Gesteenten dateren
Kleine zirkoonkristallen uit West-Australië zijn ongeveer 4.4 miljard jaar oud, ouder dan enig heel gesteente dat op Aarde is gevonden.
Sleep om te draaien. Scroll of knijp om te zoomen.
Geologen beantwoorden twee verschillende ouderdomsvragen. Welk van deze gesteenten is ouder? Dat is relatieve datering, en die gebruikt de volgorde van lagen en de fossielen daarin. Hoeveel jaar oud is dit gesteente? Dat is absolute datering, en die gebruikt het regelmatige verval van radioactieve atomen. De twee methoden ontstonden afzonderlijk en controleren elkaar nu.
Ouder onder, jonger boven
Sedimentgesteenten ontstaan deeltje voor deeltje en laag voor laag, steeds boven op de vorige laag. In een ongestoorde lagenreeks moet een laag dus ouder zijn dan alle lagen erboven. De USGS noemt dit de wet van superpositie. Fossielen geven een tweede aanwijzing. Eind jaren 1700 en begin jaren 1800 ontdekten de Engelse kanaalingenieur William Smith en de Franse wetenschappers Georges Cuvier en Alexandre Brongniart dat even oude gesteenten dezelfde soorten fossielen bevatten, ook op grote afstand. Smith voorspelde hiermee welke gesteenten onder de heuvels lagen waar zijn kanalen doorheen moesten. Geologen herkenden zo even oude gesteenten aan weerszijden van het Kanaal. Het achterliggende idee heet nu de wet van fossielsuccessie.
Mineraalklokken
Superpositie zegt welke laag ouder is, maar niet hoeveel ouder. Voor een ouderdom in jaren gebruiken geologen radiometrische datering. Sommige elementen in gesteenten en mineralen hebben radioactieve isotopen die met een vaste snelheid tot stabiele isotopen van andere elementen vervallen. De isotopen die voor de oudste gesteenten worden gebruikt, hebben halfwaardetijden van ongeveer 700 miljoen tot meer dan 100 miljard jaar (USGS). Meet hoeveel van de oorspronkelijke isotoop er nog is en hoeveel van het vervalproduct zich heeft opgebouwd, dan volgt de tijd sinds het mineraal ontstond. Strikt genomen meet de methode het laatste moment waarop het gesteente smolt of zo sterk werd verstoord dat de radioactieve elementen op nul werden gezet.
Een halfwaardetijd is de tijd waarin de helft van de radioactieve atomen vervalt. Na één halfwaardetijd resteert de helft, na twee een kwart en na drie een achtste. De beginhoeveelheid doet er niet toe, alleen de verhouding tussen wat resteert en wat is gevormd. Daarom werkt de klok ook bij een kristal dat veel te klein is om met de hand te wegen.
De oudste dingen op Aarde
- 4.54 Ga: Leeftijd van de Aarde en het zonnestelsel, uit loodisotopen in meteorieten en de oudste loodertsen (onzekerheid onder 1%)
- 4.53 tot 4.58 Ga: Meer dan 70 gedateerde meteorieten
- 4.4 tot 4.5 Ga: Oudste gedateerde maangesteenten
- 4.4 Ga: Zirkoonkorrels in sedimentgesteenten van west-centraal Australië
- 4.03 Ga: Acastagneizen bij Great Slave Lake, Canada: onder de oudste gedateerde gesteenten op Aarde
- 3.7 tot 3.8 Ga: Isua-supracrustale gesteenten, West-Groenland
De cijfers komen van de USGS. Ga staat voor miljard jaar geleden. Op elk continent vind je oude gesteenten van meer dan 3.5 miljard jaar, maar geen daarvan is de eerste aardkorst. Het zijn lavastromen en sedimenten die in ondiep water zijn afgezet. De Aarde had dus al een geschiedenis voordat ze ontstonden. Voor de leeftijd van de Aarde zelf behandelen wetenschappers de Aarde en meteorieten als onderdelen van één systeem. Ze volgen hoe de verhouding tussen lood-207 en lood-206 veranderde toen uranium verviel. Dat levert 4.54 miljard jaar op.
- In ongestoorde lagen sedimentgesteente ligt de oudste laag…
- onderaan
- bovenaan
- middenin
- Wie gebruikte fossielen om te voorspellen welke gesteenten onder de heuvels lagen die zijn kanalen moesten kruisen?
- William Smith
- Friedrich Mohs
- Robert Boyle
- Welk deel van een radioactieve isotoop blijft over na drie halfwaardetijden? Geef een decimaal.
- Een mineraal heeft nog 25% van zijn oorspronkelijke radioactieve isotoop. Hoeveel halfwaardetijden zijn verstreken?
- De Aarde is 4.54 miljard jaar oud en de Acastagneizen 4.03 miljard. Hoeveel miljoen jaar ouder is de Aarde?
- Wat is volgens de USGS het oudste materiaal dat tot nu toe op Aarde is gedateerd?
- Zirkoonkorrels uit West-Australië, ongeveer 4.4 Ga
- Acastagneizen, 4.03 Ga
- Isuagesteenten, 3.7 tot 3.8 Ga
- Hoe is de leeftijd van de Aarde, 4.54 miljard jaar, gevonden?
- Uit loodisotopen in meteorieten en de oudste loodertsen
- Uit het oudste gesteente op Aarde
- Door sedimentlagen te tellen
- Radiometrische datering meet de tijd sinds het gesteente voor het laatst…
- smolt of zo verstoord werd dat de radioactieve elementen op nul werden gezet
- met water in aanraking kwam
- aan zonlicht blootstond
- Meer dan 70 meteorieten geven ouderdommen van 4.53 tot 4.58 miljard jaar. Hoe breed is dat bereik in miljoen jaar?
- Zet op volgorde van oud naar jong.
- Relatieve datering: superpositie (ouder onder) en fossielsuccessie.
- Absolute datering: radioactief verval; halfwaardetijden van 700 miljoen tot meer dan 100 miljard jaar.
- Oud gesteente: Acastagneis 4.03 Ga; oudste kristallen: zirkoon rond 4.4 Ga.
- De Aarde is 4.54 miljard jaar oud, bepaald met loodisotopen in meteorieten.
Bronnen van deze cursus (18)
- USGS FAQs (usgs.gov/faqs): What is the difference between a rock and a mineral? (mineral definition; common minerals quartz, feldspar, mica, amphibole, olivine, calcite; rock = aggregate of one or more minerals)
- What are igneous rocks? (Latin for fire; intrusive/plutonic slow cooling over thousands or millions of years, coarse grained, granite, diorite, gabbro, peridotite; extrusive/volcanic fine grained or glassy, vesicular, rhyolite, andesite, basalt, obsidian)
- What are sedimentary rocks? (layering; siltstone, sandstone, conglomerate, limestone, shale; clay, silt, sand, pebbles larger than 2 mm; chert; limestone precipitated from water)
- What are metamorphic rocks? (heat, pressure, hot mineral-rich fluids; not melted; denser; phyllite, schist, gneiss, quartzite, marble; foliation; contact metamorphism)
- USGS Find-A-Feature: Fossil (fossils almost exclusively in sedimentary rocks)
- USGS Fossils, Rocks, and Time (pubs.usgs.gov/gip/fossils: most rocks exposed at the surface are sedimentary; gravel to conglomerate, sand to sandstone, mud to mudstone or shale; Nicholas Steno mid-1600s; Law of Superposition; William Smith; Law of Fossil Succession)
- USGS Geologic Time: Age of the Earth (pubs.usgs.gov/gip/geotime/age.html: radiometric dating, half-lives 700 million to more than 100 billion years, Acasta Gneisses 4.03 Ga, Isua 3.7 to 3.8 Ga, zircons 4.3 Ga and 4.4 Ga in Western Australia, Moon rocks 4.4 to 4.5 Ga, meteorites 4.53 to 4.58 Ga, Earth 4.54 Ga with uncertainty under 1%, rocks over 3.5 billion years on all continents)
- USGS Mohs Hardness Scale image page and USGS Bulletin 1042-G Gem Stones of the United States (ten minerals, relative scale, diamond many times harder than corundum, much dust is silica, quartz 7)
- NPS Mohs Hardness Scale (Theophrastus, On Stones, about 300 BC)
- Physical Geology H5P Edition 5.6 Mineral Properties (opentextbc.ca, reference materials: natural fingernail 2 to 2.5, copper 3, steel nail 4, glass and knife 5 to 5.5, streak plate 6.5 to 7)
- Physical Geology 2nd ed. 7.2 Classification of Metamorphic Rocks (Steven Earle, opentextbc.ca: slate, phyllite, schist, gneiss by grade; grade table 150 to 300, 300 to 450, 450 to 550, above 550 °C; marble, quartzite, hornfels; migmatite)
- British Geological Survey, Discovering Geology: Rocks and minerals (rock cycle, Peterhead granite feldspar, quartz and biotite, limestone to marble, shale to slate, contact metamorphism, mineral definition)
- Weathering (biological, chemical, physical, freeze-thaw)
- Geological processes (erosion, deposition)
- BGS Geology dataset page (schist and gneiss recrystallized in the solid state)
- Geological Society of London, Compaction and Cementation (calcite, silica, iron oxides, clay minerals as cements)
- OpenStax Chemistry 2e 1.2 (oxygen 49.20% and silicon 25.67% of the mass of Earth's crust and atmosphere)
- USGS Water Density (ice about 9% less dense than water).
Geraadpleegd: 2026-10-17