Relativ dating - Relative dating
Relativ datering er videnskaben om at bestemme den relative rækkefølge af tidligere begivenheder (dvs. alder på et objekt i sammenligning med et andet) uden nødvendigvis at bestemme deres absolutte alder (dvs. estimeret alder). I geologi, sten eller overfladiske aflejringer kan fossiler og litologier bruges til at korrelere en stratigrafisk søjle med en anden. Før opdagelsen af radiometrisk datering i begyndelsen af det 20. århundrede, som gav et middel til absolut datering , brugte arkæologer og geologer relativ datering til at bestemme materialernes alder . Selvom relativ datering kun kan bestemme den rækkefølge , som en række begivenheder opstod i, ikke når de fandt sted, er det stadig en nyttig teknik. Relativ datering ved biostratigrafi er den foretrukne metode inden for paleontologi og er i nogle henseender mere præcis. Den Superpositionsprincippet , hvori det hedder, at ældre lag bliver dybere i et site end nyere lag, var det resumé resultatet af 'relativ datering' som observeret i geologi fra det 17. århundrede til begyndelsen af det 20. århundrede.
Geologi
Den regelmæssige rækkefølge af forekomsten af fossiler i stenlag blev opdaget omkring 1800 af William Smith . Mens han gravede Somerset Coal Canal i det sydvestlige England, fandt han, at fossiler altid var i samme rækkefølge i klippelagene. Da han fortsatte sit job som landmåler , fandt han de samme mønstre over hele England. Han fandt også, at visse dyr kun var i visse lag, og at de var i de samme lag overalt i England. På grund af denne opdagelse var Smith i stand til at genkende rækkefølgen af, at klipperne blev dannet. Seksten år efter sin opdagelse offentliggjorde han et geologisk kort over England, der viser klipperne i forskellige geologiske tidsperioder.
Principper for relativ datering
Metoder til relativ datering blev udviklet, da geologi først opstod som en naturvidenskab i det 18. århundrede. Geologer bruger stadig følgende principper i dag som et middel til at give information om geologisk historie og tidspunktet for geologiske begivenheder.
Uniformitarisme
Det princip aktualitetsprincippet anfører, at de geologiske processer observeret i drift at ændre Jordens skorpe på nuværende tidspunkt har arbejdet meget på samme måde over geologisk tid. Et grundlæggende princip for geologi, der blev fremskaffet af den skotske læge og geolog James Hutton fra det 18. århundrede , er at "nutiden er nøglen til fortiden." Med Huttons ord: "vores klodes fortidens historie skal forklares ved, hvad der kan ses at ske nu."
Påtrængende forhold
Det princip om påtrængende relationer vedrører tværgående indtrængen. I geologi, når en magtfuld indtrængen skærer over en dannelse af sedimentær klippe , kan det bestemmes, at den magtfulde indtrængen er yngre end den sedimentære klippe. Der er en række forskellige typer af indtrængen, herunder bestande, laccoliths , batholiths , sills og diger .
Tværgående forhold
Den Princippet om tværgående relationer relaterer til dannelsen af fejl og alderen af sekvenserne, hvorigennem de skærer. Fejl er yngre end klipperne, de skærer; følgelig, hvis der findes en fejl, der trænger igennem nogle formationer, men ikke dem oven på den, så er de formationer, der blev skåret ældre end fejlen, og de, der ikke er skåret, skal være yngre end fejlen. At finde nøglesengen i disse situationer kan hjælpe med at bestemme, om fejlen er en normal eller en trykfejl .
Inkluderinger og komponenter
Det princip indeslutninger og komponenter forklarer, at med sedimentære bjergarter, hvis inklusioner (eller clasts ) findes i en formation, så de indeslutninger skal være ældre end den formation, der indeholder dem. For eksempel i sedimentære klipper er det almindeligt, at grus fra en ældre formation reves op og inkluderes i et nyere lag. En lignende situation med vulkanske klipper opstår, når der findes xenolitter . Disse fremmedlegemer opsamles som magma- eller lavastrømme og indarbejdes senere for at afkøle i matricen. Som et resultat er xenolitter ældre end klippen, der indeholder dem.
Oprindelig horisontalitet
Det princip om oprindelige horisontalitet hedder det, at deponering af sedimenter sker som væsentlige vandrette senge. Observation af moderne marine og ikke-marine sedimenter i en lang række miljøer understøtter denne generalisering (skønt krydssengetøj er tilbøjeligt, er den samlede orientering af krydsbundsenheder vandret).
Superposition
Den Superpositionsprincippet hedder det et sedimentbjergarter lag i en tektonisk uforstyrret sekvens er yngre end den ene under den, og ældre end den ene over den. Dette skyldes, at det ikke er muligt for et yngre lag at glide under et lag, der tidligere er deponeret. Den eneste forstyrrelse, som lagene oplever, er bioturbation, hvor dyr og / eller planter flytter ting i lagene. denne proces er imidlertid ikke nok til at lade lagene ændre deres positioner. Dette princip gør det muligt at se sedimentære lag som en form for lodret tidslinje, en delvis eller fuldstændig registrering af den forløbne tid fra afsætning af det laveste lag til aflejring af den højeste seng.
Faunal arv
Det princip om dyrelivet succession er baseret på forekomsten af fossiler i sedimentære bjergarter. Da organismer eksisterer i samme tidsperiode overalt i verden, kan deres tilstedeværelse eller (undertiden) fravær bruges til at give en relativ alder af de formationer, hvori de findes. Baseret på principperne ud af William Smith næsten hundrede år før offentliggørelsen af Charles Darwins 's teori om evolution , blev principperne for succession udviklet uafhængigt af evolutionær tænkning. Princippet bliver dog ganske kompliceret i betragtning af usikkerheden ved fossilisering, lokaliseringen af fossile typer på grund af laterale ændringer i habitat ( facies ændring i sedimentære lag), og at ikke alle fossiler kan findes globalt på samme tid.
Lateral kontinuitet
Den Princippet om sideværts kontinuitet anført, at lag af sediment oprindeligt strækker sig sideværts i alle retninger; med andre ord, de er laterale kontinuerlige. Som et resultat kan sten, der ellers er ens, men nu er adskilt af en dal eller anden erosionsfunktion , antages at være oprindeligt kontinuerlige.
Lag af sediment strækker sig ikke på ubestemt tid; snarere kan grænserne genkendes og styres af mængden og typen af tilgængeligt sediment og størrelsen og formen af det sedimentære bassin . Sediment vil fortsat blive transporteret til et område, og det vil til sidst blive deponeret . Imidlertid bliver laget af dette materiale tyndere, når mængden af materiale mindskes væk fra kilden.
Ofte kan grovkornet materiale ikke længere transporteres til et område, fordi transportmediet ikke har tilstrækkelig energi til at føre det til denne placering. I stedet for vil partiklerne, der bundfældes fra transportmediet, være finkornet, og der vil være en lateral overgang fra grovere til finkornet materiale. Den laterale variation i sediment inden for et stratum er kendt som sedimentære facies .
Hvis tilstrækkeligt sedimentært materiale er tilgængeligt, deponeres det op til grænserne for det sedimentære bassin. Ofte er det sedimentære bassin inden for klipper, der er meget forskellige fra de sedimenter, der deponeres, hvor de laterale grænser for det sedimentære lag vil være præget af en pludselig ændring i klippetypen.
Inklusioner af vulkanske klipper
Smelteindeslutninger er små pakker eller "klatter" af smeltet sten, der er fanget i krystaller, der vokser i magmaerne, der danner magtfulde klipper . I mange henseender er de analoge med væskeindeslutninger . Smelteindeslutninger er generelt små - de fleste er mindre end 100 mikrometer på tværs (en mikrometer er en tusindedel af en millimeter eller ca. 0,00004 tommer). Ikke desto mindre kan de give en overflod af nyttige oplysninger. Anvendelse mikroskopiske observationer og en række kemiske mikroanalyse teknikker geokemikere og vulkanske petrologists kan opnå en række nyttige oplysninger fra melt inklusioner. To af de mest almindelige anvendelser af smelteindeslutninger er at studere sammensætningerne af magmaer, der er til stede tidligt i historien om specifikke magmasystemer. Dette skyldes, at indeslutninger kan fungere som "fossiler" - fangst og konservering af disse tidlige smelter, før de modificeres ved senere magtfulde processer. Hertil kommer, fordi de er fanget ved høje tryk mange melt inklusioner giver også vigtige oplysninger om indholdet af flygtige elementer (såsom H 2 O, CO 2 , S og Cl), der driver eksplosive vulkanudbrud .
Sorby (1858) var den første til at dokumentere mikroskopiske smelteindeslutninger i krystaller. Undersøgelsen af smelteindeslutninger er for nylig blevet drevet af udviklingen af sofistikerede kemiske analyseteknikker. Forskere fra det tidligere Sovjetunionen leder undersøgelsen af smelteindeslutninger i årtier efter Anden Verdenskrig (Sobolev og Kostyuk, 1975) og udviklede metoder til opvarmning af smelteindeslutninger under et mikroskop, så ændringer kunne observeres direkte.
Selvom de er små, kan smelteindeslutninger indeholde et antal forskellige bestanddele, herunder glas (som repræsenterer magma, der er standset ved hurtig afkøling), små krystaller og en separat damprig boble. De forekommer i de fleste af de krystaller, der findes i vulkanske klipper og er almindelige i mineralerne kvarts , feltspat , olivin og pyroxen . Dannelsen af smelteindeslutninger ser ud til at være en normal del af krystalliseringen af mineraler i magmas, og de kan findes i både vulkanske og plutoniske klipper.
Inkluderede fragmenter
Den lov inkluderede fragmenter er en metode til relativ Amerikas geologi . I det væsentlige siger denne lov, at klaster i en klippe er ældre end selve klippen. Et eksempel på dette er et Xenolith , som er et fragment af bjergarter , der faldt ind passerer magma som følge af stoping . Et andet eksempel er en afledt fossil , som er en fossil, der er blevet eroderet fra en ældre seng og genaflejret til en yngre.
Dette er en omformulering af Charles Lyells oprindelige princip om indeslutninger og komponenter fra hans 1830 til 1833 flervolumen Geologiprincipper , som siger, at med sedimentære klipper , hvis indeslutninger (eller klaster) findes i en formation , så er indeslutningerne skal være ældre end den formation, der indeholder dem. For eksempel i sedimentære klipper er det almindeligt, at grus fra en ældre formation bliver revet op og inkluderet i et nyere lag. En lignende situation med vulkanske klipper opstår, når der findes xenolitter. Disse fremmedlegemer opsamles som magma- eller lavastrømme og indarbejdes senere for at afkøle i matricen . Som et resultat er xenolitter ældre end klippen, der indeholder dem ...
Planetologi
Relativ datering bruges til at bestemme rækkefølgen af begivenheder på andre objekter i solsystemet end Jorden; i årtier har planetforskere brugt det til at dechiffrere udviklingen af legemer i solsystemet , især i langt de fleste tilfælde, hvor vi ikke har nogen overfladeprøver. Mange af de samme principper anvendes. For eksempel, hvis en dal dannes inde i et slagkrater , skal dalen være yngre end krateret.
Kratere er meget nyttige i relativ datering; som en generel regel, jo yngre en planetarisk overflade er, jo færre kratere har den. Hvis langsigtede krateringshastigheder er kendt med tilstrækkelig præcision, kan rå absolutte datoer anvendes baseret på kratere alene; kratereringshastigheder uden for jorden-månesystemet er imidlertid dårligt kendte.
Arkæologi
Relative dateringsmetoder i arkæologi ligner nogle af dem, der anvendes i geologi. Principperne for typologi kan sammenlignes med den biostratigrafiske tilgang i geologi.
Se også
-
Kronologisk datering , arkæologisk kronologi
- Absolut dating
- Relativ dating, denne artikel
- Fase (arkæologi)
- Arkæologisk forening
- Generel
- Bevidsthed , bevis fra uafhængige, ikke-relaterede kilder kan "konvergere" om stærke konklusioner
Referencer
Citater
- "Biostratigrafi: William Smith". Forståelse af evolution. 2009. University of California Museum of Paleontology. 23. januar 2009 < http://evolution.berkeley.edu/evolibrary/article/0_0_0/history_11 >
- Monroe, James S. og Reed Wicander. The Changing Earth: Exploring Geology and Evolution , 2. udgave. Belmont: West Publishing Company, 1997. ISBN 0-314-09577-2
