UPbDatierungen

U-Pb-Datierungen sind radiometrische Altersbestimmungen in der Geowissenschaft, die die Zerfallsreihen von Uran in Bleisättel ausnutzen. Dabei lassen sich zwei unabhängige Zerfallswege verwenden: 238U zerfällt zu 206Pb mit einer Halbwertszeit von etwa 4,47 Milliarden Jahren, und 235U zerfällt zu 207Pb mit rund 703,8 Millionen Jahren. Aus gemessenen Verhältnissen wie 206Pb/238U und 207Pb/235U lässt sich das Alter eines Gesteins oder Mineralphasen bestimmen.

Am häufigsten dient Zirkon als Trägerminerale, weil es hohe Uran- und geringe initiale Bleimengen enthält und damit robuste Altersinformationen liefert. Weitere Mineralien, die U-Pb-Datierungen ermöglichen, sind Baddeleyit, Monazit, Titanit und Apatit. In detritischen Archiven können auch andere Mineralphasen genutzt werden.

Die Messung erfolgt typischerweise mittels TIMS (Thermal Ionization Mass Spectrometry), SIMS (Secondary Ion Mass Spectrometry) oder LA-ICP-MS (Laser Ablation Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry). Die Auswertung nutzt Concordia-Diagramme, in denen das Alter aus der Übereinstimmung beider Zerfallswege bestimmt wird. Abweichungen aufgrund von Pb-Verlusten oder Pb-Inkorporation ergeben eine Discordia-Linie, deren Schnittpunkt mit der Concordia-Kurve das Alter und Hinweise auf Pb-Verlust liefert. Korrekturen für initiales Pb erfolgen über Messung oder Annahmen zum gemeinsamen Pb (zumeist unter Nutzung von 204Pb).

Anwendungen umfassen das Alter igneoser, metamorphen und sedimentärer Gesteine sowie die Altersbestimmung detritischer Zirkone. Grenzen ergeben sich durch Pb-Verlust, radiationsbedingte Schäden (Metamiktisierung), Pb-Inheritance und offene geochemische Systeme. Die Altersauflösung erreicht oft Bruchstücke von Mio.- bis Ga-Niveau, je nach Mineral und Probenqualität.