Относительные знакомства - Relative dating
Относительные знакомства это наука об определении относительного порядка прошлых событий (т. е. возраста одного объекта по сравнению с другим) без обязательного определения их абсолютный возраст (т.е. предполагаемый возраст). В геологии камень или же поверхностные отложения, окаменелости и литологии можно использовать для сопоставления одного стратиграфическая колонка с другим. До открытия радиометрическое датирование в начале 20 века, что дало возможность абсолютное свидание, археологи и геологи используется относительная датировка определить возраст материалов. Хотя относительное датирование может только определить Последовательный порядок в котором произошла серия событий, а не когда они произошли, остается полезной техникой. Относительное свидание по биостратиграфия является предпочтительным методом в палеонтология и в некоторых отношениях более точен.[1] В Закон суперпозиции, который утверждает, что более старые слои будут глубже в месте, чем более поздние слои, был обобщенным результатом «относительного датирования», наблюдаемого в геологии с 17 века до начала 20 века.
Геология
Регулярный порядок появления окаменелостей в слоях горных пород был обнаружен около 1800 г. Уильям Смит. Копая Somerset Coal Canal на юго-западе Англии он обнаружил, что окаменелости всегда находятся в одном и том же порядке в слоях горных пород. Поскольку он продолжал свою работу в качестве инспектор, он обнаружил те же закономерности по всей Англии. Он также обнаружил, что некоторые животные были только в определенных слоях и что они были в одних и тех же слоях по всей Англии. Благодаря этому открытию Смит смог распознать порядок образования горных пород. Через шестнадцать лет после своего открытия он опубликовал геологическая карта Англии, показывая скалы разных геологическое время эпох.
Принципы относительного датирования
Методы относительного датирования были разработаны, когда геология впервые возникла как естественные науки в 18 веке. Геологи до сих пор используют следующие принципы как средство предоставления информации о геологической истории и времени геологических событий.
Униформизм
В принцип униформизма заявляет, что наблюдаемые геологические процессы, которые изменяют земную кору в настоящее время, работали во многом таким же образом на протяжении геологического времени.[2] Фундаментальный принцип геологии, выдвинутый шотландским врачом и геологом 18 века. Джеймс Хаттон, заключается в том, что «настоящее - ключ к прошлому». По словам Хаттона: «Прошлая история нашего земного шара должна быть объяснена тем, что, как мы видим, происходит сейчас».[3]
Навязчивые отношения
В принцип навязчивый отношения касается сквозных вторжений. В геологии, когда огненный вторжение прорезает формацию осадочная порода, можно определить, что магматическая интрузия моложе осадочной породы. Существует ряд различных типов вторжений, включая акции, лакколиты, батолиты, подоконники и дамбы.
Межсекторальные отношения
В принцип сквозных отношений относится к формированию недостатки и возраст эпизодов, через которые они проходят. Разломы моложе разрезаемых пород; соответственно, если обнаружен разлом, который проникает в некоторые образования, но не в те, что на его вершине, то вскрытые образования старше разлома, а те, которые не вскрыты, должны быть моложе разлома. Поиск ключевой кровати в этих ситуациях может помочь определить, является ли ошибка нормальная ошибка или ошибка тяги.[4]
Включения и компоненты
В принцип включений и компонентов объясняет, что с осадочными породами, если включения (или Clasts ) находятся в формации, то включения должны быть старше, чем формация, которая их содержит. Например, в осадочных породах гравий из более старого пласта обычно вырывается и включается в новый слой. Аналогичная ситуация с магматическими породами возникает при ксенолиты найдены. Эти инородные тела собираются как магма или потоки лавы и включаются, чтобы позже остыть в матрице. В результате ксенолиты старше породы, в которой они находятся.
Оригинальная горизонтальность
В принцип изначальной горизонтальности утверждает, что отложение отложений происходит по существу в виде горизонтальных пластов. Наблюдения за современными морскими и неморскими отложениями в самых разных средах подтверждают это обобщение (хотя перекрестность наклонная, габаритная ориентация крестовин горизонтальная).[4]
Суперпозиция
В закон суперпозиции утверждает, что слой осадочных пород в тектонически ненарушенной толщи моложе того, что находится под ним, и старше, чем слой над ним. Это связано с тем, что более молодой слой не может проскользнуть под ранее нанесенный слой. Единственное нарушение, которое испытывают слои, - это биотурбация, при которой животные и / или растения перемещают предметы в слоях. однако этого процесса недостаточно, чтобы позволить слоям изменить свое положение. Этот принцип позволяет рассматривать осадочные слои как форму вертикальной временной шкалы, частичную или полную запись времени, прошедшего от отложения самого нижнего слоя до отложения самого высокого слоя.[4]
Преемственность фауны
В принцип преемственности фауны основан на появлении окаменелостей в осадочных породах. Поскольку организмы существуют в один и тот же период времени во всем мире, их присутствие или (иногда) отсутствие может использоваться для определения относительного возраста формаций, в которых они обнаружены. Основываясь на принципах, изложенных Уильямом Смитом почти за сто лет до публикации Чарльз Дарвин с теория эволюции принципы преемственности были разработаны независимо от эволюционной мысли. Однако принцип становится довольно сложным, учитывая неопределенность окаменелости, локализацию типов окаменелостей из-за боковых изменений в среде обитания (фации изменения в осадочных толщах), и что не все окаменелости могут быть найдены в глобальном масштабе одновременно.[5]
Боковая непрерывность
В принцип боковой непрерывности заявляет, что слои осадок изначально расширяются в стороны во всех направлениях; другими словами, они непрерывны по бокам. В результате камни, которые в остальном похожи, но теперь разделены Долина или другой эрозионный можно предположить, что изначально она была непрерывной.
Слои осадка не растягиваются бесконечно; скорее, лимиты могут быть признаны и контролируются суммой и типом осадок доступны и размер и форма осадочный бассейн. Осадок по-прежнему будет транспортируется в область, и в конечном итоге будет депонированный. Однако слой этого материала станет тоньше по мере того, как количество материала уменьшается по мере удаления от источника.
Часто более крупнозернистый материал больше не может быть доставлен в какую-либо область, потому что транспортирующая среда не имеет достаточной энергии для переноса его в это место. Вместо этого частицы, которые оседают из транспортирующей среды, будут более мелкозернистыми, и будет происходить боковой переход от более крупнозернистого материала к более мелкозернистому. Поперечный разброс осадка в пределах слой известен как осадочные фации.
Если достаточно осадочный материал имеется, он будет откладываться вплоть до границ осадочного бассейна. Часто осадочный бассейн находится внутри горных пород, которые сильно отличаются от отложений, в которых боковые границы осадочного слоя будут отмечены резким изменением типа горных пород.
Включения магматических пород
Включения расплава представляют собой небольшие кусочки или «капли» расплавленной породы, которые заключены в кристаллах, которые растут в магмы эта форма Магматические породы. Во многом они аналогичны жидкие включения. Включения расплава обычно мелкие - большинство меньше 100 микрометры в поперечнике (микрометр составляет одну тысячную миллиметра, или примерно 0,00004 дюйма). Тем не менее они могут предоставить массу полезной информации. Используя микроскопические наблюдения и ряд химических микроанализ техники геохимики и магматические петрологи может получить полезную информацию из расплавных включений. Двумя наиболее распространенными видами использования расплавных включений являются изучение составов магм, присутствующих на ранних этапах истории конкретных магматических систем. Это связано с тем, что включения могут действовать как «окаменелости» - улавливать и сохранять эти ранние расплавы до того, как они будут изменены более поздними магматическими процессами. Кроме того, поскольку они улавливаются при высоких давлениях, многие включения расплава также предоставляют важную информацию о содержании летучих элементов (таких как H2O, CO2, S и Cl), которые приводят в движение взрывоопасные извержения вулканов.
Сорби (1858) был первым, кто задокументировал микроскопические включения расплава в кристаллах. Изучение включений расплава в последнее время было вызвано развитием сложных методов химического анализа. Ученые из бывшего Советского Союза проводят исследования расплавных включений в последующие десятилетия. Вторая Мировая Война (Соболев и Костюк, 1975) и разработали методы нагрева расплавных включений под микроскопом, так что изменения можно было непосредственно наблюдать.
Несмотря на свой небольшой размер, включения расплава могут содержать ряд различных компонентов, включая стекло (которое представляет собой магму, закаленную путем быстрого охлаждения), мелкие кристаллы и отдельный насыщенный паром пузырек. Они встречаются в большинстве кристаллов изверженных горных пород и часто встречаются в минералах. кварц, полевой шпат, оливин и пироксен. Формирование расплавных включений, по-видимому, является нормальной частью кристаллизации минералов внутри магм, и их можно найти как в вулканический и плутонический горные породы.
Включенные фрагменты
В закон включенных фрагментов это метод относительного датирования в геология. По сути, этот закон гласит, что Clasts в скале старше самой скалы.[6] Одним из примеров этого является ксенолит, являющийся фрагментом кантри-рок что попало в ход магма в результате остановка. Другой пример - это полученное ископаемое, который является ископаемое который был разрушен старым кровать и переотложили в более молодую.[7]
Это повторение Чарльз Лайель оригинальный принцип включений и компонентов из его 1830 по 1833 многотомник Принципы геологии, в котором говорится, что с осадочные породы, если включения (или обломки) находятся в формирование, то включения должны быть старше содержащего их пласта. Например, в осадочных породах это обычное явление для гравий из более старого пласта, который нужно вырвать и включить в новый слой. Аналогичная ситуация с Магматические породы возникает при обнаружении ксенолитов. Эти инородные тела собираются как магма или же потоки лавы, и включены, чтобы позже остыть в матрица. В результате ксенолиты старше породы, в которой они находятся ...
Планетология
Относительное датирование используется для определения порядка событий на Объекты Солнечной системы кроме Земли; в течение многих десятилетий, планетологи использовали его для расшифровки развития тел в Солнечная система, особенно в подавляющем большинстве случаев, когда у нас нет образцов поверхности. Применяются многие из тех же принципов. Например, если внутри кратер от удара, долина должна быть моложе кратера.
Кратеры очень полезны для относительного датирования; Как правило, чем моложе поверхность планеты, тем меньше на ней кратеров. Если долгосрочные скорости образования кратеров известны с достаточной точностью, можно применить грубые абсолютные даты, основанные только на кратерах; однако о скорости образования кратеров за пределами системы Земля-Луна известно мало.[8]
Археология
Методы относительного датирования в археология аналогичны некоторым из применяемых в геологии. Принципы типологии можно сравнить с биостратиграфическим подходом в геологии.
Смотрите также
Рекомендации
- ^ Стэнли, Стивен М. (1999). История системы Земля. Нью-Йорк: W.H. Фримен и компания. С. 167–169. ISBN 0-7167-2882-6.
- ^ Рейджер Хойкаас, Естественный закон и божественное чудо: принцип единообразия в геологии, биологии и теологии В архиве 2017-01-19 в Wayback Machine, Лейден: EJ Brill, 1963.
- ^ Левин, Гарольд Л. (2010). Земля сквозь время (9-е изд.). Хобокен, штат Нью-Джерси: Дж. Вили. п. 18. ISBN 978-0-470-38774-0.
- ^ а б c Олсен, Пол Э. (2001). "Принципы стратиграфии Стено". Динозавры и история жизни. Колумбийский университет. В архиве из оригинала 2008-05-09. Получено 2009-03-14.
- ^ Как рассказывается в Саймон Винчестер, Карта, изменившая мир (Нью-Йорк: HarperCollins, 2001), стр. 59–91.
- ^ Видеть "Скалы для чтения" Уэслианского университета " В архиве 2011-05-14 на Wayback Machine получено 8 мая 2011 г.
- ^ Д. Армстронг, Ф. Магглстон, Р. Ричардс и Ф. Стрэттон, OCR AS и A2 Geology, Pearson Education Limited, 2008 г., стр. 276 ISBN 978-0-435-69211-7
- ^ Хартманн, Уильям К. (1999). Луны и планеты (4-е изд.). Белмонт: издательская компания Wadsworth. п. 258. ISBN 0-534-54630-7.
Цитаты
- «Биостратиграфия: Уильям Смит». Понимание эволюции. 2009. Музей палеонтологии Калифорнийского университета. 23 января 2009 г. <http://evolution.berkeley.edu/evolibrary/article/0_0_0/history_11 >
- Монро, Джеймс С. и Рид Викандер. Изменяющаяся Земля: изучение геологии и эволюции, 2-е изд. Бельмонт: West Publishing Company, 1997. ISBN 0-314-09577-2