Fomba jeokronolojia amin'ny famaritana ny taonan'ny Tany
Ny jeokronolojia dia sampana iray amin'ny siansa momba ny tany izay mandalina ny datin'ny akora jeolojika sy ny filaharan'ny zava-nitranga izay namorona ny Tany. Amin'ny alàlan'ny jeokronolojia, ny mpahay siansa dia afaka mamaly ireo fanontaniana fototra: firy taona ny Tany, oviana no niforonan'ny vato sasany, ary ahoana no nipoiran'ny tantaran'ny planeta rehefa mandeha ny fotoana. Ny famaritana ny taonan'ny Tany dia tsy atao amin'ny "fanisana miverina" fotsiny avy amin'ny zava-nitranga tokana, fa amin'ny alàlan'ny fitambaran'ny fomba maro izay mifameno - indrindra indrindra ny datin'ny radiometrika, ny stratigrafia, ary ny fifandraisan'ny fôsily. Amin'izao fotoana izao, ny taonan'ny Tany dia eken'ny besinimaro fa eo amin'ny 4,54 lavitrisa taona eo ho eo, vokatry ny marimaritra iraisana momba ny porofo jeokimia sy astronomia.
Fototry ny Jeokronolojia
Amin'ny ankapobeny, ny fomba jeokronolojika dia mizara ho vondrona roa lehibe: ny daty mifandraika sy ny daty tanteraka. Ny daty mifandraika dia tsy manome taona, fa mamaritra ny filaharan'ny zava-nitranga—iza no zokiny kokoa ary iza no zandriny kokoa. Anisan'izany ny fitsipiky ny superposition (ny sosona sedimentary ambany dia matetika zokiny kokoa), ny fifandraisan'ny cut off (ny fidiran'ny magma izay manapaka ny sosona taloha dia zandriny kokoa), ary ny tsy fitoviana, izay manondro "fotoana very" noho ny fihotsahan'ny tany na ny tsy fisian'ny fametrahana.
Mifanohitra amin'izany kosa, ny fandrefesana daty tanteraka (ny fandrefesana daty ara-kajy marina kokoa) dia manome tombana ny taona amin'ny isa, ohatra hoe "250 tapitrisa taona ity vato ity." Ny fomba kajy azo antoka indrindra amin'ny vanim-potoana tranainy dia ny fandrefesana daty radiometrika, mifototra amin'ny fihasimban'ny singa radioaktifa ho singa zanaka amin'ny tahan'ny azo vinavinaina.
Fitsipiky ny fandrefesana daty radiometrika
Miasa ny fandrefesana ny fotoana amin'ny alalan'ny radiometrika satria misy atôma sasany tsy marin-toerana ary mihasimba ho azy ho atôma hafa. Ny tahan'io fihasimbana io dia aseho amin'ny alalan'ny antsasaky ny androm-piainana, izay ny fotoana ilaina mba hahatonga ny antsasaky ny atôma ray aman-dreny ho lasa atôma zanakavavy. Satria ny antsasaky ny androm-piainana dia toetra ara-batana tsy miova eo ambanin'ny toe-javatra voajanahary, ny tahan'ny singa ray aman-dreny sy zanakavavy ao amin'ny mineraly dia azo ampiasaina hikajiana ny taonany manomboka amin'ny fotoana "manidy" ny rafitra (fanakatonana) ny mineraly, izany hoe, rehefa mangatsiaka ny mineraly ary tsy mora mihetsika intsony ny singa ray aman-dreny sy zanakavavy.
Na izany aza, zava-dehibe ny mahatakatra fa ny fandrefesana radiometrika dia mazàna mamaritra ny taonan'ny fiforonan'ny mineraly na ny fampangatsiahana azy, fa tsy ny taonan'ny "vatolampy" fotsiny amin'ny toe-javatra rehetra. Ohatra, ny vatolampy metamorphic dia afaka manondro ny taonan'ny metamorphism, raha toa kosa ny sediments matetika dia misy voam-mineraly tranainy kokoa noho ny fotoana nametrahana azy.
Fomba uranium-lead (U-Pb): Ny andry famaritana ny vanim-potoana fahiny
Ny iray amin'ireo fomba manan-danja indrindra amin'ny vatolampy tranainy dia ny fomba Uranium-Lead (U-Pb), izay matetika ampiharina amin'ny mineraly zircon (ZrSiO₄). Tena ilaina ny zircon satria:
1. Afaka mampiditra ny oraniôma ao amin'ny rafitra kristaly rehefa miforona.
2. Mandà ny firaka (Pb) mandritra ny kristaly, ka ny Pb refesina dia vokatry ny fahasimbana amin'ny ankapobeny.
3. Mahatohitra ny fiovan'ny toetr'andro sy ny fiovan'ny endrika, ka afaka mitahiry "rakitsoratra momba ny fotoana" efa tranainy be.
Ao amin'ny rafitra U–Pb, misy rojo fahasimbana roa lehibe: U-238 mankany amin'ny Pb-206 ary U-235 mankany amin'ny Pb-207. Miaraka amin'ny "famantaranandro" roa miaraka, ity fomba ity dia ahafahana manamarina anatiny. Ny fanadihadiana maoderina dia mampiasa teknika toy ny LA-ICP-MS na SIMS, izay afaka mandrefy ny taona amin'ny ambaratonga micron, mamela ny faritra fitomboan'ny zircon miavaka hanome fampahalalana momba ny hetsika jeolojika miverimberina.
Tena ilaina ny U–Pb amin'ny fanombanana ny taonan'ny Tany satria afaka mamaritra ny datin'ireo vatolampy tranainy indrindra eto an-tany izy io, ary, ny tena zava-dehibe, dia afaka mamaritra ny datin'ny akora ivelan'ny tany toy ny meteorita izay niforona tao amin'ny Rafitra Masoandro voalohany.
Fomba Potasioma–Argon (K–Ar) sy Argon–Argon (Ar–Ar)
Ny fomba Potassium–Argon (K–Ar) dia mampiasa ny fihasimban'ny K-40 ho Ar-40. Satria entona ny argon, dia tsy mora "voatahiry" ao anaty mineraly mafana sy vao niforona izy. Rehefa mangatsiaka ny vatolampy, dia manomboka voafandrika ao amin'ny tambajotra mineraly ny argon. Izany dia mahatonga ny K–Ar ho ilaina amin'ny famaritana ny fotoanan'ny vatolampy volkanika sy metamorphic .
Ny karazany saro-takarina kokoa, ny Argon–Argon (Ar–Ar), dia mandrefy ny tahan'ny isotope argon amin'ny alàlan'ny taratra neutron, izay matetika manome fahamarinan-toerana bebe kokoa ary ahafahana manao fanadihadiana amin'ny alalan'ny dingana fanafanana. Ity teknika ity dia tena ilaina indrindra amin'ny fahatakarana raha efa naverina nafanaina ny vatolampy iray izay "mamerina" ny famantaranandro radiometrika.
Rubidium–Strontium (Rb–Sr) sy Samarium–Néodymium (Sm–Nd)
Ny fomba Rb–Sr dia mampiasa ny fihalevonan'ny Rb-87 ho Sr-87. Ity teknika ity dia matetika ampiasaina amin'ny vatolampy igneous sy metamorphic, indrindra amin'ny fomba fiasa isochron, fomba iray izay mampihena ny filàna fiheverana momba ny firafitry ny singa zanakavavy voalohany.
Mandritra izany fotoana izany, ny Sm–Nd (miharatsy ho Nd-143 ny Sm-147) dia fantatra fa mahatohitra kokoa ny fiovan'ny metamorphic, ka mahatonga azy io ho ilaina amin'ny fandalinana ny fivoaran'ny hoditry ny Tany sy ny lamban'ny Tany. Ankoatra ny fanomezana ny taona, ny rafitra Sm–Nd dia manampy amin'ny fandikana ny loharanon'ny magma sy ny tantaran'ny fiforonan'ny Tany, satria ny néodyme dia mety ho mariky ny fiforonan'ny hoditry ny kontinanta avy amin'ny lamban'ny Tany.
Daty mifandraika: Stratigrafia sy Fôsily Index
Na dia miankina betsaka amin'ny fomba radiometrika aza ny famaritana ny taonan'ny Tany, ny jeokronolojia kosa dia mitaky rafitra stratigrafika. Azo ampifandraisina amin'ny alàlan'ny toetran'ny litholojika, ny lamina fametrahana ary ny fôsily ny sosona vatolampy sedimentary manerantany.
Ny fôsily fanondroana—fôsilin'ny zavamananaina izay niaina nandritra ny fotoana fohy saingy niely patrana—dia ahafahana mampifandray ireo faritra. Amin'izany fomba izany, ny jeôlôjista dia afaka manorina ambaratongan'ny fotoana jeolojika (oh: Jurassic, Cretaceous, Paleogene), avy eo "manidy" io ambaratonga io amin'ny isan'ny sosona volkanika mifamatotra eo anelanelan'ny sediments (oh: lavenona volkanika izay azo fantarina amin'ny U–Pb na Ar–Ar).
Ahoana no hamaritana ny taonan'ny Tany?
Tsy azo valiana amin'ny alalan'ireo vatolampy tranainy indrindra eny ambonin'ny tany fotsiny ny fanontaniana momba ny taonan'ny Tany, satria ny hoditry ny Tany dia averina ampiasaina tsy tapaka amin'ny alalan'ny tektonika misy takelaka: midina ny hoditry ny ranomasina, miova endrika ny hoditry ny kontinanta, ary miforona ny magma vaovao. Noho izany, mampiasa fomba fiasa maromaro ny mpahay siansa:
1. Ireo vatolampy tranainy indrindra eto an-tany: Hita any amin'ny cratons maromaro (faritra marin-toerana amin'ny kaontinanta) toa an'i Kanada, Groenlandy, Aostralia ary Afrika Atsimo ireo vatolampy tena tranainy. Ny mineraly zircon avy any Aostralia Andrefana, ohatra, dia voalaza fa efa mihoatra ny 4 lavitrisa taona, izay manondro fa niforona tany am-boalohany ny sosona tany am-boalohany.
2. Meteorita sy ny akora avy amin'ny Rafitra Masoandro voalohany: Satria heverina ho sisa tavela tamin'ny fiforonan'ny Rafitra Masoandro ny meteorita, ny taonany dia manome fetra amin'ny taonan'ny fiforonan'ny Tany. Ny fandrefesana U–Pb ny meteorita (indrindra ny chondrita) dia manome tarehimarika eo amin'ny 4,56 lavitrisa taona eo ho eo. Niforona aloha be ny Tany, nandritra io vanim-potoana io ihany, ka io tarehimarika io no referansa voalohany.
3. Santionan'ny Volana: Ny vatolampy volana avy amin'ny iraka Apollo dia manampy amin'ny fametrahana fandaharam-potoana tany am-boalohany. Ny fampitahana ny taonan'ny Volana sy ny Tany dia manohana ny hevitra fa samy niforona tamin'ny dingana voalohany tamin'ny Rafitra Masoandro izy roa, anisan'izany ny fifandonana lehibe izay heverina fa namorona ny Volana.
Raha atambatra ireo porofo ireo, dia manatsoaka hevitra ny vondrom-piarahamonina siantifika fa eo amin'ny 4,54 lavitrisa taona eo ho eo ny Tany (miaraka amin'ny tsy fahazoana antoka kely), tsy mifototra amin'ny santionany tokana, fa amin'ny tsy fitoviana misy eo amin'ny rafitra isotopika maro sy karazana fitaovana maro.
Fanamby sy fanamarinana
Amin'ny fampiharana, ny fandrefesana ny fotoana amin'ny alalan'ny radiometrika dia miatrika fanamby toy ny:
– Rafitra misokatra: ny singa ray na reny dia afaka miditra sy mivoaka noho ny fiovan'ny toetr'andro, ny metamorphism, na ny tsiranoka hydrothermal.
– Famerenana amin'ny laoniny: ny fanafanana indray dia afaka "mamerina" ny famantaranandro isotopic.
– Fahalotoana: ny fifangaroan'ny mineraly antitra sy tanora ao anaty santionany iray dia mety hanakona ny vokatra.
Noho izany, ny jeokronolojia maoderina dia miantehitra amin'ny fanamarinana miampita: mampiasa mineraly maromaro, fomba isotopika maromaro, ary tontolo jeolojika mazava. Ny fanadihadiana bitika ny zircons, ny fomba isochron, ary ny fitambaran'ny angon-drakitra petrolojika sy stratigrafika dia manamafy bebe kokoa ny valin'ny daty.
Penutup
Ny fomba jeokronolojika dia zava-dehibe amin'ny fahatakarana ny taonan'ny Tany sy ny tantarany lava. Ny daty mifandraika dia manome filaharan'ny zava-nitranga, raha ny daty radiometrika kosa dia manome taona marina. Ny rafitra U–Pb ho an'ny zircon, K–Ar/Ar–Ar ho an'ny mineraly volkanika, ary Rb–Sr sy Sm–Nd ho an'ny vatolampy igneous-metamorphic dia manome ny fototra hamaritana ny vanim-potoana fahiny. Rehefa ampitahaina amin'ny meteorita sy santionan'ny volana ny vokatry ny fomba ireo, dia mipoitra ny sary mifanaraka fa eo amin'ny 4,54 lavitrisa taona eo ho eo ny taonan'ny Tany. Noho izany, ny jeokronolojia dia tsy fitaovana "fandrefesana fotoana" fotsiny, fa varavarankely ara-tsiansa amin'ny tantaran'ny fivoaran'ny planeta izay tena sarotra, nanomboka tamin'ny fiforonany voalohany ka hatramin'ny toe-javatra nahafahan'ny fiainana nivoatra.
