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.