Geochronology

Radiometrische dateringEdit

Door de hoeveelheid radioactief verval van een radioactieve isotoop met een bekende halveringstijd te meten, kunnen geologen de absolute ouderdom van het moedermateriaal vaststellen. Een aantal radioactieve isotopen wordt voor dit doel gebruikt, en afhankelijk van de snelheid van verval, worden zij gebruikt voor het dateren van verschillende geologische perioden. Langzamer vervallende isotopen zijn bruikbaar voor langere perioden, maar minder nauwkeurig in absolute jaren. Met uitzondering van de radiokoolstofmethode zijn de meeste van deze technieken eigenlijk gebaseerd op het meten van een toename in de abundantie van een radiogeen isotoop, dat het vervalproduct is van het radioactieve moederisotoop. Twee of meer radiometrische methoden kunnen in combinatie worden gebruikt om robuustere resultaten te verkrijgen. De meeste radiometrische methoden zijn alleen geschikt voor de geologische tijd, maar sommige, zoals de radiokoolstofmethode en de 40Ar/39Ar dateringsmethode, kunnen worden uitgebreid tot de tijd van het vroege menselijke leven en tot de opgetekende geschiedenis.

Enkele van de meest gebruikte technieken zijn:

• Radiokoolstofdatering. Deze techniek meet het verval van koolstof-14 in organisch materiaal en kan het best worden toegepast op monsters die jonger zijn dan ongeveer 60.000 jaar.
• Uranium-looddatering. Deze techniek meet de verhouding van twee loodisotopen (lood-206 en lood-207) tot de hoeveelheid uranium in een mineraal of gesteente. Deze methode, die vaak wordt toegepast op het sporenmineraal zirkoon in stollingsgesteenten, is een van de twee meest gebruikte (samen met argon-argon datering) voor geologische datering. Monaziet geochronologie is een ander voorbeeld van U-Pb datering, in het bijzonder gebruikt voor het dateren van metamorfisme. Uranium-lood datering wordt toegepast op monsters ouder dan ongeveer 1 miljoen jaar.
• Uranium-thorium datering. Deze techniek wordt gebruikt om speleothemen, koralen, carbonaten en fossiele beenderen te dateren. Het bereik is van een paar jaar tot ongeveer 700.000 jaar.
• Kalium-argon datering en argon-argon datering. Deze technieken dateren metamorfe, stollingsgesteenten en vulkanische gesteenten. Zij worden ook gebruikt om vulkanische aslagen te dateren binnen of boven paleoantropologische vindplaatsen. De jongere limiet van de argon-argon methode is een paar duizend jaar.
• Electron spin resonance (ESR) dating

Fission-track datingEdit

Cosmogenic nuclide geochronologyEdit

Een reeks verwante technieken voor het bepalen van de leeftijd waarop een geomorfisch oppervlak is ontstaan (blootstellingsdatering), of waarop vroegere oppervlakkige materialen werden begraven (begravingsdatering). Bij blootstellingsdatering wordt gebruik gemaakt van de concentratie van exotische nucliden (b.v. 10Be, 26Al, 36Cl) die worden geproduceerd door de wisselwerking van kosmische straling met aardse materialen als een benadering voor de leeftijd waarop een oppervlak, zoals een alluviale waaier, is ontstaan. Begravingsdatering gebruikt het differentiële radioactieve verval van 2 kosmogene elementen als een benadering voor de leeftijd waarop een sediment door begraving werd afgeschermd van verdere blootstelling aan kosmische straling.

Luminescentiedatering

Luminescentiedateringstechnieken nemen ‘licht’ waar dat wordt uitgezonden door materialen zoals kwarts, diamant, veldspaat en calciet. Vele soorten luminescentietechnieken worden in de geologie gebruikt, waaronder optisch gestimuleerde luminescentie (OSL), kathodoluminescentie (CL) en thermoluminescentie (TL). Thermoluminescentie en optisch gestimuleerde luminescentie worden in de archeologie gebruikt om ‘gebakken’ objecten zoals aardewerk of kookstenen te dateren en kunnen worden gebruikt om zandmigratie waar te nemen.

Incrementele dateringEdit

Incrementele dateringstechnieken maken het mogelijk jaar-voor-jaar jaarchronologieën te construeren, die vast kunnen zijn (d.w.z. gekoppeld aan de huidige dag en dus kalender- of sterrentijd) of zwevend.

• Dendrochronologie
• Ijskernen
• Lichenometrie
• Varven

Paleomagnetische dateringEdit

Een opeenvolging van paleomagnetische polen (gewoonlijk virtuele geomagnetische polen genoemd), waarvan de ouderdom reeds goed is bepaald, vormt een apparent polar wander path (APWP). Zo’n pad wordt geconstrueerd voor een groot continentaal blok. APWP’s voor verschillende continenten kunnen worden gebruikt als referentie voor nieuw verkregen polen voor gesteenten met onbekende ouderdom. Voor paleomagnetische datering wordt voorgesteld het APWP te gebruiken om een pool verkregen uit gesteenten of sedimenten van onbekende ouderdom te dateren door de paleopool te koppelen aan het dichtstbijzijnde punt op het APWP. Er zijn twee methoden van paleomagnetische datering voorgesteld: (1) de hoekmethode en (2) de rotatiemethode. De eerste methode wordt gebruikt voor de paleomagnetische datering van gesteenten binnen hetzelfde continentale blok. De tweede methode wordt gebruikt voor de geplooide gebieden waar tektonische rotaties mogelijk zijn.

MagnetostratigrafieEdit

Magnetostratigrafie bepaalt de ouderdom aan de hand van het patroon van magnetische polariteitszones in een reeks bedekte sedimentaire en/of vulkanische gesteenten door vergelijking met de magnetische polariteitstijdschaal. De polariteitstijdschaal is eerder bepaald door datering van magnetische anomalieën op de zeebodem, radiometrische datering van vulkanische gesteenten binnen magnetostratigrafische secties, en astronomische datering van magnetostratigrafische secties.

ChemostratigrafieEdit

Globale trends in isotopensamenstellingen, met name koolstof-13 en strontium isotopen, kunnen worden gebruikt om strata te correleren.

Correlatie van markeringshorizontenEdit

Tefrahorizonten in Zuid-Centraal IJsland. De dikke en licht- tot donkergekleurde laag ter hoogte van de handen van de vulkanoloog is een markeringshorizont van rhyolitische tot basaltische tefra van Hekla.

Markeringshorizonten zijn stratigrafische eenheden van dezelfde ouderdom en van zo’n kenmerkende samenstelling en verschijningsvorm, dat ondanks hun aanwezigheid op verschillende geografische plaatsen, er zekerheid bestaat over hun ouderdomsequivalentie. Fossiele faunale en florale assemblages, zowel marien als terrestrisch, vormen kenmerkende markerhorizonten. Tefrochronologie is een methode voor de geochemische correlatie van onbekende vulkanische as (tefra) met geochemisch gevingerprinte, gedateerde tefra. Tefra wordt ook vaak gebruikt als dateringsinstrument in de archeologie, aangezien de data van sommige erupties goed zijn vastgesteld.

Geologische hiërarchie van chronologische periodiseringEdit

Geochronologie: Van groot naar klein:

1. Supereon
2. Eon
3. Era
4. Periode
5. Epoch
6. Age
7. Chron