Радиометриялық жас анықтау әдісі: изохрондық жас дату – тау жыныстарының жасын анықтаудың дәл тәсілі. Бастапқы изотоп мөлшері туралы болжамдар қажет емес.
Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Радиометриялық жас анықтау әдісі
Technique of radiometric dating
Изохрондық жас анықтау – радиометриялық жас анықтаудың көп қолданылатын әдісі және тау жыныстары тарихындағы кристалдану, метаморфизм, соққылық құбылыстар және бастапқы балқымалардың дифференциациясы сияқты белгілі бір оқиғаларды анықтау үшін қолданылады. Изохрондық жас анықтау минералды изохрондық жас анықтау және толық тау жынысы изохрондық жас анықтау болып екіге бөлінеді; екі әдіс те Жер бетіндегі және Жерден тыс тау жыныстарында (метеориттерде) жиі қолданылады. Изохрондық жас анықтаудың қарапайым радиометриялық жас анықтау әдістерімен салыстырғандағы артықшылығы – радиоактивті ыдырау тізбегіндегі қыз баламасының бастапқы мөлшері туралы ешқандай болжам жасаудың қажеті жоқ. Шындығында, туынды өнімнің бастапқы мөлшерін изохрондық жас анықтау арқылы анықтауға болады. Бұл әдіс аталық нуклид ыдырайтын туынды изотоптан басқа, еншілес элементте кемінде бір тұрақты изотоп болған жағдайда қолданылады.
Isochron dating is a common technique of radiometric dating and is applied to date certain events, such as crystallization, metamorphism, shock events, and differentiation of precursor melts, in the history of rocks. Isochron dating can be further separated into mineral isochron dating and whole rock isochron dating; both techniques are applied frequently to date terrestrial and also extraterrestrial rocks (meteorites). The advantage of isochron dating as compared to simple radiometric dating techniques is that no assumptions are needed about the initial amount of the daughter nuclide in the radioactive decay sequence. Indeed, the initial amount of the daughter product can be determined using isochron dating. This technique can be applied if the daughter element has at least one stable isotope other than the daughter isotope into which the parent nuclide decays.
Әдістің негізі
Изохрондық жас анықтаудың барлық түрлері тау жынысы немесе тау жыныстарының бастапқы құрамында белгілі бір мөлшерде ата-аналық нуклидпен қатар, қызыл элементтің радиогендік және радиогенді емес изотоптарының белгісіз мөлшерде болғанын қабылдайды. Осылайша, кристалдану сәтінде қызыл элементтің радиогендік изотопының концентрациясы мен радиогенді емес изотопының арақатынасы ата-аналық нуклидтің концентрациясына тәуелсіз белгілі бір мәнге ие болады. Уақыт өте келе, ата-аналық нуклидтің бір бөлігі қызыл элементтің радиогендік изотопына ыдырайды, бұл қызыл элементтің радиогендік изотопының концентрациясы мен радиогенді емес изотопының арақатынасын арттырады. Ата-аналық нуклидтің бастапқы концентрациясы жоғары болған сайын, белгілі бір уақытта радиогендік қызыл изотоптың концентрациясы да соғұрлым жоғары болады. Демек, қызыл элементтің радиогендік және радиогенді емес изотоптарының арақатынасы уақыт өте келе артады, ал ата-аналық нуклид пен қызыл элементтің арақатынасы кемиді. Бастапқыда ата-аналық нуклидтің азырақ мөлшерін қамтитын тау жыныстары үшін, қызыл элементтің радиогендік/радиогенді емес арақатынасы, ата-аналық нуклидтің көп мөлшерін қамтитын тау жыныстарына қарағанда баяу өзгереді.
All forms of isochron dating assume that the source of the rock or rocks contained unknown amounts of both radiogenic and non radiogenic isotopes of the daughter element, along with some amount of the parent nuclide. Thus, at the moment of crystallization, the ratio of the concentration of the radiogenic isotope of the daughter element to that of the non radiogenic isotope is some value independent of the concentration of the parent. As time goes on, some amount of the parent decays into the radiogenic isotope of the daughter, increasing the ratio of the concentration of the radiogenic isotope to that of the non radiogenic isotope of the daughter element. The greater the initial concentration of the parent, the greater the concentration of the radiogenic daughter isotope will be at some particular time. Thus, the ratio of the radiogenic to non radiogenic isotopes of the daughter element will become larger with time, while the ratio of parent to daughter will become smaller. For rocks that start out with a small concentration of the parent, the radiogenic/non radiogenic ratio of the daughter element will not change as quickly as it will with rocks that start out with a large concentration of the parent.
Қорытындылар
Изохрондық диаграмма барлық сынамалар когенетикалық болса ғана дұрыс жас береді, яғни олардың бастапқы изотоптық құрамы бірдей (атап айтқанда, тау жыныстары бір түзілімнен, минералдар бір тау жынысынан шыққан болуы керек, т.б.), барлық сынамалардың бастапқы изотоптық құрамы уақыттың басында (t0) бірдей болса, және жүйе жабық күйінде сақталған болуы керек.
An isochron diagram will only give a valid age if all samples are cogenetic, which means they have the same initial isotopic composition (that is, the rocks are from the same unit, the minerals are from the same rock, etc. ), all samples have the same initial isotopic composition (at t0), and the system has remained closed.
Қолдану
Изохрондық жас анықтау магмалық тау жыныстарының жасын анықтауға көмектеседі, олар сұйық магманың салқындауынан пайда болған. Бұл әдіс метаморфизмнің уақытын, соққылық құбылыстарды (мысалы, астероидтың соқтығысуының нәтижесі) және мұндай жағдайлардағы нақты изотоптық жүйелердің қалай өзгеретініне байланысты басқа да оқиғаларды анықтау үшін де пайдалы. Шөгінді тау жыныстарындағы минералдардың жасын анықтау және олардың пайда болуын шығу тегін зерттеу арқылы түсінуге болады.
Isochron dating is useful in the determination of the age of igneous rocks, which have their initial origin in the cooling of liquid magma. It is also useful to determine the time of metamorphism, shock events (such as the consequence of an asteroid impact) and other events depending on the behaviour of the particular isotopic systems under such events. It can be used to determine the age of grains in sedimentary rocks and understand their origin by a method known as a provenance study.