Методы ядерной геохронологии

Методы ядерной геохронологии в наше время являются наиболее точными для определения абсолютного возраста горных пород, в основе которых лежит явление самопроизвольного превращения радиоактивного изотопа одного элемента в стабильный изотоп другого. Суть методов состоит в определении соотношений между количеством радиоактивных элементов и количеством устойчивых продуктов их распада в горной породе. По скорости распада изотопа, которая для определенного радиоактивного изотопа есть величина постоянная, количеству радиоактивных и образовавшихся стабильных изотопов, рассчитывают время, прошедшее с начала образования минерала.

Разработано большое число радиоактивных методов определения абсолютного возраста: свинцовый, калиево-аргоновый, рубидиево-стронциевый, радиоуглеродный и др. (выше установленный возраст Земли 4,6 млрд. лет не установлен с применением свинцового метода).

Проблемы возникают с калий-аргоновым методом, основанным на переходе нестабильного изотопа ⁴⁰К, при условии захвата электрона в стабильный ⁴⁰Аr или ⁴⁰Са, если при этом испускается отрицательно заряженная бета-частица (свободный электрон с большой скоростью). В результате термального прогрева породы часть аргона улетучивается и поэтому возраст породы как бы "омолаживается", фиксируя момент прогрева, но не время образования данной породы. Калий-аргоновый метод стал применяться одним из первых и именно ему мы обязаны в значительной мере шкалой геологического времени, хотя известны и многочисленные случаи ошибочных определений, нуждающихся в геологической корректировке.

Уран-свинцовый метод, как и рубидий-стронциевый, применяется для определения возраста в диапазоне от 100 млн. лет до 5 млрд. лет. При этом содержание изотопов устанавливается с помощью масс-спектрометров, где атомы изотопов, будучи пропущенными, в вакууме через магнитное поле, разделяются с учетом их относительной массы. Важное значение имеет взаимная проверка определений разными методами, данные которых в случае их совпадения лежат на кривой распада - "конкордии". Чтобы уменьшить вероятность ошибок определения возраста, его проводят по так называемым "валовым пробам", т.е. используя всю породу, а не какой-либо минерал отдельно, хотя последний способ также применяется.

Не радиологические методы уступают по точности ядерным. [6]

 

Не радиологические методы

Соляной метод был применен для определения возраста Мирового океана. Он основан на предположении, что воды океана были первоначально пресными, то, зная современное количество солей с континентов, можно определить время существования Мирового океана (97 млн. лет).

Седиментационный метод основан на изучении осадочных пород в морях. Зная объем и мощность морских отложений в земной коре в отдельных системах и объем минерального вещества, ежегодно сносимого в моря с континентов можно вычислить продолжительность их наполнения.

Биологический метод базируется на представлении о сравнительно равномерном развитии органического мира. Исходный параметр – продолжительность четвертичного периода 1,7 – 2 млн. лет.

Метод подсчета слоев ленточных глин, накапливающихся на периферии тающих ледников. Глинистые осадки откладываются зимой, а песчаные летом и весной, таким образом, каждая пара таких слоев результат годичного накопления осадков (последний ледник на Балтийском море прекратил свое движение 12 тысяч лет назад).

Распространенным видом озерно-ледниковых отложений являются ленточные глины, слагающие низкие и низменные равнины европейского Северо-Запада. Эти отложения хоть и богаты питательными веществами, но обладают плохой воздухо- и водопроницаемостью. В некоторые сезоны года здесь на поверхности или у поверхности могут скапливаться воды, которые в сочетании с плотностью тяжелых осадков создают условия плохой аэрации, затрудняют нормальное развитие корневых систем растений. В этих условиях формируются влажные и сырые сурамени (хвойный лес на относительно богатых почвах) и даже субори (многоярусные смешанные хвойно-лиственные насаждения) [4].

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

 

Опираясь на поставленные задачи, удалось раскрыть особенности относительного и абсолютного возраста горных пород, методы их определения и геохронологическую шкалу.

Различают относительный и абсолютный возраст горных пород. Определение относительного возраста пород – это установление, какие породы образовались раньше, а какие – позже. Под абсолютной геохронологии подразумевается, возраст образования какой-либо горной породы в астрономических единицах времени - годах, продолжительность которых признается абсолютной, неизменной в масштабе времени.

Таким образом, относительный и абсолютный возраст делится на ряд методов их определения: относительный определяется с помощью геолого-стратиграфических (стратиграфического, литологического, тектонического, геофизических) и биостратиграфических методов, а абсолютный определяется с помощью методов ядерной (или изотопной геохронологии) и не радиологических методов.

Определение возраста горных пород представляет собой важную и сложную проблему, решение которой позволяет установить продолжительность и последовательность геологических процессов.

 

Список используемой литературы

Опубликованная

1. Короновский Н.В., Якушова А.Ф. «Основы Геологии», Москва Высшая школа 1991, с 301-378.

2. Соколовский А.К., «Общая геология», Москва 2006, с 91-94

3. Якушова А.Ф., Хаин В. Е., Славин В.И., «Общая геология», издательство Московского университета 1988, с 36-37

4. Якушова А.Ф., Хаин В.Е., Славин В.И., «Общая геология», издательство Московского университета 1988, с 41-44

 

Интернет ресурсы

5. http://natura l science.ru/content/view/285/469/ -относительный возраст

6. http://naturalscience.ru/content/view/286/470/ -абсолютный возраст

7. http://biofile.ru/geo/1279.html -геохронологическая шкала

8. http://physiclib.ru/books/item/f00/s00/st015.shtml –сведения о развитии Земли