Geologische Datierungsmethoden

Stratigraphische Methoden

Stratigraphische Diskontinuitäten

Brüche in der Sedimentation werden als Diastema bezeichnet. Eine Zeitspanne ohne Unterbrechung der Sedimentation liegt vor, es sei denn, es kommt zu stratigraphischer Erosion. Arten von Diskordanzen umfassen verschiedene Formen von Lücken in der geologischen Aufzeichnung.

Prinzipien der Stratigraphie

Das Prinzip der Überlagerung von Schichten besagt, dass die Reihenfolge der Schichten von der ältesten (unten) bis zur jüngsten (oben) reicht. Ergänzt wird dies durch das Prinzip der ursprünglichen Horizontalität und das Prinzip der seitlichen Kontinuität der Schichten.

• Ausnahmen vom Prinzip der ursprünglichen Horizontalität: Dieses Prinzip gilt nicht an den Rändern von Sedimentationsbecken.
• Ausnahmen vom Prinzip der seitlichen Kontinuität: Dieses Prinzip berücksichtigt nicht die Veränderung der Lithologie, die innerhalb einer Sedimentationsschicht auftreten kann.

Kriterium der Schichtpolarität

Zur Unterscheidung der Schichtpolarität im Aufschluss werden mehrere Kriterien herangezogen, wie die Form der Schichten, interne Sedimentstrukturen oder die Oberflächenschichtung.

Warven-Analyse von Gletschern

Gletscher-Warven sind paarweise auftretende Schichten, die aufgrund von saisonalen Veränderungen entstehen. Sie bestehen typischerweise aus einer hellen, grobkörnigeren Schicht (Sommer) und einer dunklen, feinkörnigeren Schicht (Winter), oft aus sandigem Lehm.

Biologische Methoden

Fossilien

Fossilien und die Paläogeographie zeigen die relative Position der Lithosphärenplatten in der Vergangenheit sowie die räumliche und zeitliche Verteilung von Migrationen verschiedener Arten. Sie dienen auch der Paläoökologie, da sie Informationen über die Umwelt, die Sedimentation und die Fossilisation liefern. Sie ermöglichen die Präzisierung von Paläoklima- und paläoökologischen Bedingungen des sedimentierten Mediums. Zudem sind sie Indikatoren der geologischen Zeit in Sedimentgesteinen und können in der Biostratigraphie zur Erstellung einer relativen Chronologie zwischen Gesteinen derselben Schicht verwendet werden.

Leitfossilien sind jene Fossilien, die für eine präzise Datierung verwendet werden. Sie definieren eine sehr kurze Zeitspanne und weisen folgende Merkmale auf:

• Große geografische Reichweite
• Sehr schneller evolutionärer Prozess
• Große ökologische Toleranz
• Leicht zu erkennen und zu interpretieren

Die Schicht eines Leitfossils ist der entscheidende Indikator.

Dendrochronologie

Die Dendrochronologie ist das Studium der Jahresringe von Bäumen, die aus einem hellen und einem dunklen Teil zusammengesetzt sind. Die Anzahl der Ringe ermöglicht es uns, das Alter des Baumes zu bestimmen. Jahresringe entstehen je nach Witterungsbedingungen: schmale Ringe bei Trockenheit, breite Ringe bei viel Wasser. Auch Korallen bilden Wachstumsringe, die zur Datierung verwendet werden können.

Molekulare Uhren

Molekulare Uhren umfassen DNA- und Protein-Uhren. Ein höherer Grad der Ähnlichkeit zwischen der DNA und den Proteinen zweier Arten deutet auf eine nähere Verwandtschaft auf der evolutionären Skala hin.

Strukturelle Methoden

Diese Methoden basieren auf Beziehungen der relativen Chronologie und nutzen Prinzipien wie die Überlagerung von Schichten und die laterale Kontinuität in Verbindung mit tektonischen und strukturgeologischen Beobachtungen.

Das Prinzip der Kreuzung

Eine Störung oder Intrusion, die Gesteine durchschneidet, ist jünger als die durchschnittenen Gesteine.

Das Prinzip der Einschlüsse

Dieses Prinzip der relativen Datierung besagt, dass Gesteinsfragmente (Einschlüsse), die in einem anderen Gestein enthalten sind, älter sind als das umgebende Gestein. Intrusive Beziehungen und die Kreuzung von Einschlüssen wurden zunächst von James Hutton im 18. Jahrhundert erkannt, dann 1802 von John Playfair definiert und schließlich 1830 von Charles Lyell in seinem ersten Buch über Geologie beschrieben.