Ghedoghedo / Wikimedia Commons

Uranreihen-Datierung

Kategorie:


Es gibt mehrere chemische Elemente, die natürlich vorkommende radioaktive Isotope des Urans sind. So zerfallen Uran-235 (235U) und Uran-238 (238U) durch Emission von Alpha- und Beta-Teilchen zu stabilen Blei-Isotopen. Uran-234 (234U) ist beispielsweise das dritte und Thorium-230 (230Th) das vierte Tochter-Isotop des Eltern-Isotops 238U, Protactinium-231 (231Pa) ist das zweite Tochter-Isotop von 235U. Ein uranhaltiges Mineral wird also mit der Zeit jeweils eines der Elemente in Zerfallsreihen enthalten, und zwar in einer Konzentration, die in Bezug zur Halbwertszeit jedes einzelnen Elements steht. Diesen Zustand nennt man radioaktives Gleichgewicht.

Im Zustand des radioaktiven Gleichgewichts ist die Radioaktivität eines jeden Zerfallsprodukts in der Reihe gleich. Jedoch können diese Zerfallsprodukte voneinander separiert worden sein und das System ist aus dem Gleichgewicht geraten. Dies kann durch Prozesse wie Verwitterung, unterschiedliche Absorption, Kristallisation von Mineralen, die ein Element aufnehmen, aber ein anderes ausschließen und durch verschiedene biologische Ereignisse geschehen. Wie viel aus dem Gleichgewicht geraten ist, ist ein Maß für den Zeitpunkt, an dem die Reihe gestört wurde.

Im Zustand des radioaktiven Gleichgewichts ist die Radioaktivität eines jeden Zerfallsprodukts in der Reihe gleich. Jedoch können diese Zerfallsprodukte voneinander separiert worden sein und das System ist aus dem Gleichgewicht geraten. Dies kann durch Prozesse wie Verwitterung, unterschiedliche Absorption, Kristallisation von Mineralen, die ein Element aufnehmen, aber ein anderes ausschließen und durch verschiedene biologische Ereignisse geschehen. Wie viel aus dem Gleichgewicht geraten ist, ist ein Maß für den Zeitpunkt, an dem die Reihe gestört wurde.

Uranreihen-Datierungen, insbesondere solche, die vom Verhältnis von 234U zu 238U abhängen, sind für Altersbestimmungen von nicht-marinen Carbonaten, wie etwa dem Calcit in Höhlen, anwendbar. Die Halbwertszeit für dieses Verfahren beträgt 248.000 Jahre, so dass es für einen Zeitraum von etwa 1 Million Jahre brauchbar ist.

Uran/Thorium Methode

Die damit verbundene Uran-234/Thorium-230 Methode (234U/230Th) wird auch zur Datierung von anorganischen Carbonaten herangezogen. Wie andere Uranreihen-Methoden hängt sie von der guten Löslichkeit von Uran in Wasser ab. So enthält Grund- und Oberflächenwasser, das in Tropfsteinhöhlen sickert, in der Regel Uran, nicht aber seine Tochter-Isotope wie beispielsweise 230Th, das in Wasser relativ unlöslich ist. Sobald sich jedoch Calcitkristalle in Form von Stalaktiten und Stalagmiten an den Höhlenwänden und auf dem Boden niederschlagen, beginnt sich das 230Th als Folge des Zerfalls von 234U und 238U zu akkumulieren - dies setzt sich fort, bis ein Gleichgewicht erreicht ist. Das Verhältnis von 230Th zu 234U liefert ein Maß für die Zeit, die seit Kristallbildung verstrichen ist.

Die 230Th/234U Methode ist gut anwendbar für mineralische Proben, die jünger als 300.000 Jahre sind. Die Methode wurde zur Datierung von europäischen Höhlen herangezogen, die einst von frühen Menschen bewohnt wurden und in denen es keine vulkanischen Gesteine gibt, die für eine Datierung mit der Kalium-Argon-Methode geeignet sind. Dazu gehören Fundplätze wie beispielsweise Bilzingsleben in Thüringen, Vertesszöllös in Ungarn und Pontnewydd in Wales mit einem Alter zwischen 500.000 und 200.000 Jahren.

Uranreihen-Datierungen von archäologischen Funden in Höhlen können anfällig für Fehler sein, die aufgrund von Schwierigkeiten bei der Bestimmung der Abfolge von Calcitablagerungen auftreten können, insbersondere dort, wo Teile der Höhlenwand abgebrochen und Schichten durcheinander geraten sind. Auch kann das datierte Calcit mit Uran aus einer anderen Quelle kontaminiert sein, beispielsweise mit Staubteilchen, oder geringe Mengen von Uran sind entwichen, nachdem das Carbonat ausgefällt ist. Aus diesen Gründen müssen in der Regel mehrere Schichten der Ablagerung datiert und gegebenenfalls mit und anderen Techniken überprüft werden.

Tabelle

Jahre zurück
108

107

106

105

104

103
Datierbares Material
Spaltspurdatierung Vulkanische Mineralien, Glas, Keramik
Kalium-Argon Datierung (40K/40Ar und 39Ar/40Ar) Vulkanische Mineralien und Gesteine
Rubidium-Strontium Datierung (87Rb/87Sr) Vulkanische Mineralien und Gesteine
Uranreihen Datierung (234U/238U) Carbonate (z.B. Korallen)
Optisch angeregte Lumineszenz Quarz, Zirkon
Elektronenspinresonanz Datierung Carbonate, Silicate, Apatit (z.B. Zahnschmelz)
Uranreihen Datierung (230Th/234U) Anorganische und organische Carbonate, vulkanische Gesteine, ?Knochen, ?Zahndentin
Thermolumineszenz Keramik, Quarz, Feldspat, Carbonate
Uranreihen Datierung (231Pa/235U) Anorganische und organische Carbonate
Radiokohlenstoff-Datierung (14C) Organisches Material (z.B. Knochen, Schalen, Holzkohle, Carbonate


Diese Artikel könnten dir auch gefallen



Die letzten News


Knochen des Tages
BP 19
BP 19

Sivapithecus

Elemente: R. UM2

,

24.10.2020
Bissspuren und ausgefallene Zähne bringen Licht ins Fressverhalten von Dinosauriern
Forscherteam der Universität Tübingen untersucht 160 Millionen Jahre alten Fressplatz im Nordwesten Chinas.
22.10.2020
Kognitive Bausteine der Sprache existierten schon vor 40 Millionen Jahren
Nicht nur Menschen, sondern auch Affen und Menschenaffen erkennen Regeln in komplexen sprachlichen Konstruktionen. Dies haben Sprachwissenschaftler du...
21.10.2020
Mehr noch als Fleisch und Milch
Stabile Isotopendaten von Menschen- und Tierknochen zeigen eine sehr effektive Nutzung des vielfältigen Nahrungsangebots im nördlichen Kaukasus und ...
18.10.2020
Madagaskar: Mensch und Klima verursachten Massenaussterben
Die gesamte endemische Megafauna Madagaskars und der östlich davon gelegenen Inselkette der Maskarenen, zu der Mauritius und Rodrigues zählen, wurde...
17.10.2020
Chemische Evolution - Am Anfang war der Zucker
Der Ursprung allen Lebens liegt in organischen Molekülen. Doch wie sind diese aus anorganischen Stoffen entstanden? Der LMU-Chemiker Oliver Trapp ber...
14.10.2020
Der moderne Mensch kam auf Umwegen nach Europa
Klimatische Bedingungen leiteten die geographische Ausbreitung von Homo sapiens in der Levante vor 43.000 Jahren.
12.10.2020
Reiter wetteiferten vor 3000 Jahren um die ältesten Lederbälle Eurasiens
Wissenschaftler haben in Gräbern von Reitern in Nordwest-China die ältesten Bälle Eurasiens untersucht. Gemäss dem internationalen Forscherteam so...
08.10.2020
Forscher rekonstruieren Käfer aus der Kreidezeit
Ein internationales Forscherteam hat vier neu gefundene Exemplare der fossilen Käfer Mysteriomorphidae mithilfe der Computertomographie untersucht un...
01.10.2020
Jagdverhalten säbelzahntragender Raubtiere erforscht
Ein internationales Team von Forschenden aus dem Vereinigten Königreich und Spanien sowie unter Beteiligung vom Museum für Naturkunde in Berlin, unt...
25.09.2020
Vor 120.000 Jahren: Älteste sicher datierte Nachweise von Menschen auf der arabischen Halbinsel
Unter Verwendung hochauflösender paläoökologischer Informationen, die aus versteinerten Fußabdrücken gewonnen wurden, präsentiert eine neue, in ...
25.09.2020
Neandertaler haben männliches Geschlechtschromosom vom modernen Menschen übernommen
Ein internationales Forschungsteam unter der Leitung von Martin Petr und Janet Kelso vom Max-Planck-Institut für evolutionäre Anthropologie in Leipz...
21.09.2020
Versteinerte Bäume im Thüringer Wald: Forscherteam entschlüsselt fossile Mikrowelten
Paläontologen des Museums für Naturkunde Chemnitz und der TU Bergakademie Freiberg führen aktuell in Manebach bei Ilmenau wissenschaftliche Grabung...
21.09.2020
Auch Schimpansen leiden ein Leben lang, wenn sie im Kindesalter die Mutter verlieren
Der Tod eines Elternteils ist für ein Kind traumatisch und Waisenkinder leiden häufig für den Rest ihres Lebens unter diesem Verlust – ein verzö...
21.09.2020
Älteste Spermien der Welt
In einem Bernstein entdeckte ein internationales Team von Paläontologen im Inneren eines weiblichen Muschelkrebses 100 Millionen Jahre alte Riesenspe...
17.09.2020
Schimpansenverhalten und -kultur sind in variabler Umwelt am vielfältigsten
Ein internationales Forschungsteam unter der Leitung des Max-Planck-Instituts für evolutionäre Anthropologie und dem Deutschen Zentrum für integrat...
15.09.2020
Weinpresse aus der Eisenzeit gibt Aufschluss über Bautechnik der Phönizier
Forschungsteam der Universität Tübingen entdeckt seltenen Nachweis der frühen Weinherstellung an der Ausgrabungsstätte Tell el-Burak im Libanon.
09.09.2020
Die älteste Neandertaler-DNA Mittelosteuropas
Ein internationales Team berichtet in einer neuen Studie über das älteste mitochondriale Genom eines Neandertalers aus Mittelosteuropa. Das aus eine...
09.09.2020
Das letzte Zucken der Eiszeit
Ein internationales Team von Forschenden blickt präzise wie nie in das Ende der letzten Eiszeit. Wann und wo genau die Jüngere Dryaszeit begann und ...
03.09.2020
Milchverträglichkeit hat sich in wenigen Tausend Jahren in Mitteleuropa verbreitet
Paläogenetiker der Johannes Gutenberg-Universität Mainz finden nur in wenigen Knochen vom bronzezeitlichen Schlachfeld an der Tollense Hinweise auf ...
03.09.2020
Himmelsscheibe von Nebra wird neu datiert
Bisher galt die Himmelsscheibe von Nebra als frühbronzezeitlich und damit als älteste Himmelsdarstellung der Welt. Archäologen der Goethe-Universit...
03.09.2020
Künstliche Intelligenz hilft in der Archäologie
Künstliche Intelligenz ist besser als bisherige Softwareanwendungen in der Lage, den Ursprung archäologischer Funde aus naturwissenschaftlichen Unte...
26.08.2020
Bronzezeit: Fremde Ernährungstraditionen in Europa
Nicht nur Metalle, hierarchische Gesellschaften und befestigte Siedlungen: In der Bronzezeit beeinflusste auch ein neues Lebensmittel die ökonomische...
26.08.2020
Wie sich Neandertaler an das Klima anpassten
Klimaveränderungen kurz vor ihrem Verschwinden lösten bei den späten Neandertalern in Europa eine komplexe Verhaltensänderung aus: Sie entwickelte...
17.08.2020
Radiokarbonuhr zur C-14 Datierung neu geeicht
Die Radiokarbondatierung wird genauer als je zuvor: Als Teil eines internationales Forschungsteam trug die Universität Hohenheim dazu bei die Technik...
06.08.2020
Langer Hals half Saurier bei Unterwasserjagd
Sein Hals bestand aus dreizehn extrem verlängerten Wirbeln und war dreimal so lang wie sein Rumpf: Der Giraffenhalssaurier Tanystropheus lebte vor 24...