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Rb-Sr-Methode

Radiometrisches Verfahren zur Gesteinsaltersbestimmung.

Es gibt verschiedene radioaktive Isotope, welche zur Altersbestimmung benutzt werden. Alle dieser Verfahren beruhen auf dem radioaktiven Zerfall; wobei jedoch die Analysemethoden bei bestimmten Materialien unterschiedlich sind. Die wichtigsten radiometrischen Methoden zur Alterbestimmung sind: C-14 (Radiokarbonanalyse), U-Pb-Zirkon-Analyse, K-Ar-methode u.a.

Radiogene Isotopengeologie

Rubidium kommt in der Natur in zwei Isotopen vor: Stabiles Rb-85 und radioaktives RB-87. RB-87 hat eine Halbwertszeit von 48,8 Mrd ( 48,8 * 109 ) Jahren und zerfällt zu Sr-87. Bedingt durch die recht lange Halbwertszeit wird die Rb-Sr-Methode nur zur Bestimmung von Gesteinen angewandt, welche älter als 100 mio Jahre sind.

Voraussetzung der Alterbestimmung ist, daß das untersuchende Gestein Mineralien mit Rb enthält. Das seltene Rubidium verhält sich chemisch ähnlich wie das häufig vorkommende Kalium (ähnlicher Ionenradius) , sodass viele K-haltige Mineralien meist einen kleinen Anteil an Rb enthalten. (Beste Beispiele: Feldspat - Gruppe, Glimmer - Gruppe, welche beide häufig in magmatischen Gesteinen ( u.a. Granit und Syenit ) und metamorphen Gesteinen ( u.a. Gneiss, Schiefer ) vorkommen.

Sehr vereinfachte Beschreibung der Rb-Sr-Methode

Zur analytischen Altersbestimmung verwendet man Massenspektrometer (z.Bsp. elektromechanische MS). Die vorbereitete Rb-Sr-enthaltene Gesteinsprobe wird im Massenspektrometer in geladene Moleküle umgewandelt und als Molekularstrom über einen starken Magneten geleitet. Die geladenen Moleküle werden über das Magnetfeld gelenkt, wobei der Biegungsausschlag am größten für leichte Moleküle und am am geringsten für schwere Moleküle ist. Die Moleküle mit Isotopen unterschiedlicher Masse folgen demnach verschiedenen Richtungen, nachdem sie den Magneten passiert haben und werden durch Detektoren gemessen, um die relative Menge der einzelnen Isotope zu bestimmen ( resp. die Isotopenverhältnisse zu bestimmen). Die eigentliche Altersbestimung erfolgt mittels eines Isochron- Diagramms.

Die Genauigkeit der Altersbestimmung durch die Rb-Sr-Isochron-Methode ist unter Wissenschaftlern tw. umstritten. Eine falsche Methode mit den falschen Gesteinen führt zu differenzierten Ergebnissen. So sind z.Bsp. Gabbros ( bzw. junge mafische Gesteine) keine idealen Gesteine, für eine Rb-Sr/K-Ar-Altersbestimmung, da sie oft nur wenig oder kein Kalium enthalten.

Zu Disputen und versuchten Diskreditierungen geochronologischer Methoden s.a. > radiometrische Altersbestimmung


Literatur zu den Themen Geochronologie sowie Radioaktive und Stabile Isotopengeologie:

  • Attendorn, H.G.; Bowen, R.N.C.; 1997; Radioactive and Stable Isotope Geology
  • California State University; 1998-2004; Dating Rocks with the Rb-Sr-Isochron method
  • Dickin, A.P.; 1997; Radiogenic Isotope Geology
  • Meert, J.; 2000;(Kommentar an Institute for Creation Research)
  • Roth, E. et al.; 1990; Nuclear Methods of Dating

Quellangaben


Einordnung