7. U-Pb Datierung Traditionsreichste Methode, erste Versuche schon kurz nach der Entdeckung der Radioaktivität.

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1 7. U-Pb Datierung Traditionsreichste Methode, erste Versuche schon kurz nach der Entdeckung der Radioaktivität

2 8. U- Pb U gehört zu den inkompatiblen Elementen: Geringe Konzentration in Meteoriten, Anreicherung in der Erdkruste, vor allem in sauren Gesteinen. Dabei stark konzentriert in wenigen Mineralen: U-Minerale wie Uraninit Zirkon Monazit Titanit Allanit Apatit Xenotim untergeordnet Granat, Rutil

3 8. U- Pb Isotope von U und Th Zerfallsreihen

4 Altersgleichung für 238U  206Pb
Zerfallsgleichungen Altersgleichung für 238U  206Pb Berechnung des Alters aus den Messwerten möglich, wenn das initiale Pb (common lead) bekannt ist, z.B. aus kogenetischen Pb-Mineralen. Vorteil: Daten aus 3 voneinander unabhängigen Zerfallsreihen

5 8. U- Pb Isochronen-Methode: Für das U-Pb-System selten angewendet, da U im Gesamtgestein sehr anfällig ist für Alteration: U6+ ist als Uranyl-Ion (UO2)2+ in oxidierendem Milieu wasserlöslich Beispiel: Marine Karbonate, annähernd ohne initiales Pb, aber mit deutlichen U-Gehalten, hier devonische Korallen aus SW Ontario (Givet, oberstes Mitteldevon)

6 8. U- Pb Wyoming, Granite Mountains Batholith: „Desaströser“ U-Verlust, Th ist weniger empfindlich

7 206Pb* / 238U = el238t-1 207Pb* / 235U = el235t-1 8. U- Pb
Mineraldatierung: Das Concordia-Diagramm Grundidee: in einem U-haltigen Mineral findet atomarer Zerfall durch zwei voneinander unabhängige Zerfallsreihen statt, wobei Mutterisotope und Tochterisotope beider Reihen zum jeweils selben Element gehören, d.h. identischer Schließungszeitpunkt, identisches chemisches Verhalten. 206Pb* / 238U = el238t-1 207Pb* / 235U = el235t-1

8 8. U- Pb Zur Konstruktion des Concordia-Diagramms wurden für alle Zeitpunkte der Erdgeschichte die Tochter/Mutter Isotopenverhältnisse beider Zerfallsreihen berechnet und gegeneinander aufgetragen 206Pb/238U 2,5 Ga 2 Ga 1,5 Ga z.B. konkordantes Zirkonalter 1.3 Ga 1 Ga 207Pb/235U

9 8. U- Pb Diskordia zum Zeitpunkt des Bleiverlustes Verschiedene Zirkonfraktionen mit unterschiedlichem Pb-Verlust 206Pb/238U 207Pb/235U

10 Diskordia zum Zeitpunkt t nach dem Bleiverlust
8. U- Pb Diskordia zum Zeitpunkt t nach dem Bleiverlust 206Pb/238U oberes Schnittpunkt-Alter, z.B. Intrusion t unteres Schnittpunkt-Alter, z.B. Metamorphose 207Pb/235U

11 Morton and Granite Falls Gneis, Minnesota
8. U- Pb Morton and Granite Falls Gneis, Minnesota

12 8. U- Pb Steinbruch Michldorf, Paragneis

13 Moldanubikum 8. U- Pb Rb-Sr Isochrone TB 105: 384 ± 36 Ma
K-Ar Amphiboldaten: Um 320 Ma

14 8. U- Pb Weitere Minerale: Monazit – Allanit – Titanit – Granat Grenzen des Concordia-Diagramms: - bei mehr als einem episodischen Pb-Verlust in der geologischen Geschichte, bei kontinuierlich-diffusivem Pb-Verlust, bei zonierten Zirkonen Weiterentwicklungen: Einzelzirkondatierung SHRIMP