Geochronology

Radiometrisk dateringRedigera

Genom att mäta mängden radioaktivt sönderfall av en radioaktiv isotop med en känd halveringstid kan geologer fastställa modermaterialets absoluta ålder. Ett antal radioaktiva isotoper används för detta ändamål, och beroende på nedbrytningshastigheten används de för att datera olika geologiska perioder. Isotoper med långsammare sönderfall är användbara för längre tidsperioder, men mindre exakta i absoluta årtal. Med undantag för koldioximetoden bygger de flesta av dessa tekniker faktiskt på att mäta en ökning av förekomsten av en radiogen isotop, som är en sönderfallsprodukt av den radioaktiva moderisotopen. Två eller flera radiometriska metoder kan användas tillsammans för att uppnå mer tillförlitliga resultat. De flesta radiometriska metoder lämpar sig endast för geologisk tid, men vissa, t.ex. radiokarbonmetoden och 40Ar/39Ar-dateringsmetoden, kan utsträckas till tiden för människans tidiga liv och till den nedskrivna historien.

Några av de vanligaste metoderna är:

• Radiokoldatering. Denna teknik mäter sönderfallet av kol-14 i organiskt material och kan bäst tillämpas på prover som är yngre än cirka 60 000 år.
• Uran-bly-datering. Denna teknik mäter förhållandet mellan två blyisotoper (bly-206 och bly-207) och mängden uran i ett mineral eller en sten. Denna metod tillämpas ofta på spårmineralet zirkon i magmatiska bergarter och är en av de två vanligaste metoderna (tillsammans med argon-argon-datering) för geologisk datering. Monazitgeokronologi är ett annat exempel på U-Pb-datering, som används särskilt för att datera metamorfism. Uran-bly-datering tillämpas på prover som är äldre än cirka 1 miljon år.
• Uran-thorium-datering. Denna teknik används för att datera speleothemer, koraller, karbonater och fossila ben. Den sträcker sig från några få år till cirka 700 000 år.
• Kalium-argon-datering och argon-argon-datering. Dessa tekniker daterar metamorfa, magmatiska och vulkaniska bergarter. De används också för att datera vulkaniska asklager inom eller ovanpå paleoantropologiska platser. Den yngre gränsen för argon-argonmetoden är några tusen år.
• Elektronspinresonans (ESR)-datering

FissionsspårdateringRedigera

Kosmogen nuklidgeokronologiRedigera

En serie relaterade tekniker för att bestämma åldern då en geomorfisk yta skapades (exponeringsdatering), eller då tidigare ytmaterial begravdes (begravningsdatering). Exponeringsdatering använder koncentrationen av exotiska nuklider (t.ex. 10Be, 26Al, 36Cl) som produceras av kosmisk strålning som interagerar med material på jorden som ett mått på den ålder då en yta, t.ex. en alluvial fläkt, skapades. Begravningsdatering använder det differentiella radioaktiva sönderfallet av 2 kosmogena grundämnen som en approximation för den ålder då ett sediment avskärmades genom begravning från ytterligare exponering för kosmisk strålning.

LuminescensdateringRedigera

Luminescensdateringstekniker observerar det ”ljus” som sänds ut från material som kvarts, diamant, fältspat och kalcit. Många typer av luminescensmetoder används inom geologin, bland annat optiskt stimulerad luminescens (OSL), katodoluminescens (CL) och termoluminescens (TL). Termoluminescens och optiskt stimulerad luminescens används inom arkeologin för att datera ”brända” föremål som keramik eller kokstenar och kan användas för att observera sandmigration.

Inkrementell dateringRedigera

Inkrementella dateringstekniker gör det möjligt att konstruera år för år årliga kronologier, som kan vara fasta (dvs. kopplade till nutid och därmed kalender- eller siderisk tid) eller flytande.

• Dendrokronologi
• Isborrkärnor
• Lichenometri
• Varv

Paleomagnetisk dateringRedigera

En sekvens av paleomagnetiska poler (vanligen kallade virtuella geomagnetiska poler), som redan är väldefinierade i åldrarna, utgör en skenbar polarvandringsväg (APWP). En sådan bana konstrueras för ett stort kontinentalt block. APWP för olika kontinenter kan användas som referens för nyligen erhållna poler för bergarter med okänd ålder. För paleomagnetisk datering föreslås att man använder APWP för att datera en pol som erhållits från stenar eller sediment med okänd ålder genom att koppla paleopolen till den närmaste punkten på APWP. Två metoder för paleomagnetisk datering har föreslagits: (1) vinkelmetoden och (2) rotationsmetoden. Den första metoden används för paleomagnetisk datering av bergarter inom samma kontinentala block. Den andra metoden används för veckade områden där tektoniska rotationer är möjliga.

MagnetostratigrafiRedigera

Magnetostratigrafi bestämmer åldern från mönstret av magnetiska polaritetszoner i en serie lagrade sedimentära och/eller vulkaniska bergarter genom jämförelse med den magnetiska polaritetens tidsskala. Polaritetens tidsskala har tidigare bestämts genom datering av magnetiska anomalier på havsbotten, radiometrisk datering av vulkaniska bergarter inom magnetostratigrafiska sektioner och astronomisk datering av magnetostratigrafiska sektioner.

KemostratigrafiEdit

Globala trender i isotopsammansättningar, särskilt kol-13- och strontiumisotoper, kan användas för att korrelera lager.

Korrelation av markörhorisonterEdit

Tefrahorisonter på sydcentrala Island. Det tjocka och ljust till mörkt färgade lagret i höjd med vulkanologens händer är en markörhorisont av rhyolitisk till basaltisk tefra från Hekla.

Markörhorisonter är stratigrafiska enheter med samma ålder och med en så distinkt sammansättning och utseende att det, trots att de förekommer på olika geografiska platser, finns en visshet om att de är likvärdiga i ålder. Fossila fauna- och florasamlingar, både marina och terrestra, utgör utmärkande markörhorisonter. Tefrokronologi är en metod för geokemisk korrelation mellan okänd vulkanisk aska (tefra) och geokemiskt fingeravtryckt, daterad tefra. Tefra används också ofta som ett dateringsverktyg inom arkeologin, eftersom datumen för vissa utbrott är väletablerade.

Geologisk hierarki för kronologisk periodiseringRedigera

Geokronologi: Från största till minsta:

2. Supereon
3. Eon
4. Era
5. Period
6. Epok
7. Age
8. Chron