W przeciwieństwie do ludzi, nie można odgadnąć wieku skały patrząc na nią. A jednak słyszeliście wiadomość: Ziemia ma 4,6 miliarda lat. Dinozaury zniknęły około 65 milionów lat temu. Kolba kukurydzy znaleziona w starożytnym palenisku rdzennych Amerykanów ma 1000 lat.
skąd naukowcy właściwie znają te wieki? Geologiczne datowanie wieku-przypisywanie wieku materiałom – jest całą dyscypliną samą w sobie., W pewnym sensie ta dziedzina, zwana geochronologią, jest jedną z najczystszych prac detektywistycznych naukowców ziemskich.
istnieją dwa podstawowe podejścia: względne datowanie wieku i absolutne datowanie wieku. Oto łatwa do zrozumienia analogia dla Twoich uczniów: datowanie względnego wieku jest jak mówienie, że twój dziadek jest starszy od Ciebie. Absolutny wiek randki jest jak powiedzenie, że masz 15 lat, a twój dziadek ma 77 lat.,
aby określić względny wiek różnych skał, geolodzy zaczynają od założenia, że jeśli coś się nie wydarzy, w sekwencji warstw skał osadowych, nowsze warstwy skalne będą na szczycie starszych. Nazywa się to regułą superpozycji.
ta zasada jest zdroworozsądkowa, ale służy jako mocny punkt odniesienia. Geolodzy czerpią z niego i innych podstawowych zasad (http://imnh.isu.edu/exhibits/online/geo_time/geo_principles.htm) w celu określenia względnego wieku skał lub cech takich jak uskoki.
względne datowanie wieku oznacza również zwrócenie uwagi na relacje krzyżowe., Powiedzmy na przykład, że Grobla wulkaniczna, lub uskok, przecina kilka warstw osadowych, a może przez inny rodzaj skał wulkanicznych. Całkiem oczywiste, że Grobla przyszła po skałach, przez które przecina, prawda?
z absolutnym datowania wieku, masz prawdziwy wiek w rzeczywistych latach. Opiera się albo na skamieniałościach, które są uznawane za reprezentujące określony przedział czasu, albo na radioaktywnym rozpadie określonych izotopów.
najpierw skamieliny. Zgodnie z zasadą superpozycji, niektóre organizmy wyraźnie żyły przed innymi, w określonych czasach geologicznych., W końcu dinozaur nie zostałby złapany martwy obok trylobitu. Im węższy zakres czasu życia zwierzęcia, tym lepiej jest jako wskaźnik określonego czasu. Brak kości, skamieniałości są ważnymi znacznikami wieku. Jednak najdokładniejsze formy absolutnego datowania wieku To metody radiometryczne.
metoda ta działa, ponieważ niektóre niestabilne (radioaktywne) izotopy niektórych pierwiastków rozpadają się w znanym tempie na produkty pochodne. Ta szybkość rozpadu nazywa się okresem półtrwania. Okres półtrwania oznacza po prostu czas potrzebny na połowę pozostałego izotopu do rozpadu na produkt Pochodny., To coś jak tykający zegar. Dobra dyskusja z US Geological Survey: http://geomaps.wr.usgs.gov/parks/gtime/radiom.html
więc geochronolgists po prostu zmierzyć stosunek pozostałego atomu macierzystego do ilości córki i voila, wiedzą, jak długo cząsteczka wisi rozpad.
jest oczywiście kilka zaczepów. Nie wszystkie skały mają pierwiastki radioaktywne. W szczególności skały osadowe notorycznie są strefami wolnymi od radioaktywności., Do tej pory geolodzy szukają warstw takich jak popiół wulkaniczny, które mogą być umieszczone między warstwami osadowymi i które mają zwykle pierwiastki radioaktywne.
Co więcej, jeśli cała skała jest źle zwietrzała, trudno będzie znaleźć nienaruszone ziarno mineralne zawierające izotopy radioaktywne. Być może zauważyłeś, że wiele najstarszych dat wiekowych pochodzi od minerału zwanego cyrkonem. To dlatego, że cyrkon jest super wytrzymały – odporny na warunki atmosferyczne. I to jest stosunkowo powszechne, zbyt.
każdy izotop promieniotwórczy najlepiej sprawdza się w konkretnych zastosowaniach., Okres półtrwania węgla 14, na przykład, wynosi 5730 lat. Z drugiej strony, okres połowicznego rozpadu izotopu potas 40 do argonu wynosi 1,26 miliarda lat. Tak więc węgiel 14 jest używany do datowania materiałów, które nie są tak stare geologicznie, powiedzmy w dziesiątkach tysięcy lat, podczas gdy datowanie potasowo-Argonowe może być używane do określania wieku znacznie starszych materiałów, w zakresie milionów i miliardów lat. Wykres kilku różnych izotopów pół życia: http://geomaps.wr.usgs.gov/parks/gtime/ageofearth.html#date
w rzeczywistości geolodzy mają tendencję do mieszania i dopasowywania względnych i bezwzględnych dat wiekowych, aby połączyć historię geologiczną., Jeśli skała została częściowo stopiona lub w inny sposób metamorfozowana, powoduje to komplikacje w radiometrycznym (absolutnym) datowaniu wieku. Podobnie jak inny rodzaj randek, datowanie geologiczne nie zawsze jest proste.
względna datowanie wiekowe:
Użyj z tym przekrojem Wielkiego Kanionu ze strony nauczania USGS:http://education.usgs.gov/images/schoolyard/GrandCanyonAge.jpg
czy uczniowie zrekonstruują prostą historię geologiczną — jakie są najstarsze skały pokazane? Które są najmłodsze? Czy są takie, których nie można stwierdzić stosując zasadę superpozycji?,
ja również lubię to proste ćwiczenie, spin-off z aktywności opisanej na stronie USGS powyżej. Zabierz uczniów na spacer po okolicy i zobacz, co możesz zaobserwować na temat dat wiekowych wokół ciebie. Na przykład, który jest starszy, cegły w budynku lub sam budynek? Czy są naprawy lub pęknięcia w chodniku, które pojawiły się po budowie chodnika? Szukaj” absolutnych ” epok, takich jak kamienie węgielne, daty wyryte w świeżym betonie lub daty wybite na pokrywach włazów.,
Absolute age dating:
niech uczniowie pracują samodzielnie lub w parach, aby znaleźć artykuł lub pracę, która wykorzystuje radiometryczne datowanie wieku. (przykładowe terminy wyszukiwania: „najstarsze skały”” granica kredowo-trzeciorzędowa (KT)” „rdzenny Amerykański pierścień ogniowy”)
następnie jako klasa skompiluj wykres, aby pokazać:
z wykresu, które metody są najlepsze dla starszych materiałów? Które dla najmłodszych? Wiesz dlaczego?
Dodaj komentarz