Ein Atom ist nach modernen Anschauungen ein Planetensystem im Kleinen,

aufgebaut aus einem Kern mit positiv elektrischer Ladung und einer

Anzahl kleinster negativer Elektrizitätsteilchen (Elektronen), die

in kreis- und ellipsenförmigen Bahnen um diesen Kern kreisen. Eine

merkwürdige und unausdenkbare Vorstellung: Das, was wir Materie

heißen, löst sich auf in positive und negative Elektrizität und ihre

Bewegung! Die chemischen Eigenschaften eines Elements hängen ab von

der Ladung des Kerns und der Zahl der ihn umkreisenden Elektronen,

sein Atomgewicht von der Zahl der positiven Elektrizitätsteilchen im

Kern. Das ist nämlich aus folgenden Gründen nicht dasselbe: Im Kern

stecken positive und negative Elektrizitätsteilchen in verschiedener

Anzahl; die positiven überwiegen, der Unterschied ergibt die Größe der

positiven Ladung. Wenn nun aus einem Kern gleichzeitig ein positives

und ein negatives Teilchen austritt, so bleibt die Ladung gleich,

die Masse, das Gewicht, wird jedoch vermindert. Zwei solche Arten

von Atomen werden sich chemisch vollständig gleich verhalten, weil

die Ladung des Kerns und die Zahl der ihn umkreisenden Elektronen

gleich ist, sie werden aber verschiedenes Atomgewicht aufweisen.

Derartige Stoffe nennt die Chemie ~isotope Elemente~,[7] weil ihnen

im periodischen System der Elemente derselbe Platz zugewiesen werden

muß. Es hat sich ergeben, daß eine Reihe von Elementen nichts anderes

darstellt als ein Gemenge verschiedener isotoper Bestandteile. So

ist z. B. das Gas Neon mit dem Atomgewicht 20,2 ein Gemenge zweier

isotoper Elemente vom Atomgewicht 20 und 22, von denen das erste 90%,

das zweite 10% des Gemenges bildet. Durch diese im Feinbau der Materie

begründete Isotopie wird nun auch für das Rätsel der verschiedenen

Atomgewichtszahlen von Uranblei, gewöhnlichem Blei und Thoriumblei eine

Erklärung gegeben: Alle drei Bleiarten haben die gleiche Kernladung und

die gleiche Zahl von kreisenden Elektronen, jedoch verschiedene Masse.

Dabei sind Uranblei (Ra G) und Thoriumblei (Th D) zwei einheitliche

Stoffe mit verschiedenem Atomgewicht, während das gewöhnliche Blei

wahrscheinlich ein Gemenge gleichbleibender Zusammensetzung aus diesen

zwei isotopen Bleisorten darstellt.

[7] Von griechisch: _isos_ = gleich, _topos_ = Lage.

Nachdem wir alles dies vorausgenommen haben, vermögen wir den

ganzen Zerfallsvorgang in seinem zeitlichen Verlauf einheitlich zu

verstehen und zu erklären. Haben wir ein frisch hergestelltes, reines

Radiumpräparat vor uns, das frei von allen Beimengungen ist, so

finden wir, daß die Stärke seiner Strahlung von Tag zu Tag zunimmt,

um schließlich einen gleichbleibenden Wert zu erreichen. Das hängt

folgendermaßen zusammen: Das Radium erzeugt zunächst Emanation,

diese zerfällt ihrerseits wieder und erzeugt die weiteren Elemente

der Zerfallsreihe bis hinab zum Radium G. Das Präparat ist also

nach einiger Zeit zu einem Gemenge aller Zerfallsprodukte geworden.

Da zur Strahlung des Radiums allmählich die Strahlen aller seiner

Zerfallsprodukte hinzukommen, so nimmt die Gesamtstrahlung immer

mehr zu; die α-Strahlung steigt zum Schluß bis auf den fünffachen

Betrag. Wenn sie diesen Betrag erreicht hat, so ist das sogenannte

„~radioaktive Gleichgewicht~“ eingetreten, das darin besteht, daß von

der höheren Stufe so viel Atome der nächst niedrigen gebildet werden,

wie von dieser wieder durch Zerfall verschwinden. Es kann daher von

den schnell zerfallenden Stoffen jeweils immer nur eine geringe

Menge vorhanden sein, von den langsamer zerfallenden Stoffen kann

sich mehr halten, und wenn wir die Sache mathematisch durchdenken,

so kommen wir zu dem Resultat, daß die Atomzahlen der verschiedenen

Zerfallsprodukte (mit Ausnahme des Endprodukts) schließlich im

Verhältnis der Zerfallsgeschwindigkeiten (der Halbwertszeiten) stehen

müssen. Das hat sich tatsächlich als richtig ergeben, und ganz dasselbe

ließ sich auch für das Uran feststellen. Ursprünglich chemisch reines

Uran wird mit der Zeit alle seine Zerfallsprodukte einschließen müssen.

Da jedoch der Zerfall verschiedener Zwischenprodukte sehr langsam

vor sich geht, so wird der Gleichgewichtszustand erst nach ungeheuer

langer Zeit eintreten. Es werden dann alle Zerfallsprodukte bis hinab

zum Radium G innerhalb des Urans oder eines in der Natur vorkommenden

Uranminerals im Verhältnis der Zerfallszeiten enthalten sein. Nehmen

wir an, es sei so viel Uran vorhanden, daß in der Sekunde 1000 seiner

Atome zerfallen, so muß nach dem Eintritt des Gleichgewichts von

jedem der Zwischenprodukte so viel vorhanden sein, daß von ihm nach

seiner eigenen Zerfallsgeschwindigkeit in der Sekunde gleichfalls 1000

Atome zerfallen. Wäre von einem Zwischenprodukt so viel anwesend, daß

mehr als 1000 Atome in der Sekunde zerspringen würden, so würde der

Zerfall seine Menge verringern, und es könnte sich auf die Dauer nur

so viel von dem Stoff halten, daß die Zahl der von der höheren Stufe

hinzukommenden Atome der Zahl der zerfallenden entspricht. Da das

Radium rund 3100000mal so rasch zerfällt wie das Uran, so braucht

von ihm zur sekundlichen Erzeugung von 1000 Atomexplosionen nur der

3100000ste Teil der Zahl der Uranatome vorhanden zu sein. Ein Mehr

würde sich selbst aufzehren, ein Weniger würde sich durch stärkeren

Zuwachs vom Uran her aufstauen. Tatsächlich hat man in sämtlichen

Uranerzen und Uranmineralien der ganzen Welt immer und überall einen

genau gleichbleibenden Gehalt an Radium gefunden: 0,0003 mg auf 1 g

Uran.

Was aber in jeder Sekunde gleichmäßig zunimmt, weil von ihm aus nichts

weiter abfließt, das ist das Endprodukt Radium G, das Uranblei. Sekunde

für Sekunde strömen ihm über alle Zwischenstufen weg ebenso viele Atome

zu, wie oben beim Uran zerfallen. In einem Uranmineral reichert sich

auf diese Weise immer mehr das Endprodukt an; je älter es ist, um so

mehr Uranblei muß es enthalten. ~In dem Bleigehalt eines Uranminerals

ist somit ein Maß für sein Alter gegeben.~ Das ist das außerordentlich

wichtige Ergebnis, zu dem uns die bisherigen Überlegungen geführt

haben. Uran ist allerdings nicht das einzige Endprodukt des Zerfalls.

Wir dürfen nicht vergessen, daß die bei den verschiedenen Strahlungen

abgeschleuderten α-Teilchen nichts anderes als elektrisch geladene

Heliumatome sind, die ihre Ladung abgeben und sich dann nicht weiter

verändern. Bei den äußeren Partien des Erzes wird wohl das gasförmige

Helium zum Teil nach außen entweichen können, in der Hauptsache werden

aber die Heliumatome in dem festen Erz zwischen den andern Atomen

eingeschlossen bleiben.

Mit diesen Tatsachen der Bildung von Blei und Helium in Uranmineralien

ist die ~Grundlage einer geologischen Zeitmessung~ gewonnen, die

hauptsächlich von englischen und amerikanischen Forschern (~Boltwood~,

~Strutt~, ~Holmes~) begründet wurde und deren Prinzip uns durch ein

Bild noch klarer werden soll (Abb. 20). Wir denken uns einen großen mit

Wasser gefüllten Behälter, aus dem in der Zeiteinheit eine bestimmte

Menge ausfließt. Das Wasser fließt über eine Anzahl verschieden großer

Schalen weg. Jede Schale ist gefüllt, aber jede, ob klein oder groß,

spendet der nächsten dieselbe Wassermenge; soviel oben ausfließt,

fließt unten einem Sammelbecken zu, dessen Wassermenge sich dadurch

ständig vermehrt. Je kleiner eine der Zwischenschalen ist, um so

weniger Zeit braucht das Wasser, um sie zu durchlaufen. Umgekehrt

gefaßt: wenn bekannt ist, daß eine dieser Schalen in ganz kurzer Zeit

ohne Zufluß entleert würde, so kann daraus geschlossen werden, daß sie

sehr klein sein muß. Größe und Entleerungszeit der Schalen stehen also

in gesetzmäßigem Verhältnis zueinander.

Der Vergleich springt ohne weiteres in die Augen. Der oberste Behälter

soll das Uran bedeuten, die verschiedenen Zwischenschalen die mittleren

Stufen des Zerfalls, von denen jede ebensoviel Atome zu gleicher

Zeit empfängt wie sie weiter gibt. Schließlich bedeutet der Inhalt

des letzten Behälters das Endprodukt Uranblei, das sich in seiner

Menge ständig vermehrt. Die Heliumatome springen bei jedem Sturz in

die nächst tiefere Schale gesondert für sich ab. Das Verhältnis von

Größe und Entleerungszeit einer Schale entspricht dem Verhältnis von

prozentualer Menge und Zerfallszeit der radioaktiven Zwischenprodukte.

Je länger der Vorgang sich abspielt, um so mehr sammelt sich unten

an. An der Menge des entstandenen Uranbleis messe ich die verflossene

Zeit wie in meinem künstlichen Wasserwerk an der durchgelaufenen

Wassermenge.

In einem Punkt vermag sich unser Modell allerdings nicht ganz der

Wirklichkeit anzupassen. Von dem Ausgangsmaterial Uran zerfallen

allmählich nach dem uns bekannten Gesetz in der Zeiteinheit immer

weniger Atome. Wenn die Ausgangsmenge des Urans geringer wird, so muß

sich auch allmählich die Zahl der zerfallenden Atome und die Menge der

Zwischenprodukte verringern. In unserm Modell müßte sich das in der

Weise geltend machen, daß mit der Abnahme der Wassermenge im obersten

Behälter auch der Strahl schwächer werden, und entsprechend die Größe

der Zwischenschalen sich verringern sollte. Das letzte Sammelbecken

bliebe jedoch unverändert. Doch müssen wir uns klar machen, daß die

Abnahme des Urans so unendlich langsam vor sich geht, daß der Zerfall

für die ersten 500 Millionen Jahre ohne großen Fehler als gleichmäßig

angenommen werden kann.

Das Modell, das wir uns ausgedacht haben, ergab das Bild eines

reichen und kunstvollen Wasserwerks, aus dem aber das Prinzip doch

klar herausleuchtet. Daß die Berechnung, die wir auf diese Weise

ausführen, das denkbar schönste Beispiel für eine Zeitmessung nach

dem Prinzip der Wasseruhr ist, das ist ja schon längst klar geworden.

Eines steht jedoch noch aus: die mathematische Berechnung des Gangs

der geologisch-mineralogischen Uranuhr. Es ist nur nötig, in einem

Uranmineral die Menge des Urans und des durch den Zerfall gebildeten

Uranbleis zu bestimmen, um die seit seiner Bildung verstrichene Zeit

berechnen zu können.[8] Die Grundlagen hierzu sind folgende: 1 g Uran

bildet in einem Jahr 1/7900000000 g Radioblei. Diese Zahl folgt aus der

mittleren Lebensdauer des Uran, die durch genaue Einzeluntersuchungen

bestimmt wurde. 100g Uran bilden also jährlich 1/79000000 g Radioblei,

d. h. es sind 79000000 Jahre nötig, bis 100 g Uran 1 g oder 1% Uranblei

gebildet haben. Das Alter eines Uranminerals wird also gefunden, indem

die Zahl von 79000000 Jahren mit dem auf die erzeugende Uranmenge[9]

bezogenen Prozentgehalt an Blei multipliziert wird.

[8] Die nachstehende Berechnung ist nur angenähert richtig;

die exakte Berechnung würde höhere Mathematik erfordern.

[9] Die „erzeugende“ Uranmenge wird als Durchschnitt zwischen

der ursprünglich und zum Schluß vorhandenen Uranmenge

berechnet.

[Illustration: Abb. 20. Die Uranuhr.

Die Zwischenprodukte mit gleichem Atomgewicht wurden

der Vereinfachung halber zusammengefaßt. Die Größe der

Zwischenschalen mußte, um sie überhaupt darstellen zu

können, stark übertrieben werden.]

Auf ganz ähnliche Weise kann aus der gebildeten Menge Helium das

Alter des Minerals berechnet werden. Es stehen dem Forscher also

zwei Wege zur Altersbestimmung zur Verfügung: die ~Blei- und die

Heliummethode~.[10]

[10] Auf vollständig dieselbe Weise kann aus den Tatsachen

des Zerfalls in der Thoriumreihe das Alter eines

Thoriumminerals durch Bestimmung seines Gehalts an

Thorium und Thoriumblei (Th D) oder Helium berechnet

werden.

Die wissenschaftlichen Grundlagen der Altersbestimmung radioaktiver

Mineralien haben wir damit kennen gelernt. Es ist jedoch noch nötig,

die Möglichkeiten ihrer ~praktischen Anwendung~ zu überlegen.

Wir können mit der neuen Methode nur das ~Alter von Uran- und

Thoriummineralien~ bestimmen. Die bekannten Uranmineralien kommen in

der Hauptsache in ehemals feuerflüssigen Gesteinen vor. Als ein solches

Gestein einst als glutflüssiger Brei aus dem Erdinnern hervorbrach,

enthielt es noch keine einzelnen Mineralien; alle Stoffe waren vielmehr

gleichmäßig verteilt in dem Gesteinsbrei enthalten. Als das Gestein

dann allmählich erkaltete, da fingen die verschiedenen Stoffe an, sich

zusammenzufinden und auszukristallisieren. Die uranhaltigen Mineralien

gehörten zu den ersten, die sich aus dem Gesteinsbrei ausschieden.

Besonders schöne und große derartige Mineralien findet man auch in den

sogenannten pegmatitischen Gängen, deren Stoffe sich der Geologe durch

glühende, aus einem feuerflüssigen Herd entbundene Gase in Spalten des

bereits erkaltenden Gesteins hergetragen denkt.

Es kann als so gut wie sicher angenommen werden, daß das Uran bei

der Ausscheidung aus dem feuerflüssigen Gesteinsbrei in chemisch

reiner Form, also ohne Zerfallsprodukte, in den Aufbau des Minerals

eingetreten ist. Die Anforderungen, die der Forscher an die auf

ihr Alter zu untersuchenden Uranmineralien stellen muß, sind

außerordentlich hohe: Für die Untersuchungen sollten möglichst große

und reine Stücke genommen werden, die dabei vollständig frisch und

unverändert sein müssen. Es könnte sonst sein, daß durch zerstörende

oder umwandelnde Einflüsse der eine oder andere wichtige Stoff

fortgeführt worden wäre, so daß ein irreführendes Ergebnis die Folge

sein müßte. Haben sich nun Mineralien gefunden, die allen Anforderungen

entsprechen, so wird nach den Regeln der chemischen Scheidekunst der

Gehalt des Minerals an Uran und an Blei bestimmt; daraus kann das

Verhältnis der beiden Elemente berechnet werden, und aus dem Gehalt

an Blei in Prozenten der vorhandenen Uranmenge folgt ohne weiteres das

Alter des Minerals, dessen Entstehung mit dem Ausbruch des vulkanischen

Gesteins, in dem es enthalten ist, nahe übereinstimmt. Damit ist die

Untersuchung aber noch nicht zu Ende. Es muß festgestellt werden,

ob das in dem Mineral enthaltene Blei tatsächlich reines Uranblei

ist. Es könnte ja sein, daß schon bei der Entstehung des Minerals

auch gewöhnliches Blei sich am Aufbau beteiligt hätte, oder daß das

Uranmineral noch Thorium enthalten würde; in diesem Fall wäre in dem

erhaltenen Blei auch das Endprodukt der Thoriumreihe, Thoriumblei,

enthalten. Hierüber kann nur eine Atomgewichtsbestimmung von höchster

Genauigkeit Aufschluß geben. Stellt sich durch sie heraus, daß das

Atomgewicht des erhaltenen Bleis 206 beträgt, so hat damit der Forscher

den unwiderleglichen Beweis, daß reines Uranblei vorliegt. Wir sehen

hieraus, daß die Unterscheidung der verschiedenen isotopen Bleiarten

von außerordentlich großer praktischer Bedeutung für die ganze Methode

ist. Ohne diese Möglichkeit käme man niemals über die Unsicherheit

hinweg, ob nicht am Ende eine Verunreinigung des Uranminerals durch

gewöhnliches Blei oder Thoriumblei das Ergebnis verfälscht habe.

Eine solche Gefahr besteht zwar bei der ~Heliummethode~ nicht, dafür

tritt aber bei ihr eine andere Schwierigkeit auf. Es ist für sie ganz

besonders wichtig, möglichst frische Mineralien zur Untersuchung

zu bekommen, weil das gasförmige Helium wohl zunächst im Innern

des Kristalls festgehalten wird, bei der Verwitterung aber rasch

entweicht. Das Mineral wird bei der Untersuchung aufgelöst; dabei

muß das gasförmige Helium aufgefangen und seine Menge ganz genau

bestimmt werden. Es ist nun ohne weiteres verständlich, daß bei diesen

Vorgängen ein großer Teil des Heliums verloren gehen kann, daß also für

gewöhnlich die Menge des gefundenen Heliums viel zu gering ist und die

daraus errechneten Alterszahlen zu niedrig ausfallen müssen.

Ehe wir die Ergebnisse solcher Altersbestimmungen kennenlernen

wollen, müssen wir uns aber zuerst noch darüber klar werden, was

wir von ihnen auf alle Fälle verlangen müssen. Die neue Methode muß

zeigen, daß sie auch vor einer strengen Kritik bestehen kann. Ihre

unmittelbare Nachprüfung, die sich auf Millionen von Jahren erstrecken

müßte, ist nun allerdings nicht möglich, und so muß sie in erster

Linie durch die innere Folgerichtigkeit und Widerspruchslosigkeit

ihrer Ergebnisse für sich sprechen. Wir müssen zuerst von den zu

erhaltenden Alterszahlen verlangen, daß sie sich dem Altersrahmen,

den wir aus den früher besprochenen geologischen Methoden gewonnen

haben, ohne Zwang einfügen. Wenn wir z. B. für ein Gestein, das

nach der geologischen Altersbestimmung im Kambrium ausgebrochen und

erstarrt ist, nach der Uranmethode ein Alter von 10 Millionen Jahren

finden würden, so müßten wir von vornherein die schwersten Zweifel

gegen die Richtigkeit der Methode hegen, ebenso aber, wenn wir für

ein Gestein aus dem Miozän etwa 100 Mill. Jahre erhalten sollten.

Wir sind bei der Aufstellung der Rahmenzahlen mit größter Vorsicht

vorgegangen, wir können dafür aber auch als sicher annehmen, daß die

richtige Zahl innerhalb dieses Rahmens liegen muß. Weiter muß von den

radioaktiven Methoden der Altersbestimmung verlangt werden, daß ihre

Ergebnisse mit dem sicher festgelegten, relativen Alter der Gesteine

übereinstimmen. Es darf also nicht sein, daß sich für ein zweifellos

karbonisches Gestein ein höheres Alter ergibt wie für ein solches, das

nach seiner Lagerung in die präkambrische Zeit versetzt werden muß. Der

Prozentgehalt an Blei muß also mit dem relativen geologischen Alter der

Muttergesteine zunehmen. Schließlich muß sich bei Altersbestimmungen

von verschiedenen Mineralien aus ein und demselben Gestein, also

etwa aus einem einheitlichen Granitstock, für alle dasselbe Alter

ergeben, ihr Prozentgehalt an Blei muß derselbe sein. Würde man bei

einer Untersuchung für ein Mineral das doppelte Alter errechnen wie

für ein anderes, so wäre wiederum unser Glaube an die Methode schwer

erschüttert. Mit diesen Gesichtspunkten wollen wir überlegend an die

~Ergebnisse der Altersbestimmungen nach der Bleimethode~ herantreten,

die in der nachfolgenden Tabelle nach ~Lawson~ und ~Holmes~

zusammengestellt sind.

+-----+---------+-------------+---------------+----------------------+

| G | | | | |

| r | | | Gehalt an | Mittleres Alter |

| u | Mineral | Fundort | Blei in % des | in Millionen Jahren |

| p | | | erzeugenden |und geologische Epoche|

| p | | | Urans | |

| e | | | | |

+-----+---------+-------------+------+--------+----------------------+

| 1. |Uraninit | | 4,1 | | |

| | „ | Glastonbury | 4,3 | Mittel | Karbon |

| | „ | Connecticut | 4,0 | 4,1% | 320 Mill. Jahre |

| | „ | USA. | 4,2 | | |

| | „ | | 4,0 | | |

| | | | | | |

| 2. |Uraninit | |5,1*) | |Zwischen Kambrium und |

| | „ | Nord- |5,5*) | | Tertiär, jedenfalls |

| | „ | Karolina |4,9*) | Mittel | auch Karbon (wie 1) |

| | „ | USA. | 4,6 | 4,8% | 370 (260) Mill. Jahre|

| | Zirkon | | 4,7 | | *) Atomgewicht |

| | „ | | 4,2 | | des Bleis 206,4 |

| | | | | | |

| 3. | Zirkon | | 4,0 | | |

| | „ | Brevig | 4,6 | Mittel | Mitteldevon |

| |Pyrochlor| (Norwegen) | 4,8 | 4,4% | 340 Mill. Jahre |

| | Biotit | | 4,4 | | |

| | Zirkon | | 4,1 | | |

| | | | | | |

| 4. |Uraninit | | 5,2 | | |

| | „ | Branchville | 5,1 | Mittel | Untersilur |

| | „ | Connecticut | 5,2 | 5,1% | (Ordovician) |

| | „ | USA. | 5,1 | | 400 Mill. Jahre |

| | | | | | |

| 5. | Uranin. |Geg. v. Moos |9 Analysen mit | Mittel-Präkambrium |

| | u. | (südl. |einem Bleigeh. | 1000 Mill. Jahre |

| |Bröggerit| Norwegen) |v. 12-14%; | Atomgewicht |

| | | | Mitt. 13% | des Bleis 206,06 |

| | | | | | |

| 6. |Uraninit | | 17 | | Mittel-Präkambrium |

| | „ | Arendal | 18 | Mittel | 1300 Mill. Jahre |

| | „ | (Norwegen) | 18 | 18% | *) Atomgewicht |

| | Cleveit | | 19*) | | des Bleis 206,08 |

| | | | | | |

| 7. |Uraninit | Villeneuve | 17 | | Mittel-Präkambrium |

| | | (Kanada) | | | 1200 Mill. Jahre |

| | | | | | |

| | | | | | Geologisches Alter |

| 8. |Uraninit | Morogoro | 9,4 | Mittel | unbestimmt |

| | „ |D.-Ostafrika | 9,2*)| 9,3% | 700 Mill. Jahre |

| | | | | | *) Atomgewicht |

| | | | | | des Bleis 206,05 |

| | | | | | |

| | | | | | |

| 9. | Zirkon |Portugiesisch| 17 | Mittel | |

| | „ | Ostafrika | 15 | 15% | 1100 Mill. Jahre |

| | Biotit | Mozambique | 14 | | |

| | | | | | |

| | | | | | Von den ältesten |

| 10. | Zirkon | Mozambique | 21 | | gneisähnlichen |

| | | | | | Graniten |

| | | | | | 1500 Mill. Jahre |

+-----+---------+-------------+------+--------+----------------------+

Die Mineralien der ersten Gruppe kommen in einem Granit vor, der

nach der geologischen Altersbestimmung im Karbon aufgedrungen ist.

Das Verhältnis von Blei und Uran stimmt bei allen untersuchten

Mineralien in sehr befriedigender Weise überein; leider wurde keine

Atomgewichtsbestimmung des Bleis ausgeführt, so daß das Alter von 320

Millionen Jahren nicht als ganz gesichert gelten kann.

Der Granit, in dem die Mineralien der zweiten Gruppe vorkommen,

gehört jedenfalls auch der Karbonformation an. Der Mittelwert des

Bleigehalts ergibt ein Alter von 370 Millionen Jahren. Da aber das

Atomgewicht zu 206,4 bestimmt wurde, so ist anzunehmen, daß nur 70% der

Gesamtbleimenge radioaktiven Ursprungs sind. Wird das berücksichtigt,

so ergibt sich das Alter zu 260 Millionen Jahren.

Bei der dritten Gruppe handelt es sich um Mineralien aus Gesteinen

von mitteldevonischem Alter der Umgegend von Kristiania. Der etwas

wechselnde Bleigehalt läßt auf nachträgliche Veränderungen der

Mineralien schließen; sein Mittelwert ergibt ein Alter von 340

Millionen Jahren.

Die Mineralien der 4. Gruppe stammen aus einem Gestein vom Alter des

Untersilurs (nach nordamerikanischer Bezeichnung Ordovician). Der

Bleigehalt bleibt in allen Analysen sehr befriedigend derselbe. Die

Alterszahl von 400 Millionen Jahren erscheint in ihrem Verhältnis zu

den Ergebnissen der 1.-3. Gruppe als sehr wahrscheinlich.

Die Analysen und Alterszahlen der Gruppe 5 dürfen als außerordentlich

zuverlässig gelten: Bei neun Analysen schwankt der Bleigehalt nur

zwischen 12 und 14%. Die Atomgewichtsbestimmung des Bleis (206,06)

bedeutet den sicheren Beweis, daß es sich um reines Uranblei handelt.

Die Mineralien der Gruppe 6 stammen aus einem anderen Granitmassiv

Norwegens; der Altersunterschied gegenüber 5 findet dadurch seine

Erklärung. Die Untersuchung eines Uranminerals aus dem mittleren

Präkambrium Nordamerikas (6) ergibt bezeichnenderweise dasselbe Alter,

wie es für das Mittelpräkambrium Norwegens gefunden wurde.

Leider läßt sich das relative geologische Alter der in Gruppe 8 bis 10

aufgeführten ostafrikanischen Gesteine nicht mit Sicherheit angeben;

die Analyse der deutsch-ostafrikanischen Mineralien läßt jedoch infolge

des gleichbleibenden Gehalts an Blei vom Atomgewicht 206 die errechnete

Alterszahl als sehr zuverlässig erscheinen.

Diesen Ergebnissen der Bleimethode seien in der folgenden

Zusammenstellung die der ~Heliummethode~ gegenübergestellt; wo

gleichzeitig für ein Mineral die Bestimmung nach beiden Methoden

vorliegt, ist das Ergebnis der Bleimethode in Klammern beigesetzt.

+-------------------+---------+-----------+----------+-------------+

| Geologische | Mineral | Fundort | ccm He | Alter in |

| Zeit | | | auf 1 g |Jahrmillionen|

| | | | Uranoxyd | |

+-------------------+---------+-----------+----------+-------------+

| Diluvium | Zirkon | Vesuv | 0,01 | 0,1 |

| -- | -- | Eifel | 0,09 | 0,96 |

| Pliozän | -- |Neuseeland | 0,146 | 1,56 |

| Miozän | -- | Auvergne | 0,57 | 6,1 |

| Eozän | Hämatit | Irland | 2,38 | 25,5 |

| Oberkarbon | Limonit | England | 12,8 | 137 (320) |

| Mitteldevon | Zirkon | Brevig, | 4,31 | 46,1 (340) |

| | | Norwg. | | |

| Silur |Thorianit| Ceylon | 22,6 | 242 (500) |

| Ober-Präkambrium | Zirkon | Ceylon | 25 | 267 (1200) |

| Unter-Präkambrium | -- | Kanada | 56 | 600 (1500) |

+-------------------+---------+-----------+----------+-------------+

Die Heliummethode gibt demnach durchweg kleinere Zahlen als die

Bleimethode, was sich aus den bereits angeführten Tatsachen leicht

erklärt. Es scheint, daß im allgemeinen nur ungefähr der dritte Teil

des gebildeten Heliums im Mineral festgehalten bleibt; daher erreichen

auch die Alterszahlen im Durchschnitt nur ein Drittel der nach der

Bleimethode bestimmten Zahlen.

Jahreszahlen der Erdgeschichte · 第 5 / 7 段