In tegenstelling tot mensen, kun je niet echt raden de leeftijd van een rots uit het kijken naar het. Toch heb je het nieuws gehoord: de aarde is 4,6 miljard jaar oud. Dinosaurussen verdwenen ongeveer 65 miljoen jaar geleden. Die maïskolf in een oude Indiaanse vuurput is 1000 jaar oud.
hoe weten wetenschappers eigenlijk deze leeftijden? Geologische leeftijd dating-het toewijzen van een leeftijd aan materialen-is een hele discipline van zijn eigen., In zekere zin is dit veld, genaamd geochronologie, een van de zuiverste detectivewerk aardwetenschappers doen.
Er zijn twee basisbenaderingen: relatieve leeftijdsdatering en absolute leeftijdsdatering. Hier is een gemakkelijk te begrijpen analogie voor uw studenten: relatieve leeftijd dating is als zeggen dat je grootvader is ouder dan jij. Absolute leeftijd dating is als zeggen dat je 15 jaar oud en je grootvader is 77 jaar oud.,
om de relatieve leeftijd van verschillende gesteenten te bepalen, beginnen geologen met de veronderstelling dat, tenzij er iets is gebeurd, in een sedimentaire gesteentelagen, de nieuwere gesteentelagen bovenop de oudere lagen zullen liggen. Dit wordt de regel van superpositie genoemd.
Deze regel is gezond verstand, maar dient als een krachtig referentiepunt. Geologen gebruiken het en andere basisprincipes (http://imnh.isu.edu/exhibits/online/geo_time/geo_principles.htm) om de relatieve leeftijden van rotsen of kenmerken zoals breuken te bepalen.
relatieve leeftijdsdatering betekent ook aandacht besteden aan transversale relaties., Stel bijvoorbeeld dat een vulkanische dijk, of een breuk, meerdere sedimentaire lagen doorsnijdt, of misschien door een ander vulkanisch gesteentetype. Het is duidelijk dat de dijk achter de rotsen kwam waar hij doorheen snijdt, toch?
met absolute leeftijd dating, krijg je een echte leeftijd in werkelijke jaren. Het is gebaseerd op fossielen die een bepaalde tijdsinterval vertegenwoordigen, of op radioactief verval van specifieke isotopen.
eerst de fossielen. Gebaseerd op de regel van superpositie, leefden bepaalde organismen duidelijk voor anderen, tijdens bepaalde geologische tijden., Een dinosaurus zou immers niet dood gevonden worden naast een trilobiet. Hoe smaller een tijdsbereik dat een dier leefde, hoe beter het is als een index van een specifieke tijd. Geen botten, fossielen zijn belangrijke leeftijdstekens. Maar de meest nauwkeurige vormen van absolute leeftijd dating zijn radiometrische methoden.
Deze methode werkt omdat sommige instabiele (radioactieve) isotopen van sommige elementen met een bekend tempo in dochterproducten vervallen. Deze snelheid van verval wordt een halfwaardetijd genoemd. Halveringstijd betekent simpelweg de hoeveelheid tijd die nodig is voor de helft van een resterende bepaalde isotoop om te vervallen tot een dochterproduct., Het is een soort tikkende klok. Goede discussie uit de US Geological Survey: http://geomaps.wr.usgs.gov/parks/gtime/radiom.html
dus geochronolgisten meten gewoon de verhouding van het resterende ouderatoom tot de hoeveelheid dochter en voila, ze weten hoe lang het molecuul al aan het vergaan is.er zijn natuurlijk een paar vangsten. Niet alle rotsen hebben radioactieve elementen. Vooral sedimentaire rotsen zijn notoir radioactief-vrije zones., Tot op heden zoeken geologen naar lagen zoals vulkanische as die tussen de sedimentaire lagen kunnen zitten en die radioactieve elementen hebben.
wat meer is, als het hele gesteente slecht verweerd is, zal het moeilijk zijn om een intacte minerale korrel te vinden die radioactieve isotopen bevat. Je zou kunnen hebben gemerkt dat veel van de oudste leeftijd data afkomstig zijn van een mineraal genaamd zirkoon. Dat komt omdat zirkoon super taai is – het is bestand tegen verwering. En het komt ook vrij vaak voor.
elke radioactieve isotoop werkt het best voor specifieke toepassingen., De halfwaardetijd van koolstof 14, bijvoorbeeld, is 5.730 jaar. Aan de andere kant, de halfwaardetijd van de isotoop kalium 40 als het vervalt tot argon is 1,26 miljard jaar. Koolstof 14 wordt gebruikt om materialen te dateren die geologisch niet zo oud zijn, bijvoorbeeld in de tienduizenden jaren, terwijl kalium-argon datering kan worden gebruikt om de leeftijden van veel oudere materialen te bepalen, in de miljoenen en miljarden jaren. Grafiek van een paar verschillende isotoop halflevensduur: http://geomaps.wr.usgs.gov/parks/gtime/ageofearth.html#date
in werkelijkheid hebben geologen de neiging om relatieve en absolute leeftijddata te mengen en te matchen om een geologische geschiedenis samen te voegen., Als een steen gedeeltelijk is gesmolten, of anderszins metamorfoseerd, dat veroorzaakt complicaties voor radiometrische (absolute) leeftijd datering ook. Net als de andere vorm van dating, geologische dating is niet altijd eenvoudig.
relatieve leeftijd datering:
Gebruik deze dwarsdoorsnede van de Grand Canyon van de onderwijspagina van de USGS:http://education.usgs.gov/images/schoolyard/GrandCanyonAge.jpg
laat leerlingen een eenvoudige geologische geschiedenis reconstrueren-welke zijn de oudste stenen die getoond worden? Welke zijn de jongste? Is er iets dat je niet kunt zeggen met behulp van de regel van superpositie?,
Ik hou ook van deze eenvoudige oefening, een spin-off van een activiteit beschreven op de USGS site hierboven. Neem studenten mee op een buurtwandeling en zie wat je kunt zien over leeftijddata om je heen. Bijvoorbeeld, welke is ouder, de stenen in een gebouw of het gebouw zelf? Zijn er reparaties of scheuren in de stoep die kwamen nadat de stoep werd gebouwd? Kijk voor “absolute” leeftijden zoals hoekstenen, data gesneden in Vers beton, of data gestempeld op mangat covers.,
Absolute leeftijddatering:
laat leerlingen alleen of in paren werken om een artikel of papier te vinden dat radiometrische leeftijddatering gebruikt. (voorbeeld zoektermen:” oldest rocks “” Cretaceous-Tertiary (KT) boundary “” Native American fire ring”)
compileer vervolgens als klasse een grafiek om te laten zien:
uit de grafiek, welke methoden zijn het beste voor oudere materialen? Welke voor de jongste? Weet je waarom?
Geef een reactie