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Datierung in der Paläontologie
Thorsten Soyka Alexander vom Stein
22. November 2012
Inhalt
•Unterschied relative / absolute Datierung•Stratigraphien•Fluormethode•Wiederholung Isotope•Radiometrie•Aminosäuredatierung
2
Relative und absolute Datierung•Mit relativen Datierungsmethoden lässt
sich das Alter nur ungenau bestimmen. Vor allem werden Funde ins Verhältnis gesetzt.
•Mit absoluten Datierungsmethoden lässt sich das Alter genau bestimmen.
3
Relative Datierungsmethoden
•Stratigraphie▫ Magnetostratigraphie▫ Biostratigraphie (Leitfossiltechnik)
•Fluormethode
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Stratigraphie
•Untersuchung der zeitlichen Bildungsfolge von Gesteinen
•Stratigraphisches Prinzip (Nicolaus Steno)
•Viele verschiedene Arten
5
Abgrenzung von Schichten an Materialwechseln und Leitbänken
Klimaänderungen,die auf Variationender Bahnelemente der Erde basieren
Klimavariationen
Auf und Ab des Weltmeeres-spiegels
Schallhärte /
akustische Impedanz
Chemische Änderungen in Gesteinen
Änderung desPaläomagnet-feldes
6
Magnetostratigraphie•Ferrimagnetische Minerale
Richtung und Intensität des Erdmagnetfeldes
7
Biostratigraphie
•Bestimmung des Alters von Gesteinsschichten anhand der Fossilien, die darin vorkommen
•Leitfossilien
•Prinzip der Fossilfolge / Leitfossilprinzip
8
9
10
Fluormethode•Knochen nehmen Fluor aus dem Boden
auf je höher der Fluorgehalt, desto älter
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n
P+
n
nP+
nP+
nnP
+P+ n
e-
e-
e-
e-
e-
e-
n
12
C
13
C
14
C
Isotope• Atomkerne mit gleicher
Ordnungszahl, aber verschiedener Neutronenzahl
• Massenzahl = Anzahl von Protonen und Neutronen
12
n
P+
n
nP+
nP+
nnP
+P+ n
nP+
e-
14C14 N + e-
Radioaktiver Beta-Zerfall• Neutron zerfällt in
Proton und Elektron
• Massenzahl gleich, Ordnungszahl ändert sich -> anderes Element
• Von äußeren Einflüssen unabhängig
13
In Erdatmosphäre
14
N
14C
n
P+
n
nP+
nP+
nnP
+P+ n
nP+
nC-14 Bildung
• Kosmische Strahlung erzeugt freie Neutronen
• Neutron ersetzt Proton
• Bildung ist Umkehrprozess des Zerfalls
14
Der Weg in den Organismus
•C-14 gelangt über CO2 in die Nahrungskette und damit in alle Organismen
•Konzentration im lebenden Organismus immer gleich der atmosphärischen Konzentration▫= 1 zu 1 Billionen
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Zähler
123456789101112131415
15 Zerfallsprozesse / min
= Aktivität nach 0 Jahren
Beispielhafte Zählmethode
321
3 Zerfallsprozesse / min
=1/5 der Ausgangsaktivität
C-14-Atome
Stickstoff-Atome
VergleichsmaterialProbe 1
16
Probe 1 ist also etwa 15 000 Jahre alt.
17
1 Billionen
C-12-Atome
1 C-14- Atom
Magnete
Vergleichsmaterial
Verhältnis: 1 C-14-Atom auf 1
Billionen C-12-Atome
C-12
C-14
Massenspektrographie18
Massenspektrographie
1 Billionen
C-12-Atome
1 C-14- Atom
Probe 2
Verhältnis:1 C-14-Atom auf 3
Billionen C-12-Atome = 33 % des
Ausgangswertes
C-12
C-14
19
Probe 2 ist also etwa 10000 Jahre alt.
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Andere IsotopeMethode Mutterisotop -
> Tochterisotop
Datierbarer Bereich
Halbwertszeit
Radiocarbon 14 C -> 14 N 500-50.000 Jahre
5,73*103
Uran-Blei 238U -> 206Pboder 235U -> 207Pb
1.000.000 – 4.500.000.000
Jahre
4,5 * 109 Jahre
Oder0,7*109 Jahre
Thorium-Blei 232Th -> 208Pb 1,4*1010 Jahre
Rubidium - Strontium
87 Rb -> 87 Sr 50.000.000-4.500.000.000
Jahre
4,7*1010Jahre
Kalium-Argon 40K -> 40Ar Bis zu 4.600.000.000 Jahre
1,3*109Jahre
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Aminosäuredatierung
•Aminosäuren wandeln sich von L- in D-Form
•Datierung ansonsten ähnlich zur Radiometrie
•Stark von Temperatur abhängig
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