vârsta geologică
geologic, vârsta geologică a obiectului determină vârsta relativă a diferitelor obiecte geologice sau ca timpul (în ani), care a trecut de la formarea sa.
Determinarea vârstei geologice relative stratificat (straturi suprapuse) de roci se face prin compararea lor cu complexul depozitelor luate ca unitățile standard ale scalei generale stratigrafic și atribuindu-le numele unității de scara timpului geologic respectiv. Precizia determinării vârstei geologice relativă - perioada de monitorizare, epoca, sec. Atunci când depozitele de comparare sunt utilizate în principal metoda paleontologice: roci care conțin aceleași fosile de organisme, sunt considerate de aceeași vârstă. O altă metodă - paleomagnetice (prin magnetizarea rezidual a mineralelor feromagnetice), deosebit de util pentru formațiunile eruptive ale fundului oceanului; Determinarea Vârsta se face pe magnetostratigraphic și dezvoltat pe scări sale baze magnitogeohronologicheskoy (a se vedea Magnetostratigraphy). geologice de vârstă roci intruziv relativă și alte formațiuni geologice laminate este determinată de raportul dintre straturile de rocă stratificat, a cărui vârstă este determinată.
Metode de determinare a vârstei geologice izotopică (utilizat anterior termenul „datarea absolută“ și „vârsta geologică radiologice“, in functie de majoritatea cercetătorilor, au pierdut valoarea lor) se bazează pe descompunerea radioactivă a izotopilor efecte instabile ale unor elemente chimice, a căror viteză este constantă și bine cunoscută. Vârsta izotop geologică a rocii este determinată în diferite moduri. Primul grup de tehnici de izotopi - raportul dintre concentrațiile atomice ale filialei radiogenică (Dt) și părintele radioactiv (Mt) izotopilor:
unde λM - rata constanta de degradare a izotopului părinte. Folosind izotopi radioactivi de transformare diferite:
238 U → 206 Pb, 235 U → 207 Pb 232 Th → 208 Pb, 147 Sm → 143 Nd (α-descompunere);
87 Rb → 87 Sr, 187 Re → 187 Os, 176 Lu → 176 Hf, K → 40 40 Ca (ßdescompunere);
130 Te → 130 Xe (2β-descompunere); 40 40 K → Ar (K-capture);
238 U → 136 Xe
și altele. Acești izotopi radioactivi au foarte mult timp de înjumătățire, astfel încât aceste metode sunt folosite pentru intalniri de minerale principale și accesorii (impuritate), sedimentare, magmatice și roci metamorfice variind de la zeci de mii până la câteva miliarde de ani (adică, cele mai vechi roci de pământ), cu probabil eroare de până la câteva zecimi de procent. Trebuie avut în vedere faptul că elementul de captare poate să apară în timpul minerale radioactive cristalizare care conține același izotopul ca și copilul radiogenic. Acest lucru ar putea duce la o supraestimare a vârstei geologice datând din minerale. Pentru a exclude supraestimarea vârstei geologice și ajustarea pentru izotopul capturat folosit bine-cunoscutele legi ale evoluției compoziției medii izotopică a elementelor de scoarța și mantaua pământului; folosind elementul compoziție izotopică capturat la cristalizarea syngenetic, dar minerale non-radioactive în care este aceeași ca și în mineralele radioactive studiate; determinarea compoziției izotopice a elementelor prinse metode izocrone grafice. Pe de altă parte, o scurtă poate avea loc în cazul istoriei geologice minerale și / sau piatră, în care oamenii muta sau ei sunt aduși în afara izotopi radioactivi sau radiogenice (în aceste cazuri are loc supraestimarea sau subestimarea ere geologice măsurate). Pentru a explica migrarea izotopilor utilizați modelul geochimică, inclusiv modele grafice ale U-Pb si metoda Rb-Sr pentru a determina formarea ca vârsta de roci și minerale, precum și în timpul conversiei lor. Alte modele utile pentru K-Ar și metodele U-Xe (produsul de dezintegrare radioactivă este gazos) a studiat minerale iradiate cu neutroni într-un reactor nuclear, în care acestea sunt formate izotopi artificiali ai aceluiași element căruia îi aparține și izotopul radiogenic; raportul dintre izotopi radiogenice și concentrațiile artificiale sunt calculate „imbatraneste„, spectrele și pe ele sunt adevărate vârsta geologică izotopic, chiar și în cazul unei pierderi semnificative de gaze radiogenice pentru istoria geologică.
Al doilea grup de metode pentru determinarea vârstei geologice izotopice se bazează pe încălcarea diferitelor procese geologice ale stării dinamice a echilibrului radioactiv între cantitățile de izotopi radioactivi produse într-una dintre celelalte familii de U radioactive și Th. Pentru acest grup de metode includ izotop 234 U, 210 Pb, 234 U / 238 U, 230 Th / 232 Th, 230 Th / 231 Pa, etc. Principalele obiecte izotop datare -. Metalifere alte sedimente ocean fund chemogenic depozite carbonatice lacuri saliferous straturi, oase de animale fosile, roci vulcanice tinere, etc. gama este determinata de varsta izotopice - de la câteva sute la câteva milioane de ani .; eroare probabilă de câteva procente.
Al treilea grup de metode de determinare a vârstei geologice izotopică folosește reacția dezintegrare radioactivă a izotopilor 3 A, 10 Be, 14 C, 26 Al, 32 Si, 36 C1, 39 Ar, 53 Mn, 59 Ni, 81 Kr, care sunt generate în diferite obiecte geologice situate în radiații cosmice (perioada de înjumătățire a izotopilor cosmogenic de la 3,7 milioane de ani până la aproximativ 270 de ani). (? ΛI I0) vârsta Geologic se calculează prin raportul de activitate [dezintegrări sau numere (λI · I)] în mineral sau în rocă inițial și sfârșitul (λI It?) Times:
unde λI - viteză constantă degradare, și I - atomic concentrare izotopul cosmogenic. Pentru cei mai mulți dintre izotopii origine cosmogenic pentru activitatea inițială acceptată o valoare numerică egală cu rata actuală de generare a radiației cosmice. Radiocarbon izotop cosmogenic la 14 C ca activitatea inițială ia valoare determinată experimental care a existat în epoca preindustriala (de exemplu, activitatea radiocarbon în lemnul de copaci, care a crescut de mai multe mii de ani în urmă). Acest lucru este cauzat de distorsiuni în ultimii 150 de ani, concentrația atomică de radiocarbon datorită atmosferei carbon antic lipsit 14 C, cu produse de ardere a combustibililor fosili, precum și intrarea în atmosferă de carbon îmbogățit izotop radioactiv 14 C, ca urmare a testelor nucleare și exploatarea energiei nucleare instalatii. Radiocarbon din scheletele de animale fosile, turbă, tineri vulcani. Pentru alți izotopi cosmogenic determina vârsta sedimente marine, noduli de mangan, cuarț venă, silice biogen, roci tinere vulcanice, gheață, și altele. Eroarea probabilă în determinarea izotopice izotopilor vârstă cosmogenic geologice variază de la câteva procente la 20%.
Al patrulea grup de metode de determinare a fenomenului izotopică geologic foloseste radiatii deteriorarea structurii cristaline a mineralelor sub influența radiațiilor radioactive. Cel mai important dintre ele - metoda de piste fragment de uraniu de fisiune - se bazează pe faptul că spontane fisiune izotopul U 238 nuclee formate fragment pereche cu o energie cinetică în zeci de milioane de ori mai mare decât energia de legare a atomilor în rețeaua cristalină. Prin urmare, piesele de-a lungul traseului mișcării lor formează structura de violare a unei zone. Prelucrate lichide agresive minerale pot dizolva substanța acestor zone, ceea ce face fiecare dintre încălcările vizibile la microscop optic ca lungimea pistei - o pistă a fiecărui act de uraniu de fisiune. vârsta izotopică este definită de numărul de piese și concentrația de uraniu în minerale. Mai puțin fiabile și, prin urmare, metodele utilizate în mod obișnuit mai puțin bazate pe determinarea dozei de energie nucleară, mineralul acumulat în dezintegrarea izotopilor radioactivi în ea. La această doză, fie judecat de emisie a luminii atunci când mineralele încălzite (metoda termoluminiscentă), sau prin modificarea numărului de defecte de cristal, estimat prin rezonanță paramagnetică de electroni.
Există metode nonisotopic pentru determinarea vârstei geologice rocă în ani, pe baza proceselor geologice lungi periodice care au loc cu o durată cunoscută constantă și frecvență, de exemplu, varvohronologichesky - prin argile „centură“ acumulează în lacuri glaciare și având structura ritmica. Aceste metode au aplicabilitate limitată.
D. I. Panov (vârstă geologică relativă); Yu Shukolyukov (izotop de vârstă geologică).