Методы абсолютной геохронологии
Методы абсолютной геохронологии используются для выявления возраста четвертичных отложений, а значит, применимы в целях корреляции природных событий, происходивших в самых разных местах земной поверхности. Наибольшее распространение получили методы радиоизотопного и биоиндикационного датирования, а также методы изучения сезонно-слоистых осадков. Как и в стратиграфии, для получения надежных результатов желательно использовать несколько методов параллельно.
Радиоизотопные методы опираются на постулат постоянства скорости распада радиоактивных элементов. К настоящему времени получены доказательства того, что на эту величину могут влиять различные природные факторы, как, например, колебания космического излучения. В связи с этим необходимо введение поправок в получаемые датировки. Изо всех радиоизотопных методов самые надежные результаты дает радиоуглеродный.
Радиоуглеродный анализ оценивает содержание в органогенной породе изотопа 14С, период полураспада которого составляет 5 568 лет. Данный анализ позволяет определить возраст пород, накопившихся не более 40–50 тыс. л. н., а применение специальных методик позволяет понизить планку до 65–70 тыс. л. н. Эффективнее всего подвергать исследованию растительные остатки, а среди них – уголь и древесину. Кроме того, возможны датировки по торфу, почвам, карбонатным отложениям, горелой и необожженной кости.
Неравновесно-урановый метод опирается на сопоставление содержания в породе первичных изотопов урана-235 и урана-238 с производными их распада: ураном-234, протоактинием-231 и ионием. Временной интервал датировки составляет от современности до 2–2,5 млн. лет. Надежные результаты получают при изучении коралловых построек.
Биоиндикационные методы применяются для выявления возраста голоценовых отложений, включают в себя лихенометрический, дендрохронологический и другие анализы.
Лихенометрический метод основан на изучении лишайников, растущих на валунах. Метод опирается на допущение постоянства скорости роста, а также одновременности обнажения камня и появления на нем лишайника. Исследованию подвергаются современные (голоценовые) гляциальные образования, возрастом не более 9 000 лет.
Дендрохронологический метод опирается на изучение древесных срезов: подсчитываются годовые кольца и анализируется их рисунок. Анализу подвергаются хвойные деревья, реже – лиственные. Доказано, что у каждого кольца есть свои уникальные особенности рисунка, зависящие от погодных условий данного года. Следовательно, и у группы деревьев за год возникнут похожие кольца. Сопоставляя срезы последовательно все более старых деревьев (в том числе и погребенных), получают линейный возрастной график. Метод отличается высокой точностью и позволяет определять возраст до 10 000 лет.
Методы изучения сезонно-слоистых осадков позволяют с точностью до одного года определить продолжительность существования водоема. Кроме того, с их помощью иногда можно рассчитать и другие временные параметры, а также реконструировать палеогеографические условия осадконакопления. Основой применения этих методов служит либо сезонное изменение гидрохимических показателей озерных вод, либо сезонные колебания активности поступления обломочного материала. В обоих случаях за год на дне формируется пара слоев: один летний и один зимний слой, причем состав их разный. Таким образом, подсчитав количество пар слоев в разрезе, получают продолжительность отрезка времени накопления этой толщи. В составе характеризуемой группы особо значимое место занимает метод Де-Геера.
Контрольные вопросы
§ На какие группы разделяются геохронологические методы?
§ Какой из радиоизотопных методов обладает наибольшей точностью и к каким породам он применим?
Методы исследования генезиса отложений
Методы исследования генезиса отложений образуют большую группу, объединяющую совокупность литолого-петрографических, геоморфологических, геохимических и прочих исследований. Большинство из них могут дать информацию не только о генезисе пород, но и о климатических условиях времени их накопления – значит, оказать помощь в решении стратиграфических проблем. Чаще других применение находят литолого-петрографические и геоморфологические группы методов.
Литолого-петрографические методы посвящены изучению вещественного состава, особенностей структур и текстур горных пород.