Jump to content

Датирование воздействия поверхности

Датирование обнажения поверхности — это совокупность геохронологических методов для оценки продолжительности времени, в течение которого горная порода находилась на поверхности Земли или вблизи нее. Датирование воздействия поверхности используется для датирования наступлений и отступлений ледников , истории эрозии, потоков лавы, ударов метеоритов, оползней, уступов разломов , развития пещер и других геологических событий. Это наиболее полезно для камней, которые подвергались воздействию от 10 3 и 10 6 годы. [1]

Датирование космогенных радионуклидов

[ редактировать ]

Наиболее распространенным из этих методов датирования является датирование космогенных радионуклидов . [2] Земля постоянно бомбардируется первичными космическими лучами , заряженными частицами высоких энергий – в основном протонами и альфа-частицами . Эти частицы взаимодействуют с атомами атмосферных газов, создавая каскад вторичных частиц, которые, в свою очередь, могут взаимодействовать и уменьшать свою энергию во многих реакциях, проходя через атмосферу. В этот каскад входит небольшая доля адронов, включая нейтроны. Когда одна из этих частиц сталкивается с атомом, она может выбить один или несколько протонов и/или нейтронов из этого атома, производя другой элемент или другой изотоп исходного элемента. В горных породах и других материалах аналогичной плотности большая часть потока космических лучей поглощается в пределах первого метра обнаженного материала в ходе реакций, в результате которых образуются новые изотопы, называемые космогенными нуклидами . На поверхности Земли большая часть этих нуклидов образуется в результате нейтронного расщепления . Используя определенные космогенные радионуклиды , ученые могут определить, как долго та или иная поверхность подвергалась воздействию, как долго определенный кусок материала был похоронен или как быстро это место или водосборный бассейн разрушается. [3] Основной принцип заключается в том, что эти радионуклиды производятся с известной скоростью, а также распадаются с известной скоростью. [4] Соответственно, измеряя концентрацию этих космогенных нуклидов в образце горной породы и учитывая поток космических лучей и период полураспада нуклида, можно оценить, как долго образец подвергался воздействию космических лучей. На совокупный поток космических лучей в определенном месте могут влиять несколько факторов, включая высоту над уровнем моря, геомагнитную широту, различную интенсивность магнитного поля Земли , солнечные ветры и атмосферное экранирование из-за изменений давления воздуха. Чтобы датировать образец горной породы, необходимо оценить скорость образования нуклидов. Эти скорости обычно оцениваются эмпирически путем сравнения концентрации нуклидов, образующихся в образцах, возраст которых был датирован другими способами, такими как радиоуглеродное датирование , термолюминесценция или оптически стимулированная люминесценция .

Избыток относительно естественного содержания космогенных нуклидов в образце горной породы обычно измеряют с помощью ускорительной масс-спектрометрии . Подобные космогенные нуклиды образуются в результате цепочек реакций расщепления. Скорость производства конкретного нуклида является функцией геомагнитной широты, площади неба, которую можно увидеть из точки отбора пробы, высоты, глубины пробы и плотности материала, в котором проба заключена. Скорость распада определяется константами распада нуклидов. Эти уравнения можно объединить, чтобы получить общую концентрацию космогенных радионуклидов в образце в зависимости от возраста. Двумя наиболее часто измеряемыми космогенными нуклидами являются бериллий-10 и алюминий-26 . Эти нуклиды особенно полезны геологам, поскольку они образуются, когда космические лучи попадают на кислород-16 и кремний-28 соответственно. Родительские изотопы являются наиболее распространенными из этих элементов и часто встречаются в материале земной коры, тогда как радиоактивные дочерние ядра обычно не образуются в результате других процессов. Поскольку кислород-16 также широко распространен в атмосфере, вклад в концентрацию бериллия-10 от отложившегося, а не созданного материала на месте . следует учитывать [5] 10 Будь и 26 Al образуется при бомбардировке части кристалла кварца (SiO 2 ) продуктом расщепления: кислород кварца превращается в 10 Будь и кремний превратится в 26 Ал. Каждый из этих нуклидов производится с разной скоростью. Оба можно использовать индивидуально, чтобы определить, как долго материал находился на поверхности. Поскольку распадаются два радионуклида, соотношение концентраций этих двух нуклидов можно использовать без каких-либо других знаний для определения возраста, в котором образец был захоронен за пределами глубины добычи (обычно 2–10 метров).

Нуклиды хлора-36 также измеряются для определения возраста поверхностных пород. космическими лучами Этот изотоп может быть получен в результате расщепления кальция или калия . [6]

См. также

[ редактировать ]

Примечания

[ редактировать ]
  1. ^ Шефер, Йорг М.; Кодилян, Александру Т.; Уилленбринг, Джейн К.; Лу, Чжэн-Тянь; Кейслинг, Бенджамин; Фюлеп, Река-Х.; Вал, Педро (10 марта 2022 г.). «Космогенные нуклидные методы» . Учебники по методам Nature Reviews . 2 (1): 1–22. дои : 10.1038/s43586-022-00096-9 . ISSN   2662-8449 . S2CID   247396585 .
  2. ^ Шефер, Йорг М.; Кодилян, Александру Т.; Уилленбринг, Джейн К.; Лу, Чжэн-Тянь; Кейслинг, Бенджамин; Фюлеп, Река-Х.; Вал, Педро (10 марта 2022 г.). «Космогенные нуклидные методы» . Учебники по методам Nature Reviews . 2 (1): 1–22. дои : 10.1038/s43586-022-00096-9 . ISSN   2662-8449 . S2CID   247396585 .
  3. ^ Ванакер, В.; фон Бланкенбург, Ф.; Говерс, Г.; Кэмпфортс, Б.; Молина, А.; Кубик, PW (01 января 2015 г.). «Переходная реакция реки, отражающаяся крутизной русла и его вогнутостью» . Геоморфология . 228 : 234–243. Бибкод : 2015Геомо.228..234В . дои : 10.1016/j.geomorph.2014.09.013 .
  4. ^ Дунай, Тибор Дж. (2010). Космогенные нуклиды: принципы, концепции и применение в науках о поверхности Земли . Издательство Кембриджского университета. ISBN  978-0-521-87380-2 .
  5. ^ Нишиидзуми, К.; Коль, КП; Арнольд-младший; Дорн, Р.; Кляйн, И.; Финк, Д.; Миддлтон, Р.; Лал, Д. (1993). «Роль in situ космогенных нуклидов 10 Будь и 26 Аль в изучении разнообразных геоморфических процессов». Earth Surface Processes and Landforms . 18 (5): 407. Bibcode : 1993ESPL...18..407N . doi : 10.1002/esp.3290180504 .
  6. ^ Стоун, Дж; Аллан, Дж; Файфилд, Л; Крессвелл, Р. (1996). «Космогенный хлор-36 от откола кальция». Geochimica et Cosmochimica Acta . 60 (4): 679. Бибкод : 1996GeCoA..60..679S . дои : 10.1016/0016-7037(95)00429-7 .
  • Геоморфология и космогенные изотопы in situ. Серлинг Т.Э. и Крейг Х. Ежегодный обзор наук о Земле и планетах, 22, 273–317, 1994.
  • Земные космогенные нуклиды in situ: теория и применение. Госс, Дж. К. и Филлипс, FM Quaternary Science Reviews, 20, 1475–1560, 2001. [1]
  • Полное и легко доступное средство расчета возраста воздействия на поверхность или скорости эрозии на основе измерений 10Be и 26Al. Балко, Грег; Стоун, Джон Одж Лифтон, Натаниэль А.; Дунаик, Тибор Дж.; Четвертичная геохронология, том 3, выпуск 3, август 2008 г., страницы 174–195. [2]
  • Геологическая калибровка темпов расщепления в проекте CRONUS-Earth. Борчерс, Брайан; Марреро, Шаста; Балко, Грег; Кофе, Марк; Геринг, Брент; Лифтон, Натаниэль; Нисиидзуми, Кунихико; Филлипс, Фред; Шефер, Йорг; Стоун, Джон. Четвертичная геохронология, том 31, февраль 2016 г., страницы 188–198.
[ редактировать ]
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: 96493dfea46421fadc343d7ba5ba9131__1687213200
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/96/31/96493dfea46421fadc343d7ba5ba9131.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
Surface exposure dating - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)