Войти
Пермь - юрский стратиграфия Плато Колорадо область юго-востока Юта является прекрасным примером изначальной горизонтальности и закона суперпозиции, двух важных идей, используемых при относительном датировании. Эти пласты составляют большую часть известных выдающихся скальных образований на широко расположенных охраняемых территориях, таких как Национальный парк Кэпитол-Риф и Национальный парк Каньонлендс. Сверху вниз: округлые желто-коричневые купола песчаника навахо, слоистые красные формации Кайента, обрывистые, с вертикальными сочленениями, красные песчаники вингейт, склонообразующие, пурпурного формации Чинл, слоистой, светло-красной формации Моенкопи и белого слоистого песчаника формации Катлер. Фото из Национальной зоны отдыха Глен-Каньон, штат Юта. Относительное датирование - это наука об определении относительного порядка прошлых событий (т. Е. Возраста объекта по сравнению с другим) без обязательно определение их абсолютного возраста (т.е. предполагаемого возраста). В геологии горные породы или поверхностные отложения, окаменелости и литология могут использоваться для корреляции одной стратиграфической колонки с еще один. До открытия радиометрического датирования в начале 20 века, которое обеспечивало средство абсолютного датирования, археологи и геологи использовали относительные датировка определяет возраст материалов. Хотя относительное датирование может определить только последовательный порядок, в котором произошла серия событий, а не время, когда они произошли, он остается полезным методом. Относительное датирование с помощью биостратиграфии является предпочтительным методом в палеонтологии и в некоторых отношениях является более точным. Закон суперпозиции, который гласит, что более старые слои будут глубже в участке, чем более поздние слои, был суммарным результатом «относительного датирования», наблюдаемого в геологии с 17-го века до начала 20-го века.
Регулярный порядок появления окаменелостей в слоях горных пород был обнаружен примерно в 1800, автор Уильям Смит. Во время раскопок угольного канала Сомерсет на юго-западе Англии он обнаружил, что окаменелости всегда находятся в одном и том же порядке в слоях горных пород. Продолжая работать геодезистом, он обнаружил те же закономерности по всей Англии. Он также обнаружил, что некоторые животные были только в определенных слоях и что они были в одних и тех же слоях по всей Англии. Благодаря этому открытию Смит смог распознать порядок образования горных пород. Через шестнадцать лет после своего открытия он опубликовал геологическую карту Англии, на которой показаны горные породы разных геологических эпох эпох.
Методы относительного датирования были разработаны, когда геология впервые стала естествознанием в 18 веке. Геологи до сих пор используют следующие принципы как средство предоставления информации о геологической истории и времени геологических событий.
Принцип униформизма гласит, что наблюдаемые геологические процессы, которые изменяют земную кору в настоящее время, работали примерно так же на протяжении геологического времени. Фундаментальный принцип геологии, выдвинутый шотландским врачом и геологом 18 века Джеймсом Хаттоном, заключается в том, что «настоящее - это ключ к прошлому». По словам Хаттона: «Прошлая история нашего земного шара должна быть объяснена тем, что, как мы видим, происходит сейчас».
Принцип навязчивых отношений касается сквозных вторжений. В геологии, когда магматическая интрузия пересекает формацию осадочной породы, можно определить, что магматическая интрузия моложе осадочной породы. Существует несколько различных типов вторжений, в том числе запасы, лакколиты, батолиты, пороги и дайки.
Сквозные соотношения могут использоваться для определения относительного возраста пластов горных пород и других геологических структур. Пояснения: A - складчатые пласты породы, прорванные надвигом ; B - большое вторжение (прорезание A); C - эрозионное угловое несогласие (отрезки A и B), на котором отложились пласты горных пород; D - вулканическая дайка (врезка A, B и C); E - еще более молодые пласты горных пород (перекрывающие C и D); F - нормальный разлом (прорезание A, B, C и E). Принцип сквозных взаимосвязей относится к образованию разломов и возраст эпизодов, через которые они проходят. Разломы моложе вырубаемых ими пород; соответственно, если обнаружен разлом, который проникает в некоторые образования, но не в те, что на его вершине, то вскрытые образования старше разлома, а те, которые не вскрыты, должны быть моложе разлома. Обнаружение ключевого ложа в этих ситуациях может помочь определить, является ли неисправность нормальной неисправностью или осевой неисправностью.
Принцип включений и Компоненты объясняют, что в осадочных породах, если включения (или обломки ) обнаружены в формации, то включения должны быть старше, чем формация, которая их содержит. Например, в осадочных породах гравий из более старого пласта обычно вырывается и включается в новый слой. Аналогичная ситуация с магматическими породами возникает при обнаружении ксенолитов. Эти инородные тела собираются в виде магмы или потоков лавы и включаются, чтобы позже охладиться в матрице. В результате ксенолиты старше породы, в которой они находятся.
принцип исходной горизонтальности гласит, что отложение отложений происходит в основном в виде горизонтальных пластов. Наблюдение за современными морскими и неморскими отложениями в самых разных средах подтверждает это обобщение (хотя косослоистость наклонная, общая ориентация косослоистых отложений горизонтальна).
Закон наложения гласит, что слой осадочных пород в тектонически ненарушенной толщи моложе того, что находится под ним, и старше, чем слой над ним. Это связано с тем, что более молодой слой не может проскользнуть под ранее нанесенный слой. Единственное нарушение, которое испытывают слои, - это биотурбация, при которой животные и / или растения перемещают предметы в слоях. однако этого процесса недостаточно, чтобы позволить слоям изменить свое положение. Этот принцип позволяет рассматривать осадочные слои как форму вертикальной временной шкалы, частичную или полную запись времени, прошедшего от образования самого нижнего слоя до образования самого высокого слоя.
Принцип сукцессии фауны основан на появлении окаменелостей в осадочных породах. Поскольку организмы существуют в один и тот же период времени во всем мире, их присутствие или (иногда) отсутствие можно использовать для определения относительного возраста формаций, в которых они обитают. Основанные на принципах, изложенных Уильямом Смитом почти за сто лет до публикации теории эволюции Чарльза Дарвина , принципы преемственности были разработаны независимо от эволюционной мысли. Однако этот принцип становится довольно сложным, учитывая неопределенность окаменелости, локализации типов окаменелостей из-за латеральных изменений среды обитания (фации изменение осадочных толщ), и что не все окаменелости могут быть найдены в глобальном масштабе в в то же время.
Схематическое изображение принципа боковой непрерывности Принцип боковой непрерывности утверждает, что слои осадка первоначально простираются в боковом направлении по всем направлениям; другими словами, они непрерывны по бокам. В результате породы, которые в остальном похожи, но теперь разделены долиной или другим эрозионным элементом, можно считать изначально сплошными.
Слои отложений не растягиваются бесконечно; скорее, пределы могут быть распознаны и контролируются количеством и типом осадка, а также размером и формой осадочного бассейна. Осадок будет по-прежнему транспортироваться в определенную область и в конечном итоге будет отложен. Однако слой этого материала станет тоньше по мере того, как количество материала уменьшается по мере удаления от источника.
Часто более крупнозернистый материал больше не может быть доставлен в какую-либо область, потому что транспортирующая среда не имеет достаточной энергии для переноса его в это место. Вместо этого частицы, которые оседают из транспортирующей среды, будут более мелкозернистыми, и будет происходить боковой переход от более крупнозернистого материала к более мелкозернистому. Поперечное изменение отложений в пласте известно как осадочная фация.
. Если имеется достаточное количество осадочного материала, он будет отложен до границ осадочного бассейна.. Часто осадочный бассейн находится внутри горных пород, которые сильно отличаются от отложений, в которых боковые границы осадочного слоя будут отмечены резкой сменой типа горных пород.
Множественные включения расплава в кристалле оливина. Отдельные включения имеют овальную или круглую форму и состоят из прозрачного стекла вместе с небольшим круглым пузырьком пара и в некоторых случаях небольшим квадратным кристаллом шпинели. Черная стрелка указывает на один хороший пример, но есть несколько других. Наличие множественных включений в монокристалле является относительно обычным явлением Включения расплава представляют собой небольшие частицы или «капли» расплавленной породы, которые заключены в кристаллах, растущих в магмах, которые образуют магматические породы. Во многих отношениях они аналогичны текучим включениям. Включения расплава, как правило, небольшие - большинство из них имеют диаметр менее 100 микрометров (микрометр составляет одну тысячную миллиметра или примерно 0,00004 дюйма). Тем не менее они могут предоставить массу полезной информации. Используя микроскопические наблюдения и ряд методов химического микроанализа, геохимики и петрологи извержений могут получить ряд полезной информации по включениям расплава. Двумя наиболее распространенными видами использования расплавных включений являются изучение состава магм, присутствующих на ранних этапах истории конкретных магматических систем. Это связано с тем, что включения могут действовать как «окаменелости» - улавливать и сохранять эти ранние расплавы до того, как они будут изменены более поздними магматическими процессами. Кроме того, поскольку они улавливаются при высоких давлениях, многие включения расплава также предоставляют важную информацию о содержании летучих элементов (таких как H 2 O, CO 2, S и Cl), которые приводить взрывные извержения вулканов.
Сорби (1858) был первым, кто задокументировал микроскопические включения расплава в кристаллах. Изучение включений расплава в последнее время было продиктовано развитием сложных методов химического анализа. Ученые из бывшего Советского Союза провели исследования расплавных включений в течение десятилетий после Второй мировой войны (Соболев и Костюк, 1975) и разработали методы нагрева расплавных включений под микроскопом, чтобы изменения можно было наблюдать напрямую..
Несмотря на свой небольшой размер, включения расплава могут содержать ряд различных компонентов, включая стекло (которое представляет собой магму, закаленную быстрым охлаждением), мелкие кристаллы и отдельный насыщенный паром пузырек. Они встречаются в большинстве кристаллов, обнаруженных в магматических породах, и распространены в минералах кварц, полевой шпат, оливин и пироксен. Формирование расплавных включений, по-видимому, является нормальной частью кристаллизации минералов в магмах, и они могут быть обнаружены как в вулканических, так и в плутонических породах.
Закон включенных фрагментов - это метод относительного датирования в геологии. По сути, этот закон гласит, что обломки в скале старше самой породы. Одним из примеров этого является ксенолит, который представляет собой фрагмент вмещающей породы, который упал в проходящую магму в результате остановки. Другой пример - ископаемое, полученное из , которое представляет собой ископаемое, которое было размыто из более старого слоя и переотложено в более молодой.
Это повторное изложение первоначального принципа Чарльза Лайелла относительно включений и компонентов из его многотомного Принципов геологии 1830–1833 годов, в котором говорится, что осадочные породы, если включения (или обломки) обнаружены в формации, то включения должны быть старше, чем формация, которая их содержит. Например, в осадочных породах гравий из более старого пласта обычно вырывается и включается в новый слой. Аналогичная ситуация с магматическими породами возникает при обнаружении ксенолитов. Эти инородные тела собираются как магма или потоки лавы и включаются, чтобы позже охладиться в матрице. В результате ксенолиты старше той породы, в которой они находятся...
Относительное датирование используется для определения порядка событий на объектах Солнечной системы другое чем Земля; на протяжении десятилетий планетологи использовали его для расшифровки развития тел в Солнечной системе, особенно в подавляющем большинстве случаев, когда у нас нет образцов поверхности. Применяются многие из тех же принципов. Например, если внутри ударного кратера образуется долина, она должна быть моложе кратера.
Кратеры очень полезны для относительного датирования; Как правило, чем моложе поверхность планеты, тем меньше на ней кратеров. Если долгосрочные скорости образования кратеров известны с достаточной точностью, можно применить грубые абсолютные даты, основанные только на кратерах; однако скорость образования кратеров за пределами системы Земля-Луна известна плохо.
Методы относительного датирования в археологии аналогичны некоторым из тех, что применяются в геологии. Принципы типологии можно сравнить с биостратиграфическим подходом в геологии.
