Relativní seznamka - Relative dating

Pro relativní datování slov a zvuku v jazycích viz Historická lingvistika .
Perm skrze Jurassic stratigrafie na Colorado Plateau oblasti jihovýchodní Utah je skvělým příkladem horizontality originálu a superpozice, dvě důležité myšlenky používá v relativním datování. Ty Strata tvoří většinu známých významných skalní útvary v široce rozmístěnými chráněných oblastech, jako je Národní park Capitol Reef a Canyonlands národní park . Shora dolů: Zaoblené opálené kopule pískovce Navajo , vrstvené červené souvrství Kayenta , vytvářející útesy, svisle spojené, červený křídlový pískovec , svahovité, purpurové formování Chinle , vrstvené, světle červené formace Moenkopi a bílé vrstvené Cutler Formace pískovec. Fotografie z národní rekreační oblasti Glen Canyon v Utahu.

Relativní datování je věda určující relativní pořadí minulých událostí (tj. Stáří objektu ve srovnání s jiným), aniž by nutně určovalo jejich absolutní věk (tj. Odhadovaný věk). V geologii lze ke korelaci jednoho stratigrafického sloupce s druhým použít horniny nebo povrchová ložiska , fosilie a litologie . Před objevem radiometrického datování na počátku 20. století, které poskytlo prostředek absolutního datování , používali archeologové a geologové relativní datování ke stanovení stáří materiálů. Ačkoli relativní datování může určit pouze pořadí, ve kterém došlo k řadě událostí, nikoli kdy k nim došlo, zůstává užitečnou technikou. Relativní datování podle biostratigrafie je v paleontologii preferovanou metodou a je v některých ohledech přesnější. Superpozice , který říká, že starší vrstvy bude hlouběji v místě, než novější vrstvy, byl souhrnný výsledek ‚relativní datování‘, jak je pozorováno v geologii od 17. století do počátku 20. století.

Geologie

Pravidelné pořadí výskytu fosilií ve vrstvách hornin objevil kolem roku 1800 William Smith . Při kopání Somerset Coal Canal v jihozápadní Anglii zjistil, že fosilie jsou ve vrstvách hornin vždy ve stejném pořadí. Když pokračoval ve své práci geodeta , našel stejné vzory po celé Anglii. Zjistil také, že některá zvířata byla pouze v určitých vrstvách a že byla ve stejných vrstvách po celé Anglii. Díky tomuto objevu Smith dokázal rozpoznat pořadí, ve kterém byly skály vytvořeny. Šestnáct let po svém objevu vydal geologickou mapu Anglie ukazující horniny různých geologických časových epoch.

Zásady relativního datování

Metody relativního datování byly vyvinuty, když se geologie poprvé objevila jako přírodní věda v 18. století. Geologové dodnes používají následující principy jako prostředek k poskytování informací o geologické historii a načasování geologických událostí.

Uniformita

Princip uniformitarianizmu uvádí, že geologické procesy pozorované v operaci, která upravit zemská kůra v současné době pracují v podstatě stejným způsobem v průběhu geologického času. Základní geologický princip, který prosadil skotský lékař a geolog James Hutton z 18. století , je ten, že „přítomnost je klíčem k minulosti“. Huttonovými slovy: „minulé dějiny naší zeměkoule musí být vysvětleny tím, co lze vidět, že se nyní děje.“

Narušení vztahů

Princip dotěrných vztahů týká promítají průniky. V geologii, když magmatický vnik prořízne formaci sedimentární horniny , lze určit, že magmatický vnik je mladší než sedimentární hornina. Existuje celá řada různých druhů rušení, včetně akcií, laccoliths , batholiths , prahů a hrází .

Průřezové vztahy

Průřezové vztahy lze použít ke stanovení relativního stáří horninových vrstev a dalších geologických struktur. Vysvětlení: A - složené skalní vrstvy rozřezané chybou tahu ; B - velký průnik (proříznutí A); C - erozní úhlová nekonformita (odříznutí A & B), na které byly uloženy vrstvy hornin; D - vulkanická hráz (proříznutí A, B a C); E - ještě mladší vrstvy hornin (nad C & D); F - normální porucha (proříznutí A, B, C a E).

Princip průřezové vztahy se vztahuje k tvorbě chyb a věku sekvencí přes které se prolínají. Chyby jsou mladší než kameny, které vyřezávají; v souladu s tím, pokud je zjištěna chyba, která pronikne do některých formací, ale ne do těch, které jsou na ní, pak jsou formace, které byly vyříznuty, starší než chyba a ty, které nejsou vyříznuty, musí být mladší než chyba. Nalezení klíčového lůžka v těchto situacích může pomoci určit, zda jde o poruchu normální nebo poruchu tahu .

Zahrnutí a komponenty

Princip zahrnutí a komponenty vysvětluje, že s usazenými horninami, jestliže zahrnutí (nebo clasts ) se nacházejí ve formaci, pak zahrnutí musí být starší než formace, která je obsahuje. Například v sedimentárních horninách je běžné, že se štěrk ze starší formace roztrhá a zahrne do novější vrstvy. Podobná situace u vyvřelých hornin nastává, když jsou nalezeny xenolity . Tato cizí tělesa jsou zachycena jako proudy magmatu nebo lávy a jsou začleněna, aby později ochladila v matrici. Výsledkem je, že xenolity jsou starší než hornina, která je obsahuje.

Původní vodorovnost

Princip horizontality originálu uvádí, že nános usazenin nastane jako nezbytně vodorovné postele. Pozorování moderních mořských a mořských sedimentů v nejrůznějších prostředích podporuje toto zevšeobecňování (ačkoli příčné lože jsou nakloněné, celková orientace jednotek s příčným lože je horizontální).

Superpozice

Superpozice uvádí, že vrstva usazené horniny v tektonicky nerušeném sledu je mladší než ten pod ním, a starší než ten nad ním. Je to proto, že není možné, aby mladší vrstva sklouzla pod dříve uloženou vrstvu. Jedinou poruchou, kterou vrstvy zažívají, je bioturbace, při které zvířata a / nebo rostliny pohybují věcmi ve vrstvách. tento proces však nestačí k tomu, aby vrstvy mohly měnit své polohy. Tento princip umožňuje pohlížet na sedimentární vrstvy jako na formu svislé časové linie, částečného nebo úplného záznamu času, který uplynul od uložení nejnižší vrstvy do uložení nejvyšší vrstvy.

Faunální posloupnost

Princip faunal posloupnosti je založený na vzhledu fosílií v usazených horninách. Protože organismy existují na celém světě ve stejném časovém období, lze jejich přítomnost nebo (někdy) nepřítomnost použít k zajištění relativního stáří útvarů, ve kterých se nacházejí. Založený na principech vyložený William Smith téměř sto let před zveřejněním založen Charles Darwin je evoluční teorie , principy posloupnosti byly vyvinuty nezávisle na evoluční myšlenky. Princip se stává poměrně složitým, nicméně vzhledem k nejistotám fosilizace, lokalizaci typů fosilií v důsledku bočních změn v prostředí ( změna facie v sedimentárních vrstvách) a vzhledem k tomu, že ne všechny fosilie lze nalézt globálně najednou.

Boční kontinuita

Schematické znázornění principu boční kontinuity

Principem postranní souvislosti uvádí, že vrstvy sedimentů zpočátku rozšířit ve všech směrech stranově; jinými slovy, jsou laterálně spojité. Ve výsledku lze předpokládat, že horniny, které jsou jinak podobné, ale jsou nyní odděleny údolím nebo jiným erozním prvkem, jsou původně souvislé.

Vrstvy sedimentu se nerozšiřují do nekonečna; limity lze spíše rozpoznat a jsou řízeny množstvím a typem dostupného sedimentu a velikostí a tvarem sedimentární pánve . Sediment bude i nadále transportován do oblasti a nakonec bude uložen . Avšak vrstva tohoto materiálu bude tenčí, jak se množství materiálu zmenšuje směrem od zdroje.

Hrubší zrnitý materiál již často nelze transportovat do oblasti, protože transportní médium nemá dostatek energie na to, aby ho dopravilo na dané místo. Na jeho místě budou částice, které se usazují z transportního média, jemněji zrnité a dojde k bočnímu přechodu z hrubšího do jemně zrnitého materiálu. Boční variace sedimentu ve vrstvě jsou známé jako sedimentární facie .

Pokud je k dispozici dostatek sedimentárního materiálu, bude uložen až po limity sedimentární pánve. Sedimentární pánev se často nachází v horninách, které se velmi liší od sedimentů, které se ukládají, ve kterých budou boční limity sedimentární vrstvy poznamenány náhlou změnou typu horniny.

Zahrnutí vyvřelých hornin

Několik roztavených inkluzí v olivínovém krystalu. Jednotlivé inkluze mají oválný nebo kulatý tvar a sestávají z čirého skla, spolu s malou kulatou bublinou páry a v některých případech s malým čtvercovým krystalem spinelu. Černá šipka ukazuje na jeden dobrý příklad, ale existuje několik dalších. Výskyt více inkluzí v jediném krystalu je relativně běžný

Tavné inkluze jsou malé kousky nebo „kuličky“ roztavené horniny, které jsou uvězněny v krystalech, které rostou v magmatech, které tvoří vyvřeliny . V mnoha ohledech jsou analogické tekutým inkluzím . Tavné inkluze jsou obecně malé - většina má průměr menší než 100 mikrometrů (mikrometr je tisícina milimetru nebo asi 0,00004 palce). Mohou však poskytnout spoustu užitečných informací. Pomocí mikroskopických pozorování a řady technik chemické mikroanalýzy mohou geochemici a vyvřelí petrologové získat řadu užitečných informací z inkluzí taveniny. Dvě nejběžnější použití inkluzí taveniny spočívají ve studiu složení magmat přítomných na počátku historie konkrétních magmatických systémů. Je to proto, že inkluze mohou působit jako „fosilie“ - zachycují a uchovávají tyto rané taveniny, než jsou modifikovány pozdějšími magmatickými procesy. Kromě toho, protože jsou v pasti při vysokých tlacích mnoho taveniny inkluze také poskytují důležité informace o obsahu těkavých prvků (jako je například H 2 O, CO 2 , S a Cl), které řídí výbušné sopečné erupce .

Sorby (1858) jako první dokumentoval mikroskopické inkluze taveniny v krystalech. Studium inkluzí taveniny bylo v poslední době řízeno vývojem sofistikovaných technik chemické analýzy. Vědci z bývalého Sovětského svazu vedli studii inkluzí taveniny v desetiletích po druhé světové válce (Sobolev a Kostyuk, 1975) a vyvinuli metody pro ohřev inkluzí taveniny pod mikroskopem, takže změny bylo možné přímo pozorovat.

I když jsou malé, mohou inkluze z taveniny obsahovat řadu různých složek, včetně skla (které představuje magma, které bylo zchlazeno rychlým ochlazením), malých krystalů a samostatné bubliny bohaté na páru. Vyskytují se ve většině krystalů nalezených v vyvřelých horninách a jsou běžné v minerálech křemen , živce , olivín a pyroxen . Tvorba inkluzí z taveniny se jeví jako normální součást krystalizace minerálů v magmatu a lze je nalézt ve vulkanických i plutonických horninách.

Zahrnuté fragmenty

Zákon zahrnutých fragmentů je metoda relativního datování v geologii . Tento zákon v zásadě stanoví, že klasty ve skále jsou starší než skála samotná. Jedním z příkladů je xenolit , což je fragment venkovské horniny, který v důsledku zastavení padl do procházejícího magmatu . Dalším příkladem je odvozená fosílie , což je fosilie , která byla erodována ze starší postele a znovu uložena do mladší.

Jedná se o přepracování původního principu inkluzí a komponent Charlese Lyella z jeho vícesvazkových Principles of Geology z let 1830 až 1833 , který uvádí, že u sedimentárních hornin , jsou-li ve formaci nalezeny inkluze (nebo klasty) , pak inkluze musí být starší než formace, která je obsahuje. Například v sedimentárních horninách je běžné, že se štěrk ze starší formace roztrhá a zahrne do novější vrstvy. Podobná situace u vyvřelých hornin nastává, když jsou nalezeny xenolity. Tato cizí tělesa jsou zachycena jako proudy magmatu nebo lávy a jsou začleněna, aby později ochladila v matrici . Výsledkem je, že xenolity jsou starší než skála, která je obsahuje ...

Planetologie

Hlavní článek: Planetární věda § Planetární geologie

Relativní datování se používá k určení pořadí událostí na jiných objektech sluneční soustavy než na Zemi; po celá desetiletí ji planetární vědci používali k dešifrování vývoje těles ve sluneční soustavě , zejména v drtivé většině případů, pro které nemáme žádné povrchové vzorky. Aplikuje se mnoho stejných principů. Například pokud se uvnitř nárazového kráteru vytvoří údolí, musí být údolí mladší než kráter.

Krátery jsou velmi užitečné při relativním seznamování; zpravidla platí, že čím mladší je planetární povrch, tím méně kráterů má. Pokud je dostatečně dlouhá míra kráterů známa, lze použít hrubá absolutní data pouze na základě kráterů; míry kráterů mimo systém Země-Měsíc jsou však málo známy.

Archeologie

Hlavní článek: Typologie (archeologie)
Další informace: Metodologie seznamování v archeologii

Relativní metody datování v archeologii jsou podobné těm, které se používají v geologii. Principy typologie lze přirovnat k biostratigrafickému přístupu v geologii.

Viz také

  • Všeobecné
    • Důvěra , důkazy z nezávislých, nesouvisejících zdrojů, se mohou „sblížit“ na pevných závěrech

Reference

Citace