Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Радиометрическое датирование , радиоактивное датирование или радиоизотопное датирование - это метод, который используется для датирования материалов, таких как горные породы или углерод , в которые были выборочно включены следы радиоактивных примесей при их образовании. Этот метод сравнивает количество встречающегося в природе радиоактивного изотопа в материале с количеством продуктов его распада , которые образуются с известной постоянной скоростью распада. [1] Использование радиометрического датирования было впервые опубликовано в 1907 году Бертрамом Болтвудом [2] и в настоящее время является основным источником информации оабсолютный возраст горных пород и других геологических характеристик , включая возраст окаменелых форм жизни или возраст самой Земли , а также может использоваться для датирования широкого диапазона природных и искусственных материалов .

Наряду с принципами стратиграфии , методы радиометрического датирования используются в геохронологии для установления геологической шкалы времени . [3] Среди наиболее известных методов являются радиоуглеродный , калий-аргоновый знакомства и уран-свинец знакомства . Позволяя установить геологические шкалы времени, он обеспечивает важный источник информации о возрасте окаменелостей и предполагаемых темпах эволюционных изменений. Радиометрическое датирование также используется для датировки археологических материалов, в том числе древних артефактов.

Различные методы радиометрического датирования различаются по шкале времени, в которой они точны, и по материалам, к которым они могут применяться.

Основы [ править ]

Радиоактивный распад [ править ]

Пример цепочки радиоактивного распада от свинца-212 ( 212 Pb) до свинца-208 ( 208 Pb). Каждый родитель нуклид спонтанно распадается на дочерний нуклид (The продукте распад ) через распад & alpha ; или & beta ; - распад . Конечный продукт распада, свинец-208 ( 208 Pb), стабилен и больше не может подвергаться спонтанному радиоактивному распаду.

Вся обычная материя состоит из комбинаций химических элементов , каждый со своим атомным номером , указывающим количество протонов в атомном ядре . Кроме того, элементы могут существовать в виде разных изотопов , причем каждый изотоп элемента отличается количеством нейтронов в ядре. Конкретный изотоп определенного элемента называется нуклидом . Некоторые нуклиды по своей природе нестабильны. То есть в какой-то момент атом такого нуклида подвергнется радиоактивному распаду.и самопроизвольно превращаются в другой нуклид. Это преобразование может быть выполнено различными способами, включая альфа-распад (испускание альфа-частиц ) и бета-распад ( эмиссия электронов, эмиссия позитронов или захват электронов ). Другая возможность - спонтанное деление на два или более нуклидов.

Хотя момент распада конкретного ядра непредсказуем, совокупность атомов радиоактивного нуклида распадается экспоненциально со скоростью, описываемой параметром, известным как период полураспада , который обычно указывается в годах при обсуждении методов датирования. По истечении одного периода полураспада половина атомов рассматриваемого нуклида распадется на «дочерний» нуклид или продукт распада . Во многих случаях дочерний нуклид сам по себе радиоактивен, что приводит к цепочке распада., заканчивающийся образованием стабильного (нерадиоактивного) дочернего нуклида; каждая ступень в такой цепочке характеризуется своим периодом полураспада. В этих случаях обычно интересующий для радиометрического датирования период полураспада является самым длинным в цепочке, что является фактором, ограничивающим скорость окончательного превращения радиоактивного нуклида в его стабильную дочернюю структуру. Изотопные системы, которые использовались для радиометрического датирования, имеют период полураспада в диапазоне от всего лишь примерно 10 лет (например, тритий ) до более 100 миллиардов лет (например, самарий-147 ). [4]

Для большинства радиоактивных нуклидов период полураспада зависит исключительно от ядерных свойств и по существу постоянен. [5] Это известно, потому что константы распада, измеренные разными методами, дают согласованные значения в пределах аналитических ошибок, а возраст одних и тех же материалов согласовывается от одного метода к другому. На него не влияют внешние факторы, такие как температура , давление , химическая среда или присутствие магнитного или электрического поля . [6] [7] [8] Единственным исключением являются нуклиды, распадающиеся в процессе захвата электронов, такие как бериллий-7 , стронций-85 и цирконий-89., скорость распада которого может зависеть от локальной электронной плотности. Для всех других нуклидов соотношение исходного нуклида к продуктам его распада изменяется предсказуемым образом по мере того, как исходный нуклид распадается с течением времени.

Эта предсказуемость позволяет использовать относительные количества связанных нуклидов в качестве часов для измерения времени от включения исходных нуклидов в материал до настоящего времени. Природа удобно предоставила нам радиоактивные нуклиды, период полураспада которых колеблется от значительно большего, чем возраст Вселенной , до менее зептосекунды . Это позволяет измерять очень широкий диапазон возрастов. Изотопы с очень длинным периодом полураспада называются «стабильными изотопами», а изотопы с очень коротким периодом полураспада известны как «потухшие изотопы».

Определение константы распада [ править ]

Смотрите также: Закон радиоактивного распада

Константа радиоактивного распада, вероятность того, что атом будет распадаться за год, является прочным основанием для обычных измерений радиоактивности. Точность и точность определения возраста (и периода полураспада нуклида) зависит от точности и точности измерения постоянной распада. [9]Метод in-growth - это один из способов измерения константы распада системы, который включает накопление дочерних нуклидов. К сожалению, для нуклидов с высокими константами распада (которые полезны для датировки очень старых образцов) требуются длительные периоды времени (десятилетия), чтобы накопить достаточно продуктов распада в одном образце для их точного измерения. Более быстрый метод заключается в использовании счетчиков частиц для определения альфа-, бета- или гамма-активности с последующим делением ее на количество радиоактивных нуклидов. Однако точно определить количество радиоактивных нуклидов сложно и дорого. В качестве альтернативы, константы распада могут быть определены путем сравнения изотопных данных для горных пород известного возраста. Этот метод требует, чтобы по крайней мере одна из изотопных систем была очень точно откалибрована, например, система Pb-Pb..

Точность радиометрического датирования [ править ]

Масс-спектрометр с термической ионизацией, используемый в радиометрическом датировании.

Основное уравнение радиометрического датирования требует, чтобы ни родительский нуклид, ни дочерний продукт не могли проникать в материал или выходить из него после его образования. Следует учитывать возможные смешивающие эффекты загрязнения родительскими и дочерними изотопами, а также эффекты любой потери или увеличения таких изотопов с момента создания образца. Поэтому очень важно иметь как можно больше информации о датируемом материале и проверять возможные признаки изменения . [10]Точность повышается, если измерения проводятся на нескольких образцах из разных мест тела породы. В качестве альтернативы, если несколько разных минералов могут быть датированы одним и тем же образцом, и предполагается, что они образовались одним и тем же событием и находились в равновесии с резервуаром, когда они образовались, они должны образовать изохрону . Это может уменьшить проблему загрязнения . При датировании уран-свинец используется диаграмма конкордии, что также снижает проблему потери нуклидов. Наконец, для подтверждения возраста образца может потребоваться корреляция между различными методами изотопного датирования. Например, возраст гнейсов Амитсок из Западной Гренландии был определен как 3.60 ± 0.05 млрд лет.(миллиард лет назад) с использованием уран-свинцового датирования и 3,56 ± 0,10 млрд лет назад (миллиард лет назад) с использованием датировки свинец-свинец, результаты согласуются друг с другом. [11] : 142–143

Для точного радиометрического датирования обычно требуется, чтобы родитель имел достаточно длительный период полураспада, чтобы он присутствовал в значительных количествах во время измерения (за исключением случаев, описанных ниже в разделе «Датирование с короткоживущими потухшими радионуклидами»), период полураспада родительский продукт точно известен, и производится достаточное количество дочернего продукта, чтобы его можно было точно измерить и отличить от исходного количества дочернего продукта, присутствующего в материале. Процедуры, используемые для выделения и анализа родительских и дочерних нуклидов, должны быть точными и точными. Обычно это включает масс-спектрометрию изотопного отношения . [12]

Точность метода датирования частично зависит от периода полураспада соответствующего радиоактивного изотопа. Например, период полураспада углерода-14 составляет 5730 лет. После того, как организм умер в течение 60 000 лет, остается так мало углерода-14, что невозможно установить точное датирование. С другой стороны, концентрация углерода-14 падает настолько резко, что возраст относительно молодых останков можно определить с точностью до нескольких десятилетий. [13]

Температура закрытия [ править ]

Основная статья: Температура закрытия

Температура закрытия или температура блокировки представляет собой температуру, ниже которой минерал представляет собой замкнутую систему для исследуемых изотопов. Если материал, который избирательно отторгает дочерний нуклид, нагревается выше этой температуры, любые дочерние нуклиды, накопленные с течением времени, будут потеряны в результате диффузии., обнуление изотопных «часов». По мере охлаждения минерала начинает формироваться кристаллическая структура, и диффузия изотопов становится менее легкой. При определенной температуре кристаллическая структура сформировалась достаточно, чтобы предотвратить диффузию изотопов. Таким образом, магматическая или метаморфическая порода или расплав, который медленно остывает, не начинает демонстрировать измеримый радиоактивный распад, пока не остынет ниже температуры закрытия. Таким образом, возраст, который можно рассчитать с помощью радиометрического датирования, - это время, в которое порода или минерал остыли до температуры закрытия. [14] [15] Эта температура варьируется для каждого минерала и изотопной системы, поэтому система может быть закрытой для одного минерала, но открытой.для другого. Датирование различных минералов и / или изотопных систем (с разными температурами смыкания) в одной и той же породе может, таким образом, позволить отслеживать термическую историю рассматриваемой породы во времени, и, таким образом, история метаморфических событий может стать детально известной. Эти температуры экспериментально определяются в лаборатории путем искусственного сброса минералов в пробе с помощью высокотемпературной печи. Эта область известна как термохронология или термохронометрия.

Уравнение возраста [ править ]

Изохроны Lu-Hf, построенные для образцов метеоритов. Возраст рассчитывается по наклону изохроны (линия) и исходному составу по пересечению изохроны с осью ординат.

Математическое выражение, связывающее радиоактивный распад с геологическим временем, - [14] [16]

D * = D 0 + N ( t ) ( e λt - 1)

куда

t - возраст образца,
D * - количество атомов дочернего радиогенного изотопа в образце,
D 0 - количество атомов дочернего изотопа в исходном или исходном составе,
N (t) - число атомов родительского изотопа в образце в момент времени t (настоящее время), определяемое выражением N ( t ) = N o e - λt , и
λ - константа распада родительского изотопа, равная величине, обратной величине периода полураспада радиоактивного изотопа родительского [17], умноженному на натуральный логарифм 2.

Уравнение удобнее всего выражать через измеренную величину N ( t ), а не через постоянное начальное значение N o .

Для расчета возраста предполагается, что система замкнута (ни родительские, ни дочерние изотопы не были потеряны из системы), D 0 должен быть либо незначительным, либо может быть точно оценен, λ известно с высокой точностью, и у каждого есть точный и точные измерения D * и N ( t ).

В приведенном выше уравнении используется информация о составе родительских и дочерних изотопов в то время, когда испытываемый материал охлаждается ниже температуры закрытия . Это хорошо установлено для большинства изотопных систем. [15] [18] Однако построение изохрон не требует информации об исходном составе, используя только текущие отношения родительских и дочерних изотопов к стандартному изотопу. Изохрона участок используется для решения уравнения возраста графически и вычислить возраст образца и исходной композиции.

Современные методы датирования [ править ]

Радиометрическое датирование проводится с 1905 года , когда он был изобретен по Эрнесту Резерфорду как метод , с помощью которого можно было бы определить возраст Земли . За прошедшее с тех пор столетие методы были значительно усовершенствованы и расширены. [17] Датирование теперь можно проводить на образцах размером до нанограмма с помощью масс-спектрометра . Масс-спектрометр был изобретен в 1940-х годах и начал использоваться для радиометрического датирования в 1950-х годах. Он работает, генерируя пучок ионизированных атомов из испытуемого образца. Затем ионы проходят через магнитное поле, которое направляет их в различные датчики отбора проб, известные как « чашки Фарадея».", в зависимости от их массы и уровня ионизации. При ударе в чашки ионы создают очень слабый ток, который можно измерить, чтобы определить скорость ударов и относительную концентрацию различных атомов в пучках.

Уран-свинцовый метод датирования [ править ]

Основная статья: Датирование урана и свинца
Диаграмма конкордией, используемая при датировании ураном и свинцом , с данными из пояса Пфунзе , Зимбабве . [19] Все образцы показывают потерю изотопов свинца, но пересечение ошибкихрона (прямая линия, проходящая через точки отбора проб) и конкордии (кривая) показывает правильный возраст породы. [15]

Радиометрическое датирование урана-свинца предполагает использование урана-235 или урана-238 для определения абсолютного возраста вещества. Эта схема была усовершенствована до такой степени, что допустимая погрешность датировки горных пород может составлять менее двух миллионов лет за два с половиной миллиарда лет. [20] [21] Допустимая погрешность 2–5% была достигнута на более молодых мезозойских породах. [22]

Уран-свинцовое датирование часто проводят на минерале цирконе (ZrSiO 4 ), хотя его можно использовать и на других материалах, таких как бадделеит и монацит (см .: геохронология монацита ). [23] Циркон и бадделеит включают атомы урана в свою кристаллическую структуру в качестве заменителей циркония , но сильно отвергают свинец. Циркон имеет очень высокую температуру закрытия, устойчив к механическим воздействиям и очень химически инертен. Циркон также образует несколько кристаллических слоев во время метаморфических событий, каждый из которых может фиксировать изотопный возраст события. Микролучевой анализ на месте может быть выполнен с помощью лазерной ИСП-МСили методы ВИМС . [24]

Одно из его больших преимуществ заключается в том, что любой образец обеспечивает два тактовых генератора: один основан на распаде урана-235 до свинца-207 с периодом полураспада около 700 миллионов лет, а другой основан на распаде урана-238 до свинца-206 с половиной. - срок службы около 4,5 миллиардов лет, что обеспечивает встроенную перекрестную проверку, позволяющую точно определить возраст образца, даже если часть свинца была потеряна. Это можно увидеть на диаграмме конкордии, где образцы строятся вдоль ошибкихрон (прямая линия), которая пересекает кривую конкордией в возрасте образца.

Самариево-неодимовый метод датирования [ править ]

Основная статья: Самариево-неодимовое датирование

Это включает в себя альфа - распад от 147 см до 143 Nd с периодом полураспада 1,06 х 10 11 лет. Уровни точности в пределах двадцати миллионов лет при возрастах в два с половиной миллиарда лет достижимы. [25]

Калийно-аргонный метод датирования [ править ]

Основная статья: Калий-аргоновое датирование

Это включает электронный захват или распад позитрона калия-40 до аргона-40. Калий-40 имеет период полураспада 1,3 миллиарда лет, поэтому этот метод применим для самых старых пород. Радиоактивный калий-40 часто встречается в слюдах , полевых шпатах и роговых обманках , хотя температура закрытия в этих материалах довольно низкая, от 350 ° C (слюда) до 500 ° C (роговая обманка).

Рубидий-стронциевый метод датирования [ править ]

Основная статья: Рубидий-стронциевый датирование

Это основано на бета-распаде рубидия-87 до стронция-87 с периодом полураспада 50 миллиардов лет. Эта схема используется для датировки старых магматических и метаморфических пород , а также для датирования лунных образцов . Температура закрытия настолько высока, что это не проблема. Рубидий-стронциевый метод датирования не так точен, как уран-свинцовый метод, с ошибками от 30 до 50 миллионов лет для образца возрастом 3 миллиарда лет. Применение анализа на месте (Laser-Ablation ICP-MS) в пределах отдельных минеральных зерен в разломах показало, что метод Rb-Sr может использоваться для расшифровки эпизодов движения разломов. [26]

Метод уран-ториевого датирования [ править ]

Основная статья: Уран-ториевое датирование

Метод сравнительно близкого датирования основан на распаде урана-234 на торий-230, вещество с периодом полураспада около 80 000 лет. Он сопровождается сестринским процессом, в котором уран-235 распадается на протактиний-231, период полураспада которого составляет 32 760 лет.

В то время как уран растворим в воде, торий и протактиний нет, и поэтому они выборочно осаждаются в отложениях на дне океана , из которых измеряется их соотношение. Схема имеет диапазон в несколько сотен тысяч лет. Родственный метод - это ионно-ториевое датирование , при котором измеряется соотношение иония (торий-230) и тория-232 в океанических отложениях.

Метод радиоуглеродного датирования [ править ]

Основная статья: Радиоуглеродное датирование
Камни Аля в Касеберге, примерно в десяти километрах к юго-востоку от Истада , Швеция, были датированы 56 г. н.э. с использованием метода углерода-14 на органическом материале, обнаруженном на этом месте. [27]

Радиоуглеродное датирование также называют датированием по углероду-14. Углерод-14 представляет собой радиоактивный изотоп углерода с периодом полураспада 5730 лет [28] [29] (что очень мало по сравнению с указанными выше изотопами) и распадается на азот. [30] В других методах радиометрического датирования тяжелые родительские изотопы были произведены путем нуклеосинтеза в сверхновых, а это означает, что любой родительский изотоп с коротким периодом полураспада к настоящему времени должен быть вымершим. Однако углерод-14 постоянно создается в результате столкновений нейтронов, генерируемых космическими лучами, с азотом в верхних слоях атмосферы и, таким образом, остается на почти постоянном уровне на Земле. Углерод-14 попадает в следовые количества атмосферногодиоксид углерода (CO 2 ).

Основанная на углероде форма жизни приобретает углерод в течение своей жизни. Растения приобретают его посредством фотосинтеза , а животные приобретают его в результате потребления растений и других животных. Когда организм умирает, он перестает принимать новый углерод-14, а существующий изотоп распадается с характерным периодом полураспада (5730 лет). Доля углерода-14, оставшаяся при изучении останков организма, указывает на время, прошедшее с момента его смерти. Это делает углерод-14 идеальным методом датирования возраста костей или останков организма. Предел датировки углерода-14 составляет от 58 000 до 62 000 лет. [31]

Скорость образования углерода-14 кажется примерно постоянной, поскольку перекрестная проверка датировки углерода-14 с другими методами датировки показывает, что она дает последовательные результаты. Однако местные извержения вулканов или другие события, которые выделяют большое количество углекислого газа, могут снизить локальные концентрации углерода-14 и дать неточные даты. Выбросы углекислого газа в биосферу в результате индустриализации также снизили долю углерода-14 на несколько процентов; и наоборот, количество углерода-14 было увеличено в результате наземных испытаний ядерной бомбы , которые проводились в начале 1960-х годов. Также увеличение солнечного ветра или магнитного поля Земли превышение текущего значения снизит количество углерода-14, созданного в атмосфере.

Метод датировки треков деления [ править ]

Основная статья: датирование треков деления
Кристаллы апатита широко используются для датирования по трекам деления.

Это включает в себя осмотр полированного среза материала для определения плотности "следов", оставленных на нем в результате спонтанного деления примесей урана-238. Необходимо знать содержание урана в образце, но его можно определить, поместив пластиковую пленку на полированный кусок материала и бомбардировав его медленными нейтронами . Это вызывает индуцированное деление 235 U, в отличие от спонтанного деления 238 U. Дорожки деления, образующиеся в этом процессе, записываются на пластиковой пленке. Затем содержание урана в материале можно рассчитать по количеству треков и нейтронному потоку .

Эта схема применяется в широком диапазоне геологических дат. Для дат до нескольких миллионов лет лучше всего использовать слюды , тектиты (фрагменты стекла из вулканических извержений) и метеориты. Более старые материалы могут быть датированы с использованием циркона , апатита , титанита , эпидота и граната, которые имеют разное количество урана. [32] Поскольку следы деления восстанавливаются при температурах выше 200 ° C, этот метод имеет ограничения, а также преимущества. У этого метода есть потенциальные применения для детального изучения термической истории месторождения.

Метод датирования по хлору-36 [ править ]

В результате облучения морской воды во время взрывов ядерного оружия в атмосфере в период с 1952 по 1958 годы были произведены большие количества редкого 36 Cl (период полураспада ~ 300k) . Время пребывания 36 Cl в атмосфере составляет около 1 недели. Таким образом, в качестве маркера событий 1950-х годов вода в почве и грунтовых водах 36 Cl также полезна для датирования вод менее чем за 50 лет до настоящего времени. 36 Cl нашел применение в других областях геологических наук, включая датирование льда и отложений.

Методы датировки люминесценции [ править ]

Основная статья: Люминесцентное датирование

Методы люминесцентного датирования не являются методами радиометрического датирования, поскольку они не основываются на содержании изотопов для расчета возраста. Вместо этого они являются следствием радиационного фона определенных минералов. Со временем ионизирующее излучение поглощается минеральными зернами в отложениях и археологическими материалами, такими как кварц и калиевый полевой шпат.. Излучение заставляет заряд оставаться внутри зерен в структурно нестабильных «электронных ловушках». Воздействие солнечного света или тепла высвобождает эти заряды, эффективно «обесцвечивая» образец и сбрасывая часы на ноль. Захваченный заряд со временем накапливается со скоростью, определяемой количеством фонового излучения в том месте, где был захоронен образец. Стимуляция этих минеральных зерен с помощью света ( оптически стимулированная люминесценция или датирование с инфракрасной люминесценцией) или тепла ( термолюминесцентное датирование ) вызывает излучение люминесцентного сигнала при высвобождении накопленной нестабильной энергии электронов, интенсивность которой варьируется в зависимости от количества излучения. поглощается при захоронении и специфические свойства минерала.

Эти методы можно использовать для определения возраста слоя отложений, поскольку слои, нанесенные сверху, предотвратят «обесцвечивание» зерен и их сброс под действием солнечного света. Осколки глиняной посуды можно датировать тем, когда они в последний раз подвергались сильному нагреву, как правило, при обжиге в печи.

Другие методы [ править ]

Другие методы включают:

  • Аргон – аргон (Ar – Ar)
  • Йод-ксенон (I-Xe)
  • Лантан-барий (La-Ba)
  • Свинец – свинец (Pb – Pb)
  • Лютеций-гафний (Lu-Hf)
  • Калий-кальций (K-Ca)
  • Рений – осмий (Re – Os)
  • Уран – уран (U – U)
  • Криптон – криптон (Kr – Kr)
  • Бериллий ( 10 Be– 9 Be) [33]

Датирование продуктами распада короткоживущих потухших радионуклидов [ править ]

Абсолютное радиометрическое датирование требует, чтобы в образце породы оставалась измеримая доля материнского ядра. Для горных пород, относящихся к началу солнечной системы, это требует чрезвычайно долгоживущих родительских изотопов, что делает измерение точного возраста таких пород неточным. Чтобы иметь возможность отличить относительный возраст горных пород от такого старого материала и получить лучшее временное разрешение, чем то, которое доступно для долгоживущих изотопов, можно использовать короткоживущие изотопы, которых больше нет в породе. [34]

В начале существования Солнечной системы в солнечной туманности было несколько относительно короткоживущих радионуклидов, таких как 26 Al, 60 Fe, 53 Mn и 129 I. Эти радионуклиды - возможно, образовавшиеся в результате взрыва сверхновой - сегодня вымерли, но продукты их распада можно обнаружить в очень старых материалах, таких как те, которые составляют метеориты . Измеряя продукты распада потухших радионуклидов с помощью масс-спектрометра.а с помощью изохронных диаграмм можно определить относительный возраст различных событий в ранней истории Солнечной системы. Методы датирования, основанные на потухших радионуклидах, также могут быть откалиброваны с помощью U-Pb метода для определения абсолютного возраста. Таким образом можно получить приблизительный возраст и высокое временное разрешение. Обычно более короткий период полураспада приводит к более высокому временному разрешению за счет временной шкалы.

129 I - 129 Xe хронометр [ править ]

Смотрите также: Йод-129 § Датировка возраста метеорита

129
я
 бета-распад на 129
Xe
с периодом полураспада 16 миллионов лет. Йодно-ксеноновый хронометр [35] - изохронный метод. Образцы подвергаются воздействию нейтронов в ядерном реакторе. Это превращает единственный стабильный изотоп йода (127
я
) в 128
Xe
 через захват нейтронов с последующим бета-распадом ( 128
я
). После облучения образцы нагревают в несколько этапов и анализируют изотопные характеристики ксенона газа, выделяющегося на каждом этапе. Когда последовательный129
Xe
/128
Xe
 соотношение наблюдается на нескольких последовательных ступенях температуры, его можно интерпретировать как соответствующее времени, когда образец перестал терять ксенон.

Образцы метеорита, называемого мелководьем, обычно включаются в облучение, чтобы контролировать эффективность преобразования из 127
я
 к 128
Xe
. Разница между измеренными129
Xe
/128
Xe
 соотношения образца и мелководья тогда соответствуют различным соотношениям 129
я
/127
я
когда каждый перестал терять ксенон. Это, в свою очередь, соответствует разнице в возрасте закрытия в ранней солнечной системе.

26 Al - 26 Mg хронометр [ править ]

Другим примером датирования короткоживущих потухших радионуклидов является 26Al - 26
Mg
хронометр, который можно использовать для оценки относительного возраста хондр .26
Al
 распадается на 26
Mg
с периодом полураспада 720 000 лет. Датировка просто вопрос о нахождении отклонения от естественного содержания в26
Mg
 (продукт 26
Al
 распад) по сравнению с соотношением стабильных изотопов 27
Al
/24
Mg
.

Превышение 26
Mg
 (часто обозначается 26
Mg
*) находится путем сравнения 26
Mg
/27
Mg
соотношение с другими материалами Солнечной системы. [36]

В 26
Al
 - 26
Mg
хронометр дает оценку периода времени для образования примитивных метеоритов всего в несколько миллионов лет (1,4 миллиона лет для образования хондры). [37]

См. Также [ править ]

  • Гадейский циркон
  • Изотопная геохимия
  • Палеопедологический отчет
  • Радиоактивность
  • Радиогало
  • Чувствительный ионный микрозонд высокого разрешения (SHRIMP)

Ссылки [ править ]

  1. ^ IUPAC , Сборник химической терминологии , 2-е изд. («Золотая книга») (1997). Исправленная онлайн-версия: (2006–) « Радиоактивное датирование ». DOI : 10,1351 / goldbook.R05082
  2. ^ Болтвуд, Бертрам (1907). «Предельные продукты распада радиоактивных элементов. Часть II. Продукты распада урана» . Американский журнал науки . 4. 23 (134): 77–88. Bibcode : 1907AmJS ... 23 ... 78В . DOI : 10,2475 / ajs.s4-23.134.78 . S2CID  131688682 .
  3. ↑ McRae, A. 1998. Радиометрическое датирование и геологическая шкала времени: круговые рассуждения или надежные инструменты? Радиометрическое датирование и геологическая шкала времени Архив TalkOrigins
  4. ^ Бернард-Гриффитс, Дж .; Стон, Г. (1989). «Самариево-неодимовый метод». В Рот, Этьен; Поти, Бернард (ред.). Ядерные методы свиданий . Springer Нидерланды. С. 53–72. ISBN 978-0-7923-0188-2.
  5. ^ Pommé, S .; Stroh, H .; Altzitzoglou, T .; Paepen, J .; Van Ammel, R .; Kossert, K ​​.; Nähle, O .; Кейтли, JD; Феррейра, км; Verheyen, L .; Брюггеман, М. (1 апреля 2018 г.). "Постоянный ли распад?" . Прикладное излучение и изотопы . ICRM 2017 Труды 21-й Международной конференции по метрологии радионуклидов и ее применениям. 134 : 6–12. DOI : 10.1016 / j.apradiso.2017.09.002 . ISSN 0969-8043 . PMID 28947247 .  
  6. Перейти ↑ Emery, GT (1972). «Возмущение темпов распада ядер» . Ежегодный обзор ядерной науки . 22 (1): 165–202. Bibcode : 1972ARNPS..22..165E . DOI : 10.1146 / annurev.ns.22.120172.001121 .
  7. ^ Шляхтер, AI (1976). «Прямая проверка постоянства фундаментальных ядерных констант». Природа . 264 (5584): 340. Bibcode : 1976Natur.264..340S . DOI : 10.1038 / 264340a0 . S2CID 4252035 . 
  8. ^ Джонсон, Б. 1993. Как изменить скорость ядерного распада Часто задаваемые вопросы по физике Usenet
  9. ^ Бегеманн, Ф .; Людвиг, КР; Lugmair, GW; Мин, К .; Найквист, LE; Патчетт, П.Дж.; Ренне, PR; Shih, C.-Y .; Вилла, ИМ; Уокер, Р.Дж. (январь 2001 г.). «Призыв к улучшенному набору констант распада для использования в геохронологии». Geochimica et Cosmochimica Acta . 65 (1): 111–121. Bibcode : 2001GeCoA..65..111B . DOI : 10.1016 / s0016-7037 (00) 00512-3 . ISSN 0016-7037 . 
  10. ^ Стюарт, К ,, Тернер, S Келли, S, Hawkesworh, С Kristein, L и Manotvani, М (1996). "3-D, 40 Ar --- 39 Ar геохронология в провинции Парана континентальных паводков базальтов". Письма о Земле и планетологии . 143 (1–4): 95–109. Bibcode : 1996E и PSL.143 ... 95S . DOI : 10.1016 / 0012-821X (96) 00132-X .CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
  11. Перейти ↑ Dalrymple, G. Brent (1994). Возраст земли . Стэнфорд, Калифорния: Stanford Univ. Нажмите. ISBN 9780804723312.
  12. ^ Дикин, Алан П. (2008). Радиогенная изотопная геология (2-е изд.). Кембридж: Cambridge Univ. Нажмите. С. 15–49. ISBN 9780521530170.
  13. ^ Реймер Паула Дж и др. (2004). "INTCAL04 Калибровка возраста наземных радиоуглеродов, 0–26 Cal Kyr BP" . Радиоуглерод . 46 (3): 1029–1058. DOI : 10.1017 / S0033822200032999 .
  14. ^ a b Фор, Гюнтер (1998). Принципы и приложения геохимии: всеобъемлющий учебник для студентов-геологов (2-е изд.). Энглвуд Клиффс, Нью-Джерси : Прентис Холл . ISBN 978-0-02-336450-1. OCLC  37783103 .[ требуется страница ]
  15. ^ a b c Роллинсон, Хью Р. (1993). Использование геохимических данных: оценка, представление, интерпретация . Харлоу : Лонгман . ISBN 978-0-582-06701-1. OCLC  27937350 .[ требуется страница ]
  16. ^ Белый, WM (2003). «Основы геохимии радиоактивных изотопов» (PDF) . Корнельский университет .
  17. ^ а б «Геологическое время: радиометрическая шкала времени» . Геологическая служба США . 16 июня 2001 г.
  18. ^ Стейси, JS; JD Kramers (июнь 1975 г.). «Аппроксимация земной эволюции изотопа свинца двухступенчатой ​​моделью». Письма о Земле и планетологии . 26 (2): 207–221. Bibcode : 1975E и PSL..26..207S . DOI : 10.1016 / 0012-821X (75) 90088-6 .
  19. ^ Винью, ML; RE Hanson; MW Martin; SA Bowring; HA Jelsma; PHGM Dirks (2001). «Циркон U-Pb датируется архейским орогенным поясом на краю кратона в северной части Зимбабве». Журнал африканских наук о Земле . 32 (1): 103–114. Bibcode : 2001JAfES..32..103V . DOI : 10.1016 / S0899-5362 (01) 90021-1 .
  20. ^ Oberthür, Т, Дэвис, DW, Бленкинсоп, ТГ, Hoehndorf, A (2002 г.). «Точный возраст U – Pb минералов, Rb – Sr и Sm – Nd систематика для Великой дамбы, Зимбабве - ограничения на позднеархейские события в кратоне Зимбабве и поясе Лимпопо». Докембрийские исследования . 113 (3–4): 293–306. Bibcode : 2002PreR..113..293O . DOI : 10.1016 / S0301-9268 (01) 00215-7 .CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
  21. ^ Manyeruke, Таванда D .; Томас Дж. Бленкинсоп; Питер Бухгольц; Дэвид Лав; Томас Обертюр; Ульрих К. Веттер; Дональд В. Дэвис (2004). «Возраст и петрология интрузии холма Чимбадзи, северо-запад Зимбабве: первые свидетельства раннего палеопротерозойского магматизма в Зимбабве». Журнал африканских наук о Земле . 40 (5): 281–292. Bibcode : 2004JAfES..40..281M . DOI : 10.1016 / j.jafrearsci.2004.12.003 .
  22. ^ Ли, Сиань-хуа; Лян, Си-жун; Вс, мин; Гуань, Хун; Мальпас, Дж. Г. (2001). «Точное определение возраста 206 Pb / 238 U на цирконах с помощью лазерной абляции, масс-спектрометрии с индуктивно связанной плазмой и микрозондом с использованием непрерывной линейной абляции». Химическая геология . 175 (3–4): 209–219. Bibcode : 2001ChGeo.175..209L . DOI : 10.1016 / S0009-2541 (00) 00394-6 .
  23. ^ Wingate, MTD (2001). «Возраст бадделеита и циркона SHRIMP для подоконника долерита Умкондо, горы Ньянга, Восточное Зимбабве». Южноафриканский журнал геологии . 104 (1): 13–22. DOI : 10.2113 / 104.1.13 .
  24. ^ Ирландия, Тревор (декабрь 1999). «Геохимия изотопов: новые инструменты для изотопного анализа» . Наука . 286 (5448): 2289–2290. DOI : 10.1126 / science.286.5448.2289 . S2CID 129408440 . 
  25. ^ Мукаса, SB; А. Х. Уилсон; Р. В. Карлсон (декабрь 1998 г.). «Многоэлементное геохронологическое исследование Великой дамбы, Зимбабве: значение устойчивых и восстановленных возрастов». Письма о Земле и планетологии . 164 (1–2): 353–369. Bibcode : 1998E и PSL.164..353M . DOI : 10.1016 / S0012-821X (98) 00228-3 .
  26. ^ Тилльберг, М., Дрейк, Х., Зак, Т. и др. In situ Rb-Sr датирование гладких волокон в глубоких кристаллических разломах фундамента. Научный журнал 10, 562 (2020). https://doi.org/10.1038/s41598-019-57262-5
  27. ^ "Ales stenar" . Шведский совет национального наследия. 11 октября 2006 года архивация с оригинала на 31 марта 2009 года . Проверено 9 марта 2009 года .
  28. ^ Кларк, RM (1975). «Градуировочная кривая для радиоуглеродных дат» . Античность . 49 (196): 251–266. DOI : 10.1017 / S0003598X00070277 .
  29. ^ Васильев, СС; В.А. Дергачев (2002). «~ 2400-летний цикл концентрации радиоуглерода в атмосфере: данные по биспектру 14 C за последние 8000 лет» (PDF) . Annales Geophysicae . 20 (1): 115–120. Bibcode : 2002AnGeo..20..115V . DOI : 10,5194 / angeo-20-115-2002 .
  30. ^ «Датирование углерода-14» . www.chem.uwec.edu . Проверено 6 апреля +2016 .
  31. ^ Пластино, Вольфанго; Лаури Кайхола; Паоло Бартоломеи; Франческо Белла (2001). «Снижение космического фона при измерении радиоуглерода с помощью сцинтилляционной спектрометрии в подземной лаборатории Гран-Сассо» (PDF) . Радиоуглерод . 43 (2A): 157–161. DOI : 10.1017 / S0033822200037954 .
  32. ^ Jacobs, J .; Р. Дж. Томас (август 2001 г.). «Профиль трека деления титанита через юго-восточную часть кратона Арчан-Каапваал и мезопротерозойскую метаморфическую провинцию, Южная Африка: свидетельство дифференциального загадочного мезо- и неопротерозойского тектонизма». Журнал африканских наук о Земле . 33 (2): 323–333. Bibcode : 2001JAfES..33..323J . DOI : 10.1016 / S0899-5362 (01) 80066-X .
  33. ^ Применение аутигенного метода датирования 10 Be / 9 Be к позднемиоцен-плиоценовым последовательностям в северной части бассейна Дуная Михал Шуян - Global and Planetary Change 137 (2016) 35–53; pdf
  34. ^ Имке де Патер и Джек Дж. Лиссауэр: планетарные науки , стр. 321. Cambridge University Press, 2001. ISBN 0-521-48219-4 
  35. ^ Гилмор, JD; О. В. Правдивцева; А. Басфилд; CM Hohenberg (2006). «Хронометр I-Xe и ранняя солнечная система» . Метеоритика и планетология . 41 (1): 19–31. Bibcode : 2006M & PS ... 41 ... 19G . DOI : 10.1111 / j.1945-5100.2006.tb00190.x .
  36. ^ Александр Н. Крот (2002) Датирование самых ранних твердых тел в нашей Солнечной системе, Гавайский институт геофизики и планетологии http://www.psrd.hawaii.edu/Sept02/isotopicAges.html .
  37. ^ Imke де Патер и Джек Дж Lissauer: Планетарные науки , страница 322. Cambridge University Press, 2001. ISBN 0-521-48219-4 

Дальнейшее чтение [ править ]

  • Гунтен, Ханс Р. фон (1995). «Радиоактивность: инструмент для изучения прошлого» (PDF) . Radiochimica Acta . 70–71 (s1). DOI : 10,1524 / ract.1995.7071.special-issue.305 . ISSN  2193-3405 . S2CID  100441969 .
  • Мэджилл, Джозеф; Гали, Жан (2005). «Археология и датирование». Радиоактивность Радионуклиды Радиация . Springer Berlin Heidelberg. С. 105–115. Bibcode : 2005rrr..book ..... M . DOI : 10.1007 / 3-540-26881-2_6 . ISBN 978-3-540-26881-9.
  • Аллегр, Клод Ж (4 декабря 2008 г.). Изотопная геология . ISBN 978-0521862288.
  • Максуин, Гарри Y; Ричардсон, Стивен Макэфи; Уле, Мария Э; Уле, профессор Мария (2003). Геохимия: пути и процессы (2-е изд.). ISBN 978-0-231-12440-9.
  • Гарри у. Mcsween, Jr; Хасс, Гэри Р. (29 апреля 2010 г.). Космохимия . ISBN 978-0-521-87862-3.