Введение
Наука определения возраста горных пород, осадков и окаменелостей.
Геохронология – это наука об определении возраста горных пород, окаменелостей и осадков, основанная на характеристиках, присущих самим породам. Абсолютная геохронология достигается с помощью радиоактивных изотопов, в то время как относительная геохронология основывается на таких инструментах, как палеомагнетизм и стабильные изотопные отношения. Комбинирование нескольких геохронологических (и биостратиграфических) индикаторов позволяет повысить точность определения возраста. Геохронология отличается от биостратиграфии, науки, которая позволяет отнести осадочные породы к известному геологическому периоду посредством описания, каталогизации и сравнения ископаемых флористических и фаунистических комплексов. Биостратиграфия не предоставляет прямого определения абсолютного возраста породы, а лишь определяет её положение во временном интервале, в котором существовала данная ископаемая группа. Однако обе дисциплины тесно взаимосвязаны и используют единую систему наименования слоев (горных пород) и временные рамки для классификации подслоев внутри слоя. Геохронология является основным инструментом в хроностратиграфии, которая стремится установить абсолютные даты возраста для всех ископаемых комплексов и определить геологическую историю Земли и внеземных тел.
Геохронология космогенных нуклидов
Серия взаимосвязанных методов определения возраста образования геоморфной поверхности (датирование по времени экспозиции) или возраста захоронения ранее поверхностных материалов (датирование по времени погребения). Датирование по времени экспозиции использует концентрацию экзотических нуклидов (например, 10Be, 26Al, 36Cl), образующихся в результате взаимодействия космических лучей с земными материалами, как показатель времени создания поверхности, такой как аллювиальный веер. Датирование по времени погребения использует разницу в радиоактивном распаде двух космогенных элементов как показатель времени, когда осадочный материал был изолирован от дальнейшего воздействия космических лучей при захоронении.
Датирование свечения
Методы датирования люминесценцией регистрируют "свет", испускаемый такими материалами, как кварц, алмаз, полевой шпат и кальцит. В геологии используется множество типов методов люминесценции, включая оптически стимулированную люминесценцию (OSL), катодолюминесценцию (CL) и термолюминесценцию (TL). Термолюминесценция и оптически стимулированная люминесценция применяются в археологии для датирования "обожженных" предметов, таких как керамика или камни для приготовления пищи, и могут использоваться для изучения миграции песка.
Палеомагнитное датирование
Последовательность палеомагнитных полюсов (обычно называемых виртуальными геомагнитными полюсами), чьи возрасты уже хорошо установлены, формирует видимый путь блуждания полюсов (APWP). Такой путь строится для крупного континентального блока. APWP для различных континентов могут служить ориентиром для вновь определенных полюсов пород с неизвестным возрастом. Для палеомагнитного датирования рекомендуется использовать APWP для определения возраста полюса, полученного из горных пород или осадочных отложений неизвестного возраста, путем сопоставления палеополюса с ближайшей точкой на APWP. Предложено два метода палеомагнитного датирования: (1) угловой метод и (2) метод вращения. Первый метод применяется для палеомагнитного датирования пород внутри одного и того же континентального блока. Второй метод используется для складчатых областей, где возможны тектонические вращения.
Магнитостратиграфия
Магнитостратиграфия определяет возраст по последовательности зон магнитной полярности в серии слоистых осадочных и/или вулканических пород путем сопоставления с временной шкалой магнитной полярности. Временная шкала магнитной полярности была ранее установлена датированием магнитных аномалий морского дна, радиометрическим датированием вулканических пород внутри магнитостратиграфических разрезов и астрономическим датированием магнитостратиграфических разрезов.
Химиостратиграфия
Глобальные закономерности в изотопном составе, в частности изотопов углерода-13 и стронция, могут использоваться для сопоставления стратиграфических слоев.
Корреляция горизонтов маркерных знаков
Маркерные горизонты – это стратиграфические единицы одного возраста и столь отличительного состава и внешнего вида, что, несмотря на их встречаемость в различных географических локациях, можно с уверенностью установить их возрастное соответствие. Отличительные маркерные горизонты формируют ископаемые фаунистические и флористические комплексы, как морские, так и наземные. Тефрохронология – это метод геохимической корреляции неизвестного вулканического пепла (тефры) с геохимически идентифицированной и датированной тефрой. Тефра также часто используется в археологии как инструмент датирования, поскольку даты некоторых извержений установлены достаточно точно.
Отличия от хроностратиграфии
Важно не путать геохронологические и хроностратиграфические единицы. Геохронологические единицы – это отрезки времени, поэтому правильно говорить, что Тираннозавр рекс жил в позднем меловом периоде. Хроностратиграфические единицы представляют собой геологический материал, поэтому также правильно говорить, что окаменелости рода Тираннозавр были найдены в верхнемеловых отложениях. Аналогичным образом, вполне возможно посетить отложения верхнего мелового периода – например, месторождение Хелл-Крик, где были найдены окаменелости тираннозавра, – но, разумеется, невозможно посетить поздний меловый период, поскольку это отрезок времени.