Geochemie - Minerale und Gesteine - page 530

lung solcher ehemals gemeinsamer, heute
aber getrennter Reservoire verfolgen und re-
konstruieren, und dies beinhaltet natürlich
auch den Nachweis von Mischungs- bzw.
Kontaminationsvorgängen. Dies ist eine ge-
genüberderGeochemiestabilerIsotopever-
feinerte Methode der Entzifferung von Kon-
taminationsvorgängen.
Die massenabhängige Fraktionierung, die für
SystemestabilerIsotopesocharakteristischist
und dort eine Vielzahl von Anwendungen er-
laubt, wenn physikalische Vorgänge, wie z. B.
Verdampfen, Ausfällen usw., ins Spiel kommen,
spielt bei radiogenen Isotopensystemen keine
direkte Rolle. (Man muss wohl sagen: bislang,
denn wer weiß, was da noch an technischen
Neuerungen auf uns wartet?). D. h. die Verhält-
nisse radiogener Isotope werden wegen ihrer
geringen Massenunterschiede durch solche
Prozesse nicht unmittelbar verändert. Da aller-
dings die Mutterisotope aufgrund ihrer Vertei-
lungskoeffizienten z. B. in Gas- und Fluidpha-
sen unterschiedlich partitionieren können
(siehe Abschn. 4.6.2 und 4.6.3), und dadurch
im Rahmen solcher physikalischer Prozesse
unterschiedliche Mutter-Tochter-Verhältnisse
entstehen können, werden sich auf längere
Sicht auch die Verhältnisse der radiogenen Iso-
tope auseinander entwickeln, doch kann dies
eben - abhängig von der Halbwertszeit und
dem Ausmaß der Fraktionierung - z. T. sehr
lange dauern. Dieser Unterschied zwischen ra-
diogenenundstab lenIsotopenmachtdie
Kombination beider Systeme so wertvoll, da
man kurz- und langfristige Änderungen ge-
trennt untersuchen, aber unter Umständen ei-
nem gemeinsamen Prozess zuordnen und die-
sen dann besser verstehen und quantifizieren
kann.

aber stabilen Tochterisotopen zerfallen (Kasten
4.2). Je nachdem, wie alt das zu datierende Ma-
terial ist, muss das System radiogener Isotope
mit der dazu passenden Halbwertszeit gewählt
werden. Beispielsweise wird es nicht gelingen,
Krustenbildungsprozesse vor mehreren Milli-
arden Jahren mit der Radiokarbonmethode zu
datieren (Abschn. 4.7.3.3), da die Halbwertszeit
von 14 C nur 5730 Jahre beträgt. In so alten Ge-
steinen ist einfach nichts mehr davon erhalten.
Andererseits sollte man nicht versuchen,
Baumringe oder quartäre Vulkanite mit der
Sm-Nd-Methode zu datieren, da das radioak-
tive 147 Sm mit einer Halbwertszeit von rund 106
Milliarden Jahren zerfällt. In so kurzen Zeit-
räumen ändert sich das radiogene Isotopenver-
hältnis nicht messbar, und damit ist das System
als Chronometer für so kurze Zeiträume un-
brauchbar. Generell sagt man, dass für die Geo-
chronologie Isotopensysteme eingesetzt wer-
denkönnen,derenHalbwertszeitetwaeinTau-
sendstel bis etwa das Zehnfache des zu datie-
renden Alters beträgt. Hinzu kommt, dass es
natürlich wichtig ist, ein System von Elementen
zu wählen, die in dem untersuchten Material in
messbarenMengenvorhandensind.Nebender
geeigneten Halbwertszeit und dem chemisch
geeigneten System muss man sich - bevor man
überhaupt an die eigentliche Datierung eines
Materialsdenkenkann-zunächstauchnoch
darüberklarwerden,wasfüreinAltermanei-
gentlich datieren will bzw. kann (siehe Kasten
4.25). Dies klang auch bei der Datierung von
Meteoriten schon an, wo es um Bestrahlungsal-
ter, Alter des Herausschlagens aus dem Mutter-
körper oder Kristallisationsalter ging. Auch bei
irdischen Gesteinen ist es von Bedeutung, sich
die geologische Relevanz eines Alters genau vor
Augen zu führen.
Der radioaktive Zerfall eines Mutterisotops mit
derAnfangsmengeN 0 wird nach Kasten 4.2 be-
schrieben durch die Gleichung
N Mutter = N 0 Mutter ·e - l t ,
wobei l die Zerfallskonstante und t die Zeit ist.
Beim radioaktiven Zerfall eines Isotops rei-
chert sich prinzipiell das Tochterisotop oder,

4.8.2 Geochronologie
Die Geochronologie beruht darauf, dass radio-
aktive Mutterisotope mit konstanten Zerfallsra-
ten zu entweder ebenfalls radioaktiven oder