Metody datowania skał

Metody datowań względnych

Metody datowań względnych pozwalają określić wiek danej skały względem innych skał. Nie podają natomiast jej wieku bezwzględnego tzn. wyznaczonego konkretną liczbą.

• Metoda stratygraficzna - metoda ta pozwala na określenie względnego wieku skał na podstawie przestrzennego ułożenia warstw skalnych; jeżeli warstwy skalne w ciągu dziejów nie zostały przemieszczone lub silnie sfałdowane (w wyniku procesów geologicznych), wówczas warstwy leżące niżej są starsze, a młodsze to te, które leżą wyżej (zasada superpozycji).

• Metoda tektoniczna - metoda za pomocą której można określić wiek ruchów mas skalnych; jeżeli na warstwach pofałdowanych skał leżą warstwy o poziomym ułożeniu, możemy wówczas wywnioskować, że najpierw powstały warstwy spodnie, które zostały sfałdowane, a następnie na nich osadziły się warstwy o układzie poziomym; jednym słowem – fałdowanie miało miejsce po utworzeniu się skał sfałdowanych, a przed osadzeniem się utworów leżących poziomo.

• Metoda morfologiczna - opiera się na badaniu rzeźby powierzchni ziemi; wszystkie procesy geologiczne i geomorfologiczne zostawiają ślady, których odczytanie i właściwa interpretacja może ułatwić określenie wieku skał, np. ślady działalności mórz w głębi lądów, kształty dolin rzecznych, materiał skalny pozostawiony przez lądolód (morena powierzchniowa) itp.

• Metoda paleontologiczna (biostratygraficzna) - polega na ustaleniu wieku skał na podstawie znajdujących się w nich skamieniałości przewodnich, czyli takich, które żyły dość krótko, ale za to były bardzo rozpowszechnione (ich szczątki znajdujemy w wielu miejscach kuli ziemskiej); znajdując szczątki tych organizmów w formacjach skalnych położonych w różnych miejscach na kontynencie, możemy wnioskować, że skały te powstały w tym samym czasie.

trylobity, graptolity - skamieniałości przewodnie dla ery paleozoicznej

belemnity, amonity - skamieniałości przewodnie dla ery mezozoicznej.

Metody datowań bezwzględnych

Są to metody pozwalające na określenie wieku skały w latach. Zastosowanie tych metod stało się możliwe po odkryciu zjawiska promieniotwórczości niektórych pierwiastków i ich odmian izotopowych.

• Metoda radiometryczna - wykorzystuje właściwości pierwiastków promieniotwórczych. Każdy z izotopów ma określony czas, po którym połowa jego atomów ulega rozpadowi na atomy pierwiastków potomnych oraz jeden lub więcej rodzajów promieniowania. Jest to tzw. czas połowicznego rozpadu. Proporcje między ilością pierwiastka promieniotwórczego, a ilością produktów jego rozpadu, przy znanym okresie połowicznego rozpadu i wyznaczonej eksperymentalnie stałej rozpadu, wskazują liczbę lat, które upłynęły od momentu krystalizacji skały.

Najwcześniej wykorzystywanymi były izotopy uranu (²³⁵U i ²³⁸U) (metoda uran-ołów). Poza uranem wykorzystuje się w tej chwili izotop potasu (⁴⁰K). Metody te znajdują zastosowanie w badaniu skał magmowych i metamorficznych.

Bezwzględny wiek skał magmowych, zawierających pierwiastki promieniotwórcze określa się na podstawie stosunku ilości stałego izotopu radiogenicznego, powstałego z rozpadu izotopu promieniotwórczego, do pozostałego izotopu promieniotwórczego w skale przy zachowaniu układu zamkniętego.

Bezwzględny wiek młodych skał osadowych (do 40 tys. lat wstecz) wyznacza się określając ilościowy stosunek izotopu węgla ¹⁴C do całej ilości pierwiastka węgla w szczątkach organicznych. Ponieważ proporcja węgla ¹⁴C do ¹²C jest stała w materii żywej, a po śmierci organizmu zmniejsza się z biegiem czasu, dlatego też na podstawie tego można określić wiek śmierci organizmu.

• Metoda de Geera - wykorzystuje iły warwowe, powstające w cyklach rocznych: jaśniejsza warstwa w lecie, ciemniejsza – w zimie. Analiza sekwencji grubości poszczególnych pakietów rocznych pozwala ustalić dość precyzyjnie wiek badanych iłów warwowych.

• Metoda magnetometryczna - wykorzystuje cechy magnetyczne skał nabyte w różnych epokach geologicznych w ówczesnym ziemskim polu magnetycznym. Badania cech magnetycznych skał kontynentów pozwoliły na wyznaczenie krzywej względnego ruchu bieguna magnetycznego w przeszłości geologicznej i wyskalowanie jej w jednostkach czasu.

• Metoda sedymentologiczna - wywodząca się z pomiarów tempa sedymentacji osadów w zbiornikach wodnych. Aby określić w jakim czasie powstawał dany zespół osadów, obserwuje się współczesne tempo sedymentacji. Szybkość sedymentacji iłów w Morzu Bałtyckim została oszacowana na 2–3 cm w ciągu 100 lat. W morzach otwartych, szybkość sedymentacji jest znacznie mniejsza, do 1 milimetra na 100 lat. Znając współczesne tempo sedymentacji osadów i ich miąższość można obliczyć, w jakim czasie powstawały te osady. Metody sedymentologiczne pozwalają tylko na określenie szacunkowego czasu tworzenia się osadów, gdyż tempo sedymentacji zależy od wielu czynników, które w dalekiej przeszłości geologicznej mogły być inne niż obecne.

Zobacz też

• wiek względny
• wiek bezwzględny
• datowanie