Geochronology

Datowanie radiometryczneEdit

Przez pomiar ilości rozpadu promieniotwórczego izotopu promieniotwórczego o znanym okresie połowicznego zaniku, geolodzy mogą ustalić bezwzględny wiek materiału macierzystego. Do tego celu wykorzystuje się szereg izotopów promieniotwórczych, które w zależności od szybkości rozpadu służą do datowania różnych okresów geologicznych. Wolniej rozpadające się izotopy są przydatne dla dłuższych okresów czasu, ale mniej dokładne w latach bezwzględnych. Z wyjątkiem metody radiowęglowej, większość z tych technik opiera się na pomiarze wzrostu liczebności izotopu radiogenicznego, który jest produktem rozpadu radioaktywnego izotopu macierzystego. W celu uzyskania bardziej wiarygodnych wyników można stosować dwie lub więcej metod radiometrycznych. Większość metod radiometrycznych jest odpowiednia tylko dla czasu geologicznego, ale niektóre, takie jak metoda radiowęglowa i metoda datowania 40Ar/39Ar, mogą być rozszerzone na czas wczesnego życia człowieka i zapisaną historię.

Niektóre z powszechnie stosowanych technik to:

• Datowanie radiowęglowe. Technika ta mierzy rozpad węgla-14 w materiale organicznym i może być najlepiej stosowana do próbek młodszych niż około 60 000 lat.
• Datowanie uranowo-ołowiowe. Technika ta mierzy stosunek dwóch izotopów ołowiu (ołów-206 i ołów-207) do ilości uranu w minerale lub skale. Często stosowana do śladowego minerału cyrkonu w skałach iglastych, metoda ta jest jedną z dwóch najczęściej stosowanych (wraz z datowaniem argonowo-argonowym) w datowaniu geologicznym. Geochronologia monacytu jest kolejnym przykładem datowania U-Pb, stosowanym w szczególności do datowania metamorfizmu. Datowanie uranowo-ołowiowe stosuje się do próbek starszych niż około 1 milion lat.
• Datowanie uranowo-torowe. Technika ta jest używana do datowania speleotemów, koralowców, węglanów i kości kopalnych. Jej zakres wynosi od kilku lat do około 700,000 lat.
• Datowanie potasowo-argonowe i argonowo-argonowe. Techniki te datują skały metamorficzne, iglaste i wulkaniczne. Są one również stosowane do datowania warstw popiołu wulkanicznego w obrębie lub nad stanowiskami paleoantropologicznymi. Młodsza granica metody argonowo-argonowej wynosi kilka tysięcy lat.
• Rezonans spinowo-elektronowy (ESR)

Datowanie śladów rozszczepieńEdit

Geochronologia nuklidów kosmogenicznychEdit

Seria powiązanych technik określania wieku, w którym powierzchnia geomorficzna została utworzona (datowanie ekspozycji), lub w którym wcześniej materiały powierzchniowe zostały zakopane (datowanie zakopania). Datowanie ekspozycyjne wykorzystuje koncentrację egzotycznych nuklidów (np. 10Be, 26Al, 36Cl) wytwarzanych przez promienie kosmiczne oddziałujące z materiałami ziemskimi jako przybliżony wskaźnik wieku, w którym powstała powierzchnia, taka jak fan aluwialny. Datowanie pochówku wykorzystuje zróżnicowany rozpad radioaktywny 2 pierwiastków kosmogenicznych jako wskaźnik wieku, w którym osad został odseparowany przez zakopanie od dalszego oddziaływania promieni kosmicznych.

Datowanie luminescencyjneEdit

Luminescencyjne techniki datowania obserwują „światło” emitowane z materiałów takich jak kwarc, diament, skaleń i kalcyt. Wiele rodzajów technik luminescencji jest wykorzystywanych w geologii, w tym optycznie stymulowana luminescencja (OSL), katodoluminescencja (CL) i termoluminescencja (TL). Termoluminescencja i optycznie stymulowana luminescencja są stosowane w archeologii do datowania „wypalanych” obiektów, takich jak ceramika lub kamienie kuchenne i mogą być wykorzystywane do obserwacji migracji piasku.

Datowanie przyrostoweEdit

Techniki datowania przyrostowego pozwalają na konstruowanie chronologii rocznych rok po roku, które mogą być stałe (tj. powiązane z dniem dzisiejszym, a więc z czasem kalendarzowym lub bocznym) lub zmienne.

• Dendrochronologia
• Rdzenie lodowe
• Likenometria
• Warfy

Datowanie paleomagnetyczneEdit

Sekwencja biegunów paleomagnetycznych (zwanych zwykle wirtualnymi biegunami geomagnetycznymi), których wiek jest już dobrze określony, stanowi pozorną ścieżkę wędrówki polarnej (APWP). Ścieżkę taką konstruuje się dla dużego bloku kontynentalnego. APWP dla różnych kontynentów mogą być wykorzystane jako odniesienie dla nowo uzyskanych biegunów dla skał o nieznanym wieku. W datowaniu paleomagnetycznym sugeruje się wykorzystanie APWP do datowania bieguna uzyskanego ze skał lub osadów o nieznanym wieku poprzez powiązanie paleopola z najbliższym punktem na APWP. Zaproponowano dwie metody datowania paleomagnetycznego: (1) metodę kątową i (2) metodę rotacyjną. Pierwsza metoda stosowana jest do datowania paleomagnetycznego skał znajdujących się wewnątrz tego samego bloku kontynentalnego. Druga metoda stosowana jest dla obszarów sfałdowanych, gdzie możliwe są rotacje tektoniczne.

MagnetostratygrafiaEdit

Magnetostratygrafia określa wiek na podstawie wzorca stref polaryzacji magnetycznej w serii zalegających skał osadowych i/lub wulkanicznych przez porównanie z skalą czasową polaryzacji magnetycznej. Skala czasowa biegunowości została wcześniej określona przez datowanie anomalii magnetycznych na dnie morza, datowanie radiometryczne skał wulkanicznych w sekcjach magnetostratygraficznych i astronomiczne datowanie sekcji magnetostratygraficznych.

ChemostratygrafiaEdit

Globalne trendy w składzie izotopowym, szczególnie izotopów węgla-13 i strontu, mogą być wykorzystane do korelacji warstw.

Korelacja horyzontów markerowychEdit

Horyzonty tefrowe w południowo-środkowej Islandii. Gruba i zabarwiona od jasnego do ciemnego warstwa na wysokości rąk wulkanologa to horyzont markerowy tefry ryolitowo-bazaltowej z Hekli.

Horyzonty markerowe to jednostki stratygraficzne o tym samym wieku i o tak charakterystycznym składzie i wyglądzie, że pomimo ich występowania w różnych miejscach geograficznych, istnieje pewność co do ich równoważności wiekowej. Kopalne zespoły faunistyczne i florystyczne, zarówno morskie, jak i lądowe, tworzą charakterystyczne poziomy znacznikowe. Tefrochronologia jest metodą geochemicznej korelacji nieznanego popiołu wulkanicznego (tefry) z datowaną tefrą o geochemicznych odciskach palców. Tefra jest również często używana jako narzędzie datowania w archeologii, ponieważ daty niektórych erupcji są dobrze ustalone.

Geologiczna hierarchia periodyzacji chronologicznejEdit

Geochronologia: Od największej do najmniejszej:

1. Supereon
2. Eon
3. Era
4. Period
5. Epoka
6. Wieki
7. Chron