Geochronology

Măsurând cantitatea de dezintegrare radioactivă a unui izotop radioactiv cu un timp de înjumătățire cunoscut, geologii pot stabili vârsta absolută a materialului parental. O serie de izotopi radioactivi sunt utilizați în acest scop și, în funcție de rata de dezintegrare, sunt utilizați pentru datarea diferitelor perioade geologice. Izotopii cu dezintegrare mai lentă sunt utili pentru perioade mai lungi de timp, dar mai puțin preciși în ceea ce privește anii absoluți. Cu excepția metodei radiocarbonului, majoritatea acestor tehnici se bazează de fapt pe măsurarea unei creșteri a abundenței unui izotop radiogenic, care este produsul de dezintegrare al izotopului radioactiv părinte. Două sau mai multe metode radiometrice pot fi utilizate împreună pentru a obține rezultate mai solide. Majoritatea metodelor radiometrice sunt adecvate doar pentru timpul geologic, dar unele, cum ar fi metoda radiocarbonului și metoda de datare 40Ar/39Ar, pot fi extinse până în timpul vieții umane timpurii și până în istoria înregistrată.

Câteva dintre tehnicile utilizate în mod obișnuit sunt:

• Datarea cu radiocarbon. Această tehnică măsoară dezintegrarea carbonului 14 în materia organică și poate fi aplicată cel mai bine la eșantioane mai tinere de aproximativ 60.000 de ani.
• Datarea cu uraniu-plumb. Această tehnică măsoară raportul dintre doi izotopi de plumb (plumb-206 și plumb-207) și cantitatea de uraniu dintr-un mineral sau o rocă. Aplicată adesea la oligoelementele de zirconiu din rocile igneice, această metodă este una dintre cele două cele mai frecvent utilizate (împreună cu datarea cu argon-argon) pentru datarea geologică. Geocronologia monazitului este un alt exemplu de datare U-Pb, utilizată în special pentru datarea metamorfismului. Datarea cu uraniu-plumb se aplică eșantioanelor mai vechi de aproximativ 1 milion de ani.
• Datarea cu uraniu-toriu. Această tehnică este utilizată pentru datarea speleotemelor, a coralilor, a carbonaților și a oaselor fosile. Intervalul său este de la câțiva ani până la aproximativ 700.000 de ani.
• Datarea cu potasiu-argon și datarea cu argon-argon. Aceste tehnici datează roci metamorfice, igneice și vulcanice. Ele sunt, de asemenea, utilizate pentru a data straturile de cenușă vulcanică din interiorul sau deasupra siturilor paleoantropologice. Limita mai tânără a metodei argon-argon este de câteva mii de ani.
• Datarea prin rezonanță de spin electronic (ESR)

Datarea cu urme de fisiuneEdit

Articol principal: Datarea cu urme de fisiune

Geocronologie cu nuclizi cosmogeniEdit

Articol principal: Datarea cu radionuclizi cosmogeni

O serie de tehnici înrudite pentru determinarea vârstei la care a fost creată o suprafață geomorfică (datarea prin expunere) sau la care au fost îngropate materialele foste de suprafață (datarea prin îngropare). Datarea prin expunere utilizează concentrația de nuclizi exotici (de exemplu, 10Be, 26Al, 36Cl) produși de razele cosmice care interacționează cu materialele terestre ca indicator al vârstei la care a fost creată o suprafață, cum ar fi un evantai aluvionar. Datarea prin îngropare utilizează dezintegrarea radioactivă diferențială a 2 elemente cosmogene ca indicator al vârstei la care un sediment a fost protejat prin îngropare de expunerea ulterioară la raze cosmice.

Datarea prin luminiscențăEdit

Tehnicile de datare prin luminiscență observă „lumina” emisă de materiale precum cuarțul, diamantul, feldspatul și calcitul. Multe tipuri de tehnici de luminescență sunt utilizate în geologie, inclusiv luminescența stimulată optic (OSL), catodoluminescența (CL) și termoluminescența (TL). Termoluminescența și luminescența stimulată optic sunt utilizate în arheologie pentru a data obiecte „arse”, cum ar fi ceramica sau pietrele de gătit, și pot fi folosite pentru a observa migrarea nisipului.

Datarea incrementalăEdit

Articolul principal: Datarea incrementală

Tehnicile de datare incrementală permit construirea de cronologii anuale an de an, care pot fi fixe (adică legate de ziua de azi și deci de timpul calendaristic sau sideral) sau flotante.

• Dendrocronologie
• Cartoane de gheață
• Lichenometrie
• Varve

Datarea paleomagneticăEdit

O secvență de poli paleomagnetici (de obicei numiți poli geomagnetici virtuali), care sunt deja bine definiți ca vârstă, constituie un traseu de rătăcire polară aparentă (APWP). O astfel de traiectorie este construită pentru un bloc continental mare. APWP pentru diferite continente pot fi folosite ca referință pentru polii nou obținuți pentru rocile cu vârstă necunoscută. Pentru datarea paleomagnetică, se sugerează utilizarea APWP pentru a data un pol obținut din roci sau sedimente de vârstă necunoscută, prin legarea paleotopului de cel mai apropiat punct de pe APWP. Au fost sugerate două metode de datare paleomagnetică: (1) metoda unghiulară și (2) metoda rotației. Prima metodă este utilizată pentru datarea paleomagnetică a rocilor din interiorul aceluiași bloc continental. A doua metodă este folosită pentru zonele pliate unde sunt posibile rotații tectonice.

MagnetostratigrafiaEdit

Articolul principal: Magnetostratigrafia

Magnetostratigrafia determină vârsta din modelul zonelor de polaritate magnetică dintr-o serie de roci sedimentare și/sau vulcanice așezate, prin comparație cu scara temporală a polarității magnetice. Scara de timp a polarității a fost determinată anterior prin datarea anomaliilor magnetice de pe fundul mării, prin datarea radiometrică a rocilor vulcanice din cadrul secțiunilor magnetostratigrafice și prin datarea astronomică a secțiunilor magnetostratigrafice.

ChemostratigrafiaEdit

Tendințele globale ale compozițiilor izotopice, în special ale izotopilor de carbon-13 și de stronțiu, pot fi folosite pentru a corela stratele.

Corelarea orizonturilor markerEdit

Orizonturi de tefra în sudul centrului Islandei. Stratul gros și de culoare deschisă spre întunecată de la înălțimea mâinilor vulcanologului este un orizont marker de tefra riolitică spre bazaltică de la Hekla.

Orizonii marker sunt unități stratigrafice de aceeași vârstă și cu o compoziție și un aspect atât de distincte, încât, în ciuda prezenței lor în diferite situri geografice, există certitudine cu privire la echivalența lor în funcție de vârstă. Ansamblurile fosile de faună și floră, atât marine, cât și terestre, alcătuiesc orizonturi marker distinctive. Tefrocronologia este o metodă de corelare geochimică a cenușii vulcanice necunoscute (tefra) cu tefra datată și amprentată geochimic. Tefra este, de asemenea, adesea folosită ca instrument de datare în arheologie, deoarece datele unor erupții sunt bine stabilite.

Ierarhia geologică a periodizării cronologiceEdit

Geocronologie: De la cel mai mare la cel mai mic:

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

.