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tallgitter. Die Spuren dieses Beschusses, die so
genannten
Spaltspuren
(weil sie letztendlich
aus der Kernspaltung entstehen), können mit
besonderen Ätzmethoden sichtbar gemacht
werden(Abb.2.99).Siesind,abhängigvomMi-
neral, ca. 20
m
mlang,unduntereinemnorma-
len Mikroskop bei starker Vergrößerung sicht-
bar. Durch das Auszählen einer statistisch
signifikanten Anzahl von Spuren auf einer defi-
niertenFlächebes immtmandieSpuren-
dichte. Diese ist abhängig vom Urangehalt und
der Zeit. Wenn man weiß, wie hoch der Uran-
gehalt ist, kann man aus der Zahl der beobach-
teten Spuren bzw. der Spurendichte das Alter
und somit die Geschichte des Minerals bzw.
Gesteins ablesen. Diese Methode wird vor al-
lem an Apatit und Zirkon, seltener auch an
Titanit angewendet.
Abgesehen davon, dass es mühsam ist, diese
kleinenSpurenauszuzählen,gibtesnochei-
nige andere Randbedingungen dieser Methode,
die man beachten muss. Zunächst gilt es, den
Urangehalt des jeweiligen Minerals zu bestim-
men, denn nach dem Auszählen der spontanen
Spaltspuren ist nur die Anzahl der Spaltspuren
bekannt, die innerhalb einer gewissen Zeit ent-
standen sind, nicht aber der vor einigen Millio-
nenJahrenvorhandeneAnfangsurangeha .
Um den
Urangehalt
zu bestimmen, muss das
zu untersuchende Mineral mit thermischen
Neutronen beschossen werden. Der Beschuss
mit
Spaltung von
235
U. Da
238
Uund
235
Uineinemde-
finierten Verhältnis zueinander in der Natur
vorkommen, kann der Urangehalt durch das
Auszählen der induzierten Spaltspuren (verur-
(a)
Apatit
T
otal
A
nnealing
Z
one
(Spaltspuren verheilen vollständig)
110
P
artial
A
nnealing
Z
one
(Spaltspuren verheilen
teilweise und werden verkürzt)
60
T
otal
R
etention
Z
one
(Spaltspuren bleiben
vollständig erhalten)
(b)
0
Apatit (U-Th-Sm)/He
PRZ
2
thermischen
Neutronen
induziert
die
Apatit-Spaltspuren
PAZ
4
6
Zirkon, Titanit (U-Th-Sm)/He
PRZ
2.100
(a) Die Verheilung („
annealing
“) von
Spaltspuren in Apatit erfolgt in Stufen im Tempe-
raturintervall zwischen 60 und 110°C. (b) Entlang
eines geothermischen Gradienten kann man un-
terschiedliche Tiefenzonen altersmäßig „auskar-
tieren“, indem man die Spaltspuren- und die (U-
Th-Sm)/He-Methode (Kapitel 4.8.3.8) an verschie-
denen Mineralen kombiniert. PRZ ist die „
partial
retention zone
“, in der He teilweise im Kristall ge-
halten wird.
2.99
Durch Ätzen sichtbar gemachte Spaltspu-
ren (kleine schwarze Strichlein) in Apatitkristall.
