Fehlerquellen bei der radiometrischen Altersbestimmung
- Unvollständiger Geschlosseneresystems-Zustand
- Anfängliche Isotopenkonzentrationen
- Kontamination
- Messungenauigkeiten und Instrumentelle Fehler
- Variabilität der Zerfallsraten
- Geologische Prozesse und Rekristallisation
- Annahmen des Altersmodells
- Fazit
Unvollständiger Geschlosseneresystems-Zustand
Eine fundamentale Voraussetzung für die radiometrische Altersbestimmung ist, dass das untersuchte System seit seiner Entstehung geschlossen ist, das heißt, es kam weder zu Zu- noch Abflüssen der isotopischen Elemente. Wird diese Voraussetzung verletzt, zum Beispiel durch Diffusion, hydrothermale Einwirkung oder chemische Verwitterung, können Isotope entweichen oder aufgenommen werden. Dies führt dazu, dass das gemessene Isotopenverhältnis nicht mehr dem ursprünglichen Verhältnissen entspricht und somit das berechnete Alter verfälscht wird.
Anfängliche Isotopenkonzentrationen
Für die Altersbestimmung wird oft angenommen, dass zu Beginn kein Tochterisotop vorhanden war oder dessen Anfangsmengen bekannt sind. Ist das Ausgangsverhältnis jedoch nicht genau bekannt, können sich daraus Fehler ergeben. Wenn zum Beispiel während der Kristallisation bereits Tochterisotope vorhanden waren, wird das Alter überschätzt. Um dies zu vermeiden, werden manchmal sogenannte Isochron-Methoden angewandt, die eine Anfangskonzentration berücksichtigen.
Kontamination
Während der Probenentnahme oder -analyse kann die Probe durch äußere Quellen mit Fremdmaterial kontaminiert werden, das andere Isotopenverhältnisse aufweist. Solche Kontaminationen beeinflussen die Messungen erheblich und können zu falschen Altersbestimmungen führen. Besonders problematisch ist dies bei sehr alten Proben oder bei Proben mit geringen Isotopenkonzentrationen.
Messungenauigkeiten und Instrumentelle Fehler
Die radiometrische Altersbestimmung basiert auf sehr präzisen Messungen der Isotopenverhältnisse mithilfe von Massenspektrometern. Instrumentelle Ungenauigkeiten, Kalibrierungsfehler oder Hintergrundrauschen können die Messergebnisse beeinflussen. Außerdem können statistische Fehler bei der Analyse der Isotopenzahlen auftreten, insbesondere wenn die Isotopenkonzentrationen sehr gering sind.
Variabilität der Zerfallsraten
Die Berechnung des Alters basiert auf der Annahme, dass die Zerfallsraten der radioaktiven Isotope konstante Naturkonstanten sind. Es gibt jedoch theoretische und experimentelle Diskussionen darüber, ob Umweltfaktoren wie Temperatur, Druck, magnetische Felder oder ionisierende Strahlung die Zerfallsraten beeinflussen könnten. Während solche Effekte in der Praxis als vernachlässigbar gelten, können sie in extremen Fällen potenzielle Fehlerquellen darstellen.
Geologische Prozesse und Rekristallisation
Nach der Bildung eines Gesteins können geologische Prozesse wie Metamorphose, Diagenese oder Rekristallisation stattfinden. Diese Veränderungen können den isotopischen Zustand der Probe beeinflussen, beispielsweise indem Tochterisotope mobilisiert oder neu verteilt werden. Dadurch wird das ursprüngliche Isotopenverhältnis gestört und die Altersbestimmung wird unzuverlässig.
Annahmen des Altersmodells
Jede Methode der radiometrischen Altersbestimmung basiert auf bestimmten Modellen und Annahmen, etwa bezüglich des Anfangszustands, des Geschlossenheitssystems und der nordisementenendes Geschlossenheitssystems. Werden diese Annahmen nicht erfüllt oder sind ungenau, entstehen falsche Alterswerte. Die Auswahl der geeigneten Methode und eine gute Kenntnis der geologischen Geschichte sind daher entscheidend.
Fazit
Insgesamt existieren vielfältige Fehlerquellen bei der radiometrischen Altersbestimmung, die sowohl durch natürliche Prozesse als auch durch methodische oder instrumentelle Aspekte verursacht werden können. Ein sorgfältiges Arbeiten, die Kombination verschiedener Methoden und eine umfassende geologische Kontextanalyse sind unerlässlich, um möglichst genaue und verlässliche Altersbestimmungen zu erhalten.