6.Радиоуглеродный, геомагнитный и калий-аргоновый методы датировки

Радиоуглеро́дный ана́лиз — физический метод датирования биологических останков, предметов и материалов биологического происхождения путём измерения содержания в материале радиоактивного изотопа 14C по отношению к стабильным изотопам углерода. Предложен Уиллардом Либби в 1946 году.

Для определения возраста из фрагмента исследуемого образца выделяется углерод (путём сжигания предварительно очищенного фрагмента), для выделенного углерода производится измерение радиоактивности, на основании этого определяется соотношение изотопов, которое и показывает возраст образца. Образец углерода для измерения активности обычно вводится в газ, которым наполняется пропорциональный счётчик, либо в жидкий сцинтиллятор.Измерение возраста предмета радиоуглеродным методом возможно только тогда, когда соотношение изотопов в образце не было нарушено за время его существования, то есть образец не был загрязнён углеродосодержащими материалами более позднего или более раннего происхождения, радиоактивными веществами и не подвергался действию сильных источников радиации. Определение возраста таких загрязнённых образцов может дать огромные ошибки. За прошедшие с момента разработки метода десятилетия накоплен большой опыт в выявлении загрязнений и в очистке от них образцов. Для датирования из образцов химическими методами выделяют наименее подверженные загрязнению компоненты. При радиоуглеродном анализе растительных остатков используется целлюлоза, а при датировании костей, рогов и других животных остатков выделяется коллаген. Погрешность метода в настоящее время находится в пределах от семидесяти до трёхсот лет.Понимание процессов, связанных с углеродным обменом в природе и влиянием этих процессов на соотношение изотопов в биологических объектах, было достигнуто не сразу. Таким образом, использование радиоуглеродного метода без учёта этих эффектов и вносимых ими поправок способно породить значительные ошибки (порядка тысячелетия), что часто происходило на ранних этапах развития метода, до 1970-х годов.В настоящее время для правильного применения метода произведена тщательная калибровка, учитывающая изменение соотношения изотопов для различных эпох и географических регионов, а также учёт специфики накопления радиоактивных изотопов в живых существах и растениях. Для калибровки метода используется определение соотношения изотопов для предметов, абсолютная датировка которых заведомо известна. Одним из источников калибровочных данных является дендрохронология. Также проведены сопоставления определения возраста образцов радиоуглеродным методом с результатами других изотопных методов датирования. Геомагнитное датирование (geomagnetic dating), метод определения возраста керна, поднятого со дна моря. (Керны такого типа извлекают специально оборудованные океанографические суда.) Магн. поле Земли обращалось (т.е. сев. и юж. полюса менялись местами) с интервалами от 200 до 300 тыс. лет. Породы, отложенные в период обратной магн. полярности, имеют соответственно обратное направление намагниченности. Радиометрическое датирование потоков лавы известного палеомагн. направления позволяет детально установить последовательность смены полярностей за последние 4,5 млн. лет. Сопоставляя последовательность обратной намагниченности образцов керна и горной породы на суше, можно определить возраст керна. Такие измерения используются для оценки скорости осадконакопления в океанах и для др. целей.

Калий–аргоновый метод (аргоновый метод)— один из радиометрических метод датирования времени образования горных пород. Позволяет оценивать периоды времени от десятков тысяч до миллионов лет Метод использовался при датировании земных минералов, метеоритов и лунных пород, с его помощью можно оценить возраст Солнечной системы. Метод позволяет оценить время, прошедшее с момента последнего перехода горной породы в твердое состояние. Метод неприменим к осадочным породам, состоящим из частиц и кусочков различных пород. Радиометрическое датирование позволит определить время кристаллизации каждой отдельной частицы, но не время их объединения в породу. Окаменелости встречаются только в осадочных породах, поэтому для определения их возраста требуются дополнительные исследования. Зачастую пласт осадочных пород неизвестного возраста, содержащий окаменелости, залегает между слоями лавы или вулканического пепла, возраст которых можно определить. Следовательно, возраст этих окаменелостей находится в интервале между возрастами выше– и нижележащих слоев