 1-114
Rollinson H. and Pease V. 2021. Using Geochemical Data to Understand Geological Processes. Cambridge University Press, Cambridge.
Wilson M (1989) Igneous Petrogenesis. Unwin Hyman, London, pp 1-466
Winter JD (2001) An Introduction to Igneous and Metamorphic Geology. Prentice Hall, Upper Saddle River, NJ, pp 1-699
Requirements to the exam -
Last update: prof. Mgr. Vojtěch Janoušek, Ph.D. (23.02.2024)
The prerequisite for exam is submission of solved exercises. The exam is in the oral form.
Last update: prof. Mgr. Vojtěch Janoušek, Ph.D. (23.02.2024)
Požadavkem k zápočtu je předložit podrobně vyřešené příklady, zadané během cvičení. Zkouška probíhá ústně.
Syllabus -
Last update: prof. Mgr. Vojtěch Janoušek, Ph.D. (25.09.2020)
1. Introduction (TM)
Timescales of geological processes
Physico-chemical fundamentals of the isotope geochemistry and geochronology
Stability of atoms, mechanisms of radioactive decay
Nucleosynthesis and short history of the Universe
2. Chemical and instrumental methods (TM)
Sample decompositions, chemical separations using ion-exchange columns
Mass spectrometry (TIMS and ICP-MS)
In-situ analysis (laser ablation)
Isotope dilution, mass fractionation
3. Statistical treatment and interpretation of analytical data (VJ)
Statistical evaluation of analytical data
Sources of errors, accuracy and precision
Measures of location and dispersion
Graphical presentation of data in isotope geochemistry
Error propagation law
4. Principles of geochronology (VJ)
Calculating age and initial ratio
Isochron method and its alternatives
Epsilon notation, Nd and Hf model ages
U–Pb system for dating of accessory phases
5. Isotope geochemistry and geochronology of igneous rocks (VJ)
Timing intrusion and cooling of igneous rocks (K–Ar, Ar–Ar, Lu–Hf, Re–Os, Rb–Sr and Sm–Nd methods)
Using radiogenic isotopes in studying petrogenesis of igneous rocks – radiogenic isotopes of Sr, Nd, Hf, Pb, Os in the Earth’s mantle, oceanic and continental crust
Processes influencing isotopic composition of the magma, closed and open system, binary mixing, assimilation and fractional crystallization (AFC)
Petrogenesis of igneous rocks in variable geotectonic setting
Classification and origin of granites
6. Isotope geochemistry and geochronology of metamorphic and hydrothermal processes (TM)
Extinct radionuclides and their applications
Cosmogenic nuclides and their applications
LA-ICP MS dating of magmatic, metamorphic and detritic zircons
Fission-track method
Diffusion, concept of closure temperature, dating metamorphic minerals
Last update: prof. Mgr. Vojtěch Janoušek, Ph.D. (04.03.2019)
1.1. Úvod (TM)
Časové měřítko geologických procesů
Fyzikálně-chemické základy izotopové geologie a geochronologie
Stabilita atomů a mechanismy radioaktivního rozpadu
Nukleosyntéza a stručná historie vývoje vesmíru
2. Chemické a instrumentální metody (TM)
Rozklad vzorků, chemické separace na iontoměničích
Hmotová spektrometrie (TIMS a ICP-MS)
In-situ analýza (LA)
Metoda izotopového ředění, hmotová frakcionace
3. Zpracování a interpretace analytických dat (VJ)
Statistické vyhodnocení analytických dat
Zdroje a typy chyb, přesnost a správnost analýzy
Odhady střední hodnoty a rozptylu
Grafická prezentace dat
Zákon o šíření chyb
4. Principy geochronologie (VJ)
Výpočet stáří a iniciálního poměru
Výpočet stáří metodou izochrony a jeho alternativy
Hodnoty epsilon, Nd a Hf modelová stáří
Systém U–Pb a datování akcesorických minerálů
5. Izotopová geochemie a geochronologie magmatických hornin (VJ)
Výpočet stáří intruze a chladnutí magmatických hornin (metody K–Ar, Ar–Ar, Lu–Hf, Re–Os, Rb–Sr a Sm–Nd)
Využití radiogenních izotopů pro studium petrogeneze magmatických hornin – radiogenní izotopy Sr, Nd, Hf, Pb, Os v zemském plášti, oceánské a kontinentální kůře
Procesy ovlivňující izotopové složení magmat, uzavřený a otevřený systém, binární míšení, asimilace a frakční krystalizace (AFC)
Petrogeneze magmatitů v různých tektonických prostředích
Klasifikace a vznik granitoidů
6. Datování a izotopová geochemie metamorfních a hydrotermálních procesů (TM)
Vyhaslé radionuklidy a jejich aplikace
Kosmogenní nuklidy a jejich aplikace
LA-ICP MS datování magmatických, metamorfních a detritických zirkonů
Metoda fission track
Difúze, koncept blokující teploty izotopických systémů a datování metamorfních minerálů
