Relatīvā datēšana: definīcija, metodes un nozīme ģeoloģijā

Relatīvā datēšana: definīcija, galvenās metodes (biostratigrāfija, superpozīcija), piemēri un nozīme ģeoloģijā — kā noteikt notikumu secību un sasaistīt stratigrāfiskās kolonnas.

Relatīvā datēšana ir ģeohronoloģijas veids, kas nosaka pagātnes notikumu relatīvo secību. Tā mērķis ir noteikt kāda objekta vai notikuma vecumu, salīdzinot to ar citu objektu vai notikumu vai izmantojot norādes no vides vai apstākļiem, kuros tas tika atrasts. Relatīvā datēšana nav saistīta ar absolūtā vecuma noteikšanu. Ģeoloģijā var izmantot iežu vai virszemes nogulumus, fosilijas un litoloģiju, lai vienu stratigrāfisko kolonnu sasaistītu ar citu. Pirms 20. gadsimta sākumā tika atklāta radiometriskā datēšana, arheologi un ģeologi materiālu vecuma noteikšanai izmantoja relatīvo datēšanu.

No otras puses, radiometriskā datēšana ir absolūtā datēšanas metode. Relatīvā datēšana var noteikt tikai notikumu secību, nevis to, kad tie ir notikuši. Neskatoties uz to, tā joprojām ir noderīga metode. Relatīvā datēšana ar biostratigrāfijas metodi ir ieteicamākā metode paleontoloģijā, un dažos aspektos tā ir precīzāka. Superpozīcijas likums nosaka, ka senāki slāņi atradnē atrodas dziļāk nekā jaunāki slāņi. Šis likums bija ģeoloģijā no 17. gadsimta līdz 20. gadsimta sākumam izmantotā "relatīvās datēšanas" metode.

Galvenie principi un noteikumi

Relatīvā datēšana balstās uz dažiem pamatprincipiem, kas palīdz noteikt notikumu secību laika skalā:

• Superpozīcija — nogulumu slāņi, kas nav traucēti, veidojoties guļ horizontāli viens virs otra; zemākais slānis parasti ir vecākais.
• Oriģinālā horizontālība — nogulumu slāņi sākotnēji izklājas gandrīz horizontāli; nogriešana vai noliekšana norāda uz vēlākām tektoniskām darbībām.
• Krustosjošas attiecības — jebkura šķērsgriezuma (piem., šķērslaidus iežu diafragma vai kristāliskā ieža ieplūde) ir jaunāka par materiālu, ko tā šķērso.
• Inklūzijas — ja iepildījumā atrodami iežu gabaliņi (inklūzijas), tie ir vecāki par materiālu, kurā tie iestrādāti.
• Faunas (un floras) sekošana — fosilijas parādās un izzūd noteiktā secībā; tās izmanto biostratigrāfijā, lai salīdzinātu slāņu vecumu.
• Lateralitāte — nogulumi sākotnēji veidojas nepārtraukti plašos apgabalos; pārtraukumi vai mainīga sērija var norādīt uz jaunām vidi vai darbībām.
• Nošķiršanas un pārtraukumu (unconformities) — nogulumu pārtraukumi norāda uz eroziju vai ilgu pārtraukumu nogulumā, kas palīdz rekonstruēt starplaikus notikumus.

Metodes, ko izmanto relatīvā datēšanā

Praktiskajā darbā ģeologi un arheologi izmanto plašu metožu klāstu, lai noteiktu relatīvo secību:

• Biostratigrāfija — izmanto fosiliju secību, jo konkrētas sugas parādās un izzūd laikā; ļoti noderīga paleontoloģijā un nogulumu correlēšanā.
• Litostratigrāfija — salīdzina iežu litoloģiskās īpašības (krāsa, tekstūra, minerālu sastāvs), lai sasaistītu slāņus dažādās atradnēs.
• Magnetostratigrāfija — balstās uz Zemes paleomagnētisko lauku reversijām, kas atstājušas ierakstu nogulumos; ļauj sasaistīt slāņus plašos apgabalos.
• Hronostratigrāfiskie markeru slāņi — piemēram, tefra (vulkānisku pelnu) slāņi, kas ir plaši izplatīti un ātri nogulsnējas, kalpo kā izcila korelācijas līnija (tephrochronology).
• Chemostratigrāfija — ķīmisko signālu (izotopu attiecību, elementu koncentrāciju) analīze, lai sasaistītu slāņus un identificētu globālas vides izmaiņas.
• Secību stratigrāfija (sequence stratigraphy) — analizē nogulumu secības attiecībā uz eustātiskajām (jūras līmeņa) izmaiņām un sedimentācijas cikliem.
• Makrofaktoru un lauka novērojumi — iežu savstarpēja pārklāšanās, struktūras (piem., kanāli, rievu polēšana) un kontaktu novērtējums lauka apstākļos.

Praktiskā nozīme un pielietojums

Relatīvā datēšana ir būtiska, lai izprastu Zemes vēsturi un veidotu laika līnijas nogulumu ķēdēm. Galvenie pielietojumi:

• rekonstrukcija ģeoloģiskajām notikumu secībām (nogulumu veidošanās, vulkāniskie izvirdumi, tektoniskie pārkārtojumi);
• korelēšana starp attāliem atsegumiem un urbumu kolonnām — svarīgi naftas, gāzes un ūdens resursu izpētē;
• paleontoloģijā — biostratigrāfija palīdz noteikt fosiliju vecumu un vides pārmaiņas;
• arheoloģijā — relatīvā datēšana (piem., stratigrāfiskā analīze) palīdz secīgi izvietot kultūras slāņus un artefaktus vietas vēsturē;
• kā ceļvedis radiometrisko paraugu izvēlei — relatīvās metodes ļauj atlasīt piemērotus slāņus absolūtā datējuma iegūšanai.

Limitācijas un uzmanības punkti

Relatīvā datēšana sniedz vērtīgu informāciju, taču tai ir ierobežojumi:

• nenodrošina skaitlisku, absolūtu vecumu — nepieciešama kombinācija ar radiometrisko datēšanu, lai iegūtu kalibrētu laika skalu;
• iegūtie secību secinājumi var būt maldinoši, ja nogulumi ir pārlikti vai pārveidoti (piem., nogulumu apgriešana tektonisku procesu dēļ, metamorfisms);
• reworking — fosilijas vai iežu gabali var tikt pārnesti no vecākiem slāņiem uz jaunākiem, radot nepareizu secību;
• diahroniskas vienības — litoloģiski līdzīgas nogulumu vienības var izplatīties dažādos laikos, tāpēc tās var neatbilst laika vienībai;
• rezolūcijas ierobežojumi — dažiem principiālajiem notikumiem nav astišķa indikatora vai tie notiek ātri, grūti precīzi saskaitīt.

Kombinēšana ar absolūtajām metodēm

Lai iegūtu pilnīgu un precīzu ģeoloģisko hronoloģiju, relatīvās metodes bieži apvieno ar absolūtām metodēm, piemēram, radiometrisko datēšanu. Radiometriskais datējums sniedz skaitlisku vecumu, kamēr relatīvā datēšana nodrošina kontekstu un secību. Šīs kombinācijas ļauj izveidot detalizētākas laika skalas un labāk izprast gan vietējas, gan globālas Zemes pārmaiņas.

Kopsavilkumā, relatīvā datēšana ir pamata instruments ģeoloģijā un arheoloģijā: tā palīdz sakārtot notikumus laika secībā, korelēt atsevišķus atsegumus un nodrošināt pamatu turpmākai detalizētai analīzei, kurā izmanto arī absolūtās datēšanas metodes.

Jautājumi un atbildes

J: Kas ir relatīvā datēšana?

Q: Kāda ir atšķirība starp relatīvo datēšanu un radiometrisko datēšanu?

J: Ko ģeoloģijā var izmantot, lai korelētu vienu stratigrāfisko kolonnu ar citu?

J: Ko arheologi un ģeologi izmantoja, lai noteiktu materiālu vecumu, pirms tika atklāta radiometriskā datēšana?

J: Kas ir Steno superpozīcijas likums?

J: Kāda ir ieteicamā relatīvās datēšanas metode paleontoloģijā un kāpēc?

J: Vai relatīvā datēšana var noteikt objekta vai notikuma absolūto vecumu?

Meklēt pēc burta