Выветривание кожуры
Корка выветривания — это обесцвеченная, химически измененная внешняя зона или слой отдельного фрагмента породы , образовавшаяся в результате процессов выветривания . Внутренняя граница коры выветривания примерно параллельна внешней поверхности обломка породы, в которой она сформировалась. Фрагменты горных пород с корками выветривания обычно представляют собой отдельные обломки размером от гальки до булыжников или валунов . Обычно они встречаются либо на поверхности земли, либо погребены в отложениях, таких как аллювий , коллювий или ледниковый тилл . Корка выветривания представляет собой изменение внешней части породы под воздействием воздуха или приповерхностных грунтовых вод в течение определенного периода времени. Как правило, выветриваемая кожура может быть обогащена железом или марганцем (или тем и другим) и кремнеземом и окислена до желтовато-красного или красноватого цвета. Часто на выветриваемой кожуре можно увидеть несколько полос разного цвета. [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ]
Хотя сфероидальное выветривание иногда путают с корками выветривания, сферическое выветривание представляет собой другой тип химического выветривания, при котором сферические слои выветриваемого материала постепенно развиваются на месте вокруг блоков сочлененной коренной породы под поверхностью Земли, а не в переработанных и перенесенных обломках, таких как булыжники и валуны. [ 4 ] [ 5 ]
Знакомство с использованием кожуры выветривания
[ редактировать ]Корки выветривания уже давно используются для определения относительного возраста четвертичных отложений или форм рельефа . Это делается путем сравнения толщины корок выветривания гравия, состоящих из схожих типов пород. Отложения, содержащие гравий с более толстыми корками выветривания, считаются более древними, чем отложения, содержащие породы с более тонкими корками выветривания. Осадочные отложения, содержащие гравий с корками выветривания одинаковой мощности, интерпретируются как примерно одновременные по возрасту. Использование корок выветривания для относительного датирования широко применяется в Арктике , Антарктике , высокогорных районах, при корреляции ледниковых морен и тиллов , речных отложений и террас . [ 6 ] [ 7 ] [ 8 ]
Кроме того, корки выветривания использовались для определения абсолютного количества времени, в течение которого скальная порода размером с гравий подвергалась процессам выветривания. Эту методику предложили Чернохоуз и Солц. [ 9 ] который первым предположил, что связь между толщиной коры выветривания и временем ее формирования выражается логарифмической функцией. Это делается путем определения абсолютного возраста осадочных отложений, содержащих либо камни размером с гравий, либо артефакты, с использованием методов абсолютного датирования, таких как C. 14 и измерение мощности коры выветривания пород аналогичной литологии. Даты, полученные с помощью методов абсолютного датирования и измерений толщины корки выветривания, затем используются для построения кривой зависимости возраста от толщины для датирования пород в других осадочных отложениях. Этот метод датирования часто применялся к ледниковым отложениям в альпийских регионах. [ 6 ] [ 7 ] [ 10 ] [ 11 ]
Гидратация обсидиана
[ редактировать ]Датирование по гидратации обсидиана — это тип датирования, в котором используется корка выветривания, образовавшаяся внутри артефактов или гравия, состоящих из обсидиана . Когда свежий обсидиан подвергается воздействию воздуха, он обычно содержит менее 1% воды. Со временем образуется корка выветривания, известная как полоса гидратации обсидиана и состоящая из гидратированного стекла, поскольку вода медленно диффундирует с разбитой поверхности, что обычно связано с изготовлением артефакта, в обсидиан. Толщину этой полосы можно увидеть и измерить с помощью различных методов, таких как мощный микроскоп с увеличением 40-80 раз , профилирование глубины с помощью SIMS ( масс-спектрометрия вторичных ионов ) и IR-PAS (инфракрасная фотоакустическая спектроскопия). . [ 12 ] [ 13 ] [ 14 ]
Определение абсолютного возраста по толщине полосы гидратации обсидиана сложно и проблематично. Во-первых, скорость гидратации стекла существенно зависит от температуры. Скорость образования полосы гидратации обсидиана увеличивается с температурой. Во-вторых, скорость гидратации и образование полос гидратации обсидиана варьируются в зависимости от геохимии обсидиана, включая внутреннее содержание воды, которое, по-видимому, влияет на скорость гидратации. Наконец, давление водяного пара также может влиять на скорость гидратации обсидиана. Если скорость полосы гидратации обсидиана можно контролировать с учетом геохимии обсидиана (например, «источника»), температуры (обычно аппроксимируемой с использованием «эффективной температуры гидратации» или коэффициента EHT) и других факторов, возможно, можно будет датировать артефакт. с использованием техники гидратации обсидиана. [ 12 ] [ 15 ]
Наличие или отсутствие полосы гидратации обсидиана использовалось, чтобы отличить доисторический дебитаж обсидиана от дебита обсидиана, произведенного современными кремневыми мастерами . Такое различие можно провести потому, что полосе требуется около 70 лет, чтобы увеличиться настолько, чтобы ее можно было легко обнаружить на свежеотслоенной поверхности куска обсидиана. Например, на основании отсутствия развития полос гидратации обсидиана был сделан вывод, что современные кремневые мастера привезли образцы обсидиана на участок Бедности-Пойнт в Луизиане . [ 16 ]
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Колман, С.М. и К.Л. Пирс (2001) Выветривание корок андезитовых и базальтовых камней как индикатор четвертичного возраста, запад США. Профессиональная бумага №. 1210. Геологическая служба США, Рестон, Вирджиния.
- ^ Нойендорф, КПГ, Дж. П. Мель-младший и Дж. А. Джексон, ред. (2005) Геологический словарь (5-е изд.). Александрия, Вирджиния, Американский геологический институт. 779 стр. ISBN 0-922152-76-4
- ^ Огучи, Коннектикут (2001) «Образование корок выветривания на андезите». Процессы на поверхности Земли и формы рельефа . 26 (8): 847–858.
- ^ Фэрбридж, RW (1968) Сфероидальное выветривание. в RW Fairbridge, изд., стр. 1041-1044, Энциклопедия геоморфологии, Энциклопедия наук о Земле, том. III. Reinhold Book Corporation, Нью-Йорк, Нью-Йорк.
- ^ Оллиер, компакт-диск (1971). Причины сфероидального выветривания. Обзоры наук о Земле 7:127-141.
- ^ Перейти обратно: а б Гуди, А.С., 2004, Ринд, Выветривание. в AS Goudie, изд., стр. 853-855, Энциклопедия геоморфологии, том. 2 Дж. З. Рутледж, Лондон-Нью-Йорк. ISBN 0-415-32738-5
- ^ Перейти обратно: а б Вагнер, Г.А. (1998) Определение возраста молодых пород и артефактов: физические и химические часы в четвертичной геологии и археологии. Спрингер Верлаг, Нью-Йорк, Нью-Йорк. 466 стр. ISBN 9783540634362
- ^ Андерсон, Л.В. и Д.С. Андерсон (1981) Корки выветривания на обломках кварценита как индикатор относительного возраста и ледниковая хронология горы Тимпаногос, хребет Уосатч. Арктические и альпийские исследования. 13(1):25-31.
- ^ Чернохоуз, Дж. и И. Солц (1966) Использование песчаника и выветрелой базальтовой коры в абсолютной хронологии. Природа 212:806–807.
- ^ Чинн, Т. (1981) Использование толщины коры выветривания горных пород для определения абсолютного возраста голоцена в Новой Зеландии. Арктические и альпийские исследования 13(1):33–45.
- ^ Кнупфер, РЛК (1988) Оценка возраста террас ручьев позднечетвертичного периода на основе анализа корок выветривания и почв. Бюллетень Геологического общества Америки. 100(1):1224–1236.
- ^ Перейти обратно: а б Уокер, М. (2005) Методы четвертичного датирования. John Wiley & Sons Ltd, Чичестер, Англия ISBN 978-0-470-86926-0
- ^ Стивенсон, К., И. Лирицис и М. Диакостамация (2002) Исследования по датированию гидратации гейского обсидиана. Средиземноморская археология и археометрия. 2 (1): 93–109.
- ^ Стивенсон, С. и С.В. Новак (2011) Датирование гидратации обсидиана методом инфракрасной спектроскопии: метод и калибровка. Журнал археологической науки. 3 (7): 1716–1726.
- ^ Ановиц, Л.М., М. Элам, Л. Ричипути и Д. Коул (1999) Неудачная датировка гидратации обсидиана: источники, последствия и новые направления. Журнал археологической науки. 26 (7): 735–752.
- ^ Буланже, М.Т., доктор медицинских наук Гласкок, М.С. Шекли, К. Скиннер и Дж. Дж. Тэтчер (2014) Вероятная атрибуция источника возможного палеоиндийского обсидианового инструмента из северо-западной Луизианы. Бюллетень Археологического общества Луизианы. нет. 37:89-107.