Geoscience Reference
In-Depth Information
Tab. 2.3
Altersbereich (in Jahren vor 1950; BP:
before present
) von Datierungsmethoden auf der Grundlage ausgewählter Isotope;
dunkelgrau
-
Isoto
Zeit
Urknall - 10
9
10
8
10
7
10
6
10
5
10
4
10
3
10
2
10 1950 / BP
heute
Ar /Ar
K/Ar
Rb / Sr
Re /Os
2
x
Sm / Ne
5
x
U/Pb
14
C
5
x
3
x
3
H
5
x
3
3
He
U/Th
H/
5
x
δ
18
O, δ
2
H
5
x
39
Ar/
40
Ar-, Rb/Sr- und U/Pb-Zerfallsuhren. Sie werden
benutzt, um die Alter von Kristallisations-, Abkühlungs-,
Intrusions- und Metamorphose-Ereignissen zu bestimmen
sowie die Zeitmarken in den Geologischen Zeittafeln des
Die mit diesen Methoden datierten Alter von Meteoriten
sowie von Mond- und Marsgestein sind eine wesentliche
Grundlage für unser Verständnis vom zeitlichen Ablauf der
Bildung von Mineralen und Gesteinen in unserem Son-
nensystem. In Abb.
2.3
ist schematisch dargestellt, welche
der Zerfalls- und Akkumulationsuhren sich jeweils zur Al-
tersbestimmung von Gesteinen und Mineralen sowie von
Zeitmarken geologischer Ereignisse eignet und auf welcher
Eltern-Tochter-Beziehung dies beruht.
2.2 Methoden der physikalischen
Altersbestimmung
Die physikalische Altersbestimmung gründet auf der Un-
tersuchung von unterschiedlichen Isotopen chemischer
Elemente. Dabei mag die Vielzahl der Isotope zunächst
verwirrend erscheinen. Eine erste Gliederung ergibt eine
Unterscheidung nach Prozessen bzw. Methoden: (a) Zerfäl-
le von Eltern- in Tochterisotope (z. B. Ar/Ar, K/Ar, Rb/Sr,
U/Pb); (b) kosmische Radionuklide (z. B.
14
C,
3
H); (c) ra-
dioaktive Ungleichgewichte (z. B.
238
U/
234
U/
230
Th); (d)
Strahlenschädigungen (z. B. Spaltspuren, Lumineszenz);
(e) physikalisch-stratigrafische Methoden (
•
18
O,
•
D). Die-
se werden im Folgenden im Überblick vorgestellt. Jede
der Methoden kann zur Datierung unterschiedlichen an-
organischen und organischen Materials in einem für sie
ne eingehendere Behandlung, insbesondere hinsichtlich der
Labor- und Auswerteverfahren und dem möglichen Anwen-
die paläomagnetische Datierung wird separat im Abschn.
5.6
eingegangen.
2.2.1.1 Isochronen-Methode
beim einfachen Zerfall
Ist das Tochterisotop bereits mit einer Anfangskonzentration
werden:
D
.
t
/ D
D
0
C
P
.
t
/.
e
œ
t
1/ :
(2.11)
Die Angabe von D
0
ist schwierig und kann umgangen wer-
den, falls es ein weiteres, aber stabiles Isotop des Tochte-
relementes gibt. Ein Beispiel ist die Rb/Sr-Methode: Das
instabile, radioaktive
87
Rb zerfällt mittels
“
-Emission zu
stabilem, radiogenen
87
Sr, dessen Isotopenverhältnis mit
dem natürlichen, stabilen
86
Sr gemessen wird (im Weiteren
wird die Konzentration eines Isotops
A
X durch
Œ
2.2.1 Zerfalls- und Akkumulationsuhren aus
dem Häuigkeitsverhältnis von Eltern-
und Tochterisotopen
A
X
angege-
Mit Ausnahme des Quartärs basieren die wichtigsten
Datierungsmethoden in den Geowissenschaften und der Kos-
mologie auf dem Isotopenverhältnis von Eltern- und Toch-
ternukliden. Am häufigsten angewendet werden die K/Ar,
ben):
Œ
87
Sr
Œ
86
Sr
D
Œ
87
Sr
0
Œ
86
Sr
0
Œ
87
Rb
Œ
86
Sr
.
e
œ
t
C
1/ :
(2.12)
