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Eine weite Reise haben die 4 kleinen Steinchen hinter sich, die an diesem Nachmittag in meinen Besitz übergegangen sind. Ausgehend von einer Frage: „Ich fliege nach Colorado Springs, kann ich dir etwas mitbringen?” und meiner Antwort: „Klar, ein paar Steinchen und Bilder dazu, wie es dort ausschaut.” wurde die kleine Sammlung, die eine ganz schön lange Geschichte erzählt.

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Sie beginnt vor ca. 1.6 Milliarden Jahren, als der Granit des Pikes Peak als Pluton im Untergrund des heutigen Colorado erstarrte. Im Verlauf der Zeit und der ersten Anhebungsperiode vor 300 Millionen Jahren wurde diese erstarrte Blase (Batholith) nach und nach freigelegt und von der Erosion angegriffen. Als vor 60 Millionen Jahren die Laramid-Orogenese begann, wurde das Massiv langsam durch das Abtauchen der Pazifischen unter der nordamerikanische Platte und einer damit verbundenen Aufwölbung der kontinentalen Kruste nach oben gehoben. Dann, vor ca. 10 Millionen Jahren, kam es zur letzten und bis heute andauernden Anhebung des Granits. Die absolute Höhe des Pikes Peak wird durch die fortschreitende Abtragung, vor allem durch Frostsprengung, konstant gehalten.

rote Sandsteinklippe.JPG

Das besondere am Granit von Pikes Peak sind die außergewöhnlich großen Kristalle roten Orthoklases. Die Variationen in der Farbe dieses Feldspates reichen bis hin zum deutlichen Pink. Dazu kommen Quarzkörner von Murmelgröße.

Die heute im „Garden of the Gods” anstehenden Gesteine sind Relikte dieser drei Anhebungsperioden. Die „Alten Rockies”, die in der ersten Orogenese entstanden, wurden als grobkörnige Konglomerate in Sedimentationsbecken geschwemmt. Sie liegen heute als kompakte Lagen makrokristalliner Granitstückchen vor. („Fountain Formation”)

Darüber schichten sich feine Sandsteine („Red and White Lyons”), die zeitlich direkt anschließen (Beginn vor ca. 280 Mill. Jahren). Sie sind gut sortiert äolisch abgelagert worden und unterscheiden sich durch ihre Farbe. Die weißen Schichten sind saubere Quarzsande. In den roten Sanden wurden Eisenminerale untergemengt, die durch das warme, trockene Klima entstanden. Sie dienen auch als Kleber, der die roten Bereiche fester zusammenhält. Man findet hier Schrägschichtung und Rippelmarken, die auf Dünenbildung hinweisen.

weißer Sandstein.jpg

In einem anderen Teil des Geoparks sind mesozoische Sande und Kalksteine zu finden, die in Lagunen und im Schwemmbereich der Flüsse abgelagert wurden.

Im Paleogen schließlich wurden die ganzen Gesteinskomplexe um 90° gekippt und stehen nun aufrecht. Die leicht erosiv angreifbaren Pakete bilden heute für Touristen und Fotografen, nicht zuletzt durch den rot/weiß Kontrast, eine wunderbare Kulisse.

Die Proben, die mir mitgebracht wurden, repräsentieren die ersten beiden Formationen. Ich habe hier 2 Stücke des Konglomerates (Im Bild oben die 1 und 2) mit wunderbaren Kristallen, sowie einen roten (4) und einen weißen Sandstein (3) mit schon herausgewitterten Eisenmineralen (schwarze Punkte). So ist das in der Geologie. Aus einfachen, hübschen Mitbringseln werden Geschichten. Spannende, komplexe, wunderschöne. Geologie ist wirklich cool.

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Kommentare (37)

  1. #1 Marcus Anhäuser
    April 20, 2011

    Ja herzlich willkommen an Bord erstmal.

  2. #2 Anke Bebber
    April 20, 2011

    DANKE! Ich bin sooo stolz.

  3. #3 Christian Reinboth
    April 20, 2011

    Herzlich Willkommen – ein schönes Einstands-Posting!

  4. #4 ali
    April 20, 2011

    Willkommen!

  5. #5 Florian Freistetter
    April 20, 2011

    Schön das du jetzt auch da bist! Willkommen!

  6. #6 MartinB
    April 20, 2011

    Cool, eine Geologin.
    Toll, dass du hier bist – dann bin ich vielleicht nicht mehr der einzige dinophile Blogger hier…
    Diplomarbeit über Selachier? ich hoffe, das erzählst du bei Gelegenheit mal genauer.

  7. #7 Ludmila
    April 20, 2011

    Ein herzliches Willkommen auch von mir (auch wenn ich gerade ne Auszeit nehme, heißt das ich ganz weg bin)

  8. #8 Christian W
    April 20, 2011

    Cool, endlich ein Geologie-Blog. Pardon me for stating the obvious: geology rocks!

    Herzlich willkommen und bitte so weitermachen. :-)

  9. #9 miesepeter3
    April 20, 2011

    @Anke Bebber

    Freut mich, dass ich nun auch noch was über Steine hier erfahren kann und bin schon neugierig.
    Wenn Du Dich so für Steine begeistern kannst, hätte ich sogar ein kleines Willkommensgeschenk für Dich: einen seltenen Stein, schwarz mit bunten Farbschlieren wie Öl in der Pfütze und irgendwie spatelförmige Struktur.
    Du könntest ja Deine Einschätzung auch hier veröffentlichen.
    Du müstest nur schreiben , wo ich ihn hinschicken soll.

  10. #10 Lichtecho
    April 20, 2011

    Ei gugge mol do: S’Anke isch jetzt au bi de SB’ler.

  11. #11 Saidiph
    April 20, 2011

    Darf man denn einfach so Steine mitnehmen?

  12. #12 Ulrich Berger
    April 20, 2011

    Ein Herzliches Willkommen auch von mir!

  13. #13 KommentarAbo
    April 20, 2011

  14. #14 olsch
    April 20, 2011

    Hallo auch von mir,
    wenn ich richtig gezählt habe sind jetzt schon drei Blogger aus Jena hier. Kann man da nicht mal einen Science-Blog-Tag hier in Jena veranstalten? Florian zeigt uns die Sternenwarte und/oder das Planetarium, danach geht es dann ins Gelände mit Ole und dir. Vieleicht finden wir da ja ein paar Fossillien ;-).

  15. #15 Anke Bebber
    April 20, 2011

    Hey :)
    Danke für all die lieben Kommentare und Willkommenswünsche. Da fühlt man sich doch gleich wohl.
    @olsch Von meiner Seite aus gern. Ein paar Schätze gibt es hier immer zu finden.

  16. #16 Geoman
    April 21, 2011

    Richtig ‘schöne Geschichten’ sollten etwas mehr Schwärze haben, das ist bei Geschichten aus dem kulturellen Leben nicht anders, als bei solchen aus dem steinernen Buch der Natur. Leider ein weithin verbreiteter Mangel auf Scienceblogs.

  17. #17 Claudia
    April 21, 2011

    Uuuuund schon ein Troll-Impact! Congrats! 😀
    Bin mal gespannt auf Deine Beiträge. :)

  18. #18 Geoman
    April 21, 2011

    Uuuuuh Claudia, wenn Du etwas Ahnung von Geologie hättest, wüsstest Du, dass Impakte von der Geologie über 150 Jahre und teilweise auch heute noch fahrlässig weginterpretiert, ignoriert oder verharmlost wurden.

  19. #19 Theres
    April 22, 2011

    Aha, Impact bei Sandsteinen und Granit … so, so.
    Aber wie schön, ein Geologieblog zu lesen, willkommen … und so einen weißen Sandstein, aus der gleichen Gegend habe ich auch als Mitbringsel bekommen – nur ohne die faszinierende Geschichte dazu. So ist es viel besser :-)

  20. #20 paule
    April 24, 2011

    “„Klar, ein paar Steinchen und Bilder dazu, wie es dort ausschaut.” wurde die kleine Sammlung, die eine ganz schön lange Geschichte erzählt.
    Sie beginnt vor ca. 1.6 Milliarden Jahren, …”

    Kann nicht sein. Vor 20 Millionen Jahren war noch nix los, liebe ….login.

    Auch Faktor 100 falsch ist in der Geologie noch knapp daneben.

  21. #21 Erdbär
    April 24, 2011

    Ein sehr schöner Beitrag :-) Wurde auch langsam mal Zeit, die Geowissenschaften ins Licht der Öffentlichkeit zu rücken. Deine Diplomarbeit über Selachier würde mich auch brennend interessieren. Vielleicht als Thema für den nächsten Blogeintrag. Frohe Ostern und willkommen hier an Bord.

    Herzliche Grüße aus Hannover

  22. #22 Anke Bebber
    April 24, 2011

    Hallo zusammen!

    Danke für die vielen Kommentare.
    Schön auch, dass sich Menschen melden, die nicht in allen Punkten meiner Meinung sind.
    Ich verstehe nicht ganz, warum vor 1,6 Mrd. Jahren keine Gesteine entstehen konnten und was es mit Impakten zu tun hat… Aber naja.
    Aufgrund des Interesses für die Selachier werde ich wohl als nächstes eine kleine Art Katzenhai als Aufhänger für meinen neuen Blogbeitrag nehmen. Um zu zeigen, dass auch Paläontologie richtig cool ist :)
    Gruß und schönen Ostersonntagabend, Anke

  23. #23 paule
    April 25, 2011

    “Ich verstehe nicht ganz, warum vor 1,6 Mrd. Jahren keine Gesteine entstehen konnten und was es mit Impakten zu tun hat… Aber naja.

    Vor 1,6 Mrd. Jahren konnten natürlich irgendwo Gesteine entstehen. Aber nicht in unserem Sonnensystem und beonders nicht auf der Erde. Weil es da die Erde noch gar nicht gegeben hat.

    Ich will dich in deinem jungen Geologendasein nicht gleich ganz am Anfang aufregen. Das kommt erst später :-)

    Aber ich gebe dir einmal ein paar Anregungen zum SELBSTDENKEN:

    Du glaubst, die Erde sei rund 4,5 Mrd. Jahre alt. Du weißt gleichzeitig, daß Uran zu etwa 3,2 ppm (Gewicht) und Thorium zu 11 ppm und Kalium kannst du selbst nachsehen in der zugänglichen Erdkruste (16 km) vorhanden ist.

    Nun nimm Papier und Bleistift und rechne einmal aus, welche Zerfallswärme in dieser Zeit je kg Erdmaterial freigesetzt worden sein muß und wieviel Wärme davon überhaupt nach draußen abgegeben worden sein kann.

    Und dann rechne aus, wie warm es demnach in der Erde noch sein müßte!

    Dann vergleiche diese Werte mit dem, was dir beigebracht wurde.

    Nächste Aufgabe:

    Die Meereskruste habe eine Dicke von…selber nachsehen. Rechne aus, in welcher Zeit diese Kruste erstarrt sein kann.

    Nächste Aufgabe:
    Wieso kann es möglich sein, daß es auf der Erdoberfläche 2 völlig verschiedene Krustenarten gibt: Ozeanische und kontinentale Kruste.
    Ist es möglich, daß sich zwei so grundverschiedene Krustenarten gleichzeitig gebildet haben können? Wenn ja, wie ist die Erklärung dafür? Wenn nein, welche Kruste war dann zuerst da und wie konnte dann die andere Kruste entstehen?

    Nun als Info: Bei den radiologischen Altersdatierungen werden bestimmte Annahmen getroffen. Nur dann, wenn diese Annahmen zutreffend sind, kann das Ergebnis einer Altersbestimmung mit dieser Methode korrekt sein. Man weiß jedoch “heutzutage”, daß Halbwertszeiten sich relativ stark ändern können, wenn die Umstände nicht so wie geglaubt waren. 10 Zehnerpotenzen daneben ist ebensowenig ein Problem wie 20 Zehnerpotenzen!

    Tatsächlich ist die Altersbestimmung mit der bestens bewährten Methode der Interpretation des Kaffeesatzes derzeitig eine der zuverlässigsten. Nachweislich haben die radiologischen Altersbestimmungen Fehler von bereits 6 Zehnerpotenzen gezeigt.
    Daher auch mein flapsiges Statement: “Auch Faktor 100 falsch ist in der Geologie noch knapp daneben.”
    Das sind schließlich nur 2 Zehnerpotenzen :-)

  24. #24 Roland
    April 25, 2011

    Vielleicht solltest du dir mal ein ganz, ganz simples Geologie-für-Anfänger-Buch besorgen, bevor du solchen Schrott erzählst. Da wird das alles kindgerecht erklärt – nicht daß es dir was nützt, vermute ich mal…
    Immer schön, jemanden kennenzulernen, der all das sieht und erkennt, was zu erkenne, Tausende von Geologen und Geophysikern zu doof waren und sind.

    Halbwertszeiten können sich ändern? Ach, “das weiß man”… Wer weiß das? Du hast ja sicher Belege, ebenso dafür, wo “10 oder 20 Zehnerpotenzen daneben” mal nachgewiesen wurden. Ich frag mich bei so einem Dummschmuß, ob du überhaupt weißt, was 10 oder 20 Zehnerpotenzen sind.
    Aber du wirst deine Thesen ja sicher präzise belegen können.
    Wenn nicht, wäre es nett, Ankes Zeit nicht sinnlos zu verplempern zu wollen.

  25. #25 paule
    April 25, 2011

    @Roland
    “Halbwertszeiten können sich ändern? Ach, “das weiß man”… Wer weiß das? Du hast ja sicher Belege, ebenso dafür, wo “10 oder 20 Zehnerpotenzen daneben” mal nachgewiesen wurden. Ich frag mich bei so einem Dummschmuß, ob du überhaupt weißt, was 10 oder 20 Zehnerpotenzen sind.”

    Na klar, 10 oder 20 Zehnerpotenzen sind wahrscheinlich 10 oder 20 Jahre :)

    Zitat:
    —-
    “Fritz Bosch, GSI: “Rhenium-187, der ESR und das Alter des Universums”
    Aus der in Meteoriten gefundenen Häufigkeit von Osmium-187 und der Beta-Halbwertszeit von 42 Milliarden Jahren seines Mutteratoms Rhenium-187 läßt sich das Alter unserer Galaxis abschätzen.

    Während der galaktischen “Geschichte” kann das im r-Prozess erzeugte Rhenium aber mehrfach aus dem interstellaren Gas in neu entstehende Sterne gelangen, wo es dann – abhängig von Ort und Temperatur – vielfach oder vollständig ionisiert wird.

    Ein Experiment am Ionenspeicherring ESR der GSI ergab, daß “nacktes” Rhenium-187 eine Halbwertszeit von nur 33 Jahren hat.”
    http://www.gsi.de/informationen/kurier/archiv97-04/kw4398.html
    —-

    Zitat:
    —-
    Rhenium-187 geht durch Betazerfall (ein Neutron zerfällt in Proton, Elektron und Neutrino) in Osmium-187 über mit einer Halbwertszeit von 42 Milliarden Jahren […].Nacktes Rhenium-187 zerfällt eine Milliarde mal schneller.
    http://www.radiochemie.de/Rhenium-187.pdf

    Dies bedeutet also, da die HWZ vom Ionisierungsgrad stark abhängig ist und dieser auch von der Temperatur, kann *keine* Altersbestimmung mit einer Radiodatierung durchgeführt werden, da die Vorgeschichte nicht bekannt ist. Man wird daher immer ein zu hohes Alter Kaffeesatzlesen!

    Dies wurde u.a. auch besonders deutlich bei der Altersbestimmung von Schnecken mit der C14-Methode. Die Altersbestimmung an 2 Schnecken ergab ein Alter von 30000 Jahren und von 18000 Jahren.

    Dies biblische Alter wurde noch besonders dadurch erhärtet, daß die Schnecken noch lebten.

    Auch am Mt. St. Helens wurde Gestein Alterskaffeesatzgelesen. Je nach Methode, die Bestimmung fand in den bestens dafür anerkannten Labors statt, betrug das Alter zwischen etwa 10000 Jahre und 2 Mio Jahre. Das Gestein war aber garantiert nur 10 Jahre alt.

    Es gibt noch weitere Beispiele welche eindeutig zeigen, daß es nur auf die Kaffeesorte ankommt.

    Aus diesem Grund wird auch gesagt, Objekte, deren Alter bekannt ist, können mit radiologischen Methoden nicht datiert werden. Dies gelingt grundsätzlich nur bei Objekten, deren Alter unbekannt ist.

    Ein Alterssuchender wird daher auch immer gefragt, welches Alter er erwarte. Danach wird dann die Kaffeesorte ausgewählt.

  26. #26 Anke Bebber
    April 25, 2011

    Hallo, insbesaondere Paule.

    Hm, du scheinst ja mit vollem Elan uns alle überzeugen zu wollen.
    Weisst du, ich schätze es, wenn man sich kritisch mit “gesetzten” Fakten auseinandersetzt. Ich selbst sehe auch nicht immer alle Dinge wie sie im Lehrbuch stehen. Bei manchen Dingen aber bin ich geneigt, die althergebrachte Meinung zu vertreten. Und wenn ein Pluton anfängt, auszukristallisieren, dann dauert das seine Zeit. Grob gesagt, Millionen. Und die Verwitterung, Heraushebung und wieder Verwitterung, Abtragung und Gestaltung danach, da komme ich mit meinem leichtsinningen Verständnis schnell auf mehr als 20 Mio Jahre.
    Von daher magst du gern deine Meinung erhalten, ich finde sie schon spannend, aber HIER bleib ich bei meiner.
    Ich danke dir für deinen anregenden Input. Man kann über alles reden.
    LG Anke

  27. #27 paule
    April 25, 2011

    @Anke

    Erst einmal Dank für deine nicht sofort verdammende Antwort. Natürlich kenne ich auch wenigstens ungefähr die Lehrmeinung. Jedoch kümmere ich mich im Allgemeinen in dem Moment nicht weiter um Tiefe der Lehre, wo ich einen Widerspruch zu erkennen glaube. Dann gehe ich der Sache einfach nach.

    Letztlich geht es schließlich nur darum, daß man die “Welt” möglichst widerspruchsfrei verstehen möchte. Außerdem bietet es sich natürlich an, wenn man das wahre Wesen einer Sache erkannt hat, diese Wahrheit gegebenenfalls auch irgendwie ausnützen zu können. Nicht unbedingt persönlich aber für die Menschheit.

    Natürlich ist mir auch klar, daß wir hier nicht unbeobachtet reden können und du aufgrund der “Situation” nicht unbedingt so antworten kannst, wie du dies vielleicht erkannthabend möchtest. Schließlich bist du im Gegensatz zu mir nicht unabhängig.

    Ich präsentiere daher einfach einmal ein paar Antworten zur ersten Fragestellung. Zunächst zu radioaktiven Zerfallswärme. Ich unterstelle die “genauen” 4,56 Mrd. Jahre Erdalter und nehme nur die Zerfallswärmen von Uran, Thorium und Kalium. Annahme: Die Konzentration in der Erdkruste ist repräsentativ. Anhand des Ergebnisses wirst du sehen, daß diese Annahme gar nicht zutreffend sein kann. Das Ergebnis impliziert nämlich bereits, daß das Erdinnere gar nicht mehr fest oder flüssig sein kann, wenn das Erdalter als wahr angenommen wird.

    Es könnte nur noch im gasförmigen oder Plasmazustand existieren. Und dies wiederum hätte zur Folge, daß das “schwere” Gas, Uran und Thorium im Erdzentrum angereichert sein muß. So wie in einer Atmosphäre sich auch die Gaskonzentrationen unterschiedlich schwerer Gase mit der Höhe ändern. In der Luft haben wir daher “ganz oben” eine viel höhere relative He- Konzentration als am Erdboden. Xenon dagegen ist am Erdboden am stärksten konzentriert und oben gibt es gar nichts mehr.

    Desweiteren gibt es in einer Atmosphäre auch eine Temperaturschichtung. Oben kalt und unten warm.

    Die Ergebnisse.

    Zerfallswärmen je kg Erdmaterial:

    Kalium (2,88 ppm): 112 MJ/kg
    Uran (3,2 ppm): 52,7 MJ/kg
    Thorium (11 ppm): 36,1 MJ/kg

    Gesamt: 201,4 MJ/kg
    Wärmeverlust durch die Kruste: 0,74 MJ/kg

    Nettowärme: 200,6 MJ/kg

    Nun kannst du dir Gedanken machen, welche Temperatur die “Erde” durchschnittlich haben müßte, wenn man jedem Kilogramm Erde 200 MJ zugeführt hat. Ich komme auf eine recht hohe Temperatur und “empfinde” dies als Widerspruch.

  28. #28 paule
    April 25, 2011

    Nachtrag:
    Ich habe den Zerfall der “schnellen” Folgeprodukte bis Blei gerechnet und dies auch nur “ungefähr”. Pauschal nahm ich 5 MeV/Alphazerfall an. Also nicht um Kommastellen kümmern.

  29. #29 Anke Bebber
    April 25, 2011

    Hm,
    also du sagst also, dass die Erde nie und nimmer so alt sein kann wie alle sagen, weil Altersbestimmung gar nicht so funktionieren kann wie es alle sagen.
    Gewagt, gewagt.
    Im Moment bin ich zu müde um deinen Berechnungen zu folgen, aber aus einer “einzigen” Berechnung sämtliche gängigen Aussagen über Bord zu werfen finde ich ganz schön gewagt.
    Und klar verdamme ich dich nicht. Warum sollte ich denn, ich kenne dich nicht und du pflegst einen recht höflichen Umgangston. Über Meinungen streite ich mich nicht ;P
    Aber irgendwie ist mir dein Ansatz zu verrückt 😀
    Erklärs mal einem Laien auf dem Gebiet 😀
    VG Anke

  30. #30 Cornelius Courts
    April 27, 2011

    Etwas verspätet aber auch von mir: Herzlich Willkommen und viel Spaß hier!

  31. #31 MartinB
    April 27, 2011

    Ich weiß nicht, ob deine Eingangszahlen stimmen, aber ich nehme sie mal so hin.

    200MJ pro Kilogramm Erdmasse über einen zeitraum von 4.5 Milliarden jahren. Das macht dann 0.04J pro Kilogramm und Jahr oder 1.2e-9J/kg s.

    Bezogen auf die ganze Erde (5e24kg) sind das 7e15J, das ist schon nicht wenig.
    Damit die Erde nicht schmilzt, müsste sie diese Wärme grob nach außen abgeben (durch Wärmestrahlung). Bei einem Radius von grob 6300km ist die Erdoberfläche etwa 5e14 Quadratmeter, also muss die Erde pro Quadratmeter 14 Joule Wärmeenergie abstrahlen, um nicht zu schmelzen. Bedenkt man, dass die Sonneneinstrahlung im bereich 1kw/Quadratmeter ist, scheint mir das nicht abwegig.

  32. #32 paule
    April 28, 2011

    @MB

    Natürlich sind 14 W/m² “nicht abwegig”. Jedoch müssen diese “14 W/m²” durch eine isolierende Kruste gehen! Dies würde bei z.B. einer Wärmeleitfähigkeit von 3 W/mK einen Temperaturgradienten von 5 K/m bedingen. Also 5000 K/km.

    Wir messen einen durchschnittlichen Wärmefluß von 0,06 W/m², was dann rund 30 K/km entspricht.

    Eine geschmolzene Erde nach üblichen Vorstellungen erstarrt “rasend schnell”. Man sieht dies auch an fließender Lava, wo oben bereits die erstarrten Brocken dunkel herumschwimmen.

    Die Erstarrung einer Kruste kann man recht einfach ausrechnen, mit vielleicht 1% Fehler. Dazu benötigt man nur die Erstarrungswärme, die spezifische Wärme, die Wärmeleitfähigkeit des erstarrten Materials, die Temperaturdifferenz zw. Erstarrungsfront und kalter Seite und die die erstarrte Krustendicke.

    Für (Werte sind auf Volumen bezogen!):

    lambda = 3 W/mK
    h = 10 GJ/m³
    cp = 3 MJ/m³K
    dT = 1000 K

    erhält man eine Erstarrungszeit von ca. 60700 Jahre für 1000 m feste Kruste. Der Zeitbedarf geht mit dem Quadrat der Krustendicke. Für 20 km benötigt man dann 24,3 Mio Jahre.

    Nicht umsonst wurde aus diesen Gründen bereits früher ein Alter der Erde von rund 20 Mio abgeschätzt. War das Lord Kelvin? Ich weiß es nicht, ist schon zu lange her :)

    Die oben angesetzte Erstarrungswärme mit 10 GJ/m³ scheint tatsächlich ungefähr sogar ungefähr 0 zu sein, wie ich einer gemessenen Gesteinsabkühlkurve einmal entnommen habe. Es treten Umkristallisationen auf, welche letztlich dafür verantwortlich sind. Unter diesen Umständen erhält man statt der 60,7 k Jahre nur 7920 Jahre für die 1 km dicke Kruste und hat dann nach außen bereits nur 3 W/m² Verlust. Dies bedingt aber auch einen Temperaturgradienten in der Kruste von 1 K/m.

    Die 200 MJ/kg würden jedoch 16 W/m² über die 4,56 Mrd. Jahre bedingen und einen Temperaturgradienten von eben 5,4 K/m und eine Krustendicke von nur 200 m. Das passt also gar nicht zusammen.

    Auch wenn dies alles nur ungefähre Werte sind, kann man die Größenordnungen schon erkennen. Ab dem Moment, wo die Erstarrung beginnt, wird eben eine schnell isolierende Schichtdicke erzeugt und der Wärmeverlust rasch abgestoppt.

    Man müßte schon annehmen, daß es innerhalb der Erde keine Radioaktivität mehr gibt. Unabhängig von dem hierfür erdachten Ausredemechanismus gibt es jedoch noch einige andere Probleme. So enthält Erdgas und Erdöl Helium (auch H3) und das deutet eben auf Radioaktivität hin. Schließlich sollen im Erdgas bis zu 10% He enthalten sein, in Erdöl 1%. Zudem scheint zwischenzeitlich erwiesen zu sein, daß Erdöl und Erdgas abiotischen Ursprungs sind. Nur ganz offiziell (im Westen) wehrt man sich noch dagegen. Aber die Beweislage ist erdrückend.

    “Wir” haben also ein erhebliches Problem. Entweder muß man die 6000 K im Erdinneren aufgeben und hat dann ein geologisches Problem. Oder man muß das Erdalter aufgeben und hat dann haufenweise andere Probleme. Natürlich muß man beides aufgeben und kommt dann zu schlüssigen Modellen. Auch die gebeutelte Evolutionstheorie bekommt bei 20 Mio Jahren oder noch weniger noch mehr Probleme als sie eh schon hat.

  33. #33 Alexander
    April 29, 2011

    Ein spätes Hallo und herzlich Willkommen auch von mir!

  34. #34 MartinB
    April 29, 2011

    @paule
    Ich kann die vielen Zahlen leider nicht ohne weiteres nachvollziehen, insofern kann ich jetzt nicht sehen ob und wo da ein fehler steckt. Wieviel Wärme wird denn z.B. an den “dünnen” Stellen der Erdkruste abgegeben, an den mittelozeanischen Rücken, durch austretende Lave, heiße Quellen und Gase etc. etc.?

    Google Scholar wirft auf die Schnelle eine ziemliche Menge aus, z.B.:
    http://jupiter.ethz.ch/~cgrigne/Publi/Grigne_Labrosse01.pdf
    http://siogeoscience.ucsd.edu/publications/pdfs/sclaterfrancheteau1970.pdf
    Und noch einen Stapel mehr, aber zuviele Links aktivieren den Spamfilter
    (Ich habe nach cooling earth crust radioactivity gesucht)

    Nach kurzem drüberfliegen scheint es mir, als würden darin genau deine Fragen beantwortet (eins der paper geht sogar von vollständig isolierenden Kontinenten aus) – aber ich bin kein geologe und kann das nicht im Detail nachvollziehen.

    Es sollte doch leute geben, die sich mit quantitativer geologie beschäftigen und die das ausrechnen können – wenn du die freundlich fragst, sollten die doch eine Antwort haben.

  35. #35 Florian Freistetter
    April 30, 2011

    @paule: Also wenn deine Kenntnisse der Geologie genauso “gut” sind wie die der Astronomie, dann wirst du vermutlich hier bei der Geologin genauso “erfolgreich” mit deinen Theorien sein wie bei mir mit deinen über die Entstehung des Sonnensystems…

  36. #36 paule
    April 30, 2011

    @Florian

    Wolltest du etwas sagen? Wenn nicht, dann halte dich einfach zurück.

    “Es lohnt sich, diese Lösung einmal etwas näher anzusehen. Aufgrund des kleinen Wertes von Q ~10L() W kgL( kann der quadratische Term vernachlässigt werden. Mit JK=0.082 W/m², F = 4 WmL( KL( und einer Dichte = 3500 kgmL* erhält man einen linearen Temperaturgradienten von ~2° pro 100 Meter. Oder anders ausgedrückt, bereits in ca. 100 km Tiefe sind die Temperaturen so hoch, daß das Gestein im flüssigen Zustand vorliegen muß. Für den Erdkern ergibt sich sogar eine Temperatur von ~130000°, was natürlich völlig irreal ist.”
    http://www.astrolehrbuch.de/download/AstroLehrbuch_Erde.pdf

    Natürlich kann nicht sein, was nicht sein darf. Zwar könnte diese Konvektion gerade noch erklären, weshalb es im Inneren nicht so warm sein kann (das darf nämlich nicht sein), aber das Problem mit der Erwärmung durch den radioaktiven Zerfall während der 4,56 Mrd. Jahre und die Freisetzung von 200 MJ/kg besteht nach wir vor. Man erhält eben auch bei perfekter Durchmischung eine mittlere Erddtemperatur von über 200000 K und das bedeutet eben Gas.

    Es wird behauptet, daß sich die Erde aus agglomerierenden Steinbrocken während einer Zeit von rund 700 Mio Jahren gebildet haben soll. Wie soll man sich das vorstellen? Nun, das bedeutet, wenn man eine gleichmäßige Bombardierungsrate annimmt, daß etwa 2,7e11 kg/s eingeschlagen haben müssen. Dies entspräche je Sekunde dann einem Asteroiden von rund 600 m Durchmesser während der 700 Mio Jahre.

    Physikalisch richtiger wäre es natürlich, sich eine kollabierende Gesteinsbrockenwolke vorzustellen. Dann jedoch passiert auch etwas “Unerwünschtes”. Es wird eine Wärmeenergie beim Kollaps von rund 37 MJ/kg freigesetzt und dies innerhalb weniger Minuten. Dies bedeutet jedoch, daß das gesamte Material anfänglich in gasförmigem Zustand vorgelegen haben muß. Und nun passiert bei der Abkühlung dieses Gasballs, daß ab einer bestimmten Temperatur in den Außenbereichen sich Gesteinswolken bilden müssen, welche auch “abregnen” müssen und das Innere vor nennenswerten Wärmeverlusten schützen.

    Beispiel Venus: Die Oberflächentemperatur von ca. 500°C strahlt dank der Wolken nicht in den Raum.

    Das bedeutet jedoch, daß die sich bildende erdumspannende Gesteinspfütze oder besser Magmameerschale erstarren wird und damit ist eine weitere nennenswerte Abkühlung des Erdinneren verhindert. Das geschützte Erdinnere bleibt also gasförmig. Ohne auf weitere Details einzugehen, bedeutet dies aber eine Sedimentierung der gasförmigen Elemente nach den Atomgewichten und im Erdzentrum wird sich daher Uran anreichern. Natürlich hat bereits ganz zu Anfang beim Gasball diese Sedimentierung eingesetzt und die Erdkruste spiegelt dann nur die atomare Zusammensetzung in den äußeren Gasregionen wieder. Daher nur die 3,3 ppm Uran in der Erdkruste gegenüber vielleicht 100 ppm oder 10000 ppm in Erdzentrumsnähe.

    Das radioaktive Wärmeproblem wird also ganz erheblich verschärft. Die 4,56 Mrd. Jahre sind daher vollkommen unhaltbar. Das Erdalter muß um Größenordnungen reduziert werden.

    Auch wenn man dieses Modell der kollabierenden Gesteinswolke annimmt, muß bereits die gesamte Geologie umgeschrieben werden. Gleiches gilt für den Fall, wenn man eine kollabierende Wasserstoffwolke annimmt. Aber dieses Modell, welches ich für richtig halte, ist bereits so extrem (auch einfach und wahrscheinlich), daß ich das hier gar nicht weiter erörtern will.

    Nebenbei: Die Zeit, welche eine kugelförmige homogene (Gestein/Staub/Gas) Wolke aus dem Ruhezustand kollabiert, beträgt sqrt(3*pi/(32*G*rho))

    Für eine Dichte von 1e-18 kg/m³ sind das 2,1 Mio Jahre, für 1e-12 kg/m³ 2100 Jahre, für 1E-6 kg/m³ 2,1 Jahre und für 1 kg/m³ 18,5 Stunden. Die Verdichtung von 1/10 Erddichte auf Erddichte dauert noch 14 Minuten. Die Wärmeentwicklung würde erst in diesen letzten Minuten einsetzen und dann gibt es nur noch heißes Gesteinsgas.

  37. #37 Dr. Webbaer
    April 30, 2011

    @paule
    Können Sie bitte vielleicht mal einen Webverweis auf die von Ihnen hier vertretenen Inhalte setzen? – Konzentriert kann man sich das vermutlich besser zu Gemüte fühlen…

    MFG
    Dr. Webbaer