47 Milliarden Jahre, wer wird schon so alt? oder die Altersbetimmung von Gesteinen (Teil 1/2)

Die Halbwertszeit von radioaktiven Isotopen ist die Zeit in der die Hälfte einer bestimmten Menge dieser Isotope zerfällt. Beim Isotop Jod-131 sind das 8 Tage oder beim bekannten Kohlenstoff-14 sind es 5730 Jahre.
Längere Halbwertszeiten treten beispielweise bei Kalium-40 (1,3 Milliarden Jahre) oder Uran-238 (4,5 Mill. Jahre) auf. Doch besonders langsam zerfällt Rubidium-87, nämlich ganze 47 Milliarden Jahre. Das Alter unseres Universums wird auf nur 13,8 Milliarden Jahre geschätzt!

Der Zerfall ist mit der Bildung von Tochterisotopen verbunden.
Rubidium-87 etwa zerfällt zu Strontium-87 oder Uran-238 wird in Blei-206 umgewandelt.

Dieser Umstand wird in der geologischen Zeitbestimmung genutzt, um das absolute Alter von Gesteinen zu bestimmen. Wenn ein Gestein aufgeschmolzen wird, reichert sich dort auch eine gewisse Menge von Isotopen an (für die Altersbestimmung werden Rubidium-87, Uran-238, Kalium-40 oder Kohlenstoff-14 untersucht).
Nach Erstarren dieses Gesteins läuft der Zerfallsprozess in einem "geschlossenen System" weiter, d.h. die entstehenden Tochterisotope können nicht entweichen und reichern sich an.
Nun wird nur noch das Verhältnis von Mutter- und Tochterisotopen in diesem Material bestimmt und aufgrund der Halbwertzeit errechnet man daraus, wie lange dieses Gestein in erstarrtem Zustand existiert. Bei metamorphen Gesteinen lässt sich so die Zeit bestimmen, die seit der Metamorphose vergangen ist.
So lassen sich z.B. Meteoritenkrater oder Basaltablagerungen datieren, die aufgetreten sein könnten, als die Dinosaurier austarben.

Um hingegen das Alter von Sedimenten zu bestimmen, ist eine andere Methode notwendig, doch dazu mehr in Teil 2 ...

Verwendete Literatur:

Frank Press, Raymond Siever: Allgemeine Geologie. Spektrum Akademischer Verlag Heidelberg Berlin Oxford