Относительное датирование - это наука об определении относительного порядка прошлых событий (т. Е. Возраста объекта по сравнению с другим) без обязательного определения их абсолютного возраста (т. Е. Предполагаемого возраста). В геологии горные породы или поверхностные отложения , окаменелости и литология могут использоваться для корреляции одной стратиграфической колонки с другой. До открытия радиометрического датирования в начале 20 века, которое обеспечивало средство абсолютного датирования , археологи и геологи использовали относительное датирование для определения возраста.материалов. Хотя относительное датирование может определить только последовательный порядок, в котором произошла серия событий, а не время, когда они произошли, он остается полезным методом. Относительное датирование с помощью биостратиграфии является предпочтительным методом в палеонтологии и в некоторых отношениях является более точным. [1] Закон Суперпозиции , в котором говорится , что более старые слои будут глубже в месте , чем более поздние слои, был суммарный результат «относительной датировки» , как наблюдался в геологии с 17 века до начала 20 - го века.
Геология [ править ]
Регулярный порядок появления окаменелостей в слоях горных пород был обнаружен около 1800 года Уильямом Смитом . Во время раскопок угольного канала Сомерсет на юго-западе Англии он обнаружил, что окаменелости всегда находятся в одном и том же порядке в слоях горных пород. Продолжая работать геодезистом , он обнаружил те же закономерности по всей Англии. Он также обнаружил, что некоторые животные были только в определенных слоях и что они были в одних и тех же слоях по всей Англии. Благодаря этому открытию Смит смог распознать порядок образования горных пород. Спустя шестнадцать лет после своего открытия он опубликовал геологическую карту Англии, показывающую породы разных геологических эпох.
Принципы относительного датирования [ править ]
Методы относительного датирования были разработаны, когда геология впервые появилась как естествознание в 18 веке. Геологи до сих пор используют следующие принципы как средство предоставления информации о геологической истории и времени геологических событий.
Униформизм [ править ]
Принцип униформитаризма утверждает , что геологические процессы , наблюдаемые в работе , которые изменяют земная кора в настоящее время работает в основном так же , как в течение геологического времени. [2] Фундаментальный принцип геологии, выдвинутый шотландским врачом и геологом 18 века Джеймсом Хаттоном , заключается в том, что «настоящее - это ключ к прошлому». По словам Хаттона: «Прошлая история нашего земного шара должна быть объяснена тем, что, как мы видим, происходит сейчас». [3]
Навязчивые отношения [ править ]
Принцип навязчивых отношений Сквозных вторжений. В геологии, когда магматическая интрузия пересекает формирование осадочной породы , можно определить, что магматическая интрузия моложе осадочной породы. Существует ряд различных типов вторжений, включая штоки, лакколиты , батолиты , пороги и дайки .
Межсекторальные отношения [ править ]
Принцип сквозных отношений имеют отношение к образованию разломов и возрасту последовательностей , через которые они сокращают. Разломы моложе разрезаемых пород; соответственно, если обнаружен разлом, который проникает в некоторые образования, но не в те, что на его вершине, то вскрытые образования старше разлома, а те, которые не были разрезаны, должны быть моложе разлома. Поиск ключевой кровати в этих ситуациях может помочь определить, является ли неисправность нормальной неисправностью или неисправностью, связанной с осевым воздействием . [4]
Включения и компоненты [ править ]
Принцип включений и компонентов объясняет , что, с осадочными породами, если включения (или обломки ) находятся в пласте, то включения должны быть старше , чем образование , которое содержит их. Например, в осадочных породах гравий из более старого пласта обычно вырывается и включается в новый слой. Аналогичная ситуация с магматическими породами возникает при обнаружении ксенолитов . Эти инородные тела собираются в виде потоков магмы или лавы и включаются, чтобы позже остыть в матрице. В результате ксенолиты старше породы, в которой они находятся.
Исходная горизонтальность [ править ]
Принцип оригинальной горизонтальности утверждает , что осаждение отложений происходит как по существу , горизонтальные кровати. Наблюдение современных морских и не морских отложений в самых различных средах , поддерживает это обобщение (хотя косая слоистость наклонена, общая ориентация косослоистые единиц находится в горизонтальном положении ). [4]
Суперпозиция [ править ]
Закон суперпозиции состояний , что осадочный слой породы в тектонически ненарушенной последовательности моложе одного под ним и старше одного над ним. Это связано с тем, что более молодой слой не может проскользнуть под ранее нанесенный слой. Единственное нарушение, которое испытывают слои, - это биотурбация, при которой животные и / или растения перемещают предметы в слоях. однако этого процесса недостаточно, чтобы позволить слоям изменить свое положение. Этот принцип позволяет рассматривать осадочные слои как форму вертикальной временной шкалы, частичную или полную запись времени, прошедшего от отложения самого нижнего слоя до отложения самого высокого слоя. [4]
Преемственность фауны [ править ]
Принцип фаунистического преемственности основан на появлении окаменелостей в осадочных породах. Поскольку организмы существуют в один и тот же период времени во всем мире, их присутствие или (иногда) отсутствие может использоваться для определения относительного возраста формаций, в которых они обитают. На основе принципов , изложенных Уильямом Смитом почти сто лет до публикации Чарльза Дарвина «с теорией эволюции , принципы преемственности были разработаны независимо от эволюционной мысли. Однако этот принцип становится довольно сложным, учитывая неопределенность окаменелости, локализацию типов окаменелостей из-за латеральных изменений среды обитания ( фацииизменения в осадочных толщах), и что не все окаменелости могут быть найдены в глобальном масштабе одновременно. [5]
Боковая непрерывность [ править ]
Принцип боковой непрерывности утверждает , что слои осадки первоначально проходить в поперечном направлении во всех направлениях; другими словами, они непрерывны по бокам. В результате породы, которые в остальном похожи, но теперь разделены долиной или другим эрозионным элементом, можно считать изначально сплошными.
Слои осадка не растягиваются бесконечно; скорее, пределы могут быть распознаны и контролируются количеством и типом имеющихся наносов, а также размером и формой осадочного бассейна . Осадок будет по-прежнему доставляться в определенную зону и, в конечном итоге, откладываться . Однако слой этого материала станет тоньше по мере того, как количество материала уменьшается по мере удаления от источника.
Часто более крупнозернистый материал больше не может быть доставлен в определенную зону, потому что транспортирующая среда не имеет достаточной энергии, чтобы доставить его в это место. Вместо этого частицы, которые оседают из транспортирующей среды, будут более мелкозернистыми, и будет происходить боковой переход от более крупнозернистого материала к более мелкозернистому. Поперечные колебания отложений в пласте известны как осадочные фации .
Если имеется достаточное количество осадочного материала, он будет отложен до границ осадочного бассейна. Часто осадочный бассейн находится внутри горных пород, которые сильно отличаются от отложений, в которых боковые границы осадочного слоя будут отмечены резким изменением типа горных пород.
Включения магматических пород [ править ]
Расплавленные включения - это небольшие кусочки или «капли» расплавленной породы, которые заключены в кристаллах, растущих в магмах , образующих магматические породы . Во многом они аналогичны флюидным включениям . Включения расплава, как правило, небольшие - большинство из них имеют диаметр менее 100 микрометров (микрометр составляет одну тысячную миллиметра, или около 0,00004 дюйма). Тем не менее они могут предоставить множество полезной информации. Используя микроскопические наблюдения и ряд методов химического микроанализа , геохимики и петрологи изверженийможет получить полезную информацию из расплавных включений. Двумя наиболее распространенными видами использования расплавных включений являются изучение составов магм, присутствующих на ранних этапах истории конкретных магматических систем. Это связано с тем, что включения могут действовать как «окаменелости» - улавливать и сохранять эти ранние расплавы до того, как они будут изменены более поздними магматическими процессами. Кроме того, поскольку они улавливаются при высоком давлении, многие включения расплава также предоставляют важную информацию о содержании летучих элементов (таких как H 2 O, CO 2 , S и Cl), которые вызывают взрывные извержения вулканов .
Сорби (1858) был первым, кто задокументировал микроскопические включения расплава в кристаллах. Изучение включений расплава в последнее время было вызвано развитием сложных методов химического анализа. Ученые из бывшего Советского Союза проводят исследования расплавных включений в течение десятилетий после Второй мировой войны (Соболев и Костюк, 1975) и разработали методы нагрева расплавных включений под микроскопом, чтобы можно было непосредственно наблюдать изменения.
Несмотря на свой небольшой размер, включения расплава могут содержать ряд различных компонентов, включая стекло (которое представляет собой магму, закаленную путем быстрого охлаждения), мелкие кристаллы и отдельный насыщенный паром пузырек. Они встречаются в большинстве кристаллов, обнаруженных в магматических породах, и распространены в минералах кварце , полевом шпате , оливине и пироксене . Формирование расплавных включений, по-видимому, является нормальной частью кристаллизации минералов в магмах, и их можно найти как в вулканических, так и в плутонических породах.
Включенные фрагменты [ править ]
Закон включенных фрагментов является методом относительного датирования в геологии . По сути, этот закон гласит, что обломки в скале старше самой породы. [6] Одним из примеров этого является ксенолит , представляющий собой фрагмент вмещающей породы, который упал в проходящую магму в результате остановки . Другой пример - производное ископаемое , которое представляет собой ископаемое , которое было размыто из более старого слоя и переотложено в более молодой. [7]
Это повторное изложение первоначального принципа включений и компонентов Чарльза Лайеля из его многотомных Принципов геологии 1830–1833 годов , в котором говорится, что в осадочных породах , если включения (или обломки) обнаруживаются в формации , то включения должны быть старше формации, которая их содержит. Например, в осадочных породах гравий из более старого пласта обычно вырывается и включается в новый слой. Аналогичная ситуация с магматическими породами возникает при обнаружении ксенолитов. Эти инородные тела собираются как потоки магмы или лавы., и включаются, чтобы позже остыть в матрице . В результате ксенолиты старше породы, в которой они находятся ...
Планетология [ править ]
Относительное датирование используется для определения порядка событий на объектах Солнечной системы, кроме Земли; в течение десятилетий ученые-планетологи использовали его для расшифровки развития тел в Солнечной системе , особенно в подавляющем большинстве случаев, когда у нас нет образцов поверхности. Применяются многие из тех же принципов. Например, если внутри ударного кратера образовалась долина, она должна быть моложе кратера.
Кратеры очень полезны для относительного датирования; Как правило, чем моложе поверхность планеты, тем меньше на ней кратеров. Если долгосрочные скорости образования кратеров известны с достаточной точностью, можно применить грубые абсолютные даты, основанные только на кратерах; однако о скорости образования кратеров за пределами системы Земля-Луна известно мало. [8]
Археология [ править ]
Методы относительного датирования в археологии схожи с некоторыми из тех, что применяются в геологии. Принципы типологии можно сравнить с биостратиграфическим подходом в геологии.
См. Также [ править ]
- Хронологическая датировка
- Ключ кровать
- Стратиграфия
- Структурная геология
- Несоответствие
Ссылки [ править ]
- ^ Стэнли, Стивен М. (1999). История системы Земля . Нью-Йорк: WH Freeman and Company. С. 167–169. ISBN 0-7167-2882-6.
- ^ Рейжер Хоойкаас, естественное право и Божественное чудо: Принцип единообразия в геологии, биологии и теология архивации 2017-01-19 в Wayback Machine , Leiden: EJ Brill , 1963.
- ^ Левин, Гарольд Л. (2010). Земля сквозь время (9-е изд.). Хобокен, Нью-Джерси: Дж. Уайли. п. 18. ISBN 978-0-470-38774-0.
- ^ a b c Олсен, Пол Э. (2001). "Принципы стратиграфии Стено" . Динозавры и история жизни . Колумбийский университет. Архивировано 9 мая 2008 года . Проверено 14 марта 2009 .
- ↑ Как рассказывается в книге Саймона Винчестера , Карта, изменившая мир (Нью-Йорк: HarperCollins, 2001), стр. 59–91.
- ↑ См. «Скалы для чтения Уэслианского университета». Архивировано 14 мая 2011 г.на Wayback Machine, получено 8 мая 2011 г.
- ^ Д. Армстронг, Ф. Магглстоун, Р. Ричардс и Ф. Страттон, OCR AS и A2 Geology, Pearson Education Limited, 2008, стр. 276 ISBN 978-0-435-69211-7
- ^ Хартманн, Уильям К. (1999). Луны и планеты (4-е изд.). Белмонт: издательская компания Wadsworth. п. 258. ISBN 0-534-54630-7.
Цитаты [ править ]
- «Биостратиграфия: Уильям Смит». Понимание эволюции. 2009. Музей палеонтологии Калифорнийского университета. 23 января 2009 г. < http://evolution.berkeley.edu/evolibrary/article/0_0_0/history_11 >
- Монро, Джеймс С. и Рид Викандер. Изменяющаяся Земля: изучение геологии и эволюции , 2-е изд. Belmont: West Publishing Company, 1997. ISBN 0-314-09577-2
