Geochronologie - Geochronology

Umělecké zobrazení hlavních událostí v historii Země

Geochronologie je Věda z určení věku z skály, fosilie, a sedimenty pomocí podpisů vlastních samotným skalám. Absolutní geochronologie lze dosáhnout prostřednictvím radioaktivní izotopy, zatímco relativní geochronologie je poskytována nástroji jako např paleomagnetismus a stabilní izotopové poměry. Kombinací více geochronologických (a biostratigrafické ) indikuje, že lze zlepšit přesnost obnoveného věku.

Geochronologie se v aplikaci liší od biostratigrafie, což je věda o přiřazení sedimentárních hornin ke známému geologickému období prostřednictvím popisu, katalogizace a srovnání fosilních květinových a faunálních asambláží. Biostratigrafie ne přímo poskytují absolutní věkové určení skály, ale pouze ji umístí do interval času, o kterém je známo, že toto fosilní sdružení koexistovalo. Obě disciplíny však spolupracují ruku v ruce do té míry, že sdílejí stejný systém pojmenování vrstvy (vrstvy hornin) a časová rozpětí použitá ke klasifikaci podvrstev ve vrstvě.

Věda geochronologie je hlavním nástrojem používaným v oboru chronostratigrafie, která se pokouší odvodit absolutní věková data pro všechna fosilní sdružení a určit geologickou historie Země a mimozemská těla.

Metody seznamování

Jednotky v geochronologii a stratigrafii[1]
Segmenty horniny (vrstvy ) v chronostratigrafieČas zabírá geochronologiePoznámky k
geochronologické jednotky
EonothemEonCelkem 4, půl miliardy let nebo více
ErathemÉra10 definovaných, několik set milionů let
SystémDoba22 definováno, desítky až ~ sto milionů let
SérieEpochaDefinováno 34, desítky milionů let
EtapaStáříDefinováno 99, miliony let
ChronozonChrondělení věku, které nepoužívá časový harmonogram ICS

Radiometrické datování

Hlavní článek: Radiometrické datování

Měřením množství radioaktivní rozpad a radioaktivní izotop se známým poločas rozpadu, geologové mohou určit absolutní věk mateřského materiálu. K tomuto účelu se používá řada radioaktivních izotopů, které se v závislosti na rychlosti rozpadu používají pro datování různých geologických období. Pomaleji se rozpadající izotopy jsou užitečné pro delší časové období, ale méně přesné v absolutních letech. S výjimkou radiokarbonová metoda, většina z těchto technik je ve skutečnosti založena na měření nárůstu nadbytku a radiogenní izotop, což je produkt rozpadu radioaktivního rodičovského izotopu.[2][3][4] K dosažení stabilnějších výsledků lze ve shodě použít dvě nebo více radiometrických metod.[5] Většina radiometrických metod je vhodná pouze pro geologický čas, ale některé jako radiokarbonová metoda a 40Ar /39Metodu datování lze rozšířit do doby raného lidského života[6] a do zaznamenané historie.[7]

Mezi běžně používané techniky patří:

Dělení štěpení

Hlavní článek: Štěpení stopování

Kosmogenní nuklidová geochronologie

Hlavní článek: Kosmogenní radionuklidové randění

Řada souvisejících technik pro určení stáří, ve kterém byl vytvořen geomorfní povrch (datování expozice ), nebo kdy dříve povrchové materiály byli pohřbeni (datování pohřbu). Datování expozice využívá koncentraci exotických nuklidů (např. 10Být, 26Al, 36Cl) produkovaný kosmickými paprsky interagujícími s pozemskými materiály jako náhrada za věk, ve kterém byl vytvořen povrch, jako je naplavený ventilátor. Pohřební datování používá diferenciální radioaktivní rozpad 2 kosmogenních prvků jako náhradu za věk, ve kterém byl sediment skrínován pohřbem z další expozice kosmickému záření.

Luminiscenční seznamka

Techniky datování luminiscence pozorují „světlo“ vyzařované z materiálů, jako je křemen, diamant, živec a kalcit. V geologii se používá mnoho typů luminiscenčních technik, včetně opticky stimulovaná luminiscence (OSL), katodoluminiscence (CL) a termoluminiscence (TL). Termoluminiscence a opticky stimulovaná luminiscence se v archeologii používají k dnešnímu dni „vypálených“ předmětů, jako je keramika nebo kameny na vaření, a lze je použít k pozorování migrace písku.

Inkrementální seznamka

Hlavní článek: Inkrementální seznamka

Inkrementální seznamka techniky umožňují konstrukci každoročních ročních chronologií, které lze opravit (tj. souvisí se současností a tedy kalendář nebo hvězdný čas ) nebo plovoucí.

Paleomagnetické datování

Sekvence paleomagnetických pólů (obvykle nazývaných virtuální geomagnetické póly), které jsou již ve věku dobře definované, představuje zdánlivou cestu polárního putování (APWP). Taková cesta je konstruována pro velký kontinentální blok. APWP pro různé kontinenty lze použít jako referenci pro nově získané póly pro skály s neznámým věkem. Pro paleomagnetické datování se navrhuje použít APWP k datování pólu získaného z hornin nebo sedimentů neznámého věku spojením paleopolu s nejbližším bodem APWP. Byly navrženy dvě metody paleomagnetického datování: (1) úhlová metoda a (2) rotační metoda.[9] První metoda se používá pro paleomagnetické datování hornin uvnitř stejného kontinentálního bloku. Druhá metoda se používá pro skládané oblasti, kde jsou možné tektonické rotace.

Magnetostratigrafie

Hlavní článek: Magnetostratigrafie

Magnetostratigrafie Určuje věk podle vzoru zón magnetické polarity v řadě usazených sedimentárních a / nebo vulkanických hornin ve srovnání s časovým rozsahem magnetické polarity. Časový rozsah polarity byl dříve určen datováním magnetických anomálií na mořském dně, radiometrickým datováním vulkanických hornin v magnetostratigrafických řezech a astronomickým datováním magnetostratigrafických řezů.

Chemostratigrafie

Ke korelaci vrstev lze použít globální trendy v izotopových složeních, zejména izotopy uhlíku-13 a stroncia.[10]

Korelace horizontů markerů

Tephra horizonty na jihu-centrální Island. Tlustá a světle až tmavě zbarvená vrstva ve výšce vulkanolog Ruce jsou horizontem značky rhyolitic -na-čedičový tephra z Hekla.

Marker horizonty jsou stratigrafické jednotky stejného věku a tak výrazného složení a vzhledu, že navzdory jejich přítomnosti v různých geografických lokalitách existuje jistota ohledně jejich věkové ekvivalence. Fosilní faunal a květinové asambláže, námořní i suchozemské, vytvářejí výrazné obzorové značky.[11] Tephrochronologie je metoda geochemické korelace neznámého vulkanického popela (tephra) s geochemicky otisky prstů, datovaná tephra. Tephra se také často používá jako datovací nástroj v archeologii, protože data některých erupcí jsou dobře zavedená.

Geologická hierarchie chronologické periodizace

Geochronologie: Od největšího po nejmenší:

  1. Supereon
  2. Eon
  3. Éra
  4. Doba
  5. Epocha
  6. Stáří
  7. Chron

Rozdíly od chronostratigrafie

Je důležité nezaměňovat geochronologické a chronostratigrafické jednotky.[12] Geochronologické jednotky jsou časová období, takže je správné to říci Tyranosaurus rex žil během pozdní doby Křídový Epocha.[13] Chronostratigrafické jednotky jsou geologickým materiálem, takže je také správné říci, že fosilie rodu Tyranosaurus byly nalezeny ve svrchní křídě.[14] Stejným způsobem je zcela možné jít navštívit hornokřídovou sérii - například Hell Creek vklad, kde Tyranosaurus byly nalezeny fosilie - ale je přirozeně nemožné navštívit pozdně křídovou epochu, protože to je časové období.

Viz také

Reference

  1. ^ Cohen, K.M .; Finney, S .; Gibbard, P.L. (2015), Mezinárodní chronostratigrafický graf (PDF), Mezinárodní komise pro stratigrafii.
  2. ^ Dickin, A. P. 1995. Radiogenic Isotope Geology. Cambridge, Cambridge University Press. ISBN  0-521-59891-5
  3. ^ Faure, G. 1986. Principy geologie izotopů. Cambridge, Cambridge University Press. ISBN  0-471-86412-9
  4. ^ Faure, G. a Mensing, D. 2005. „Izotopy - principy a aplikace“. 3. vydání. J. Wiley & Sons. ISBN  0-471-38437-2
  5. ^ Dalrymple, G. B .; Grove, M .; Lovera, O. M .; Harrison, T. M .; Hulen, J. B .; Lanphere, M. A. (1999). „Věk a tepelná historie plutonického komplexu gejzírů (jednotka felsitu), geotermální pole gejzírů, Kalifornie: a 40Ar /39Studie Ar a U – Pb “. Dopisy o Zemi a planetách. 173 (3): 285–298. doi:10.1016 / S0012-821X (99) 00223-X.
  6. ^ Ludwig, K. R .; Renne, P. R. (2000). „Geochronologie na paleoantropologické časové stupnici“. Evoluční antropologie. 9 (2): 101–110. doi:10.1002 / (sici) 1520-6505 (2000) 9: 2 <101 :: aid-evan4> 3.0.co; 2-w. Archivovány od originál dne 05.01.2013.
  7. ^ Renne, P. R., Sharp, W. D., Deino. A. L., Orsi, G. a Civetta, L. 1997. 40Ar /39Ar datování do historické říše: Kalibrace proti Pliniusovi mladšímu. Věda, 277, 1279-1280 „Archivovaná kopie“ (PDF). Archivovány od originál (PDF) dne 2008-10-30. Citováno 2008-10-25.CS1 maint: archivovaná kopie jako titul (odkaz)
  8. ^ Plastino, W .; Kaihola, L .; Bartolomei, P .; Bella, F. (2001). „Redukce kosmického pozadí při měření radiokarbonem scintilační spektrometrií v podzemní laboratoři Gran Sasso“ (PDF). Radiokarbon. 43 (2A): 157–161. doi:10.1017 / S0033822200037954. Archivovány od originál (PDF) dne 2008-05-27.
  9. ^ Hnatyshin, D. a Kravchinsky, V.A., 2014. Paleomagnetické datování: metody, software MATLAB, příklad. Tectonophysics, doi: 10.1016 / j.tecto.2014.05.013 [1]
  10. ^ Brasier, MD; Sukhov, SS (1. dubna 1998). „Klesající amplituda izotopových oscilací uhlíku skrze dolní až střední kambrian: data severní Sibiře“. Kanadský žurnál věd o Zemi. 35 (4): 353–373. doi:10.1139 / e97-122.
  11. ^ Demidov, I.N. (2006). "Identifikace horizontu markerů ve spodních sedimentech periglaciálního jezera Onega". Doklady vědy o Zemi. 407 (1): 213–216. doi:10.1134 / S1028334X06020127. S2CID  140634223.
  12. ^ David Weishampel: Evoluce a zánik dinosaurů1996, Cambridge Press, ISBN  0-521-44496-9
  13. ^ Julia Jackson: Glosář geologie, 1987, Americký geologický institut, ISBN  0-922152-34-9
  14. ^ Smith, J. B.; Lamanna, M.C .; Lacovara, K.J .; Dodson, Poole; Jnr, P .; Giegengack, R. (2001). "Obří sauropodský dinosaurus z hornokřídového mangrovového ložiska v Egyptě". Věda. 292 (5522): 1704–1707. doi:10.1126 / science.1060561. PMID  11387472. S2CID  33454060.

Další čtení

  • Smart, P.L. a Frances, P.D. (1991), Metody kvartérních seznamek - uživatelská příručka. Technická příručka kvartérního výzkumného sdružení č. 4 ISBN  0-907780-08-3
  • Lowe, J.J. a Walker, M.J.C. (1997), Rekonstrukce kvartérních prostředí (2. vydání). Longman nakladatelství ISBN  0-582-10166-2
  • Mattinson, J. M. (2013), Revoluce a evoluce: 100 let geochronologie U-Pb. Prvky 9, 53-57.
  • Geochronologická bibliografie Přednáška: Archiv původu

externí odkazy