Name: Marie Oster, Jonas Reinhart, 2014
Stratigraphie (keine tatsächliche Altersbestimmung möglich)
- Altersbestimmung durch Vergleich von verschiedenen Steinschichten
Leitfossilien (Altersbestimmung von Mio. Jahren)
- Leitfossilien sind typisch für eine Gesteinsschicht
→ Fehlen bzw. Vorhandensein erlauben eine Einordnung in einen Zeitabschnitt der Erdgeschichte
Dendrochronologie (Altesbestimmung bis ca. 10 000 Jahre)
- Vergleich der Jahresringmuster von Bäumen
→ schmale Jahresringe → schlechte Lebensbedingungen
→breite Jahresringe → gute Lebensbedingungen
- Bäume einer Art im gleichen Gebiet weisen ein gleiches Muster auf
- Jahrestabellen für die letzten 5.000 Jahre, mit denen Holzproben verglichen werden können
Warvenchronologie (Altersbestimmung bis 20 00 Jahre)
- Auswertung von Bodenschichten aus stehenden Gewässern
- in Seen lagert sich toniges Material ab
→ bei starker Wasserzufuhr → helle Schicht
→ bei schwacher Wasserzufuhr → dunkle Schicht
- Schichtenpaar (Warve) entsteht
- Auszählung der Warven zur Altersbestimmung
Lichenometrie (Altersbestimmung für die letzten 1.300 Jahre)
- Beobachtung langsam wachsender Pflanzen
Fluortest
- Fluor lagert sich durch die Einwirkung von Grundwasser in Zähnen und Knochen an
→ Bestimmung des Alters von Fossilien durch Bestimmung der Fluormenge
Eisbohrkern (Altersbestimmung bis ca. 100 000 Jahre)
-Zählung der Schichten, die durch Schneefall entstehen
Pollenanalyse (Altersbestimmung bis ca. 20 000 Jahre)
-Pollen in Proben erlauben Rückschlüsse auf Vegetation und Klima
Tephrochronologie (Altersbestimmung bis ca. 10 000 Jahre)
-Vulkanische Asche lässt sich Vulkanerruptionen zuordnen
→ Fehlen bzw. Vorhandensein zur Bestimmnug des Alters
Thermolumineszenz:
- Prinzip der Thermolumineszenzdatierung (TL-Datierung)
→ Speicherung von Informationen über die absorbierte Energie ionisierender Strahlung in anorganischen Kristallen (z.B Quarz, Feldspat) → in allen Keramiken enthalten
- Anregung von Elektronen im Kristallgitter durch radioaktive Strahlung
- Erhitzung auf eine bestimmte Temperatur ( ca. 30ºC)
→ Elektronen fallen in ihren Grundzustand zurück
→ Lichtemission (Lumineszenz)
- Alter der Probe ← Temperatur, Intensität und Spektrum der Thermolumineszenz
- geeignet für Quarz - und Feldspatkristalle
- Archäologie: Altersbestimmung von Keramikfunden
Radiometrische Altersbestimmung:
- Zerfall der Atome radioaktiver Isotope
- Isotop: Atome eines Elements mit unterschiedlicher Atommasse/Neutronenzahl, aber gleicher Ordnungszahl → gleiche chemische Eigenschaften
- Zerfall ist verbunden mit Emission von Strahlung oder Teilchen (Alphateilchen, Beta- und Gammastrahlen)
- einschrittige radioaktive Zerfallsreihen vom Mutterisotop zu einem stabilen Endprodukt (14C)
- mehrstufige Zerfallssreihen → Zerfall über mehrere Tochterisotope (in bestimmter Zeit zerfällt ein bestimmter Teil des Mutterisotops)
- Halbwertszeit: Zeit, in der die Hälfte der Ausgangsmenge zerfällt
- rad. Altersbestimmung: Feststellen des Mengenverhältnisses von Mutter-/Tochterisotop
- sorgfältige geologische Interpretation nötig
- Keine Beeinflussung des radioaktiven Teilchenzerfalls durch Temperatur,Druck oder Konzentration des Ausgangsstoffes;Geschwindigkeit ist konstant.
Radiocarbonmethode: (Nachweisgrenze bei einem Alter von 50 000 Jahren)
- Entwicklung von Williard Franc Libby (1960 Chemie-Nobelpreis)
- Enstehung des radioaktiven Isotops 14C des normalen Kohlenstoffs 12C:
- auf die obere Atmosphärenschicht trifft kosmische Strahlung
→ Neutronen entstehen
→ Reaktion mit Stickstoff zu 14C : 14N + n → 14C +p (Proton)
- radioaktives Isotop reagiert mit Sauerstoff zu 14CO2;durch die Photosynthese gelangt 14C in den Kohlenstoffkreislauf (→ Pflanzen) der Erde
- Aufnahme von Pflanzen ( 14C +12C) durch Tiere und Menschen
- Durch ständige Kohlenstoffaufnahme bleibt der Gehalt von 14C im Laufe des Lebens einer Pflanze,eines Tieres/Menschens konstant
- Ab dem Tod des Lebewesens wird kein Kohlenstoff mehr aufgenommen → 14C-Gehalt nimmt kontinuierlich ab (Halbwertszeit: 5730 ± 30 Jahre → zu 12C)
- Messen des Verhältnisses zwischen 12C und 14C
→ Rückschlüsse auf das Alter der organischen Proben
Kalium-Argon-Methode:
- Zerfall von radioaktivem Kalium-40 zu Argon-40 und Calcium-40
→ Datierung von Gesteinen mit einem Alter von 200-800 Mio. Jahren (Argon) bzw. 1-2.Mrd. Jahren (Calcium)
- Kalium-40 : Glimmer, Feldspäte, Hornblenden
- Entweichen von Argon, wenn die Temperatur über 125 ºC steigt
→ Verfälschung des Messergebnisses
Rubidium-Strontium-Methode:
- Datierung der ältesten Gesteine
- Zerfall von Rubidium-87 zu Strontium-87
- Überprüfung von Kalium-Argon-Datierungen → Strontium verflüchtigt sich nicht bei geringer Erwärmung wie bei Argon.
Thorium-230-Methode:
- Datierung von Meeressedimenten
- Uran (im Meeresboden) zerfällt zu Thorium-230 → Einlagerung in die Sedimente auf dem Meeresgrund
- Thorium-230 → Halbwertszeit : 80 000 Jahre
- Protactinium-231 → HZ: 34 300 Jahre