Datierung in der Paläontologie

Thorsten Soyka Alexander vom Stein

22. November 2012

Inhalt

•Unterschied relative / absolute Datierung•Stratigraphien•Fluormethode•Wiederholung Isotope•Radiometrie•Aminosäuredatierung

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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.

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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

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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

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Magnetostratigraphie•Ferrimagnetische Minerale

Richtung und Intensität des Erdmagnetfeldes

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Biostratigraphie

•Bestimmung des Alters von Gesteinsschichten anhand der Fossilien, die darin vorkommen

•Leitfossilien

•Prinzip der Fossilfolge / Leitfossilprinzip

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9

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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

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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

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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.

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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

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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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