/1/ Veränderungen der Erdkruste, z.B. das Auftauchen von Land aus dem Meer und das Absinken von Landmassen, spielen sich im allgemeinen sehr langsam ab. Der Geologe kann daher nicht nach Jahren wie wir und nicht nach Jahrhunderten rechnen wie der Geschichtswissenschaftler, der die Menschheitsgeschichte beschreibt, sondern er braucht für seine Zeitrechnung Jahrtausende und Jahrmillionen. Er unterscheidet das absolute und das relative Alter bestimmter Schichten.
/2/ Unter dem absoluten Alter versteht der Geologe eine Zeitdauer, die sich in bestimmten Anzahl von Jahren angeben lässt1. Er sagt z.B. von einer Schicht: “Sie ist 300 Millionen Jahre alt”, so wie wir z.B. sagen “Mein Bruder ist sechzehn Jahre alt”. Sagt der Geologe: “Die Schicht ist älter (bzw. jünger) als die darunter liegende Schicht2 ”, so drückt er damit ihr relatives Alter aus. Er gibt also lediglich ein Altersverhältnis ohne Rücksicht3 auf die Zeitalter in Jahren an, ähnlich wie “Mein Bruder ist älter als ich”.
/3/ Bestimmung des absoluten Alters von Erdschichten.
Um das absolute Alter von Schichten zu bestimmen4, werden die Stoffänderungen ermittelt, die beim radioaktiven Zerfall von Elementen in Gesteinen eintreten, oder es werden Schichtenfolgen eines bestimmten Gebietes untersucht. Für das Untersuchen von Stoffänderungen in Gesteinen gibt es folgende Methoden: die Uran-Blei- und die Helium-Methode sowie die Kohlenstoffmethode.
/4/ Man geht bei diesen Untersuchungsmethoden davon aus, dass jeder radioaktive Stoff eine bestimmte, unveränderliche Zeit braucht, um bis zur Hälfte zu zerfallen. Diese Zeit wird als die Halbwertzeit des jeweiligen Elementes bezeichnet.
/5/ Bei der Uran-Blei-Methode stützt man sich auf die Tatsache, dass Uranatome in 4,5 Milliarden Jahren zur Hälfte in Bleiatome zerfallen. Daraus folgt, dass in etwa 90 Millionen Jahren 1 % Uranatome sich in Bleiatome umwandeln. Stellt der Geologe nun in einer Gesteinsprobe aus einer Schicht, deren Alter er bestimmen will, fest, dass 3,5 % Uranatome in Bleiatome zerfallen sind, kann er ihr Alter folgendermaßen berechnen: 3,5 • 90000000 = 315 000000.
Das absolute Alter der untersuchten Schicht beträgt also 315 000000 (Millionen) Jahre. Nach solchen Untersuchungen und Berechnungen konnte z.B. das Alter von Graniten und Gneisen in der Ukraine mit über 2700 Millionen Jahren bestimmt werden.
/6/ Beim radioaktiven Zerfall treten -Strahlen auf, die die Struktur eines Heliumkernes haben. An der Menge des Heliums, der aus dem radioaktiven Zerfall stammt, ist das Alter einer Schicht feststellbar. Man bezeichnet diese Untersuchungsmethode als Helium-Methode.
/7/ AuЯer Uran haben sich auch andere Ausgangselemente für solche Untersuchungen bewährt, z.B. die radioaktiven Isotope der Elemente Kohlenstoff C (6), Kalium K (19), Rubidium Rb (37), Strontium Sr (38), Zäsium Cs (55), Thorium Th (90). (Die Zahlen in Klammern bedeuten die Ordungszahl der Elemente.) Das radioaktiv zerfallende Isotop C 14 (also Kohlenstoffatome mit 6 Protonen plus 8 Neutronen im Kern) ermöglicht z.B., das absolute Alter von Schichten der beiden jüngsten Erdzeitalter zu bestimmen5.
/8/ Die Kohlenstoffmethode wird deshalb zur Altersbestimmung junger Bildungen verwendet. Man benutzt dazu das in allen organischen Substanzen vorkommende radioaktive Isotop des Elementes Kohlenstoff. Das Verhältnis von normalem zu radioaktivem Kohlenstoff ist in lebender Substanz konstant. Nach dem Absterben des Organismus vermindert sich die Menge des letzteren durch radioaktiven Zerfall und Umwandlung in Stickstoff. Untersucht man organische Reste (z.B. Muscheln, Geweihstücke, Knochen, Holz, Holzkohle) auf das Verhältnis der beiden Kohlenstoffarten, so kann man daraus die Zeit ermitteln, die seit dem Absterben des Organismus vergangen ist.
/9/ Mit dieser Methode, die mit großem Erfolg auch auf prähistorische Funde angewendet worden ist, kann man Altersbestimmung innerhalb der letzten 30000 bis 40000 Jahre durchführen. Als ältestes Mineral ist bis jetzt ein kanadischer Glimmer festgestellt worden. Da er etwa 2350 Millionen Jahre alt ist, ergeben sich als Mindesalter der Erdkruste rund 2,4 Milliarden Jahre und für die Erde als Weltkörper etwa 3 bis 3,5 Milliarden Jahre. Den meisten Meteoriten wird nach der radioaktiven Altersbestimmung ein Alter von 2 bis 4 Milliarden Jahren und den Fixsternen auf Grund astrophysikalischer Untersuchungen ein solches von 2 bis 7 Milliarden Jahren zuerkannt. Da man jedoch auch erheblich jüngere Meteoriten und Fixsterne gefunden bzw. beobachtet hat, als gesicherte Tatsache angesehen werden, dass die Himmelskörper nicht gleichzeitig entstanden sind und sich der Vorgang der Bildung von Materie im Weltall auch gegenwärtig noch vollzieht.
Texterläuterungen
1 angeben lässt - зд.: может указать
2 die darunter liegende Schicht - лежащий под ним слой
3 ohne Rücksicht - без учета
4 um ... zu + Infinitiv - для того, чтобы ... (ч.-л. сделать)
5 ermöglicht ... zu bestimmen - позволяет определить
Vokabeln
Auftauchen, n - вздымание, подъем (например, из воды)
Absinken, n - погружение, опускание
unterscheiden, ie, ie - различать
relativ - относительный
Alter, n - возраст
Zeitdauer, f - периоä времени
Altersverhältnis, n - возрастное соотношение
Halbwertzeit, f - период полураспада
stützen, te, t (auf Akk.) - опираться на ч.-л., руководствоваться ч.-л.
umwandeln, te, t - превращаться, преобразовываться
stammen, te, t - происходить, быть родом
Absterben, n - отмирание
sich vermindern, te, t - уменьшаться, снижаться
Geweihstück, n - роговое образование, часть рогового образования
prähistorisch - доисторический
Glimmer, m - слюда (геол.), тусклый свет
Mindesalter, n - минимальный возраст
Fixstern, m - неподвижная звезда
sich vollziehen, o, o - происходить, протекать
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