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Heutiger Stand der physikalischen Methoden geologischer Altersbestimmung und neue Wege der Anwendung

Lippolt, H. J.

Kurzfassung

Die neuzeitliche Geochronologie begann mit der Einführung des Massenspektrometers in die Geochemie kurz vor dem 2. Weltkrieg. Die chemische Uran-Blei-Altersbestimmung wurde abgelöst von den isotopischen Uran-Blei-Methoden, zu denen sich die Kalium-Argon und die Rubidium-Strontium-Methoden gesellten. Die Verwendung der Isotopenverdünnungsanalyse machte es möglich, neben den Uran-, Rubidium- und Kalium-reichen Mineralien auch solche zu verwenden, in denen die genannten Elemente nur in Spuren auftreten. Gleichzeitig mit der Verbesserung der chemischen Analysentechnik (z. B. Korrektur der Massenspektrometer-Fraktionierung) und der elektronischen Hilfsmittel erfolgte eine intensivere Beschäftigung mit dem Probenmaterial und eine immer sorgfältigere Probenauswahl nach geologischen, geophysikalischen und mineralogischen Gesichtspunkten. Staubfreie Laboratorien erwiesen sich als notwendig. Die aus den Analysen hervorgehenden Isotopenhäufigkeitsverhältnisse werden unter einschränkenden Annahmen als Alter gedeutet. Die mit den verschiedenen Methoden ermittelten Alter sind nicht gleichwertig, da sich die Fähigkeiten der Gesteinskomponenten zur Speicherung der Altersinformation für die verschiedenen Methoden unterscheiden. Altersvergleiche zwischen den Methoden sind wegen der Unsicherheiten in den physikalisch ermittelten Halbwertzeiten derzeit noch wenig sinnvoll (Rb ca. 20% Streuung der gefundenen Werte) und solche innerhalb einer Methode wegen der unterschiedlichen Methodik der jeweiligen Laboratorien bisweilen sehr schwierig. Die Uranblei-Altersbestimmung stand zunächst vor dem Rätsel der diskordanten Uran-Blei-alter (mehr als 50% der Fälle). Die Ursache ist in Blei-Verlusten infolge Diffusion zu suchen. Die mathematische Behandlung führte zum Konkordia-Diagramm diskordanter Uran-Blei-Alter von Zirkonen, Apatiten usw. Dieses basiert darauf, daß zwei Uranisotope mit verschiedenen Halbwertzeiten in zwei Bleiisotope zerfallen, wodurch eine innere Gesetzmäßigkeit bei Bleiverlusten entsteht. Zirkonfraktionen aus einem einzigen Gestein liefern mittels der Diskordia-Geraden das Alter der Kristallisation dieses Gesteins (vgl. SILVER & DEUTSCH 1963).