Реферат
Методи визначенняабсолютного віку гірських порід
1. Історіярозвитку методів визначення абсолютного віку Землі і окремих етапів вісторії її становлення
Відноснагеохронологія, як би детально не була вона розроблена, не дає реальногоуявлення про істинну тривалості окремих періодів та епох, а такожпро геологічну віці Землі в цілому. Питання про істинну тривалості(В тисячах і мільйонах років) вирішує тільки абсолютна геохронологія.
Починаючи з XVIII в. вчені намагалисявикористовувати різні хімічні, фізичні, геологічні і навітьбіологічні явища для визначення абсолютного віку Землі і окремихетапів в історії її розвитку (підрахунок накопичення солей в океані, швидкістьутворення опадів і їх потужність, швидкість еволюції органічного світу наЗемлі та ін.) Однак ці спроби не принесли позитивних результатів. Лише впочатку XIX в. геологи знайшли спосіб визначення абсолютного віку гірськихпорід, заснований на вивченні процесу радіоактивного розпаду атомів деяких елементів.
Процесирадіоактивного розпаду протікають мимоволі з постійною швидкістю, різноїу різних елементів, причому ця швидкість не залежить ні від температури, ні відтиску. Для кожного радіоактивного елементу експериментальним шляхом точновизначена швидкість розпаду (період напіврозпаду). Знаючи кількість вихідногорадіоактивного елемента й продуктів його розпаду в гірській породі, а також періоднапіврозпаду, можна з'ясувати вік цієї гірської породи. Розрахунок проводять поспеціальними формулами. В даний час для визначення абсолютного вікугірських порід використовують дані, отримані в результаті радіоактивного розпадуурану, торію, калію, рубідію, вуглецю і деяких інших елементів. Всі ціелементи, крім радіоактивного вуглецю, мають тривалі періоди напіврозпаду -в сотні мільйонів і мільярди років. Залежно від кінцевих продуктів розпадурозрізняють свинцевий, гелієвий, аргоновий і стронцієвий методи.
Свинцевий ігелієвий методи почали застосовувати раніше, ніж інші. В їх основі лежить процесперетворення радіоактивного урану і торію в інертний газ гелій і свинець
(U 238 в†’ 8Не 4 + Pb 206 ; U 235 в†’ 7Не 4 + РЬ 207 ;
Th 232 в†’ 6He 4 + Pb 208 ).
Длявизначення абсолютного віку використовують мінерали, що містять більше 1% урануабо торію, що зустрічаються в магматичних породах. Свинцевий метод вживаютьчастіше, ніж гелієвий, так як він точніше.
Аргоновийметод заснований на розпаді радіоактивного калію і перетворення його в інертний газаргон (До 40 в†’ Аг 40 ). Він був розроблений радянськимивченими в 1949 р. і в даний час є основним. Цей методможна застосовувати для визначення віку магматичних і осадових порід, такяк первинні калієві мінерали у великій кількості поширені вмагматичних (польові шпати, слюди) і осадових породах (глауконіт). На відмінувід гелію аргон краще зберігається в кристалічній решітці мінералів.
Стронцієвийметод заснований на радіоактивному розпаді рубідію (Rb 87 в†’ Sr 87 ). Цей метод застосуємотільки для визначення віку древніх, докембрійських порід, так як періоднапіврозпаду Rb 87 дуже великий (50 млрд. років).
Радіовуглецевийметод заснований на вивченні радіоактивного ізотопу вуглецю С 14 врослинної тканини (зазвичай в деревині). Цей ізотоп утворюється в атмосфері зазоту N 14 під впливом космічних променів і засвоюється живимиорганізмами. Після відмирання організма.проісходіт розпад З 14 зпевною швидкістю, що і дозволяє визначити абсолютний вікпоховання організму і вміщуючих його порід. Період напіврозпаду З 14 приблизнодорівнює 5,5-6 тис. років, тому цей метод використовують для визначення вікумолодих четвертинних відкладень і в археології (коли вік об'єктівдослідження не перевищує 50-70 тис. років).
Радіометричніметоди визначення абсолютного віку гірських порід швидко розвиваються іудосконалюються, область їх застосування безупинно розширюється. Найбільшуцінність вони мають для вивчення древніх, докембрійських відкладень. В останніроки широке застосування радіометричних методів призвело до повного переглядустратиграфії докембрію.
Незважаючи навелике значення, радіометричні методи все ще є допоміжними поряду причин. По-перше, невелика ще точність визначення (помилки складають3-5%), по-друге, далеко не у всякій гірській породі можна знайти мінерали зрадіоактивними елементами; по-третє, радіометричні методи досить складні ідорогостоящи. Зазначені недоліки знімають цінність цих методів і поки недозволяють зробити їх універсальними робочими методами геохронології.
2. Методи відновленняфізико-географічної обстановки минулих геологічних епох (основипалеогеографії)
Іншою важливоюзавданням історичної геології є відновлення фізико-географічноїобстановки, в якій утворилися породи. У процесі вирішення цього завданнягеолог відновлює палеогеографічні особливості минулих епох: характерстародавнього рельєфу на суші або на морському дні, обриси берегової лінії,розподіл опадів на морському дні або в зниженнях рельєфу на суші,клімат, глибину моря, солоність і температуру морської води, складорганічного світу і т. д. Всі ці та багато інших палеогеографічні питаннявирішують за допомогою фаціальні аналізу.
фаціальниханаліз - метод відновлення фізико-географічної обстановки минулого придопомоги всебічного вивчення осадових гірських порід. Назва цього методупоходить від терміна В«фаціяВ», введеного в геологію швейцарським ученим А.Гресслі в 1838 р. Вивчаючи юрські відкладення в Юрський горах, Гресслі встановив,що добре простежуються тут на великій відстані шари зберігають один іТого ж літологічний склад і подібний комплекс скам'янілостей не на всьому своємуВпродовж, а тільки в межах визначеної ділянки. Частина шару гірськоїпороди, яка на всій ділянці свого поширення має один і той жесклад і подібний комплекс скам'янілостей, Гресслі і назвав фаціей. Фаціївідчувають зміни по мірі руху по шару, ці зміни називаютьсяфаціальних.
Фації можутьбути копалинами, представленими гірською породою, і сучасними - у вигляді щеНЕ ущільненого осаду. Серед копалин і сучасних фацій виділяють два головнихтипу: морські і континентальні. Кожна фація формується на певномуділянці морського дна або суші в певних фізико-географічних умовах.Тому, вивчаючи ту чи іншу фацію, можна відновити не тільки місце, але йумови її формування: клімат, глибину морського дна, температуру, солоністьморської води і т. д. Вивчаючи кілька одновікових фацій, можна зробитивисновки про фізико-географічних умовах часу накопичення цих фацій на всійплощі їх поширення.
Прифаціальні аналізу докладно вивчають склад осадової породи (літологія) із'ясовують умови її утворення, а також склад викопної фауни та флори із'ясовують умови їх проживання. Тому фаціальний аналіз розпадається на двічастини: литологический аналіз - метод відновлення палеографічнійобстановки по породах і біономіческій аналіз - метод відновленняпалеографічній обстановки по скам'янілостях. При проведенні фаціальніаналізу геологи широко використовують принцип актуалізму - принцип відновленняпроцесів і явищ минулих епох за допомогою прямої аналогії з процесами іявищами сучасності. Цей принцип стали використовувати ще на початку минулогосторіччя. У Росії його застосовував Д. І. Соколов, а в Західній Європі - Ч. Лайєль.Вивчаючи сучасні фації, геологи використовують отримані дані для розшифровкиумов формування копалин фацій. Використовуючи дані про сучаснігеологічних явища для пояснення явищ геологічного минулого, потрібнозавжди враховувати безперервний розвиток і зміна природи. Чим далі від насгеологічне минуле, тим важче провести аналогію між теперішнім і минулим,тим істотніше повинна бути попр...
