![]() |
|
сделать стартовой | добавить в избранное |
![]() |
Методы определения абсолютного возраста горных пород |
Реферат Методы определения абсолютного возраста горных пород История развития методов определения абсолютного возраста Земли и отдельных этапов в истории ее становления Относительная геохронология, как бы детально ни была она разработана, не дает реального представления об истинной продолжительности отдельных периодов и эпох, а также о геологическом возрасте Земли в целом. Вопросы об истинной продолжительности (в тысячах и миллионах лет) решает только абсолютная геохронология. Начиная с XVIII в. ученые пытались использовать различные химические, физические, геологические и даже биологические явления для определения абсолютного возраста Земли и отдельных этапов в истории ее развития (подсчет накопления солей в океане, скорость образования осадков и их мощность, быстрота эволюции органического мира на Земле и др.). Однако эти попытки не принесли положительных результатов. Лишь в начале XIX в. геологи нашли способ определения абсолютного возраста горных пород, основанный на изучении процесса радиоактивного распада атомов некоторых элементов. Процессы радиоактивного распада протекают самопроизвольно с постоянной скоростью, различной у разных элементов, причем эта скорость не зависит ни от температуры, ни от давления. Для каждого радиоактивного элемента экспериментальным путем точно определена скорость распада (период полураспада). Зная количество исходного радиоактивного элемента и продуктов его распада в горной породе, а также период полураспада, можно выяснить возраст этой горной породы. Расчет производят по специальным формулам. В настоящее время для определения абсолютного возраста горных пород используют данные, полученные в результате радиоактивного распада урана, тория, калия, рубидия, углерода и некоторых других элементов. Все эти элементы, кроме радиоактивного углерода, имеют длительные периоды полураспада — в сотни миллионов и миллиарды лет. В зависимости от конечных продуктов распада различают свинцовый, гелиевый, аргоновый и стронциевый методы. Свинцовый и гелиевый методы начали применять раньше, чем другие. В их основе лежит процесс превращения радиоактивного урана и тория в инертный газ гелий и свинец (U238 →8Не4 Pb206; U235→7Не4 РЬ207; h232→6He4 Pb208). Для определения абсолютного возраста используют минералы, содержащие более 1% урана или тория, встречающиеся в магматических породах. Свинцовый метод употребляют чаще, чем гелиевый, так как он точнее. Аргоновый метод основан на распаде радиоактивного калия и превращения его в инертный газ аргон (К40→Аг40). Он был разработан советскими учеными в 1949 г. и в настоящее время является основным. Этот метод можно применять для определения возраста магматических и осадочных пород, так как первичные калиевые минералы в большом количестве распространены в магматических (полевые шпаты, слюды) и осадочных породах (глауконит). В отличие от гелия аргон лучше сохраняется в кристаллической решетке минералов. Стронциевый метод основан на радиоактивном распаде рубидия (Rb87→Sr87). Этот метод применим только для определения возраста древних, докембрийских пород, так как период полураспада Rb87 очень велик (50 млрд.
лет). Радиоуглеродный метод основан на изучении радиоактивного изотопа углерода С14 в растительной ткани (обычно в древесине). Этот изотоп образуется в атмосфере из азота 14 под воздействием космических лучей и усваивается живыми организмами. После отмирания организма.происходит распад С14 с определенной скоростью, что и позволяет определить абсолютный возраст захоронения организма и вмещающих его пород. Период полураспада С14 приблизительно равен 5,5—6 тыс. лет, поэтому этот метод используют для определения возраста молодых четвертичных отложений и в археологии (когда возраст объектов исследования не превышает 50—70 тыс. лет). Радиометрические методы определения абсолютного возраста горных пород быстро развиваются и совершенствуются, область их применения непрерывно расширяется. Наибольшую ценность они имеют для изучения древних, докембрийских отложений. В последние годы широкое применение радиометрических методов привело к полному пересмотру стратиграфии докембрия. Несмотря на большое значение, радиометрические методы все еще являются вспомогательными по ряду причин. Во-первых, невелика еще точность определения (ошибки составляют 3—5%); во-вторых, далеко не во всякой горной породе можно найти минералы с радиоактивными элементами; в-третьих, радиометрические методы весьма сложны и дорогостоящи. Указанные недостатки снимают ценность этих методов и пока не позволяют сделать их универсальными рабочими методами геохронологии. 2. Методы восстановления физико-географической обстановки прошлых геологических эпох (основы палеогеографии) Другой важной задачей исторической геологии является восстановление физико-географической обстановки, в которой образовались породы. В процессе решения этой задачи геолог восстанавливает палеогеографические особенности прошлых эпох: характер древнего рельефа на суше или на морском дне, очертания береговой линии, распределение осадков на морском дне или в пониженностях рельефа на суше, климат, глубину моря, соленость и температуру морской воды, состав органического мира и т. д. Все эти и многие другие палеогеографические вопросы решают с помощью фациального анализа. Фациальный анализ — метод восстановления физико-географической обстановки прошлого при помощи всестороннего изучения осадочных горных пород. Название этого метода происходит от термина «фация», введенного в геологию швейцарским ученым А. Грессли в 1838 г. Изучая юрские отложения в Юрских горах, Грессли установил, что хорошо прослеживающиеся здесь на большом расстоянии слои сохраняют один и тот же литологический состав и сходный комплекс окаменелостей не на всем своем протяжении, а только в пределах определенного участка. Часть слоя горной породы, которая на всем участке своего распространения имеет один и тот же состав и сходный комплекс окаменелостей, Грессли и назвал фацией. Фации испытывают изменения по мере движения по слою, эти изменения называются фациальными. Фации могут быть ископаемыми, представленными горной породой, и современными — в виде еще не уплотненного осадка. Среди ископаемых и современных фаций выделяют два главных типа: морские и континентальные.
Каждая фация формируется на определенном участке морского дна или суши в определенных физико-географических условиях. Поэтому, изучая ту или иную фацию, можно восстановить не только место, но и условия ее формирования: климат, глубину морского дна, температуру, соленость морской воды и т. д. Изучая несколько одновозрастных фаций, можно сделать выводы о физико-географических условиях времени накопления этих фаций на всей площади их распространения. При фациальном анализе подробно изучают состав осадочной породы (литология) и выясняют условия ее образования, а также состав ископаемой фауны и флоры и выясняют условия их обитания. Поэтому фациальный анализ распадается на две части: литологический анализ — метод восстановления палеогеографической обстановки по породам и биономический анализ — метод восстановления палеогеографической обстановки по окаменелостям. При проведении фациального анализа геологи широко используют принцип актуализма — принцип восстановления процессов и явлений прошлых эпох при помощи прямой аналогии с процессами и явлениями современности. Этот принцип стали использовать еще в начале прошлого столетия. В России его применял Д. И. Соколов, а в Западной Европе — Ч. Лайель. Изучая современные фации, геологи используют полученные данные для расшифровки условий формирования ископаемых фаций. Используя данные о современных геологических явлениях для объяснения явлений геологического прошлого, нужно всегда учитывать непрерывное развитие и изменение природы. Чем дальше от нас геологическое прошлое, тем труднее провести аналогию между настоящим и прошлым, тем существеннее должна быть поправка в окончательные результаты палеогеографических выводов. 3. Основы фациального анализа морских отложений Литологический анализ. При проведении литологического анализа геолог прежде всего должен восстановить картину распределения осадков на морском дне. Для этого ему необходимо знать закономерности накопления осадков в современных морях и океанах. Моря и океаны — главные области осадконакопления. Источниками накопления осадков являются снос с суши, вулканическая деятельность и космическая пыль. Чтобы понять закономерности распределения осадков на морском дне, необходимо принимать во внимание два первых источника: снос с суши и вулканическую деятельность. Главным источником является снос с суши, он происходит повсеместно и в колоссальных размерах. Реки выносят в моря и океаны огромное количество обломочного и растворенного вещества. Например, годовой вынос Амазонки составляет 3787 км3, Конго — 1260, Миссисипи — 600, Волги — 255 км3 взвешенного материала. Все моря и океаны ежегодно получают за счет рек около 12,5 млрд. т взвешенного и около 5 млрд. т растворенного вещества. Эти цифры поражают своей величиной. Вынесенный реками материал осаждается в пределах шельфа, в зоне накопления терригенных осадков (происшедших за счет размыва суши, от латинского слова erra — земля). Терригенные осадки закономерно распределяются по морскому дну: у берега отлагаются галька и грубые пески, дальше от берега — мелкие пески, затем песчанистая глина и наконец в более удаленных от берега местах тонкие глинистые осадки.
Как уже говорилось, в каждой кости кроме минеральных веществ содержатся еще и неминеральные. Одно из них - промежуточное вещество костной ткани, известное под названием коллаген или оссеин, разлагается очень медленно, сохраняясь в скелете погибших животных десятки и даже сотни тысяч лет. Особым способом прокаливая ископаемые кости вымерших зверей, можно выяснить, какое количество коллагена сохранилось в этих костях, а зная первоначальное его количество, можно подсчитать, сколько лет назад погибло животное. Метод, предложенный Пидоплычко, гораздо совершеннее метода Дюрста. И хотя его тоже нельзя считать непогрешимым, но это уже отчетливо наметившееся направление, открывающее для абсолютной геохронологии широкие возможности. Достаточно вспомнить, что коллаген содержат все кости, известные из современных и верхнечетвертичных отложений, чтобы понять, насколько большую роль может сыграть это направление в стратиграфии горных пород, образовавшихся в ближайшую к нам эпоху кайнозойской эры. Были предложены и другие методы определения абсолютного возраста слоев на основании химического анализа скелетов погребенных в них животных
2. Сущность процесса обучения и особенности преподавания экономических наук
3. Как сделать процесс внутренних аудитов инновативным и эффективным?
5. Сущность процесса консультирования, основные фазы
10. Инфляция: причины, сущность и методы борьбы. Особенности инфляционных процессов в России
12. Процесс обучения, его сущность и содержание
13. Социальная динамика и ее проявление в общественных изменениях и процессах
16. Инфляция_причины, сущность и методы борьбы и особенности протекания инфляционных процессов в Росс
17. Сущность и схема процесса бурения скважин
19. Административные процедуры в деятельности органов внутренних дел: понятие, классификация и сущность
20. Законодательный процесс: понятие, сущность, основные стадии (на примере РФ)
21. Сущность и виды административного процесса
25. Случайные процессы в статической динамике
26. Изучение динамики процесса заучивания
27. Сущность и содержание технологии моделирования социальных процессов
28. Структура и динамика процесса познания
29. Внутренний государственный долг России: состав, структура, динамика развития
30. Технологический процесс получения водно-дисперсионных красок для внутренних работ
32. Сущность и динамика глобальных экономических проблем современности
33. Происхождение Солнечной системы и Земли
34. Солнечные пятна, динамика и механизм их образования, способы их учета в экологии и астрофизике
35. Планета Земля
36. В чем уникальность планеты Земля? (У чому унікальність планети Земля?)
37. Луна - естественный спутник Земли
41. Теории зарождения жизни на Земле
42. Проблемы обеспечения продовольствием и перенаселение Земли
43. Возникновение жизни на Земле
44. Устройство парков и внутренняя служба в них
45. Великобритания (расширенный вариант реферата 9490)
46. Сан Марино –древняя земля свободы
47. Статистика населения. Методы анализа динамики и численности и структуры населения
48. Влияние вулканизма и поствулканических процессов на окружающую среду
49. Динамика численности населения РФ
51. Интегрированный проект учебного процесса
53. Форма, размеры и движения Земли и их геофизические следствия. Гравитационное поле Земли
57. Билеты по геологии (2002г.)
58. Общая геология. Геология нефти и газа
59. Бюджетное устройство и бюджетный процесс РФ
60. Государственное стимулирование инвестиционного процесса: опыт США и Юго-Восточной Азии
61. Льготы по налогу на прибыль, динамика их изменений
62. Организация бюджетного процесса
64. Формы пользования и владения землей в России. Плата за землю
65. Сущность, функции и классификация налогов
66. Адвокат в уголовном процессе
67. Правовые и организационные основы деятельности паспортно-визовой службы органов внутренних дел РФ
68. Деятельность органов внутренних дел по обеспечению режима чрезвычайного положения
69. Участники арбитражного процесса
73. Вещественные доказательства в гражданском процессе
74. Гражданский процесс (Контрольная)
75. Гражданский процесс (Контрольная)
76. Гражданский процесс (Шпаргалка)
77. Иск в гражданском процессе: теория и практика
78. Стороны в гражданском процессе
79. Кассационное производство в гражданском процессе
80. Шпоры по гражданскому процессу (Новый кодекс)
81. Шпаргалка к Гос Экзамену по Гражданскому Процессу (по ГПК РФ)
82. Плата за землю
83. Право собственности на землю
84. Инквизиционный процесс. Формальная система доказательств
85. Уголовный процесс по Соборному Уложению 1649 года
89. Избирательная система РФ (избирательное право, виды избирательных систем, избирательный процесс)
90. Понятие, сущность и содержание основных прав, свобод и обязанностей граждан России
91. Налоговый контроль, его сущность и значение
92. Налоговая система России: сущность, проблемы, перспективы развития
93. Уголовный процесс зарубежных стран
94. Понятие и сущность юридического лица
95. Правовое государство - сущность и основные черты
97. Феодальное государство (экономическая основа, сущность, механизм, функции и формы)
98. Правоотношения: понятие, сущность, элементы
100. Земля как объект использования и охраны в Республике Молдова