WWW.REFERATCENTRAL.ORG.UA - Я ТУТ НАВЧАЮСЬ

... відкритий, безкоштовний архів рефератів, курсових, дипломних робіт

ГоловнаГеографія фізична, Геоморфологія, Геологія → Загальні відомості про склад і вік Землі. Геохронологія - Реферат

Загальні відомості про склад і вік Землі. Геохронологія - Реферат

доказано, що часто гірські породи одного і того ж віку мають зовсім різний склад і, навпаки, одновікові породи можуть відрізнятися за петрографічним складом, що вказує на різні умови їх формування. Як приклад, можна навести відклади ямненської свити палеоцену Прикарпаття. Якщо в північно-західній частині Передкарпатського прогину вони виражені товщею монолітних пісковиків, то в центральній його частині потужність пісковиків різко скорочується за рахунок їх заміщення алевролітами та аргілітами, а в південно-східній частині вони виключно представлені чергуванням аргілітів, вапняків, доломітів і мергелів з алевролітами.
Недивлячись на вказані недоліки цього методу, він є досить надійним при порівнянні метаморфічних і магматичних порід. Без його застосування іноді практично стає неможливим визначення відносного віку порід, наприклад, гнейсів, кварцитів та ін.
До петрографічного методу відноситься також і мінералогічний метод, коли окремі шари і пачки шарів (горизонтів) порівнюють за мінералогічними асоціаціями, ступенем діагенезу і метаморфізму. За-стосовуються вони виключно на обмеженій площі, де при розвитку Земної кори діяли абсолютно одинакові процеси.
Абсолютний вік геологічних об'єктів та методи його визначення
Відносний вік гірських порід легко визначити в тих випадках, коли відклади містять викопні рештки тварин або рослин. Однак дуже часто гірські породи взагалі не містять залишків фауни і флори, а якщо й містять, то вона непридатна для визначення відносного віку порід. В результаті відносний вік окремих порід визначити практично неможливо геологічними методами, а тому в геології їх часто називають "німими" товщами. Сюди в першу чергу необхідно віднести магматичні і метаморфічні гірські породи. Для визначення віку магматичних, метаморфічних і частково осадових порід в останні десятиліття почали широко застосовувати ізотопні методи. Вони дозволяють визначити абсолютний вік гірських порід, тобто вік порід, виражений в одиницях часу - роках, котрий базується на основі сучасного абсолютного літочислення.
Методи ядерного визначення абсолютного віку гірських порід ба-зуються на тому, що швидкість радіоактивного розпаду елементів постійна і не залежить від умов, що існували та існують на Землі. Це було доказано експериментальними даними на основі спостережень за швидкістю розпаду при температурі 7000°С, тиску понад 2х10 Па, в сильному магнітному полі та при дії космічного випромінювання.
При формуванні кристалічних ґраток мінералів, які містять радіо-активні елементи, створюється закрита система, в котрій починають накопичуватися продукти радіоактивного розпаду. Суть радіологічних методів полягає у визначенні кількості дочірнього ізотопу, який утворився внаслідок радіоактивного розпаду материнського ізотопу. Знаючи швидкість цього процесу, можна оцінити вік мінералу. В 50-х роках нашого століття завдяки об'єднаним зусиллям геохіміків, фізиків і геологів вдалось створити першу шкалу абсолютного літочислення історії Землі.
Провідними методами ядерної геохронології є радіовуглецевий, калій-аргоновий, стронцієвий та свинцево-урано-торієвий метод. Нижче наводиться характеристика кожного з методів визначення абсолютного віку гірських порід земної кори.
Радіовуглецевий метод
Використовується в основному для визначення віку найбільш молодих (четвертинних) відкладів і в археології. Базується він на визначенні радіоактивного ізотопу вуглецю С в органічних залишках. Цей ізотоп постійно утворюється в атмосфері з азоту 14 під впливом космічного випромінювання і засвоюється живими організмами. Після відмирання організму проходить розпад вуглеводню С з відомою швидкістю, що й дозволяє визначити час захоронення організму і вміст вміщуючих його шарів. Ізотоп С розпадається з великою швидкістю, а тому метод можна застосовувати тільки для відкладів, абсолютний вік котрих не перевищує 50-70 тисяч років.
Калій-аргоновий метод
Широко використовується для визначення віку мінералів, котрі містять калій. В природі калій складається з суміші ізотопів, в котрій присутній радіоактивний К. Метод базується на тому, що в процесі самочинного розпаду калію 11 % атомів К переходять в аргон Аг, а решта 89 % - в ізотоп Са. Вік відповідних мінеральних утворень переважно визначають за величиною співвідношення Аr/К. Чим більше це співвідношення, тим старший об'єкт, який підлягає визначенню.
Метод дозволяє встановити абсолютний вік не тільки інтрузивних і ефузивних, але й осадових гірських порід. Однах можливості його за-стосування обмежуються температурою і тиском. Якщо породи піддавались нагріванню понад 300°С і високому тиску, то його застосування для визначення абсолютного віку гірських порід неможливе.
Стронцієвий метод
Метод базується на розпаді рубідію Кb і перетворенні його в ізотоп стронцію 5г, котрого за всю історію Землі накопичилось трохи більше 7%. Ізотоп Кb присутній в переважній більшості у вигляді домішок в калієвих мінералах. Частіше всього це бувають польові шпати, слюди - біотит, мусковит, лепідоліт. Абсолютний вік гірських порід цим методом визначають порівнянням співвідношень цих ізотопів з еталоном, котрий має нєрадіогенне походження.
Стронцієвий метод в основному використовується для встановлення абсолютного віку вивержених магматичних порід, а також вапняків осадових гірських порід.
Свинцево-урано-торієвий метод
Даний метод використовується в різних варіантах і на сьогодні він залишається одним із найбільш досконалих методів визначення абсолютного віку порід. Базується він на тому, що свинець і гелій є кінцевими продуктами розпаду урану і торію. Для визначення віку за свинцем використовують мінерали монацит, циркон, рідше уранініт і ортіт, котрі зустрічаються в магматичних породах. Вік встановлюється за ізотопними співвідношеннями, що дозволяє контролювати одержані дані.
Відхилення значень віку, вирахуваного із наведених співвідношень, переважно невеликі і дозволяють визначити вік гірських порід як середню величину з трьох замірів.
Перевага свинцево-урано-торієвогометоду над іншими методами полягає в тому, що він дає можливість визначити абсолютний вік вивержених і метаморфічних порід, для котрих інші методи не дають позитивного результату.
Широке застосування радіологічних методів дозволило визначити абсолютний вік багатьох древніх порід, котрі належать до різних підрозділів шкали відносного літочислення, і прийти до висновку, що формування земної кори розпочалось блтзько 4,5 млрд. років тому. Однак поряд з цим необхідно відзначити, що на всіх континентах нашої планети встановлено гірські породи, вік котрих змінюється від 3,6 до 3,8 млрд. років. Одночасно вік древніх гірських порід Місяця досягає 4,5 млрд. років. Якщо допустити одночасність процесів утворення планет Земної групи, то доводиться констатувати, що на Землі поки що не встановлено порід, котрі мали б вік від 4,8 до 3,8 млрд. років. Можливо, що вони знаходяться на недоступних для вивчення глибинах залягання або зазнали суттєвих змін при проявленні різних геологічних процесів за тривалий період розвитку Землі як планети Сонячної системи. За наявними даними вік Землі як планети оцінюється відрізком часу, рівним в 6,5-7,0 млрд. років.
Одночасно з великим позитивним впливом радіологічних методів на визначення абсолютного віку гірських порід, необхідно відзначити їх недоліки, які обмежують їх застосування в наукових і практичних цілях. Перш за все радіологічні методи
Loading...

 
 

Цікаве