Daha çox

11.2: Mütləq Qaya Əsrləri - Yerşünaslıq


Əvvəlki dərsdə öyrəndik ki, indeks fosilləri və superpozisiya cisimlərin nisbi yaşını təyin etmək üçün təsirli metodlardır. Ancaq mütləq yaş bir maddənin (illərlə yaşı) çox daha böyük bir problemdir. Bunu həyata keçirmək üçün elm adamları ağac üzüklərindən tutmuş qayadakı radioaktiv maddələrin miqdarına qədər müxtəlif dəlillərdən istifadə edirlər.

Dərs Məqsədləri

  • Mütləq yaş və nisbi yaş arasındakı fərqi müəyyənləşdirin.
  • Mütləq tanışlığın dörd metodunu təsvir edin.
  • Radioaktivliyin nə olduğunu izah edin və radioaktiv çürüməyə nümunələr verin.
  • Radioaktiv materialların çürüməsinin bir cismin yaşını təyin etməyə necə kömək etdiyini izah edin.
  • Yarım ömrü və radioaktiv və qız materiallarının miqdarını nəzərə alaraq bir cismin yaşını təxmin edin.
  • Cisimlərin tarixçəsi üçün istifadə olunan dörd radioaktiv materialdan nümunə verin və hər birinin necə istifadə edildiyini izah edin.

Ağac üzükləri

Tropikdən kənar bölgələrdə, isti yay aylarında ağaclar soyuq qışa nisbətən daha sürətli böyüyür. Bu böyümə modeli dəyişkən açıq rəngli, aşağı sıxlıqlı "erkən ağac" və tünd, yüksək sıxlıqlı "gec ağac" zolaqları ilə nəticələnir. Hər qaranlıq zolaq bir qışı təmsil edir; üzükləri saymaqla ağacın yaşını tapmaq mümkündür (şəkil 11.22). Bir sıra böyümə halqalarının eni keçmiş iqlimlərə və meşə yanğınları kimi müxtəlif pozuntulara dair ipucları verə bilər. Quraqlıq və iqlimdəki digər dəyişikliklər ağacın normaldan daha yavaş və ya daha sürətli böyüməsinə səbəb olur ki, bu da ağac üzüklərinin genişliklərində görünür. Bu ağac üzük varyasyonları müəyyən bir bölgədə böyüyən bütün ağaclarda görünəcəkdir, buna görə elm adamları canlı və ölü ağacların böyümə üzüklərinə uyğun gələ bilər. Köhnə tikililərdən və qədim xarabalıqlardan çıxarılan kütüklərdən istifadə edərək elm adamları ağac üzüklərini müqayisə edərək son 2000 ildə davamlı bir ağac üzüklərinin qeydini yaratdılar. Bu ağac üzük qeydləri, iqlim dəyişikliyi rekordunun yaradılmasında və qədim tikililərin yaşının tapılmasında son dərəcə faydalı olduğunu sübut etdi.

Şəkil 11.22: Böyümə üzüklərini göstərən kəsik. Hər halqanın qalın, açıq rəngli hissəsi sürətli yaz və yay böyüməsini təmsil edir. Hər halqanın nazik və qaranlıq hissəsi yavaş payız və qış böyüməsini təmsil edir.

Buz özəyi və damarları

Başqa bir neçə proses, tanışlıq üçün istifadə edilə bilən fərqli illik təbəqələrin yığılması ilə nəticələnir. Məsələn, qışda qarın üstündə qaranlıq toz qatının toplanmasına imkan verən yay vaxtlarında daha az qar yağma meyli olduğu üçün qatlar buzlaqlarda əmələ gəlir (Şəkil 11.23). Bu naxışları öyrənmək üçün elm adamları buz təbəqələrinə dərin qazaraq yüz metr uzunluğunda nüvələr istehsal edir. Elm adamları bu buz nüvələrini təhlil edərək, iqlimin zamanla necə dəyişdiyini, həmçinin atmosfer qazlarının konsentrasiyasını ölçdülər. Ən uzun nüvələr yüz min il əvvələ uzanan qütb iqliminin bir qeydini yaratmağa kömək etdi.

Şəkil 11.23: İllik qatları göstərən buz nüvəsi bölməsi.

İllik təbəqələrin başqa bir nümunəsi göllərdə çöküntülərin çökməsidir, xüsusən də buzlaqların sonunda yerləşən göllərdə. Yayda buzlaqın sürətlə əriməsi qalın, qumlu çöküntü yatağı ilə nəticələnir. Bu qalın təbəqələr qışda çökən nazik, gildən zəngin qatlarla növbələşir. Nəticədə yaranan təbəqələr dəyişir, alimlərə keçmiş iqlim şəraiti haqqında ipuçları verin. Məsələn, xüsusilə isti bir yay ərimək buzlaqından çökən çox qalın bir qat qatına səbəb ola bilər. İncə dalğalar daha soyuq yazları göstərə bilər, çünki buzlaq o qədər ərimir və gölə o qədər çöküntü daşıya bilmir.

Yerin yaşı

Şəkil 11.24Lord Kelvin.

Ağac üzükləri və digər illik təbəqələr nisbətən son hadisələrin tarixi üçün faydalı olsa da, geniş geoloji zaman miqyasında çox istifadə edilmir. 18-ci və 19-cu əsrlərdə geoloqlar Yerin yaşını dolayı üsullarla qiymətləndirməyə çalışdılar. Məsələn, geoloqlar, axının nə qədər mövcud olduğunu hesablamaq üçün axınların nə qədər sürətlə çökdüyünü ölçdülər. Təəccüblü deyil ki, bu metodlar bir neçə milyon ildən “kvadrilyon illərə” qədər çılpaq şəkildə fərqli təxminlərlə nəticələndi. Yəqin ki, bu təxminlərdən ən etibarlısı, qabıqlı ilk heyvanların meydana çıxmasından 240 milyon il keçdiyini təxmin edən İngilis geoloq Charles Lyell tərəfindən istehsal edilmişdir. Bu gün elm adamları onun təxmininin çox gənc olduğunu bilirlər; bunun təxminən 530 milyon il əvvəl baş verdiyini bilirik.

1892-ci ildə William Thomson (sonralar Lord Kelvin olaraq bilinir) Yerin yaşını sistematik bir şəkildə hesabladı (şəkil 11.24). Yerin zamanla sabit bir şəkildə soyuduğu ərimiş bir qaya topu kimi başladığını güman etdi. Bu fərziyyələrdən, dünyanın 100 milyon yaşında olduğunu hesabladı. Bu təxmin geoloji mütəxəssislərə və Charles Darwinin təkamül nəzəriyyəsinin tərəfdarlarına bir zərbə oldu, bu da köhnə bir Yer kürəsinin təkamülün baş verməsi üçün vaxt ayırmasını tələb etdi.

Tomsonun hesablamaları, tezliklə 1896-cı ildə radioaktivlik aşkar edildikdə səhv olduğu göstərildi. Radioaktivlik müəyyən atomların daha yüngül atomlara çürümək və bu müddətdə enerji yayma meylidir. Yerin daxili hissəsindəki radioaktiv materiallar davamlı bir istilik mənbəyi təmin edir. Radioaktiv çürümədən istifadə edərək Yerin yaşı hesablamaları, Yerin həqiqətən Tomsonun hesabladığından çox daha qədim olduğunu göstərdi.

Radioaktiv çürümə

Radioaktiv materialların kəşfi Tomsonun Yerin yaşı ilə bağlı qiymətləndirməsini təkzib etdi. Bir qayanın mütləq yaşını tapmaq üçün bir yol təqdim etdi. Bunun necə edildiyini anlamaq üçün atomlarla bağlı bəzi həqiqətləri nəzərdən keçirmək lazımdır.

Atomlar üç hissəcikdən ibarətdir: protonlar, neytronlar və elektronlar. Protonlar və neytronlar nüvədə yerləşir, elektronlar nüvənin ətrafında dövr edir. Protonların sayı hansı elementi araşdırdığınızı müəyyənləşdirir. Məsələn, bütün karbon atomlarında altı proton, bütün oksigen atomlarında səkkiz proton və qızılın bütün atomlarında 79 proton var. Bununla yanaşı, neytronların sayı dəyişkəndir. Fərqli sayda neytrona sahib bir elementin atomu izotop bu elementin. Məsələn, karbon-12 izotopu nüvəsində 6 neytron, karbon izotopu-13 isə 7 neytron var.

Bəzi izotoplar radioaktivbu, qeyri-sabit olduqlarını və çürümək ehtimalı olduğunu göstərir. Bu, atomun özbaşına qeyri-sabit formadan sabit formaya keçəcəyi deməkdir. Geoloqların süxurları necə təyin edə biləcəyi ilə əlaqəli iki nüvə çürüməsi mövcuddur (Cədvəl (11.1):

HissəcikTərkibiNüvə üzərində təsiri
Alfa2 proton, 2 neytronNüvədə iki az proton və iki az neytron var.
Beta1 elektronBir neytron, bir proton və bir elektron meydana gətirmək üçün çürüyür, bu da yayılır.

Bir element bir alfa hissəciyini itirərək çürüyərsə, 2 proton və 2 neytron itirəcəkdir. Bir atom bir beta hissəcik itirərək çürüyürsə, yalnız bir elektron itirir.

Bəs bunun Yerin yaşı ilə nə əlaqəsi var? Radioaktiv çürümə nəticədə stabilin əmələ gəlməsi ilə nəticələnir qızı məhsulları. Radioaktiv materiallar məlum nisbətlərdə çürüyür. Zaman keçdikcə radioaktiv izotopların nisbəti azalacaq və qız izotoplarının nisbəti artacaq. Radioaktiv izotopların nisbəti nisbətən yüksək olan bir qaya, ehtimal ki, çox gəncdir, qız məhsulları nisbəti yüksək olan bir qaya, çox güman ki.

Alimlər radioaktiv çürümənin nisbətini bir vahidlə ölçürlər yarı həyat. Radioaktiv maddənin yarım ömrü, orta hesabla, atomların yarısının çürüməsi üçün lazım olan müddətdir. Məsələn, bir il yarım ömrü olan bir radioaktiv maddə təsəvvür edin. Qaya əmələ gələndə müəyyən miqdarda radioaktiv atom olur. Bir il sonra (bir yarım ömür), radioaktiv atomların yarısı çürüdü və sabit qız məhsulları əmələ gətirdi və radioaktiv atomların 50% -i qaldı. Bir il sonra (iki yarım ömür) qalan radioaktiv atomların yarısı çürüdü və radioaktiv atomların% 25-i qaldı. Üçüncü ildən sonra (üç yarım ömür), radioaktiv atomların% 12,5-i qalır. Dörd il sonra (dörd yarım ömür), radioaktiv atomların 6,25% -i, 5 ildən sonra (beş yarım ömür) isə radioaktiv atomların yalnız 3,125% -i qalır.

Radioaktiv materialının yarım illik ömrü olan və% 3.125 radioaktiv atomu və% 96.875 qız atomunu ölçən bir qaya tapsanız, maddənin 5 yaşında olduğunu düşünə bilərsiniz. Radioaktiv materialların çürüməsini bir qrafiklə göstərmək olar (şəkil 11.25). Radioaktiv atomların% 75-i qalan bir qaya tapsanız, təxminən neçə yaşındadır?

Şəkil 11.25: Bir il yarım ömrü olan xəyali bir radioaktiv maddənin çürüməsi.

Qayaların radiometrik görüşməsi

Müddətində radiometrik görüşmə, süxurların və digər materialların tarixini müəyyənləşdirmək üçün bir neçə izotop istifadə olunur. Bir neçə fərqli izotopdan istifadə etmək alimlərə hesabladıqları yaşların dəqiqliyini yoxlamağa kömək edir.

Karbon tanışlığı

Yer atmosferində üç karbon izotopu var. Karbon-12 sabitdir və atmosfer karbonunun 98,9% -ni təşkil edir. Karbon-13 də sabitdir və atmosfer karbonunun 1,1% -ni təşkil edir. Karbon-14 radioaktivdir və az miqdarda tapılır. Karbon-14 kosmik şüalar azot atomları ilə qarşılıqlı əlaqədə olduqda atmosferdə təbii olaraq istehsal olunur. Hər hansı bir zamanda atmosferdə istehsal olunan karbon-14 miqdarı zamanla nisbətən sabit olmuşdur.

Radioaktiv karbon-14 beta hissəcik sərbəst buraxaraq sabit azot-14-ə çürüyür. Azot atomları atmosferə itirilir, lakin karbon-14 parçalanma miqdarı, radioaktiv karbon-14 ilə sabit karbon-12 nisbətini ölçməklə qiymətləndirilə bilər. Bir maddə yaşlandıqca nisbi karbon-14 azalır.

Fotosintez prosesi zamanı karbon bitkilər tərəfindən atmosferdən çıxarılır. Heyvanlar bitki və ya bitki yeyən digər heyvanları yeyəndə bu karbonu istehlak edirlər. Bu səbəbdən karbon-14 tarixi bitki və heyvan qalıqlarını tarixləndirmək üçün istifadə edilə bilər. Buna köhnə bir binanın ağacları, sümüklər və ya odun çuxurundan küllər aiddir. 100 ilə 50.000 yaş arasındakı materialların yaşını tapmaq üçün karbon tarixi təsirli bir şəkildə istifadə edilə bilər.

Kalium-Arqon görüşməsi

Potasyum-40, argon-40-a parçalanaraq yarım ömrü 1,26 milyard ildir. Arqon qaz olduğu üçün ərimiş magma və ya lavadan qaça bilər. Bu səbəbdən, ehtimal ki, potasyum-40-ın çürüməsi nəticəsində əmələ gələn bir kristalda olan hər hansı bir argon. Potasyum-40-ın argon-40-a nisbətinin ölçülməsi nümunənin yaşını yaxşı qiymətləndirəcəkdir.

Kalium, feldispat, mika və amfibol kimi bir çox minerallarda rast gəlinən ümumi bir elementdir. Bu texnika 100.000 ildən bir milyard yaşdan yuxarı yaşa qədər magmatik süxurlara qədər istifadə edilə bilər. Geoloji cəhətdən gənc materialların tarixinə qədər istifadə edilə bildiyindən, texnika insan əcdadlarının sümüklərini ehtiva edən yataqların yaşını qiymətləndirməkdə faydalıdır.

Uran-Qurğuşun görüşməsi

Radiometrik görüş üçün iki uran izotopu istifadə olunur. Uran-238 4.47 milyard il yarım ömrü ilə qurğuşun-206 meydana gətirir. Uran-235 704 milyon il yarım ömrü olan qurğuşun-207 əmələ gətirir.

Uran-qurğuşun görüşmə adətən mineral sirkonun kristallarında aparılır (şəkil 11.26). Magmatik bir süxurda zirkon əmələ gəldikdə, kristallar uran atomlarını asanlıqla qəbul edir, lakin qurğuşun atomlarını rədd edirlər. Bu səbəbdən bir zirkon kristalında hər hansı bir qurğuşun aşkar edildiyi təqdirdə, onun uranın çürüməsindən əmələ gəldiyini qəbul etmək olar.

Şəkil 11.26: Zirkon büllur.

Uran-qurğuşun tarixçəsi, 1 milyon ildən 4,5 milyar yaşına qədər magmatik süxurlara qədər istifadə edilə bilər. 4.4 milyard yaşında olan Avstraliyadan gətirilən zirkon kristalları da daxil olmaqla, Yer üzündəki ən qədim qayaların bəzilərinin bu metoddan istifadə edildiyi tarix yazılmışdır.

Radiometrik görüş məhdudiyyətləri

Radiometrik görüş yalnız ölçülə bilən miqdarda radioaktiv material və onların qız məhsulları olan materiallarda istifadə edilə bilər. Buraya üzvi qalıqlar (süxurlarla müqayisədə nisbətən gənc, 100.000 ildən az) və daha yaşlı süxurlar daxildir. İdeal olaraq, eyni qayanın tarixçəsi üçün bir neçə fərqli radiometrik texnika istifadə ediləcəkdir. Bu dəyərlər arasındakı razılaşma hesablanmış yaşın dəqiq olduğunu göstərir.

Ümumiyyətlə radiometrik görüşmə magmatik süxurlar üçün ən yaxşı şəkildə işləyir və çökmə süxurların yaşını təyin etmək üçün o qədər də faydalı deyil. Çökmə qaya yatağının yaşını təxmin etmək üçün geoloqlar yaxınlaşa bilən və qatlara aid olan magmatik süxurları axtarırlar. Məsələn, çökmə bir qaya təbəqəsi iki vulkanik kül arasında qalıbsa, onun yaşı iki kül təbəqəsinin yaşları arasındadır.

Radiometrik görüşmə, fosil qalıqları və superpozisiya birləşməsindən istifadə edən geoloqlar, Yer tarixinin dəqiq bir zaman çizelgesini qurdular. Məsələn, üstü örtülü bir lav axını, bir yerdə çökmə qaya formasiyasının yaşını etibarlı bir şəkildə qiymətləndirə bilər. Bu formasiyada yer alan indeks fosilləri daha sonra fərqli bir yerdəki fosillərlə uyğunlaşdırıla bilər və bu yeni qaya formasyonu üçün də yaxşı bir yaş ölçüsü təmin edər. Bu proses dünyada təkrarlandıqca, qaya və fosil yaşlarına dair təxminlərimiz getdikcə daha dəqiqləşdi.

Dərs xülasəsi

Superpozisiya və indeks fosilləri kimi üsullar sizə cisimlərin nisbi yaşını, hansının daha yaşlı və hansının daha kiçik olduğunu izah edə bilər. Cisimlərin illərlə mütləq yaşını təyin etmək üçün digər dəlillərə ehtiyac var. Geoloqlar mütləq yaşı təyin etmək üçün radiometrik görüşmə, ağac üzükləri, buz nüvələri və varlar adlanan illik çöküntü yataqları daxil olmaqla müxtəlif üsullardan istifadə edirlər.

Radiometrik görüş bu üsullardan ən faydalıdır - bir neçə min ildən çox yaşa çatan obyektlərin yaşını təyin edə bilən yeganə texnikadır. Bir neçə radioaktiv izotopun (karbon-14, kalium-40, uran-235 və -238) və onların məhsullarından olan konsentrasiyalar süxurların və üzvi qalıqların yaşını təyin etmək üçün istifadə olunur.

Sualları nəzərdən keçirin

  1. Bir obyektin və ya hadisənin mütləq yaşını təyin etmək üçün hansı dörd metoddan istifadə olunur?
  2. Radioaktiv maddənin yarım ömrü 5 milyon ildir. Orijinal radioaktiv atomların 25% -nin qaldığı bir qayanın yaşı nə qədərdir?
  3. Bir alim qədim dəfn yerindən bir parça parça öyrənir. Orijinal karbon-14 atomlarının% 40-nın parçada qaldığını təyin etdi. Karbon çürüməsi qrafikinə əsasən (şəkil 11.27), parçanın təxmini yaşı nə qədərdir?

    Şəkil 11.27: Karbon-14-ün radioaktiv çürüməsi

  4. Aşağıdakı obyektlərin hər birini tarixləndirmək üçün hansı radioaktiv izotop və ya izotoplardan istifadə edərdiniz? Seçimlərinizin hər birini izah edin.
    • 4 milyard illik qranit parçası.
    • Hominidlərin (insan əcdadları) izlərini ehtiva edən bir milyon illik vulkanik kül yatağı.
    • Bu yaxınlarda bərpa edilmiş yunlu bir mamontun xəzi buzlaqda donmuşdu.
    • Təxminən 500 milyon il yaşı olan bir qumdaşı yatağından bir fosil trilobit çıxarıldı.
  5. Uniformitarionizm prinsipi bu günün keçmişin açarı olduğunu bildirir. Başqa sözlə, bu gün baş verdiyini gördüyümüz proseslər, ehtimal ki, keçmişdə də oxşar şəkildə işləmişdir. Radioaktiv parçalanma sürətinin zamanla sabit qaldığını düşünmək nə üçün vacibdir?

Lüğət

mütləq yaş
Bir obyektin illərlə yaşı.
alfa hissəciyi
Radioaktiv parçalanma zamanı nüvədən atılan iki proton və iki neytrondan ibarət hissəcik.
beta hissəcik
Radioaktiv tənəzzül zamanı nüvədən atılan tək bir elektrondan ibarət hissəcik. Bir beta hissəcik neytronun bir proton və yayılan elektron meydana gətirmək üçün çürüdüyü zaman yaranır.
qız məhsulu
Radioaktiv maddənin çürüməsi nəticəsində əmələ gələn sabit maddə. Məsələn, uran-238 qurğuşun-207 istehsal etmək üçün çürüyür.
yarı həyat
Radioaktiv maddənin atomlarının yarısının çürüməsi və qız məhsulları əmələ gətirməsi üçün tələb olunan vaxt.
buz nüvəsi
Bir buzlaqdan və ya buz təbəqəsindən çıxarılan buz silindiri.
radioaktiv
Qeyri-sabit və enerjili hissəciklər və radiasiya buraxma ehtimalı olan maddə.
radioaktivlik
Yüksək enerjili hissəciklərin və / və ya müəyyən qeyri-sabit atomların şüalanması.
radiometrik görüşmə
Bir materialın yaşını qiymətləndirmək üçün radioaktiv maddələrin və qız məhsulları konsentrasiyalarından istifadə prosesi. Maddələr yaşlandıqca, radioaktiv atomların miqdarı azalır, qız materiallarının miqdarı isə artır.
ağac üzüyü
Bir ildə əmələ gələn bir ağacdakı taxta qatı. Bir ağacın yaşını üzüklərini sayaraq təyin edə bilərsiniz.
varve
Adətən buzlaq göllərinin dibində tapılan bir il ərzində göl yatağına yığılan nazik çöküntü qatı.

Nəzərə alınmalı məqamlar

  • Niyə ağac üzükləri, buz nüvələri və dəyişikliklər kimi texnika yalnız son bir neçə ildə baş verən hadisələr üçün faydalıdır?
  • Darvin və tərəfdarları üçün Yer kürəsinin çox qədim olduğunu sübut etmək niyə bu qədər vacib idi?
  • Qaya və ya başqa bir cismin yaşını tapmaq üçün birdən çox metoddan istifadə etmək nə üçün vacibdir?

Kəşfiyyat və araşdırma işləri

Bir qayanın yaşı ilə təyin olunur stratiqrafiya, Yerin müstəqil bir məkan cisminə çevrildiyi gündən bu günə qədər inkişafını təyin edən orqanizmlərin inkişafı ilə yanaşı, hadisələr və dəyişikliklər xronologiyasını araşdıran bir geologiya şöbəsidir. Yaş və ya geoloji yaradılış və hadisələrin xronologiyası nisbi və mütləq yaşdan istifadə etməklə təyin olunur.

Bir qayanın nisbi yaşını təyin edərkən, ümumiyyətlə çökmə süxurlardan alınan məlumatlardan istifadə olunur. Magmatik və metamorfik süxurların nisbi yaşı çökmə süxurlar ilə əlaqəsinə görə müəyyən edilir.


Fosillər canlı orqanizmlər idi

1666-cı ildə Nicholas Steno adlı gənc bir həkim, İtaliyanın Floransa yaxınlığında bir balıqçı tərəfindən tutulmuş çox böyük bir ağ köpəkbalığının başını parçaladı. Steno köpək balığı dişlərinin daxili dağlarda və təpələrdə tapılan fosillərə bənzərliyi ilə təəccübləndi (Şəkil aşağıda).

Fosil Shark Tooth (solda) və Modern Shark Tooth (sağda).

O dövrdə insanların çoxu fosillərin bir zamanlar canlıların bir hissəsi olduğuna inanmırdılar. O günün müəllifləri, hər hansı bir okeandan millərlə uzanan hündür dağlarda tapılan dəniz heyvanları qalıqlarının iki yoldan biri ilə izah edilə biləcəyini düşünürdülər:

  • İncil daşqını zamanı mərmilər yuyuldu. (Bu açıqlama fosillərin yalnız dağlarda deyil, dağların içərisində, Yer səthinin dərinliyindən yığılan qayalarda tapıldığını nəzərə ala bilmədi.)
  • Əsrarəngiz qüvvələr nəticəsində qayalar içərisində əmələ gələn fosillər.

Fəqət Steno üçün fosillərlə müasir orqanizmlər arasındakı yaxın oxşarlığı görməməzlikdən gəlmək mümkün deyildi. Steno, fövqəltəbii qüvvələrə müraciət etmək əvəzinə, fosillərin vaxtilə canlıların bir hissəsi olduğu qənaətinə gəldi. Sonra fosil dəniz qabıqlarının hər hansı bir okeandan uzaq qayalarda və dağlarda necə tapılacağını izah etməyə çalışdı. Bu, onu aşağıda müzakirə olunan fikirlərə yönəltdi.


Fosillərin mütləq yaşı ilə nisbi yaşı arasındakı fərq nədir?

Mütləq bir yaş, adətən izotopun ölçüldüyü və sonra bir yaşın hesablana biləcəyi kütlə-spektrometriya ilə təyin olunan bir yaşdır (çox təməl izah). Yəni sonunda bu fosilin 50 min yaşında olduğunu söyləyə bilərsiniz (hər zaman əlaqəli bir qeyri-müəyyənliklə). Tarix materiallarını mütləq edə bilərik, ancaq hər zaman bir qeyri-müəyyənlik aralığına sahib olacaq, yaşı heç vaxt sonsuz dəqiqliklə bilə bilmərik.

Nisbi tanışlıq çox qatlı bir torta baxmaq kimidir. Əvvəlcə əsas qat, sonra ikinci, sonra üçüncüsü gəlməlidir. Beləliklə, ikinci təbəqənin birincidən cavan, üçüncüsündən daha yaşlı olduğunu deyə bilərəm, amma tortun 5 dəqiqə və ya 5 milyon yaşında olmasına dair heç bir fikrim yoxdur. Nisbi tanışlıq, geoloji hadisələrin nisbi sırasına baxarkən tez-tez istifadə olunur.

Nisbi tanışlığı çətinləşdirə bilən nədir ki, təbəqələr doğru yol deyil! Bəzən qaya yataqları əksinə çevrilə bilər, buna görə qayalarla nisbətən tanış olduqda çox ehtiyatlı olun!


Müzakirə üçün suallar

Müəllimlər üçün qeyd: Çapraz əlaqələrə əsaslanaraq peqmatitin şiferdən, şiferin isə qranitdən gənc olduğu təsbit edildi. Buna görə, akritarx və bakteriya ehtiva edən şifer 704 milyon ilə 1408 milyon il arasındadır, çünki peqmatit 704 milyon, qranit isə 1408 milyon ildir. Şist özü radiometrik olaraq tarixlənə bilməz, buna görə yalnız qranit və peqmatit yaşları arasında mötərizə edilə bilər.

Trilobit daşıyan əhəng daşı, peqmatiti çarpaz şəkildə kəsən kvars qumlu daşını üstələyir və bazalt əhəngdaşını kəsir. Buna görə trilobitlər və bunları ehtiva edən qaya 704 milyon yaşdan (peqmatit yaşı) və 350 milyon ildən (bazalt yaşı) daha kiçik olmalıdır. Kireçtaşının özü radiometrik olaraq tarixlənə bilməz, buna görə yalnız qranit və peqmatit yaşları arasında mötərizə edilə bilər.

Triceratops dinozavr fosillərinin təxminən 70 milyon yaşı var, çünki 70 milyon illik radyometrik olaraq vulkanik kül ehtiva edən şist və silt daşlarında var. Vulkanik kül altında tapılan hər hansı bir Triceratops, 70 milyon ildən bir az köhnə ola bilər və yuxarıda tapılanlar 70 milyon ildən bir az cavan ola bilər. Triceratops'un yaşı, akritarxlar və bakteriyaların və trilobitlərin yaşlarından daha yaxından təyin edilə bilər, çünki Triceratops'un tərkibindəki qaya birliyinin özü radyometrik olaraq tarixlənə bilər, digər fosillərin yaşı isə ola bilməz.


Grand Canyon Milli Parkında Zamanın izah edilməsi

Bir çox insan Grand Canyon Milli Parkını dünyanın premyerası geoloji mənzərəsi və "geoloji möcüzəsi" hesab edir. Aşınmış qayalıqlarda 1,7 milyard illik fosil, vulkanik fəaliyyət və geoloji tarix aşkarlanır.

Allyson Mathis və Carl Bowman tərəfindən

Qaya rekordunun ən açıq pozğunluqlarından biri və uzun, müxtəlif bir geoloji tarixə sahib olan Grand Canyon, geoloji və ya “dərin” zaman hissi qazanmaq üçün ideal bir yerdir. Kanyondakı ən qədim qayalar 1840 milyon yaşında olan qədimdir. Əksinə, kanyonun özü son 6 milyon ildə oyulmuş geoloji cəhətdən gəncdir. Mağaralardakı buz dövrü fosilləri, qərb kanyonunda 1000 illik lav axınları və bu yaxınlarda çöp axınları daxil olmaqla daha gənc yataqlar da Grand Canyon’un geoloji rekordunu bu günə gətirir.

Stacy Wagner kimi Park Rangers, hər gün Grand Canyon Milli Parkında geologiya gəzintiləri və danışıqlar təqdim edir. Parkın təbii qaynaqlarını anlamaq, onun geoloji tarixi ilə danılmaz bir şəkildə əlaqəlidir, buna görə geoloji vaxtın izah edilməsi, Grand Canyon National Park (Arizona) -dakı şərh səylərinin vacib bir hissəsidir. Geoloji zamanın qiymətləndirilməsi geomorfologiya, Kolorado çayının mənşəyi və təkamülü, stratiqrafiya, tarixi geologiya və paleontologiya kimi geoloji mövzuları kontekstdə yerləşdirir. Təəssüf ki, geoloji vaxtı izah etmək, Yer elmində keçmişi olmayan ziyarətçilər və park işçiləri üçün bir sirrdir. Təbii ki, bir yerşünas olmayan şəxs “Bunu necə bilirsiniz?” Deyə təəccüblənə bilər. bir geoloq və ya tərcüməçi “O qaya 270 milyon il əvvəl əmələ gəldi” deyəndə. Qarışıqlığa əlavə olaraq həm texniki, həm də populyar ədəbiyyat Grand Canyon qayaları üçün çox saylı yaş olduğunu bildirir. Məsələn, bir nəşr Kaibab formasiyasının 270 milyon yaşında, digəri isə 255 milyon yaşında olduğunu söyləyə bilər. Eyni uyğunsuzluqlar parkdakı digər qaya vahidləri üçün də ortaya çıxır. Ən yaxşı halda oxucular hansının doğru (və ya "ən yaxşı") yaş olduğunu və bunun səbəbini düşünməyə davam edirlər. Ən pis halda, dərin vaxtı ölçmək üçün istifadə olunan elmi prosesləri endirə bilər.

Məqsədimiz sadəcə bir qaya qatının neçənci il olduğunu öyrənməkdir, geoloji dövrlərin alt bölmələrini, mikroskopik indeks fosillərinin elmi adlarını (keçmiş həyatın diaqnostik birləşmələri) və radiometrik görüş metodlarının nüanslarını araşdırmaq çox qarışıqdır.

Üstəlik, coğrafi olmayan alimlərin əksəriyyəti Kaibab formasiyasının Leonardian və ya Roadian (mərhələlər) kimi bir təsvirini mənalı tapa bilməzlər. Bununla birlikdə, 270 milyon illik ədədi dəyəri anlaya biləcəklər (ən azından geoloji zamanın başa düşülə biləcəyi dərəcədə).

Buna görə, tərcüməçilər və mənbə rəhbərləri geologiyanı ictimaiyyətə və bir-birlərinə çatdırdıqda ədədi yaş vacibdir. Ancaq elmi ədəbiyyatda bu cür rəqəmləri tapmaq asan deyil. Tədqiqatçılar bir işdə mütləq görüşmə üsullarından istifadə etmədikdə, yalnız bir qaya vahidinin nisbi geoloji yaşı (yəni dövrü, dövrü və ya mərhələsi) bildirilir. Üstəlik, mütləq yaş təyinatlarının dərc olunduğu elmi məqalələr bu tarixlərin geoloji əhəmiyyəti barədə hər zaman aydın olmur.

Böyük Kanyon süxurları üçün bildirilən ədədi yaşların uyğunsuzluqlarını və yaşlarını təyin etməkdə çətinlik çəkdiyini nəzərə alaraq texniki ədəbiyyatı nəzərdən keçirdik və Böyük Kanyon süxurlarının "ən yaxşı" yaşlarını tərtib etmək üçün tədqiqatçılarla məsləhətləşdik. "Ən yaxşı" dedikdə, geoloji görüşmə texnikasının parametrləri və qaya qeydlərindən əldə olunan məlumatlar nəzərə alınmaqla ən dəqiq və dəqiq yaşlar nəzərdə tutulur. Bu iş üçün əsas dinləyicilər tərcüməçilər (NPS mühafizəçiləri, ticarət bələdçiləri, müəlliflər və naşirlər daxil olmaqla) və resurs menecerləri idi. Məqsəd, istifadəçilərin ardıcıl olaraq tətbiq edə biləcəyi ədədi yaşların tək bir siyahısını hazırlamaq və bununla da Böyük Kanyonun geoloji tarixini və xüsusiyyətlərini anlamağa kömək etmək idi.

Tanışlıq qayaları

İki əsas geoloji görüşmə texnikası kateqoriyası mövcuddur: nisbi görüş və mütləq yaş təyinatları. Nisbi tanışlıq, geoloji hadisələrin (məsələn, vulkan püskürmələri, dağ quruluşu, dəniz səviyyəsinin qalxması və çökmə təbəqələrin çökməsi) ardıcıllığının baş vermə qaydasını təyin edir, lakin hadisələrin nə qədər əvvəl baş verdiyini deyil. Radiometrik yaş təyini kimi mütləq yaş təyini, illərlə müəyyən hadisələrin nə vaxt baş verdiyini müəyyənləşdirir. Verilən materialın mövcudluğundan (məsələn, radiometrik görüşə uyğun diaqnostik minerallar) və indeks qalıqlarının mövcudluğundan asılı olaraq, müstəntiqlər Böyük Kanyonda məruz qalan süxurların yaşlarını ayırd etmək üçün hər iki üsuldan istifadə etdilər. Ümumiyyətlə mütləq yaş verməyən çökmə süxurlar nisbi tarixləşmə, korrelyasiya və indeks qalıqlarının istifadəsinə etibar edirlər. Magmatik və metamorfik süxurlarda çürüyən radioaktiv izotoplar mütləq yaş verir.

Elmi və populyar mətnlərdə dərc olunan geniş çeşidli yaşla bağlı narahatlığımızdan biri də köhnəlmiş məlumatları və səhvləri yaymaq potensialıdır. Fərqli yaşlar həm geoloji görüş metodlarının dəqiqliyi və dəqiqliyi, həm də geoloji zaman miqyasına edilən dəqiqləşdirmələrdə biliklərin yaxşılaşdırılmasının nəticəsidir. Tərcüməçilər və ümumi maraqlara malik nəşrlərin müəllifləri məlumatları üçün ilkin elmi mənbələri araşdırmırlarsa, geniş yayılmış, populyar bir nəşrin əvəzlənmiş tarixi təkrar-təkrar səhv göstərilə bilər. tədqiqatçılarla birlikdə Grand Canyon süxurlarının "ən yaxşı" yaşlarını tərtib etmək. "Ən yaxşı" dedikdə, geoloji görüşmə texnikasının parametrləri və qaya qeydlərindən əldə olunan məlumatlar nəzərə alınmaqla ən dəqiq və dəqiq yaşlar nəzərdə tutulur. Bu iş üçün əsas dinləyicilər tərcüməçilər (NPS mühafizəçiləri, ticarət bələdçiləri, müəlliflər və naşirlər daxil olmaqla) və resurs menecerləri idi. Məqsəd, istifadəçilərin ardıcıl olaraq tətbiq edə biləcəyi ədədi yaşların tək bir siyahısını hazırlamaq və bununla da Böyük Kanyonun geoloji tarixini və xüsusiyyətlərini anlamağa kömək etmək idi.

John Wesley Powell tərəfindən Qərbin Kolorado çayı və qolları (1875) araşdırmasında erkən geoloqların Böyük Kanyonda məruz qalmış üç əsas süxur paketini tanıdıqlarını açıq şəkildə göstərir.

Böyük Kanyon Qayalarının Çağı

1870-ci illərdə John Wesley Powell-dən başlayaraq geoloqlar Böyük Kanyonda məruz qalan üç əsas paketi və ya “dəstləri” tanıyırlar: (1) Daxili dərənin kristal qayaları, (2) Böyük Kanyonun əyilmiş qayaları Superqrup və (3) kanyonun yuxarı üçdə ikisindəki laylı çökmə süxurlar (şəkil 1). Grand Canyon geologiyası haqqında biliklər inkişaf etdikcə geoloqlar ayrı-ayrı qaya təbəqələrini təyin etməyə başladılar, nəticədə Böyük Kanyondakı qaya vahidlərinə 100-dən çox rəsmi stratiqrafik ad tətbiq edildi. Buna görə də layihəmiz ilk olaraq ədədi yaşların vacib olduğu qaya vahidlərinin müəyyənləşdirilməsini tələb etdi. Layihəmizi üç ümumi qayalıq dəsti və tərcüməçilərin və resurs menecerlərinin müntəzəm olaraq müzakirə etdikləri qaya formasiyaları və ya qrupları ilə məhdudlaşdırdıq.

İstifadəçilərimizi qarışdırmamaq üçün Powell-in üç əsas süxur paketinə istinad etmək üçün “set” terminini seçdik, çünki bu müddət “qrup”, “seriya” və ya “kompleks” kimi rəsmi stratiqrafik iyerarxiyanın bir hissəsi deyil. . ” Üç süxur dəsti stratiqrafik vəziyyətinə, yaşına, fiziki xüsusiyyətlərinə və ümumi geoloji tarixinə görə təsnif edilir (cədvəl 1, səhifə 82). “Vişnu Zirzəmi Qayaları” (müəyyənləşdirilməmiş qalınlıqda) Daxili dərədə aşkarlanan qədim magmatik və metamorfik süxurlardan ibarətdir. “Böyük Kanyon Superqrup Qayaları” (qalınlığı 3.600 metr) gec prekambriyen çökmə və vulkanik süxurlar əsasən rifted hövzələrdə çökmüşdür. “Katmanlı Paleozoyik Qayalar” (qalınlığı 3000–4000 fut), “pilləkən pilləkənli” kanyon divarlarındakı yastı çökmə süxurları əhatə edir (şəkillər 2 və 3, səhifə 80-81).

Vishnu Zirzəmi Qayaları

Böyük Kanyonun dibindəki bütün qədim kristal süxurlar üçün qeyri-rəsmi Vishnu Zirzəmi Qayaları adını yaratdıq, çünki heç bir rəsmi nomenklatura, orada olan bütün metamorfik vahidləri və ayrı-ayrı magmatik plutonları əhatə etmir. “Vishnu” nu seçdik, çünki ictimaiyyət Vishnu Schist və “zirzəmiyə” qaya yığılma növünü və mövqeyini göstərmək üçün bələddir.

Magmatik və metamorfik Vishnu Zirzəmi Qayalarının bir çox etibarlı radiometrik yaş təyini (məsələn, Ilg və s. 1996 Hawkins və s. 1996 Karlstrom və s. 2003) bu dəst üçün ədədi yaşların müəyyənləşdirilməsini asanlaşdırdı. Çətinlik, tarixlərin geoloji əhəmiyyətini tərcüməçilər və resurs menecerləri üçün mənalı bir kontekstdə şərh etmək idi. Grand Canyon'un ən qədim qaya vahidi olan Elves Chasm Pluton'u (1.840 milyon il əvvəl), Vishnu zirzəmi qayalarının qalan hissəsindən fərqləndirdik. Elves Chasm, digər zirzəmilərdən ən azı 90 milyon il daha əhəmiyyətli dərəcədə köhnədir. Vişnu Zirzəmi Qayalarından (1680–1,750 milyon il əvvəl) ibarət olan digər süxurların əksəriyyətini meydana gətirən əsas tektonik toqquşmalardan əvvəl meydana gəlmişdir. Təxminən 1400 milyon il əvvəl əmələ gələn bir neçə gənc plutonu Vişnu Zirzəmi Qayalarının ümumi yaşından kənarlaşdırmağı da seçdik. These rocks postdate the main tectonic events that formed this set and, though interesting, are a detail better left to the advanced study of Grand Canyon geology

Grand Canyon Supergroup Rocks

Layered Paleozoic Rocks

Assigning numeric ages for units of the Layered Paleozoic Rocks was the most difficult. Because no single stratigraphic name exists for this set, Layered Paleozoic Rocks is also an informal term nevertheless, their rock type, age, and overall geologic setting naturally package them together. No reliable radiometric dates exist for these sedimentary rocks, so their ages are constrained by index fossils. Units with richer fossil records have more precise age constraints. After analyzing a unit’s fossil assemblages, researchers identify the geologic age (Beus and Morales 2003) by correlation to chronostratigraphic charts. All geologists use the same basic divisions of geologic time (e.g., eras and periods). The International Stratigraphic Chart (Grandstein and Ogg 2004 International Commission on Stratigraphy 2005) is the most accurate and up-to-date time scale available for worldwide correlation of rock units. We used it as our basis for determining the numeric ages for rocks in Grand Canyon National Park. However, investigators have used many local or regional scales, such as the North American Chronostratigraphic Scale, for finer subdivisions. These other scales work well for describing regional geology but can be difficult to correlate worldwide. The relationship between the North American Chronostratigraphic Scale and the International Stratigraphic Chart is not straightforward. Hence, we consulted Dr. Ronald Blakey, a stratigrapher at Northern Arizona University, to ensure that we had developed a set of reasonable dates for the Layered Paleozoic Rocks.

The other challenge of determining the age of the Layered Paleozoic Rocks was identifying the best single number to represent the age of each unit. Sedimentary rocks are usually deposited over long periods of time, and some units exposed in Grand Canyon contain significant gaps in the rock record, called unconformities. Furthermore, many formations, in particular the Tonto Group, record marine transgressions as sea level rose, making the unit older in the west than in the east. Because most developed areas of Grand Canyon National Park are in the eastern canyon, we targeted our compilation on the age of rocks there.

Results and Distribution

We completed our original compilation of Grand Canyon rocks in 2003. Because of refinements in the geologic time scale and new findings by researchers, we revised it in 2004. Further revisions may be necessary as knowledge of Grand Canyon geology improves, new or improved absolute dating techniques are developed, or the geologic time scale is modified. Given the current knowledge of Grand Canyon geology, table 1 compiles our best numeric ages of its rocks.

Originally, we only distributed our age compilation to staffs at the Grand Canyon Association (GCA) and Grand Canyon National Park. Both now use the numeric ages in their interpretive programs, publications, exhibits, and resource management reports (fig. 4). We later wrote a series of articles published in Nature Notes and Boatman’s Quarterly Review. These articles, which targeted lay audiences and Colorado River guides, explained geologic dating techniques and summarized the ages of Grand Canyon rocks. These publications further encouraged consistency among park cooperators who interpret and otherwise communicate the ages of Grand Canyon rocks.

The interpretive articles and age charts are available to an even wider audience through the Tour of Park Geology Web site maintained by the NPS Geologic Resources Division. The U.S. Geological Survey also used our compilation in their Geology of National Parks Web site.

Conclusions

From literature searches, consultations with geologists, and interpretations of scientific data, we compiled the numeric ages of rocks exposed in Grand Canyon National Park. Our age compilation provides information about the age of Grand Canyon rocks in a form meaningful to interpreters, park managers, and visitors. The primary outcome of this project is that the ages given for Grand Canyon rocks are more consistent in interpretive media, park documents, and popular GCA publications. While the compilation is our primary product, the interpretive publications based on this work provide additional information about how geologists tell time and why these dates are important. With this broader perspective, the age of Grand Canyon rocks becomes more meaningful. Furthermore, providing a consistent set of reliable ages adds to the credibility of geologic interpretation.

This project is a good example of collaboration among scientists, resource managers, and interpreters. Interpreters had a significant need for consistent, reliable ages for Grand Canyon rocks, which this project filled they also gained a better understanding of geologic dating techniques. With increased knowledge, interpreters may be able to facilitate greater comprehension of the science behind their geologic presentations. Additionally, this compilation and accompanying background information about dating methods can help interpreters address the socio-political controversy regarding deep time and evolution. Resource managers benefit by having an internally consistent and scientifically credible time scale to apply to internal and external geologic and paleontological work. Finally, working directly with researchers has fostered communication and credibility among park interpreters, resource managers, and the academic community


11.2: Absolute Ages of Rocks - Geosciences

How Old is That Rock?
How can you tell the age of a rock or to which geologic time period it belongs? One way is to look at any fossils the rock may contain. If any of the fossils are unique to one of the geologic time periods, then the rock was formed during that particular time period. Another way is to use the "What's on top?" rule. When you find layers of rocks in a cliff or hillside, younger rocks are on top of older rocks.

But these two methods only give the relative age of rocks--which are younger and which are older. How do we find out how old a rock is in years? Or how do we know how long ago a particular group of fossilized creatures lived?

The age of a rock in years is called its absolute age. Geologists find absolute ages by measuring the amount of certain radioactive elements in the rock. When rocks are formed, small amounts of radioactive elements usually get included. As time passes, the "parent" radioactive elements change at a regular rate into non-radioactive "daughter" elements. Thus, the older a rock is, the larger the number of daughter elements and the smaller the number of parent elements are found in the rock.

A common "parent-daughter" combination that geologists use is radioactive uranium and non-radioactive lead. As shown in the diagram above, uranium is trapped in a newly formed rock. As the rock ages, more and more of the uranium changes into lead.

The age of the rock in years can be found by measuring the rate at which a parent element decays and then measuring the ratio of parent element to daughter element in the rock. The ages in years of the different geological time periods are found by measuring the absolute ages of many rocks from all of the different periods. The absolute ages of some of the different geologic time periods are shown along the right side of the Staircase of Time.

The steps of the Staircase of Time are drawn to be almost the same size, so you might think that the time periods are the same length, but they are not. The absolute ages of rocks taken from the different time periods have shown that the time periods were of greatly differing lengths. Some were very short, like the Quaternary period (only 2 million years), while others were very long, like the Proterozoic Era (almost 2 billion years). According to absolute-age measurements, an accurate representation of the lengths of the major geologic time periods is shown in the time bar at right.

Site maintained by the ETE Team
Last updated on April 28, 2005

Some images 2004 www.clipart.com

Privacy Statement and Copyright 1997-2004 by Wheeling Jesuit University/NASA-supported Classroom of the Future. Bütün hüquqlar qorunur.

Center for Educational Technologies, Circuit Board/Apple graphic logo, and COTF Classroom of the Future logo are registered trademarks of Wheeling Jesuit University.


ES10 - EARTH

The history of the Earth is told by the pieces of crust that survive the giant recycling machine of plate tectonics. The problem is that the crust is somewhat like a jigsaw puzzle that has just been dumped out of the box. The pieces may or may not all be there, and they are mixed up all over the place. It takes a clever puzzler to put it back together again. Fortunately, there are some rules that have been devised which help put the puzzle back together again. These are as follows:

Relative and absolute time

Geologists work in two ways. They order the puzzle pieces in terms of relative ages, then they try to put absolute dates on key pieces. Not every rock can be dated in an absolute sense, and the relative sense of ordering cannot possibly give the overall absolute time framework, so the two approaches go hand in hand. First we will talk about setting up the relative framework, then I'll tell you how we put absolute numbers on the geologic ages.

The rules of relative ages:

The following rules may seem obvious to you, and they should be. Nonetheless, they are quite powerful and have served geologists well. Please note that they are not LAWS, but rules-of-thumb and sometimes are not valid.

In an undeformed stack of sedimentary rocks, the oldest rocks are on the bottom and the youngest rocks are on the top.

Sedimentary rocks are deposited in continuous sheets that may have extended some considerable distance. The same rock on the opposite sides of a stream bed can be tentatively identified as the same bed.

In general, sedimentary rocks are deposited in nearly horizontal layers. Sedimentary beds which are tilted have been deformed since deposition.

If sedimentary rocks meet at an angle, or are separated by an erosional surface, there is an unconformity, which constitutes a gap in the record. There is a puzzle peice missing. There are four kinds of unconformity: 1) an angular unconformity (shown below) whereby layers meet at an angle, 2) a nonconformity where two different types of rocks meet (for example sediments overlying igneous or metamorphic rocks), 3) a disconformity where an irregular surface indicating erosion occurs between two parallel beds and 4) a paraconformity which is a planar surface between two beds which suggests a period of non-deposition, but no erosion.

If a rock includes another rock (a xenolith for "strange rock"), the xenolith is older.

If a geologic unit cuts another geologic unit (for example a dike or sill), the one that cross-cuts is younger. This also goes for faults. The fault happened AFTER the sediments were laid down.

The physical laws governing the universe operate pretty much business as usual through out geologic history. Processes going on today are similar to those that went on in the past.

Fossils show a progressive devlopment through time, and similar fossils indicate similar age rocks the world over.

Sometimes things go wrong. Meteorites fall from the skies. Ice ages come and go. Catastrophes leave their mark and forever change the face of the Earth.

Putting it together

Using the above principles, it is possible to stack up the pieces of the puzzle into an ordered pile. This ordered sequence is known as the Geologic Time Scale:

Geologic history is broken into time spans with varying durations, from longest to shortest: eons, eras, periods, and epochs. The Phanerozoic eon represents the time during which there were multi-celled plants and animals sufficiently sophisticated to leave hard parts behind (phanerozoic means "apparent life"). The Phanerozoic eon is broken into the Paleozoic, the Mesozoic and Cenozoic eras. These in turn are broken into periods. The end of the Cretaceous period is marked by the demise of the dinosaurs (along with a large fraction of every other living thing) when a large meteorite hit the Earth some 65 million years ago. You should know the geologic time scale to the level of the period. There are many mnemonics to help you remember them. My favorite is a non-sense word: COS DE CARPT-JuCr PEOMP (the PEOMP part are the epochs of the Tertiary period).

Absolute Ages

I just mentioned a meteorite impact that occurred some 65 million years ago. Nothing in what I have told you so far can give you that precise an age. In fact, counting up all the unconformities and estimating rates of sedimentary deposition from the principles of uniformitarianism led early naturalists to guess that the Earth was many millions of years old - they never dreamed that it was BILLIONS of years old!

The method of providing absolute ages to the geologic time scale became possible when radioactivity was discovered at the end of the last century. In the first few lectures I mentioned that certain isotopes of certain elements were unstable and underwent radioactive decay. Radioactive "parents" decay to stable "children" according to the following curve:

The time scale is determined by the half-life or the time it takes for half the parent to decay away. The age of a particular sample is determined by comparing the ratio of parent to child, assuming there was no child in the sample to begin with, and none has been lost in the mean time. All radioactive elements decay in the same way, just some take a long time and some decay very rapidly. For a material to be useful to geologists, it has to have a half-life on the order of geologic processes and be around. Here is a list of commonly used isotopes and their half-lives:


Measuring Geological Time

The Geological Timescale divides the Earth’s history into several periods of differing lengths of time. There are different ways that scientists can measure geological time. These techniques are often combined together to get the most detailed dating information from a rock sequence.

Methods of dating rocks

Absolute dating involves determining a rock’s actual age as a number of years, whereas relative dating methods provide an estimate of the age of a rock by comparing it to rocks of a known age The Geological Time Scale has been created by combining both absolute and relative dating methods.

Radioactive or radiometric dating is a very important method of determining an absolute age for a rock using radioactive isotopes. As minerals crystallise in igneous and metamorphic rocks they trap certain isotopes in their crystal structure that begin to decay radioactively as soon as the mineral forms. These radioactive isotopes are parent isotopes, which decay slowly to daughter isotopes, changing the rock’s isotopic character. The rate at which the isotopes decay is in effect our "geological clock". By measuring the amount of the parent and daughter isotopes in a crystal, and then applying the decay rate, the actual age in years since the rock crystallized can be calculated. Check out this video on the Uranium – Lead dating method:

Biostratigraphy is a relative dating method that correlates rock ages using the fossils contained within rock units. Once the age range of a number of fossil species has been established using the radiometric method, fossils can provide very useful dating information. Fossils can also tell us much about the ancient environments in which sedimentary rocks were deposited.

Paleomagnetic dating involves the analysis of the magnetic alignment of iron containing minerals within a rock, and is yet another useful tool for dating rocks younger than 100 million years. The Earth’s Magnetic Poles have alternated their polarities many times in the past (changing from North – South to South – North and back). Sedimentary and igneous rocks are often imprinted with the magnetic alignment of the Earth at the time they were formed. The record of these magnetic reversals has itself been studied to create the paleomagnetic time scale, which looks like an irregular bar code. By analysing the magnetic orientation of rocks their ages can be allocated to one of the two possible sets of time ranges.


Early views and discoveries

Some estimates suggest that as much as 70 percent of all rocks outcropping from the Earth’s surface are sedimentary. Preserved in these rocks is the complex record of the many transgressions and regressions of the sea, as well as the fossil remains or other indications of now extinct organisms and the petrified sands and gravels of ancient beaches, sand dunes, and rivers.

Modern scientific understanding of the complicated story told by the rock record is rooted in the long history of observations and interpretations of natural phenomena extending back to the early Greek scholars. Xenophanes of Colophon (560?–478? bc ), for one, saw no difficulty in describing the various seashells and images of life-forms embedded in rocks as the remains of long-deceased organisms. In the correct spirit but for the wrong reasons, Herodotus (5th century bc ) felt that the small discoidal nummulitic petrifactions (actually the fossils of ancient lime-secreting marine protozoans) found in limestones outcropping at al- Jīzah, Egypt, were the preserved remains of discarded lentils left behind by the builders of the pyramids.

These early observations and interpretations represent the unstated origins of what was later to become a basic principle of uniformitarianism, the root of any attempt at linking the past (as preserved in the rock record) to the present. Loosely stated, the principle says that the various natural phenomena observed today must also have existed in the past (see below The emergence of modern geologic thought: Lyell’s promulgation of uniformitarianism).

Although quite varied opinions about the history and origins of life and of the Earth itself existed in the pre-Christian era, a divergence between Western and Eastern thought on the subject of natural history became more pronounced as a result of the extension of Christian dogma to the explanation of natural phenomena. Increasing constraints were placed upon the interpretation of nature in view of the teachings of the Bible. This required that the Earth be conceived of as a static, unchanging body, with a history that began in the not too distant past, perhaps as little as 6,000 years earlier, and an end, according to the scriptures, that was in the not too distant future. This biblical history of the Earth left little room for interpreting the Earth as a dynamic, changing system. Past catastrophes, particularly those that may have been responsible for altering the Earth’s surface such as the great flood of Noah, were considered an artifact of the earliest formative history of the Earth. As such, they were considered unlikely to recur on what was thought to be an unchanging world.

With the exception of a few prescient individuals such as Roger Bacon (c. 1220–92) and Leonardo da Vinci (1452–1519), no one stepped forward to champion an enlightened view of the natural history of the Earth until the mid-17th century. Leonardo seems to have been among the first of the Renaissance scholars to “rediscover” the uniformitarian dogma through his observations of fossil marine organisms and sediments exposed in the hills of northern Italy. He recognized that the marine organisms now found as fossils in rocks exposed in the Tuscan Hills were simply ancient animals that lived in the region when it had been covered by the sea and were eventually buried by muds along the seafloor. He also recognized that the rivers of northern Italy, flowing south from the Alps and emptying into the sea, had done so for a very long time.

In spite of this deductive approach to interpreting natural events and the possibility that they might be preserved and later observed as part of a rock outcropping, little or no attention was given to the history—namely, the sequence of events in their natural progression—that might be preserved in these same rocks.


Videoya baxın: Avrasiya materiki Movzu izahi (Oktyabr 2021).