Geokronologi

Den aktuella versionen av sidan har ännu inte granskats av erfarna bidragsgivare och kan skilja sig väsentligt från versionen som granskades den 1 januari 2020; kontroller kräver 3 redigeringar .

Geokronologi (från annan grekisk γῆ  - jord + χρόνος  - tid + λόγος  - ord, lära) - en uppsättning metoder för att bestämma den absoluta och relativa åldern för stenar eller mineraler . Bland uppgifterna för denna vetenskap är bestämning av jordens ålder som helhet. Från dessa positioner kan geokronologi betraktas som en del av allmän planetologi . Det särskiljs dock som en separat vetenskap.

Historik

År 1658 publicerade den irländska anglikanske ärkebiskopen James Ussher The  Annals of the Old Testament from the Beginning of the World , där han, baserat på sin studie av Bibeln, fastställde datumet för världens skapelse till den 23 oktober 4004 f.Kr. e. Detta datum har blivit föremål för många teologiska kontroverser, och därefter ett populärt citat för religionskritiker, men Ashshers arbete är anmärkningsvärt som ett av de första försöken att bestämma jordens ålder med hjälp av relativt strikta metoder ("direkta eller indirekta synkroniseringar med romerska datum").

På 1700-talet hade ingen ännu tänkt på "stenarnas ålder" [1] , men metoderna för framtida vetenskap utvecklades redan av amatörgeologer. Så här var Nicholas Steno [2] den förste att formulera (1669) den ståndpunkt som för närvarande spelar rollen som en lag: i avsnittet återspeglar normalt förekommande avlagringar sekvensen av geologiska händelser, även om begreppet "normalt förekommande" är inte exakt formulerad. Kärnan i den stratigrafiska metoden ligger i det faktum att bergarternas relativa ålder bestäms av platsen där ett eller annat lager eller lager förekommer i jordskorpan . Men under tektoniska processer , när jordskorpan börjar röra sig, är det omöjligt att bestämma bergarternas relativa ålder. Den stratigrafiska metoden är endast tillämplig på sedimentära bergarter med sin lugna förekomst.

William Smith (1769–1839) bestämde graden av koevalens av bergskikt från fossiler som kallas guidefossiler ( paleontologisk metod ). Dessa frågor togs också upp tidigare av M. V. Lomonosov (1763) [3] .

Vidareutveckling av metoder för att bestämma ålder förlitade sig initialt endast på analys av olika fossiler. Men de gjorde det möjligt att endast bestämma den relativa åldern på stenar , det vill säga att ta reda på vilka av dem som är äldre. Utöver den paleontologiska metoden för att bestämma bergarternas relativa ålder, finns det även en radioaktiv metod för att bestämma deras absoluta ålder [4] [5] .

Det var omöjligt att fastställa stenarnas absoluta ålder. Det är därför, fram till slutet av 1800-talet, uppskattningar av jordens ålder av olika vetenskapsmän varierade mycket. Så, Lord Kelvin publicerade 1868 en matematisk modell av jordens avkylning (som det visade sig senare, baserat på ett godtyckligt antagande om konstansen hos den jordiska substansens termiska ledningsförmåga ) och fick ett intervall på 20-400 miljoner år. En nära uppskattning från sedimentära studier gavs av geologen John Phillips (1860): 96 miljoner år; ungefär samma ålder som astronomer tillskrev solen. Den irländska matematikern och ingenjören John Perry 1895 kritiserade Kelvin-modellen och gav sin övre uppskattning av jordens ålder: 4 miljarder år [6] .

Fastställande av stenars absoluta ålder

Förutsättningen för att förändra situationen var upptäckten som den franske kemisten Antoine Henri Becquerel av misstag gjorde 1896 : "Becquerel-strålar", senare omdöpt till radioaktiv strålning av Marie Curie . Detta banade vägen för absoluta åldersbestämningar genom radioisotopdatering . Dess tillämpning är känd som nukleär eller absolut geokronologi. År 1907 genomförde Ernest Rutherford de första experimenten för att fastställa åldern på mineraler från uran och torium [7] baserat på teorin om radioaktivitet som han skapade tillsammans med Frederick Soddy . 1913 introducerade Soddy begreppet isotoper , vilket blev mycket viktigt för absoluta dateringsmetoder [8] . 1939 skapade Alfred Nier (Nier, Alfred Otto Carl, 1911-1994) de första ekvationerna för att beräkna ålder och använde masspektrometern för att separera isotoper. Sedan dess har kärngeokronologi blivit grunden för att bestämma sekvensen av geologiska händelser.

I Sovjetunionen var V. I. Vernadsky (1863-1945) initiativtagaren till radiogeologisk forskning . Hans åtaganden fortsattes av V. G. Khlopin (1890-1950), I. E. Starik (1902-1964), E. K. Gerling (1904-1985). Vid lösning av åldersrelaterade problem skapades olika metoder, bland annat studiet av isotoper Pb , K , Ar , Sr , Rb etc. Dessa metoder fick oberoende namn - uran-bly , bly-bly , kalium-argon [9] , rubidium-strontium [10] [11] . Dessa är de vanligaste metoderna (det finns ett antal andra). För att samordna geokronologisk forskning inrättades 1937 en kommission för att fastställa den absoluta åldern för geologiska formationer under USSR:s vetenskapsakademi . Samtidigt [12] utvecklades radiokolmetoden intensivt (tillämpbar inom 55 000 år), vilket lade en strikt grund i att datera kvartära avlagringar och utvecklingen av dendrokronologi . Andra metoder för radioaktiv åldersbestämning, till exempel xenon [13] , samarium - neodym (enligt 147 Sm → 143 Nd + He), rhenium - osmium , längs spår, självlysande , etc., används inte i stor utsträckning.

De genomförda studierna spelade en betydande roll för geologins utveckling. Det omedelbara resultatet av dessa studier var den första konstruktionen 1947 av engelsmannen Arthur Holmes (1890-1965) av en "allmän skala av geologisk ålder " [14] . Vidare förfinades det systematiskt; den förfinade geokronologiska skalan ges i många verk [15] .

Genom att använda bly-bly-metoden som utvecklats av Claire Patterson , var det 1956 möjligt att bestämma jordens ålder som 4,54 miljarder år (4,54⋅10 9 år ± 1%) [16] [17] [18] . Dessa data är baserade på radioisotopdatering av meteoritprover ( kondriter ) som bildades före början. Denna uppskattning har knappast förändrats sedan 1956.

Se även

Anteckningar

  1. ↑ Allt om jorden. Bestämning av stenars ålder. (inte tillgänglig länk) . Hämtad 17 april 2019. Arkiverad från originalet 22 april 2017. 
  2. ↑ Steno Nikolaus - artikel från Great Soviet Encyclopedia . 
  3. ↑ Lomonosov M.V. Om jordens lager och andra verk inom geologi. — M.-L.: Gosgeolizdat, 1949. 209 sid.
  4. ↑ Geologi: Absolut och relativ ålder för stenar . Hämtad 20 oktober 2014. Arkiverad från originalet 20 oktober 2014.
  5. ↑ Metoder för att bestämma åldern på stenar . Hämtad 10 mars 2018. Arkiverad från originalet 11 mars 2018.
  6. ↑ Livio, Mario, 2015 , kapitel 4, 5. Hur gammal är jorden?.
  7. ↑ Oleinikov A. N. Geokemisk klocka. L.: Nedra. 1987
  8. ↑ Arnold K. R., Ieva F. J., Bersma M. J. et al. Pris i kemi // Nobelpristagare : Encyclopedia = Nobelpristagare / Ed. T. Wasson. — M. : Framsteg, 1992 [1987]. — ISBN 5-01-002539-6 .
  9. ↑ G. J. Wasserburg et al., 1955; E.K. Gerling et al., 1955, 1957, 1961; G. Fore och D. Powell, 1974; A.S. Batyrmurzaev et al., 1982, etc.
  10. ↑ L. O. Nikolaysen, 1961; W. Compston, P.M. Jeffery, 1959, 1961, 1962; E. Yeager, 1964, 1984; och så vidare.
  11. ↑ Yu. A. Shukolyukov och andra. Grafiska metoder för isotopgeologi. Moskva: Nauka, 1974
  12. ↑ 1946 föreslog den amerikanske fysikaliska kemisten Willard Libby en metod för att bestämma åldern på biologiska lämningar, föremål och material av biologiskt ursprung genom att mäta innehållet av den radioaktiva isotopen 14 C i förhållande till stabila kolisotoper (Nobelpriset i kemi, 1960) ).
  13. ↑ Shukolyukov Yu. A. Xenonisotopes in monazites .// Geochemistry, 1963, 6, s. 549 - 551
  14. ↑ Oleinikov A. N. Geokemisk klocka. L.: Nedra. 1987.
  15. ↑ Se till exempel Koronovsky N.V. Allmän geologi. M.: KDU, 2006. ISBN 5-98227-075-X
  16. ↑ Jordens ålder . US Geological Survey (1997). Hämtad: 2010-20-12. Arkiverad från originalet den 22 augusti 2011.
  17. ↑ Dalrymple, G. Brent. The age of the Earth in the twentieth century: a problem (mestadels) löst  (engelska)  // Special Publications, Geological Society of London: journal. - 2001. - Vol. 190 . - S. 205-221 . - doi : 10.1144/GSL.SP.2001.190.01.14 .
  18. ↑ Manhes, Gérard; Allègre, Claude J.; Dupre, Bernard; och Hamelin, Bruno. Blyisotopstudie av grundläggande-ultrabasiska skiktade komplex: Spekulationer om jordens ålder och primitiva mantelegenskaper  //  Earth and Planetary Science Letters, Elsevier BV: journal. - 1980. - Vol. 47 . - s. 370-382 . - doi : 10.1016/0012-821X(80)90024-2 . — .

Länkar

  Gå till Wikidata-objektet  Ordböcker och uppslagsverk
I bibliografiska kataloger
 Geologi
teoretisk
Dynamisk
historisk
Applicerad
Övrig
Kategori Geologi
 Sedimentära stenar
Sediment och formationer
Processer
Andra villkor
Vetenskapliga riktningar
Kategori Litologi
 Jorden
Jordens historia Planeten jorden
Jordens fysiska egenskaper
Jordens skal
Geografi
och geologi
Miljö
se även
  • Kategori " Natur "
  • Portal "Science"