Datierung in der Paläontologie Thorsten Soyka Alexander vom Stein 22. November 2012.
Transcript of Datierung in der Paläontologie Thorsten Soyka Alexander vom Stein 22. November 2012.
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
4
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
11
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
15
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.
20
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
21
Aminosäuredatierung
•Aminosäuren wandeln sich von L- in D-Form
•Datierung ansonsten ähnlich zur Radiometrie
•Stark von Temperatur abhängig
22