Kalium-Argon-Datierung

Die Kalium-Argon-Datierung ist ein geochronologisches Verfahren zur radiometrischen Altersbestimmung von Gesteinen, bei dem der radioaktive Zerfall von Kalium-40 (⁴⁰K) zu Argon-40 (⁴⁰Ar) ausgewertet wird. Der Betastrahler Kalium-40 zerfällt mit einer Halbwertszeit von 1,28 Milliarden Jahren in 11 % der Fälle zu Argon-40, in 89 % zu Calcium-40. Kalium kommt in häufigen gesteinsbildenden Mineralien wie Glimmern, Feldspaten und Hornblenden vor, weswegen diese Datierungstechnik oft erfolgreich bei irdischen Gesteinen angewendet wird. Daneben wird die Kalium-Argon-Datierung auch für extraterrestrische Gesteine, etwa Apollo-Mondproben und Meteoriten, angewendet; hierbei wurden bisher Alter bis zu etwa 4,6 Milliarden Jahren, dem geschätzten Alter des Sonnensystems, bestimmt.

Eine präzisere Variante ist die ³⁹Ar-⁴⁰Ar-Methode. Für sie muss die Probe nicht in zwei, womöglich nicht repräsentative Hälften geteilt werden, um Argon und Kalium separat zu bestimmen. Zudem können Störungen des Kalium-Argon-Isotopensystems ohne aufwendige Mineralseparation entdeckt werden. Selbst bei teilweise ausdiffundiertem Argon können mit dieser Methode noch zuverlässige „Argonalter“ gemessen werden, auch an relativ jungen Gesteinen.

Die Kalium-Argon-Datierung ermöglicht u. a. eine verlässliche Altersbestimmung von Fossilien, die zum Beispiel in Fundhorizonten zwischen zwei vulkanischen Tuff- oder Lava-Schichten eingebettet waren: Weil die starke Erhitzung des vulkanischen Gesteins alles zuvor möglicherweise vorhandene Argon aus dem Gestein ausgetrieben hat, wurde die „radioaktive Uhr“ gleichsam auf Null gestellt, und das hernach gemessene Argon stammt folglich verlässlich aus dem Zerfall von Kalium.