Методы палеогеографических исследований

Практическая работа №1.

Методы палеогеографических исследований

Цель: познакомится с различными методами палеогеографии провести анализ их применения.

М етод абсолютной датировки - Рубидиево-стронциевый

Суть метода: Метод изотопного датирования, основанный на радиоактивном β-распаде изотопа ⁸⁷Rb и превращения его в ⁸⁷Sr.

Объект исследования: изотопы ⁸⁷Rb и ⁸⁷Sr и их соотношение.

Время появления и основоположники метода: 1938 год. Немецкие химики Отто Хан и Фриц Штрассманн.

Хроноинтервал применения: Докембрий и фанерозой.

Отложения, с которыми работает метод: Магматические и метаморфические породы и минералы, содержащие рубидий (амазонит, биотит, мусковит и т.д.).

Основные направления применения: Применяется для определения возраста пород и минералов, содержащих рубидий. Широко использовался для датирования земных и лунных горных пород и метеоритов.

Достоинства Можно измерять отрезки времени от 5 млн. лет. Если исходное количество Sr известно или может быть экстраполировано, возраст может быть определен путем измерения концентраций Rb и Sr. Начальные отношения / являются полезным инструментом в археологии, судебной медицине и палеонтологии, поскольку / скелета, морской ракушки или даже глиняного артефакта напрямую сопоставим с исходными породами, на которых он был сформирован или на которых жил организм. Таким образом, путем измерения отношения / на текущий день можно измерить геологический отпечаток объекта или скелета, что позволит определить закономерности миграции.

Недостатки Низкая скорость распада рубидия (период полураспада 47 млрд. лет (некоторые специалисты считают этот период полураспада равным 60 млрд. лет, другие же - равным 120 млрд. лет, И в этом случае данный метод должен быть сверен с урановым методом датирования и, следовательно, будет не более надежен, чем метод датирования по урану)). Надежность датирования зависит от того, оставалась ли система (геологический объект) закрытой относительно руби­дия и стронция с момента ее образования. Скорость распада Rb может возрасти при воздействии определённых факторов. ⁸⁷Sr извне может легко войти в состав минералов, содержащих ⁸⁷Rb. ⁸⁷Rb легко частично выщелачивается из системы Rb-Sr. Минералы, взятые из горной породы для построения изохроны, должны образовываться в химическом равновесии друг с другом или, в случае отложений, откладываться одновременно. Горная порода не должна подвергаться метасоматизму, который мог бы нарушить систему Rb-Sr термически или химически.

Относительная подвижность Rb и Sr, особенно в гидротермальных флюидах. Rb и Sr являются относительно подвижными щелочными элементами и, как таковые, относительно легко перемещаются горячими, часто карбонизированными гидротермальными флюидами, присутствующими во время метаморфизма или магматизма. И наоборот, эти флюиды могут метасоматически изменять породу, вводя в породу новые Rb и Sr (обычно во время калиевых или кальциевых (альбитизационных) изменений). Затем Rb-Sr можно использовать в измененной минералогии, чтобы датировать время этого изменения, но не дату образования породы.

Погрешность: ±(3 —5)%.

М етод относительной датировки – Археологический

Суть метода: Изучает по вещественным источникам историческое прошлое человечества.

Объект исследования: Древние вещественные источники исторического прошлого человечества, как правило, получаемые в ходе археологических полевых работ (наслоения пород, сооружения, погребения, конструкции, находки и т.д.).

Время появления и основоположники метода: 5 век до н.э., греческий историк Геродот был первым ученым, систематически изучавшим прошлое, и, возможно, первым, кто исследовал артефакты. В Империи Сун (960–1279) Имперского Китая китайские ученые-чиновники раскапывали, изучали и каталогизировали древние артефакты. Уильям Харви и Гилберт Норт, Уильям Каннингтон, Даниил Готлиб Мессершмидт и др.

Хроноинтервал применения: оперирует обычно событиями в первые десятки тысячи лет, а в большинстве случаев - несколькими тысячелетиями, в сочетании с другими методами может дать хроноинтервал от докембрия до фанерозоя включительно.

Отложения, с которыми работает метод: В основном это материальные и культурные артефакты древних людей, но в ходе раскопок могут быть найдены как различные горные породы и минералы, скелеты древних людей и животных, а так же другие органические остатки.

Основные направления применения: Применяется в полевых археологических исследованиях, поиск новых археологических объектов, т. е. накопление материала, а так же поиск новых методов представления, анализа и извлечения исторической информации из найденных объектов.

Достоинства Объединяет группу методов контролирующих друг друга.

Недостатки Неполнота исторической летописи. Археологический метод может только предполагать о временной принадлежности найденных артефактов, более точное время появления артефакта или остатков дают абсолютные методы. Неполнота серий материальной культуры. Унифицирование культур. Занимает много времени и требует осторожности и кропотливости.

Сравнение методов

По сути и объекту исследования данные методы очень разняться между собой. Но можно отметить, что объект рубидиево-стронциевого метода может стать объектом и для археологического, так как в ходе раскопок могут попасться изделия содержащие рубидий. Более древним является археологический метод, он появился за долго до рубидиево-стронциевого, но не смотря на это более точным будет последний.

По полученным данным можно сделать вывод о том, что оба метода полезны при датировки. Но более широкий хроноинтервал, если не брать в расчёт, что археологический метод можно совмещать с другими методами, будет давать рубидиево-стронциевый метод, но наиболее широкое представление о времени существования будет давать археологический метод, так как он в основном использует исторические данные тех или иных периодов в целом для их описания. Но всё же, так как археологический метод можно сочетать с целым рядом других, его можно назвать более полным и точным.

Рубидиево-стронциевый метод применяется лишь для тех пород, где присутствует рубидий, про археологический метод так не скажешь, его можно применять практически для всего, но опять же, если брать в расчёт его сочетание с другими методами.

В целом по соотношению достоинств и недостатков они практически равны, таблица рубидиево-стронциевого метода более полна, так как это абсолютный метод датировки, в котором выделить достоинства и недостатки проще, так как это более точный и узкий метод по сравнению с археологическим.

Сравнивая данные методы можно сделать вывод о том, что при выборе метода надо исходит из объекта исследования, так, если в данном объекте не содержится рубидий или стронций, рубидиево-стронциевый метод применять будет бесполезно, тогда можно применить археологический метод, но если мы хотим узнать более точный интервал существования объекта, лучше будет попутно к нему применить ещё какой-нибудь метод абсолютной датировки, так как археологический метод сам по себе даёт лишь относительную, то есть не точную датировку. В общем всё относительно и надо исходить из того, что вы исследуете.