Geochronologie

Aktuální verze stránky ještě nebyla zkontrolována zkušenými přispěvateli a může se výrazně lišit od verze recenzované 1. ledna 2020; kontroly vyžadují 3 úpravy .

Geochronologie (z jiného řečtiny γῆ  - země + χρόνος  - čas + λόγος  - slovo, nauka) - soubor metod pro stanovení absolutního a relativního stáří hornin nebo minerálů . Mezi úkoly této vědy patří určení stáří Země jako celku. Z těchto pozic lze geochronologii považovat za součást obecné planetologie . Rozlišuje se však jako samostatná věda.

Historie

V roce 1658 vydal irský anglikánský arcibiskup James Ussher The  Annals of the Old Testament from the Beginning of the World , kde na základě studia Bible určil datum stvoření světa na 23. října 4004 př. Kr. E. Toto datum se stalo předmětem mnoha teologických kontroverzí a následně populárním citátem pro kritiky náboženství, ale Ashsherova práce je pozoruhodná jako jeden z prvních pokusů určit stáří Země pomocí poměrně přísných metod („přímé nebo nepřímé synchronizace s římská data“).

V 18. století ještě nikdo neuvažoval o „stáří hornin“ [1] , ale metody budoucí vědy již rozvíjeli amatérští geologové. Takto Nicholas Steno [2] jako první formuloval (1669) stanovisko, které v současnosti hraje roli zákona: v této sekci odrážejí běžně se vyskytující ložiska sled geologických událostí, ačkoli pojem „normálně se vyskytující“ je není přesně formulováno. Podstata stratigrafické metody spočívá v tom, že relativní stáří hornin je určeno místem výskytu té či oné vrstvy či vrstvy v zemské kůře . Ale během tektonických procesů , kdy se zemská kůra začíná pohybovat, je nemožné určit relativní stáří hornin. Stratigrafická metoda je použitelná pouze pro sedimentární horniny s jejich klidným výskytem.

William Smith (1769–1839) určil stupeň koevalence horninových vrstev z fosilií nazývaných průvodní fosilie ( paleontologická metoda ). Tyto otázky nastolil již dříve také M. V. Lomonosov (1763) [3] .

Další vývoj metod určování stáří se zpočátku spoléhal pouze na rozbory různých fosilií. Umožnily však určit pouze relativní stáří hornin , tedy zjistit, které z nich jsou starší. Kromě paleontologické metody pro stanovení relativního stáří hornin existuje i metoda radioaktivní pro stanovení jejich absolutního stáří [4] [5] .

Nebylo možné určit absolutní stáří hornin. Proto se až do konce 19. století odhady stáří Země od různých vědců velmi lišily. Lord Kelvin tedy v roce 1868 publikoval matematický model ochlazování Země (jak se později ukázalo na základě libovolného předpokladu o stálosti tepelné vodivosti pozemské látky) a obdržel rozsah 20-400 milionů let. Přesný odhad ze studií sedimentů podal geolog John Phillips (1860): 96 milionů let; zhruba ve stejném věku, jaký astronomové připisovali Slunci. Irský matematik a inženýr John Perry v roce 1895 kritizoval Kelvinův model a uvedl svůj horní odhad stáří Země: 4 miliardy let [6] .

Stanovení absolutního stáří hornin

Předpokladem pro změnu situace byl objev, který v roce 1896 náhodně učinil francouzský chemik Antoine Henri Becquerel : „Becquerelovy paprsky“, později přejmenované na radioaktivní záření Marie Curie . Toto vydláždilo cestu pro absolutní určení věku pomocí radioizotopového datování . Jeho aplikace je známá jako jaderná nebo absolutní geochronologie. V roce 1907 Ernest Rutherford provedl první experimenty k určení stáří minerálů z uranu a thoria [7] na základě teorie radioaktivity , kterou vytvořil spolu s Frederickem Soddym . V roce 1913 Soddy představil koncept izotopů , který se stal velmi důležitým pro metody absolutního datování [8] . V roce 1939 Alfred Nier (Nier, Alfred Otto Carl, 1911-1994) vytvořil první rovnice pro výpočet stáří a použil hmotnostní spektrometr k oddělení izotopů. Od té doby se jaderná geochronologie stala základem pro určování sledu geologických událostí.

V SSSR byl iniciátorem radiogeologického výzkumu V. I. Vernadskij (1863-1945) . V jeho podnicích pokračovali V. G. Khlopin (1890-1950), I. E. Starik (1902-1964), E. K. Gerling (1904-1985). Při řešení problémů souvisejících s věkem byly vytvořeny různé metody, včetně studia izotopů Pb , K , Ar , Sr , Rb atd. Tyto metody dostaly samostatné názvy - uran-olovo , olovo-olovo , draslík-argon [9] , rubidium-stroncium [10] [11] . Toto jsou nejběžnější metody (existuje řada dalších). Pro koordinaci geochronologického výzkumu byla v roce 1937 ustavena Komise pro stanovení absolutního stáří geologických útvarů pod Akademií věd SSSR . Současně [12] se intenzivně rozvíjela radiokarbonová metoda (použitelná do 55 000 let), která položila přísný základ při datování kvartérních ložisek a rozvoji dendrochronologie . Jiné metody stanovení radioaktivního stáří, např. xenon [13] , samarium - neodym (podle 147 Sm → 143 Nd + He), rhenium - osmium , podél drah, luminiscenční atd., se příliš nepoužívají.

Provedené studie sehrály významnou roli v rozvoji geologie. Bezprostředním výsledkem těchto studií byla první stavba v roce 1947 Angličanem Arthurem Holmesem (1890-1965) „obecného měřítka geologického stáří “ [14] . Dále byl systematicky zpřesňován; zpřesněné geochronologické měřítko je uvedeno v četných pracích [15] .

Pomocí metody olovo-olovo vyvinuté Claire Pattersonovou bylo v roce 1956 možné určit stáří Země na 4,54 miliardy let (4,54⋅10 9 let ± 1 %) [16] [17] [18] . Tato data jsou založena na radioizotopovém datování vzorků meteoritů ( chondritů ), které vznikly před počátky. Tento odhad se od roku 1956 téměř nezměnil.

Viz také

Poznámky

  1. ↑ Vše o Zemi. Stanovení stáří hornin. (nedostupný odkaz) . Staženo 17. dubna 2019. Archivováno z originálu 22. dubna 2017. 
  2. ↑ Steno Nikolaus - článek z Velké sovětské encyklopedie . 
  3. ↑ Lomonosov M.V. O vrstvách země a další práce v geologii. — M.-L.: Gosgeolizdat, 1949. 209 s.
  4. ↑ Geologie: Absolutní a relativní stáří hornin . Získáno 20. října 2014. Archivováno z originálu 20. října 2014.
  5. ↑ Metody určování stáří hornin . Získáno 10. března 2018. Archivováno z originálu 11. března 2018.
  6. ↑ Livio, Mario, 2015 , kapitoly 4, 5. Jak stará je Země?.
  7. ↑ Oleinikov A. N. Geochemické hodiny. L.: Nedra. 1987
  8. ↑ Arnold K. R., Ieva F. J., Bersma M. J. et al. Prize in Chemistry // Nobel Prize Winners : Encyclopedia = Nobel Prize Winners / Ed. T. Wasson. — M. : Progress, 1992 [1987]. — ISBN 5-01-002539-6 .
  9. ↑ G. J. Wasserburg a kol., 1955; E. K. Gerling a kol., 1955, 1957, 1961; G. Fore a D. Powell, 1974; A. S. Batyrmurzaev a kol., 1982 atd.
  10. ↑ L. O. Nikolaysen, 1961; W. Compston, P. M. Jeffery, 1959, 1961, 1962; E. Yeager, 1964, 1984; atd.
  11. ↑ Yu A. Shukolyukov a další Grafické metody izotopové geologie. Moskva: Nauka, 1974
  12. ↑ V roce 1946 navrhl americký fyzikální chemik Willard Libby metodu pro stanovení stáří biologických pozůstatků, předmětů a materiálů biologického původu měřením obsahu radioaktivního izotopu 14 C ve vztahu ke stabilním izotopům uhlíku (Nobelova cena za chemii, 1960 ).
  13. ↑ Shukolyukov Yu.A. Xenonové izotopy v monazitech.// Geochemistry, 1963, 6, s. 549 - 551
  14. ↑ Oleinikov A. N. Geochemické hodiny. L.: Nedra. 1987.
  15. ↑ Viz například Koronovsky N.V. Obecná geologie. M.: KDU, 2006. ISBN 5-98227-075-X
  16. ↑ Stáří Země . US Geological Survey (1997). Staženo: 20. 12. 2010. Archivováno z originálu 22. srpna 2011.
  17. ↑ Dalrymple, G. Brent. Věk Země ve dvacátém století: problém (většinou) vyřešen  (anglicky)  // Special Publications, Geological Society of London : journal. - 2001. - Sv. 190 . - S. 205-221 . - doi : 10.1144/GSL.SP.2001.190.01.14 .
  18. ↑ Manhes, Gérard; Allègre, Claude J.; Dupre, Bernard; a Hamelin, Bruno. Studium izotopů olova základních-ultrabazických vrstvených komplexů: Spekulace o stáří Země a charakteristikách primitivního pláště  //  Earth and Planetary Science Letters, Elsevier BV: journal. - 1980. - Sv. 47 . - str. 370-382 . - doi : 10.1016/0012-821X(80)90024-2 . — .

Odkazy

  Přejděte na položku Wikidata  Slovníky a encyklopedie
V bibliografických katalozích
 Geologie
teoretický
Dynamický
historický
Aplikovaný
jiný
Kategorie Geologie
 Sedimentární horniny
Sedimenty a útvary
Procesy
Jiné termíny
Vědecké směry
Kategorie Litologie
 Země
Historie Země Planeta Země
Fyzikální vlastnosti Země
Skořápky Země
Geografie
a geologie
životní prostředí
viz také
  • Kategorie " Příroda "
  • Portál "Věda"