till skillnad från människor kan du inte riktigt gissa åldern på en sten från att titta på den. Ändå har du hört nyheterna: jorden är 4,6 miljarder år gammal. Dinosaurier försvann för 65 miljoner år sedan. Majskolven i en uråldrig Indian är 1000 år gammal.
hur vet forskare faktiskt dessa åldrar? Geologisk ålder dejting-tilldela en ålder till material-är en hel disciplin av sina egna., På ett sätt detta område, som kallas geokronologi, är några av de renaste detektiv arbete jorden forskare gör.
det finns två grundläggande tillvägagångssätt: relativ ålder dejting, och absolut ålder dejting. Här är en lätt att förstå analogi för dina elever: relativ ålder dejting är som att säga att din farfar är äldre än du. Absolut ålder dejting är som att säga att du är 15 år gammal och din farfar är 77 år gammal.,
för att bestämma den relativa åldern för olika stenar börjar geologer med antagandet att om inte något har hänt, i en sekvens av sedimentära bergskikt, kommer de nyare bergskikten att ligga ovanpå äldre. Detta kallas superpositionen.
denna regel är sunt förnuft, men den fungerar som en kraftfull referenspunkt. Geologer drar på det och andra grundläggande principer (http://imnh.isu.edu/exhibits/online/geo_time/geo_principles.htm) för att bestämma de relativa åldrarna av stenar eller funktioner som fel.
relativ ålder dejting innebär också att uppmärksamma crosscutting relationer., Säg till exempel att en vulkanisk dike, eller ett fel, skär över flera sedimentära lager, eller kanske genom en annan vulkanisk Stentyp. Ganska uppenbart att vallen kom efter klipporna den skär igenom, eller hur?
med absolut ålder dejting, du får en verklig ålder i faktiska år. Den är baserad antingen på fossiler som är erkända för att representera ett visst tidsintervall, eller på radioaktivt sönderfall av specifika isotoper.
först fossilerna. Baserat på Överlagringsregeln bodde vissa organismer tydligt före andra, under vissa geologiska tider., När allt kommer omkring skulle en dinosaurie inte fångas död bredvid en Trilobit. Ju smalare en tid som ett djur levde desto bättre är det som ett index för en viss tid. Inga ben om det, fossil är viktiga åldersmarkörer. Men de mest exakta formerna av absolut ålder dejting är radiometriska metoder.
denna metod fungerar eftersom vissa instabila (radioaktiva) isotoper av vissa element förfaller i en känd takt till dotterprodukter. Denna sönderfallshastighet kallas en halveringstid. Halveringstid betyder helt enkelt hur lång tid det tar för hälften av en återstående viss isotop att förfalla till en dotterprodukt., Det är som en tickande klocka. Bra diskussion från den amerikanska geologiska undersökningen:http://geomaps.wr.usgs.gov/parks/gtime/radiom.html
så geochronolgists mäter bara förhållandet mellan den återstående föräldraatomen och mängden dotter och voila, de vet hur länge molekylen har hängt ut förfallna.
det finns naturligtvis ett par fångster. Inte alla stenar har radioaktiva element. Sedimentära bergarter är i synnerhet notoriskt radioaktiva fria zoner., Så hittills söker geologer efter lager som vulkanisk aska som kan vara inklämt mellan de sedimentära skikten och som tenderar att ha radioaktiva element.
vad mer, om hela berget är dåligt förväxlat, blir det svårt att hitta ett intakt mineralkorn som innehåller radioaktiva isotoper. Du kanske har märkt att många av de äldsta ålder datum kommer från ett mineral som kallas zirkon. Det beror på att zircon är super tufft-det motstår förväxling. Och det är relativt vanligt också.
varje radioaktiv isotop fungerar bäst för särskilda tillämpningar., Halveringstiden för kol 14 är till exempel 5,730 år. Å andra sidan är halveringstiden för isotopkalium 40 när den sönderfaller till argon 1,26 miljarder år. Så kol 14 används hittills material som inte är så gamla geologiskt, säger i tiotusentals år, medan kalium-argon dejting kan användas för att bestämma åldrarna av mycket äldre material, i miljoner och miljarder år intervall. Diagram över några olika isotophalvliv:http://geomaps.wr.usgs.gov/parks/gtime/ageofearth.html#date
i verkligheten tenderar geologer att blanda och matcha relativa och absoluta åldersdatum för att pussla ihop en geologisk historia., Om en sten har delvis smält, eller på annat sätt metamorphosed, som orsakar komplikationer för radiometrisk (absolut) ålder dejting samt. Liksom den andra typen av dejting, geologic dejting är inte alltid enkelt.
Relative age dating:
Använd med detta tvärsnitt av Grand Canyon från USGS undervisningssida: http://education.usgs.gov/images/schoolyard/GrandCanyonAge.jpg
har eleverna rekonstruera en enkel geologisk historia — vilka är de äldsta klipporna som visas? Vilka är de yngsta? Finns det något som du inte kan berätta med hjälp av superpositionen?,
Jag gillar också denna enkla övning, en spin-off från en aktivitet som beskrivs på USGS-webbplatsen ovan. Ta studenter på en stadsdel promenad och se vad du kan observera om ålder datum runt omkring dig. Till exempel, som är äldre, tegelstenarna i en byggnad eller själva byggnaden? Finns det reparationer eller sprickor i trottoaren som kom efter trottoaren byggdes? Leta efter ”absoluta” åldrar som hörnstenar, datum huggen i färsk betong, eller datum stämplas på brunnslock.,
Absolute age dating:
har eleverna arbetar ensam eller i par för att hitta en artikel eller papper som använder radiometrisk ålder dejting. (exempel på söktermer:” oldest rocks ”” Cretaceous-Tertiary (KT) boundary ”” Native American fire ring”)
sedan som en klass sammanställa ett diagram för att visa:
från diagrammet, vilka metoder är bäst för äldre material? Vilken för yngsta? Vet du varför?
Lämna ett svar