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Relative und absolute Datierungsmethoden. Radiokarbonmethode, Thermolumineszenz-Datierung, optisch-stimulierte Lumineszenz-Datierung

Hausarbeit 2015 7 Seiten

Geowissenschaften / Geographie - Geologie, Mineralogie, Bodenkunde

Leseprobe

Inhalt

1. Einleitung

2. Was ist Datierung?

3. Welche Datierungsmethoden gibt es?
3.1 Relative Datierungsmethoden
3.2 Absolute Datierungsmethoden
3.2.1 Die Radiokarbonmethode
3.2.2 Die Thermolumineszenz-Datierung
3.2.3 Die optisch-stimulierte Lumineszenz-Datierung

4. Datierungsmethoden im Vergleich

5. Fazit

Fußnoten- und Literaturverzeichnis

1. Einleitung

Um die Vergangenheit unseres Planeten zu verstehen, ist es zwingend erforderlich, diese zu erforschen. Dabei trifft man auf unterschiedliche Hindernisse. Eines davon ist, die Funde in eine chronologische Reihenfolge zu bringen, um so die Entwicklung der Erde und ihrer Lebewesen nachzuvollziehen. Damit sämtliche Funde in eine sinnvolle Chronologie gebracht werden können, muss zunächst ihr Alter bestimmt werden. Mithilfe verschiedener Datierungsmethoden ist dies im Laufe der Zeit möglich geworden. Im Rahmen dieses Papers möchte ich einige Datierungsmethoden vorstellen.

2. Was ist Datierung?

Datierung ist definiert als „Angabe der Entstehungszeit von etwas“[1]. „Etwas“ kann dabei ein fossiler Knochenfund, ein Gestein, ein fossiles Werkzeug, aber auch ein Kunstwerk oder ein Handwerkserzeugnis wie eine Vase oder ein Krug sein. Während kunsthistorische Gegenstände in dieser Ausarbeitung überwiegend vernachlässigt werden, werden archäologische, geologische und paläontologische Funde Grundlage dieses Papers sein.

3. Welche Datierungsmethoden gibt es?

Datierungsmethoden lassen sich in zwei unterschiedliche Register einordnen: Relative und Absolute Datierungsmethoden.

3.1 Relative Datierungsmethoden

Relative Datierungsmethoden stellen einen Fund in Relation zu bereits gewonnenen Erkenntnissen. Anhand der ersten Abbildung lässt sich die Stratigrafie, eine relative Datierungsmethode, besonders anschaulich erklären. Zu sehen ist der Querschnitt eines Ruinenhügels. Unschwer zu erkennen sind die unterschiedlichen Gesteinsschichten (nummeriert von eins bis sieben). Nun wird davon ausgegangen, dass ein Fund älter ist, je tiefer er gefunden wird. Festgemacht werden kann diese Erkenntnis beispielsweise an sogenannten Leitfunden, also Funden, denen man gewiss einen Zeitraum zuordnen kann, sodass andere Funde in derselben Gesteinsschicht in denselben Zeitraum datiert werden. Eine andere Möglichkeit der Stratigrafie ist die Pollenanalyse. Da Pollen der Verwitterung sehr gut standhalten können, ist es möglich anhand der Pollen, die man bei Grabungen entnimmt, Rückschlüsse auf klimatische Bedingungen der Vergangenheit zu ziehen. Anhand der daraus gewonnenen Daten gelingt die Datierung des Fundes aufgrund der klimatischen Abfolgen.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 1: „Schnitt eines archäologischen Ruinenhügels“aus: VIEWEGER, D. (2003): Archäologie der biblischen Welt. Göttingen.

Auch die Typologie ist eine relative Datierungsmethode. Unter der Annahme, dass alle Funde im Laufe der Zeit eine Entwicklung durchmachen, werden Änderungen einer Ursprungsform in eine Chronologie geordnet. So werden Funde nach dem Muster „ist jünger/älter als...“ datiert.

3.2 Absolute Datierungsmethoden

Im Gegensatz dazu stehen die absoluten Datierungsmethoden, die das tatsächliche Alter eines Fundes auf verschiedene Arten bestimmen. Die Dendrochronologie bietet nicht nur die Möglichkeit, das Alter eines Baumes zu erkennen, anhand der Breite der sogenannten Jahresringe kann man sogar Rückschlüsse auf die klimatischen Bedingungen der Vergangenheit ziehen. So sind die Ringe in feuchten Jahren besonders ausgeprägt, in trockenen Jahren hingegen schmal.

Die Kalium-Argon-Methode findet hingegen bei geologischen oder paläontologischen Funden Einsatz. Sie bedient sich des Zerfalls des radioaktiven Isotops Kalium-40. Eines seiner Zerfallsprodukte ist Argon. Bei dieser Art der Datierung wird also das Verhältnis zwischen dem Ausgangsisotop K-40 und dem Zerfallsprodukt Ar bestimmt und über die Halbwertszeit von 1,3 Milliarden Jahren das Alter des Fundes berechnet.

Neben diesen beiden Beispielen möchte ich in Folgendem zwei weitere Datierungsmethoden etwas genauer vorstellen.

3.2.1 Die Radiokarbonmethode

Ähnlich wie die Kalium-Argon-Methode basiert die Radiokarbonmethode auf dem Zerfall radioaktiver Isotope und kann bei kohlenstoffhaltigen, insbesondere organischen Materialien angewendet werden. Im Rahmen der Photosynthese nimmt jede Pflanze Kohlenstoff und dadurch sowohl das nicht-radioaktive Isotop C12 als auch das radioaktive C-14 auf. Die Pflanzen werden entweder von uns oder von Tieren gegessen, die dann unter Umständen von uns gegessen werden, sodass man davon ausgehen kann, dass in jedem Lebewesen das radioaktive Isotop C- 14 enthalten ist. Durch die ständige Nahrungsaufnahme bleibt der C-14-Gehalt zu Lebzeiten eines Organismus konstant. Erst nach dem Tod wird kein C-14 mehr aufgenommen, sodass das vorhandene C-14 mit einer Halbwertszeit von 5730 Jahren zum radioaktiven N-14 zerfällt. Mithilfe eines Massenspektrometers oder radiometrischer Messgeräte sind Wissenschaftler in der Lage, das Verhältnis zwischen C-14 und C-12 zu bestimmen und so den Todeszeitpunkt des Organismus zu berechnen. Eine Tonne Kohlenstoff beinhaltet jedoch nur 1µg C-14, also ein Teil C-14 pro Billionen Teilen C-12. Nachweisbar ist das radioaktive Produkt bis zu einer Menge von einem Teil pro Billiarden. Diese Menge ist nach etwa 10 Halbwertszeiten erreicht, sodass die maximale Nachweisgrenze bei etwa 55.000 Jahren liegt.

Neben der im Vergleich zu anderen Absolutdatierungen geringen Nachweisgrenze der Radiokarbonmethode, gibt es weitere Faktoren, die die Datierung mittels der C-14-Methode beeinflussen und fälschen können.

So beschreibt der Kernphysiker Hans E. Suess den Einfluss der Industrialisierung auf den Kohlenstoffhaushalt unseres Planeten seit Mitte des 19. Jahrhunderts. Hierbei wird C-14-freier Kohlenstoff freigesetzt, der das Verhältnis der C-14-Isotope zu den C-12-Isotopen beeinträchtigt und so dafür sorgt, dass Funde älter datiert werden als sie tatsächlich sind. Dieser Einfluss wird nach seinem Entdecker als Suess-Effekt bezeichnet.

Einen weiteren, schwerwiegenden Einfluss auf die korrekte Datierung mit der C-14-Methode, beschreibt der Kernwaffen-Effekt. Bevor 1963 die atmosphärischen Test von Kernwaffen verboten worden, haben diese den C-14-Gehalt langfristig verändert oder zeitweilig sogar verdoppelt. Auch dieser Eingriff führte zu Problemen bei der Datierung.

Neben diesen anthropogenen Beeinflussungen treten auch natürlich bedingte Schwankungen des C-12/C-14-Verhältnisses auf. Dabei wesentlich ist die kosmische Strahlung, die stark abhängig von der Sonnenaktivität ist. Diese Einflüsse haben zur Folge, dass es häufiger zu Datierungsproblemen bei der Radiokarbondatierung kommen kann.

3.2.2 Die Thermolumineszenz-Datierung

Erste Ansätze für diese Art der Datierung wurden rund 300 Jahre vor Verwendung der Radiokarbonmethode gemacht, erste moderne Anwendungen fanden jedoch erst Mitte des 20. Jahrhunderts statt. Anwendung findet die Thermolumineszenz-Datierung beispielsweise bei Quarzen oder Feldspaten sowie bei gebrannten Materialien wie Keramik. Aufgrund der relativ hohen Ungenauigkeiten wird diese Art der Datierung oftmals nur ergänzend zur Radiokarbonmethode gebraucht.

Aufgrund von radioaktiver Strahlung werden Elektronen in das Gitter eines Minerals aufgenommen. An diesen sogenannten Fehlstellen setzen sich die Elektronen fest und können lediglich durch Lichteinstrahlung oder Wärmezufuhr wieder gelöst werden. Diese Eigenschaft machen sich Wissenschaftler bei der Datierung zunutze. Fundstücke werden bei der Thermolumineszenz-Datierung erhitzt. Die Elektronen verlassen durch Erhitzung auf 200-500°C ihre Gitterplätze und treten in Form von Thermolumineszenz als sichtbares Leuchten aus. Mithilfe spezieller Geräte fängt man diese Elektronen ein und kann anhand dieser das Fundstück datieren.

Details

Seiten
7
Jahr
2015
ISBN (eBook)
9783668887367
Sprache
Deutsch
Katalognummer
v458950
Institution / Hochschule
Christian-Albrechts-Universität Kiel
Note
1,3
Schlagworte
relative datierungsmethoden radiokarbonmethode thermolumineszenz-datierung lumineszenz-datierung

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Titel: Relative und absolute Datierungsmethoden. Radiokarbonmethode, Thermolumineszenz-Datierung, optisch-stimulierte Lumineszenz-Datierung