Геохронология - Geochronology

Художественное изображение главных событий в истории Земли.

Геохронология это наука из определение возраста из горные породы, окаменелости, и отложения используя подписи, присущие самим камням. Абсолютная геохронология может быть достигнута через радиоактивные изотопы, тогда как относительная геохронология обеспечивается такими инструментами, как палеомагнетизм и отношения стабильных изотопов. Объединив несколько геохронологических (и биостратиграфический ) показателей точность восстановленного возраста может быть улучшена.

Геохронология отличается в применении от биостратиграфии, которая представляет собой науку отнесения осадочных пород к известному геологическому периоду посредством описания, каталогизации и сравнения ископаемых растительных и фаунистических комплексов. Биостратиграфия не напрямую обеспечивают абсолютное определение возраста камня, но просто помещают его в интервал времени, когда это скопление окаменелостей, как известно, сосуществовало. Обе дисциплины работают вместе, однако, до такой степени, что они используют одну и ту же систему именования. слои (слои горных пород) и временные интервалы, используемые для классификации подслоев в пласте.

Наука геохронология - главный инструмент, используемый в дисциплине хроностратиграфия, который пытается получить даты абсолютного возраста для всех комплексов окаменелостей и определить геологические история Земли и внеземные тела.

Методы свиданий

Единицы геохронологии и стратиграфии[1]
Сегменты скалы (слои ) в хроностратиграфияВременные промежутки в геохронологияПримечания к
геохронологические единицы
EonothemEonВсего 4, полмиллиарда лет или более
ЭратхемЭра10 определено, несколько сотен миллионов лет
СистемаПериод22 определены, от десятков до ~ ста миллионов лет
СерииЭпоха34 определены, десятки миллионов лет
ЭтапВозраст99 определено, миллионы лет
ХронозонаХронподразделение возраста, не используемое шкалой времени ICS

Радиометрическое датирование

Основная статья: Радиометрическое датирование

Измеряя количество радиоактивный распад из радиоактивный изотоп с известным период полураспада геологи могут установить абсолютный возраст материнского материала. Для этой цели используется ряд радиоактивных изотопов, которые в зависимости от скорости распада используются для датировки различных геологических периодов. Более медленно распадающиеся изотопы полезны в течение более длительных периодов времени, но менее точны в абсолютных годах. За исключением радиоуглеродный метод, большинство этих методов фактически основано на измерении увеличения численности радиогенный изотоп, который является продуктом распада радиоактивного исходного изотопа.[2][3][4] Два или более радиометрических метода могут использоваться совместно для достижения более надежных результатов.[5] Большинство радиометрических методов подходят только для геологического времени, но некоторые, такие как радиоуглеродный метод и 40Ar /39Метод датирования Ar может быть распространен на период ранней жизни человека.[6] и в записанную историю.[7]

Некоторые из наиболее часто используемых техник:

Датировка по треку деления

Основная статья: Датировка по треку деления

Космогенная нуклидная геохронология

Основная статья: Космогенное датирование радионуклидов

Серия связанных методов определения возраста, в котором была создана геоморфная поверхность (знакомство ), или в котором раньше поверхностные материалы были похоронены (датировка захоронения). При датировании экспозиции используется концентрация экзотических нуклидов (например, 10Быть, 26Ал, 36Cl), создаваемый космическими лучами, взаимодействующими с материалами Земли, как показатель возраста, в котором была создана поверхность, такая как наносной веер. При датировании захоронений используется дифференцированный радиоактивный распад двух космогенных элементов в качестве прокси для возраста, в котором отложения были защищены захоронением от дальнейшего воздействия космических лучей.

Люминесцентное датирование

Методы люминесцентного датирования позволяют наблюдать «свет», излучаемый такими материалами, как кварц, алмаз, полевой шпат и кальцит. В геологии используются многие типы люминесцентных методов, в том числе оптически стимулированная люминесценция (OSL), катодолюминесценция (CL) и термолюминесценция (TL). Термолюминесценция и оптически стимулированная люминесценция используются в археологии для определения возраста «обожженных» объектов, таких как керамика или кулинарные камни, и могут использоваться для наблюдения за перемещением песка.

Инкрементальные знакомства

Основная статья: Инкрементальные знакомства

Инкрементальные знакомства методы позволяют построить годовую хронологию, которая может быть зафиксирована (т.е. связаны с сегодняшним днем ​​и, таким образом, календарь или же звездное время ) или плавающий.

Палеомагнитное датирование

Последовательность палеомагнитных полюсов (обычно называемых виртуальными геомагнитными полюсами), которые уже хорошо определены по возрасту, составляет очевидный путь полярного блуждания (APWP). Такой путь построен для большого континентального блока. APWP для разных континентов можно использовать в качестве эталона для вновь полученных полюсов для пород с неизвестным возрастом. Для палеомагнитного датирования предлагается использовать APWP, чтобы датировать полюс, полученный из горных пород или отложений неизвестного возраста, путем привязки палеополя к ближайшей точке на APWP. Было предложено два метода палеомагнитного датирования: (1) угловой метод и (2) метод вращения.[9] Первый метод используется для палеомагнитного датирования пород внутри одного континентального блока. Второй метод используется для складчатых областей, где возможны тектонические вращения.

Магнитостратиграфия

Основная статья: Магнитостратиграфия

Магнитостратиграфия определяет возраст по структуре зон магнитной полярности в серии слоистых осадочных и / или вулканических пород по сравнению с временной шкалой магнитной полярности. Временная шкала полярности была ранее определена путем датирования магнитных аномалий морского дна, радиометрического датирования вулканических пород в пределах магнитостратиграфических разрезов и астрономического датирования магнитостратиграфических разрезов.

Хемостратиграфия

Глобальные тенденции в изотопном составе, особенно изотопов углерода-13 и стронция, могут использоваться для корреляции слоев.[10]

Корреляция маркерных горизонтов

Горизонты тефры в юго-центральной части Исландия. Толстый слой от светлого до темного цвета на высоте вулканолог руки - маркер горизонта риолитовый -к-базальтовый тефра из Гекла.

Маркерные горизонты являются стратиграфическими единицами одного возраста и такого своеобразного состава и внешнего вида, что, несмотря на их присутствие в различных географических местах, есть уверенность в их эквивалентности по возрасту. Ископаемая фауна и флора сборки как морские, так и наземные, образуют отличительные маркерные горизонты.[11] Тефрохронология представляет собой метод геохимической корреляции неизвестного вулканического пепла (тефры) с геохимическими отпечатками пальцев, датированными тефра. Тефра также часто используется в качестве инструмента датирования в археологии, поскольку даты некоторых извержений хорошо установлены.

Геологическая иерархия хронологической периодизации

Геохронология: от большого к меньшему:

  1. Суперон
  2. Eon
  3. Эра
  4. Период
  5. Эпоха
  6. Возраст
  7. Хрон

Отличия от хроностратиграфии

Важно не путать геохронологические и хроностратиграфические единицы.[12] Геохронологические единицы - это периоды времени, поэтому правильно сказать, что Тиранозавр рекс жил во время позднего Меловой Эпоха.[13] Хроностратиграфические единицы являются геологическим материалом, поэтому также правильно сказать, что окаменелости этого рода Тиранозавр были обнаружены в верхнемеловой серии.[14] Таким же образом вполне возможно посетить месторождения верхне-меловой серии, такие как Адский ручей депозит, где Тиранозавр были найдены окаменелости, но, естественно, невозможно посетить позднюю меловую эпоху, поскольку это период времени.

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Cohen, K.M .; Finney, S .; Гиббард, П. (2015), Международная хроностратиграфическая карта (PDF), Международная комиссия по стратиграфии.
  2. ^ Дикин, А. П. 1995. Геология радиогенных изотопов. Кембридж, издательство Кембриджского университета. ISBN  0-521-59891-5
  3. ^ Фор, Г. 1986. Принципы изотопной геологии. Кембридж, издательство Кембриджского университета. ISBN  0-471-86412-9
  4. ^ Фор, Г., и Менсинг, Д. 2005. «Изотопы - принципы и приложения». 3-е издание. J. Wiley & Sons. ISBN  0-471-38437-2
  5. ^ Dalrymple, G.B .; Grove, M .; Lovera, O.M .; Харрисон, Т. М .; Hulen, J. B .; Ланфера, М.А. (1999). «Возраст и термическая история плутонического комплекса Гейзеры (фельзитовый блок), геотермальное поле Гейзеры, Калифорния: a 40Ar /39Исследование Ar и U – Pb ». Письма по науке о Земле и планетах. 173 (3): 285–298. Дои:10.1016 / S0012-821X (99) 00223-X.
  6. ^ Ludwig, K. R .; Ренне, П. Р. (2000). «Геохронология на палеоантропологической шкале времени». Эволюционная антропология. 9 (2): 101–110. Дои:10.1002 / (sici) 1520-6505 (2000) 9: 2 <101 :: aid-evan4> 3.0.co; 2-нед.. Архивировано из оригинал на 2013-01-05.
  7. ^ Ренне П. Р., Шарп В. Д., Дейно. А. Л., Орси Г. и Чиветта Л. 1997. 40Ar /39Ar, относящийся к исторической сфере: Калибровка против Плиния Младшего. Наука, 277, 1279-1280 «Архивная копия» (PDF). Архивировано из оригинал (PDF) на 2008-10-30. Получено 2008-10-25.CS1 maint: заархивированная копия как заголовок (ссылка на сайт)
  8. ^ Plastino, W .; Kaihola, L .; Bartolomei, P .; Белла, Ф. (2001). «Снижение космического фона при измерении радиоуглерода с помощью сцинтилляционной спектрометрии в подземной лаборатории Гран-Сассо» (PDF). Радиоуглерод. 43 (2A): 157–161. Дои:10.1017 / S0033822200037954. Архивировано из оригинал (PDF) на 2008-05-27.
  9. ^ Гнатышин Д., Кравчинский В.А., 2014. Палеомагнитное датирование: методы, программа MATLAB, пример. Тектонофизика, DOI: 10.1016 / j.tecto.2014.05.013 [1]
  10. ^ Brasier, M D; Сухов С.С. (1 апреля 1998 г.). «Падение амплитуды изотопных колебаний углерода в нижнем и среднем кембрии: данные по северу Сибири». Канадский журнал наук о Земле. 35 (4): 353–373. Дои:10.1139 / e97-122.
  11. ^ Демидов, И. (2006). «Выявление маркерного горизонта в донных отложениях Онежского перигляциального озера». Доклады наук о Земле. 407 (1): 213–216. Дои:10.1134 / S1028334X06020127. S2CID  140634223.
  12. ^ Дэвид Вайшампель: Эволюция и вымирание динозавров, 1996, Cambridge Press, ISBN  0-521-44496-9
  13. ^ Джулия Джексон: Глоссарий геологии, 1987, Американский геологический институт, ISBN  0-922152-34-9
  14. ^ Smith, J.B .; Lamanna, M.C .; Lacovara, K.J .; Додсон, Пул; Jnr, P .; Гигенгак Р. (2001). «Гигантский динозавр зауропод из мангровых зарослей верхнего мела в Египте». Наука. 292 (5522): 1704–1707. Дои:10.1126 / science.1060561. PMID  11387472. S2CID  33454060.

дальнейшее чтение

  • Смарт П.Л. и Фрэнсис П.Д. (1991), Методы четвертичного датирования - руководство пользователя. Техническое руководство Ассоциации четвертичных исследований № 4 ISBN  0-907780-08-3
  • Лоу, Дж. Дж., И Уокер, М.Дж. (1997), Реконструкция четвертичной среды (2-е издание). Издательство Longman ISBN  0-582-10166-2
  • Маттинсон, Дж. М. (2013), Революция и эволюция: 100 лет U-Pb геохронологии. Элементы 9, 53-57.
  • Библиография по геохронологии Обсуждение: Архив Источников

внешняя ссылка