Nachtrag zum Thema "Mondentstehung"

D-Bremer schrieb:häufig entweicht auch Argon aus kaltem Stein

Das "häufig" würde ich streichen. Hoher Druck kann vielleicht ein Entweichen verursachen.

D-Bremer schrieb:häufig entweicht auch Argon aus kaltem Stein.

Dann wäre es ja noch älter, als datiert...

Commonsense schrieb:Wenn bei geschmolzenem Gestein Argon komplett freigesetzt wird, es sich aber nur in festem Stein bildet, kann permanent flüssiges Gestein kein Argon enthalten. Was ist daran nun falsch?

Es bildet sich nicht in festem Stein, sondern wird dort UNTER IDEALEN BEDINGUNGEN gefangen. Bilden tut es sich STÄNDIG.

@D-Bremer

OK! Denkfehler erkannt...

@Branntweiner

Dann habe ich das hier missverstanden:

Branntweiner schrieb:Regel: jedesmal, wenn ein Gestein schmilzt, entweicht Argon zur Gänze in die Atmosphäre. Wenn es fest wird, beginnt der Aufbauprozess im Gestein von Neuem. Genau deswegen kann dessen Alter bestimmt werden.

Den Beginn des Aufbauprozesses, verstand ich so, daß nur in sich festigendem Gestein Argon gebildet wird. Daß es sich auch in flüssigem Gestein bildet und nur nicht gebunden wird, habe ich daher nicht erkannt.

Wie und wohin entweicht dann aber das von z. B. Magma gebildete Argon?

Commonsense schrieb:Wie und wohin entweicht dann aber das von z. B. Magma gebildete Argon?

Muss man sich anschauen, aber das flüssige Gestein kann Argon nicht halten. Darum funktioniert die Kalium-Argon-Uhr ja so gut für die Datierung.

@Branntweiner

Dann müsste Argon entweder durch Kanäle bzw. Schlote oder Ritzen entweichen, oder es müsste so etwas wie "Argonblasen" zwischen dem Magma und dem festen Gestein geben, oder?

@Commonsense

In der Erdkruste dürfte es sich vor allem in porösen Gesteinsschichten sammeln. Ähnlich wie Helium oder Erdgas.

@Fipse

Ah! Und wie viel davon würde dann wahrscheinlich bei einem Vulkanausbruch frei? Kann dann ja eigentlich nicht so viel sein...

@Commonsense

Genau diese Fragen sind am Unzen studiert worden:
http://www.mendeley.com/research/magmatic-processes-unzen-volcano-revealed-excess-argon-distribution-zeroage-plagioclase-phenocrysts/

Da reale Prozesse nicht wie im Labor ablaufen, heißt das auch, dass Gesteinsalterbestimmungen nur Annäherungen des Ideals an die Realität sind.

D-Bremer schrieb:Äh, jetzt sind die Alpen Sedimentgestein?

Ja zum Teil, dass weiß doch jedes Kind.

D-Bremer schrieb:Äh, jetzt sind die Alpen Sedimentgestein?

Kalkalpen und der Mergel in den französischen Alpen definitiv. Nur die Zentralalpen bestehen aus kristallinem Gestein.

Das lernt man in Österreich als Zehnjähriger ;)

D-Bremer schrieb:Äh, jetzt sind die Alpen Sedimentgestein?

Zu großen Teilen, ja Wikipedia: Alpen#Entstehung der Alpen

Allerdings wird da ja auch die ketzerische und total falsche Plattentektonik mit ins Spiel gebracht ;)

Am 21.7 fahre ich übrigens mit einer Exkursion für eine Woche in die Alpen und wir werden uns vorwiegend Kalkablagerungen anschauen.

Werde also persönlich kontrolieren können ob es dort Sediment gibt :D

@Fipse
@Branntweiner
@Commonsense
Metamorphgestein wie z.B. Dolomit, Marmor oder Gneis wird bei der Entstehung auch nicht flüssig und gast somit auch nix aus, damit wären die Alpen als Argonquelle komplett weg...

ich wollte jetzt auch ein Gas -Ablass machen , es wurde aber leider flüssig...jetzt sitze ich dafür warm und weich .

@smokingun
yuck...

@D-Bremer

D-Bremer schrieb:Kann jeder selbst nachrechnen:

Argon in der Atmosphäre, 3,6 ppm, davon 99,6% Ar-40
Kalium in der Erdhülle (= bis 16 km Tiefe): 2,41%, davon 0,012% K-40, dass zu 11% in Ar-40 zerfällt; t1/2 für Kalium-40: 1,277 x 10 hoch 9 Jahre

Ich habs mal nachgerechet:

Masse der Erdkruste: 1,22*10^22 kg
Masse Kalium-40: 3,54*10^16 kg
Argon-40 das pro Jahr gebildet wird: 2.100.000 kg
Masse Argon-40 nach 4,5 Mrd. Jahre: 9,5*10^15 kg

und anderseits:
Masse Erdatmosphäre: 5,15*10^18 kg
Anteil Argon: 0,934% (und nicht ppm, guck in die Wiki!)
Masse Argon-40 in der Erdatmosphäre: 4,81*10^16 kg

Also ist 5mal soviel Argon-40 in der Atmosphäre als durch diesen Zerfall entstanden ist. Wo ist das Problem?

(da die 0,934% Volumenprozent sind dürfte die Masse in der Atmosphäre noch höher sein)

also ein echter Bremer




Übrigens:
Masse Argon-40 nach 60.000 Jahre: 1,27*10^11 kg, also 6 Zehnerpotenzen zu wenig.

@zodiac68
Ja, ich habe den Argonwert der Erdhülle mit dem der Atmosphäre verwechselt.

O.g. Rechnung habe ich nicht vollumfänglich nachgeprüft. Zumindest bezüglich des K-40-Anteils ist sie nicht korrekt, weil die Korrektur um einen Zehnerfaktor fehlt. In dieser Rechnung wird nämlich so getan, als wenn vor 4,5 Mia. Jahren der K-40-Anteil nur 0,012% des Kaliums gewesen wäre. Tatsächlich lag der Anteil aber bei Rückrechnung mit der bekannten Halbwertzeit um das rund Zehnfache höher.

Insofern habe ich mich tatsächlich verrechnet und es fehlt das Argon nicht in Größenordnungen, sondern es fehlt nur rund die Hälfte.

Zum Alter der Erde würde das bedeuten, dass diese höchstens 2,25 Mia. Jahre alt sein dürfte, WENN die Erde NIEMALS primordiales Ar-40 besessen hätte und ALLES Argon-40 aus dem K-40 stammt.

Wenn die Erde aber schon primordiales Ar-40 besaß (und warum soll sie keines besessen haben), ist die Erde um so jünger, je höher der primordiale Anteil an Ar-40 ursprünglich war.

Natürlich ist das nur ein grober Überschlag. Einiges Ar-40 ist ja auch noch im Gestein. Aber mit den Aufschmelzprozessen und der Ausgasung des Argons in den letzten 800 Mio. Jahren (über Vulkane, Kontinentalplattenaufschmelzung, Orogenese oder Flutbasalte) ist - auch im Hinblick auf den rund zehnfachen Ausgangswert des K-40 gegenüber heute vor 4,55 Mia. Jahren und einen um Größenordnungen höheren Vulkanismus damals - der mit Abstand größe Anteil des aus K-40 gebildeten Argons in die Atmosphäre gelangt. Selbst ganz ohne primordiales Ar-40 würde also das aus K-40 gebildete Argon NICHT ausreichen, um eine 4,5 Mia. Jahre alte Erde auch nur annähernd darzustellen.

@D-Bremer

Der Unbedarfte fragt wieder mal:

Gibt es denn überhaupt Werte, die man hier zu Grunde legen kann? Also, z. B. wie viel Ar40 wird auf den km² im Jahr freigesetzt?

Dem Link von @Branntweiner habe ich entnommen, daß bei Vulkanausbrüchen der Ausstoß relativ hoch liegt, was aber daran liegt, daß eingelagertes Argon mit freigesetzt wird.

Bei der noch jungen, geschmolzenen Erde wäre das hingegen nicht zu erwarten gewesen. Der Ausstoß an AR40 hätte also relativ gleichmäßig sein müssen und geringer, als bei oben erwähntem Vulkanausbruch.

Mir erscheint aber gerade dieser Wert (die Ausstoßrate) entscheidend für die Datierung, oder nicht?

Ein weiterer Aspekt Ihrer Berechnung ist wohl das vorhandene Kalium. Auch hier stellt sich mir die Frage, wie sie mit exakten Zahlen arbeiten wollen? Konnte man das vorhandene Kalium so exakt berechnen?

Ich bitte um Entschuldigung, wenn die Fragen dämlich sein sollten - ist für mich kein Thema, in dem ich mich auskenne...

@Commonsense
Ich hatte wörtlich geschrieben:

D-Bremer schrieb:Natürlich ist das nur ein grober Überschlag.

Von exakten Zahlen, wie Sie schreiben, ist also keine Rede.

Es ist vielmehr eine Grenzwertbetrachtung, eine Probe, ob es denn überhaupt möglich sein könnte, dass die Erde so alt ist. Die Antwort aus den bekannten Zahlen ist nach wie vor "nein", jedenfalls so weit nicht überzeugend geklärt ist, wo das fehlende Argon ist.

Commonsense schrieb:Bei der noch jungen, geschmolzenen Erde wäre das hingegen nicht zu erwarten gewesen. Der Ausstoß an AR40 hätte also relativ gleichmäßig sein müssen und geringer, als bei oben erwähntem Vulkanausbruch.

Das Gegenteil ist richtig: Bei der jungen, geschmolzenen Erde war (wenn sie denn so alt ist wie heute behauptet) das K-40 in zehnfach höherer Konzentration vorhanden, die Ar-40-Entstehung damit zehnfach höher. Im Laufe der Jahre wurde das wegen der Abnahme des K-40 weniger. Wie viel aus einem Vulkan entweicht, hat wohl verschiedene Ursachen.