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Absolute und relative Altersbestimmung von Fossilien - Referat



Absolute Altersbestimmung:
- physikalische Methode
- Isotope: verschiedene Sorten eines Elements, die sich bei gleicher Protonenzahl in der Anzahl ihrer Neutronen unterscheiden (z. B. 12C, 13C, 14C): alle Isotope eines Elements reagieren chemisch gleich
- radiometrische Datierung (Datierung beruht auf dem Zerfall radioaktiver Isotope im Fossil selbst bzw. im umgebenden Gestein)
- Halbwertszeit: Zeit, in der die Hälfte des Ausgangsstoffes zerfällt, konstant und von Umwelteinflüssen unabhängig
- Geschwindigkeit des Zerfalls ist von äußeren Einflüssen unabhängig: Zeit, in der sich das Mengenvolumen eingestellt hat, kann berechnet werden, wenn Halbwertszeit + Mengenverhältnis von Ausgangs-/Endprodukt bekannt sind
- Konzentration des Ausgangsstoffes wird mit fortschreitender Zerfallszeit immer kleiner, also schwieriger zu ermitteln: sehr alte Fossilien können nur mit radioaktiven Elementen mit hoher Halbwertszeit bestimmt werden
- z. B. Kalium-Argon-Methode (bei vulkanischem Gestein), sie beruht darauf, dass radioaktives Kalium (40K (Halbwertszeit 1,3 Milliarden Jahre)) zu Argon (40Ar) zerfällt
- z. B. Radiokarbon-Methode: 14C ist nicht dauerhaft stabil und zerfällt radioaktiv (Halbwertszeit 5370 Jahre), 14C entsteht in den oberen Schichten der Erdatmosphäre ständig aus 14N (unter dem Einfluss energiereicher kosmischer Strahlung), es reagiert mit Sauerstoffmolekülen zu Kohlenstoffdioxid, dann nehmen grüne Pflanzen12CO2, 13CO2 und 14CO2 bei der Fotosynthese auf und fixieren es als Biomasse, es gelangt nun über die Nahrungsketten in alle lebenden Organismen (weisen dadurch das selbe Verhältnis der drei Kohlenstoff-Isotope auf wie die Luft): Verhältnis ist annähernd konstant, da sich der Neubildungs-/Zerfallsprozess des 14C annähernd im Gleichgewicht befinden, mit dem Tod des Lebewesens findet keine weitere Aufnahme von Kohlenstoff statt, aber 14C-Isotope zerfallen weiter, dies führt zu einem langsam sinkenden Anteil im toten Körper, aus dem Verhältnis von 14C- zu 12C-Isotopen kann das tatsächliche Alter berechnet werden
- Dendorchronologie: ein ausreichend großes Holzstück unbekannten Alters kann anhand seines Jahrringsmusters im Vergleich mit dem Jahrringkalender datiert werden (je besser die Wachstumsbedingungen, desto dicker der Jahresring, in Jahren mit guten Bedingungen gab es auch viel 14C)
- der Vergleich mit Radiokarbon-Methode gibt Aufschluss über das tatsächliche damalige Verhältnis der Kohlenstoff-Isotope, so kann Radiokarbon-Methode korrigiert werden

Relative Altersbestimmung (S. 71 + Zettel 4/3/20):
- Stratigraphie: beschäftigt sich mit der Gliederung/Benennung geologischer Schichten
- Schichtung von Gesteinen zur relativen Altersbestimmung
- Sedimentgesteine sind umso älter, je tiefer sie in einer ungestörten Schichtenfolge liegen (unterste Schichten älter als die mittleren, mittleren Schichten älter als die oberen) = stratigraphisches Alter
- Alter der jeweiligen Schicht im Vergleich zu anderen Schichten wird bestimmt (nicht das tatsächliche Alter)
- jedoch: manche Schichten können durch Abtragungsvorgänge fehlen, es gibt Bewegungsvorgänge
- Leitfossilien: Schichten enthalten oft Fossilien: Arten kommen meist nur in einer schmalen Gesteinsschicht vor (in darunterliegenden Schichten war die Art noch nicht entstanden, in darüberliegenden war sie bereits wieder ausgestorben)
- Gestein lässt sich eindeutig einer bestimmten stratigraphischen Schicht zuordnen



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