Уикипедия

Датиране по метода на следите на делене

Методът на следите на делене (на английски: fission-track method) е добре доказан и широко използван метод за радиоактивно датиране на геоложки и археоложки събития и артефакти. За тази цел се използват минерали, съдържащи уран – най-често това са циркон и апатит, както и вулканично стъкло. Методът се базира на спонтанния радиоактивен разпад на ядрото на изотопа на урана 238U. Основната разлика с другите методи на радиоактивно датиране е, че тук се измерва не концентрацията на самия изотоп, а оставените следи от продуктите на разпада му. Те причиняват линейни дефекти в кристалната решетка на минерала, наречени следи от спонтанното делене (на английски: spontaneous fission tracks). Акумулираните с времето следи могат да се наблюдават с обикновен петрографски микроскоп след полиране и ецване на кристалната повърхност. Тъй като броят на следите на делене зависи от температурата, методът се използва за проследяване на температурната еволюция на скали и минерали от горната част на земната кора (2 – 8 км).

Следите се задържат в кристалната решетка при определени условия, но могат да изчезнат при нагряване. Не съществува рязка температурна граница, под която продуктите на деленето, а следователно и следите на делене, се запазват. Вместо това съществува преходна температурна зона, наречена зона на непълно закаляване (partial annealing zone – PAZ), в която следите са термодинамично нестабилни. Ефективната температурна граница на затваряне (closure temperature) лежи някъде в тази зона и зависи от скоростта на изстиване и от кинетичните свойства на дадения минерал. Зоната на непълно закаляване за стандартен апатит (например – Durango apatite; 0.43wt% хлор) е между 60 °C и 110 °C.[1][2] Например в апатит са наблюдавани непрекъснато формиращи се следи в кристалната решетка с първоначална дължина средно 16,3 микрона.[3] Вследствие на продължително (105 – 106 години) подгряване при температури над 60 °C, следите започват да се скъсяват (търпят закаляване), като степента на скъсяване зависи от температурата и времето. Това може да се използва за възстановяване на температурно-времевата еволюция на изследвания образец чрез математическо моделиране на динамиката на дължините на следите.[4][5] Този принцип е приложим и при анализирането на цирконови минерали, въпреки че кинетиката на закаляването на следите в цирконовата кристална решетка не е толкова добре изучена. Публикувани са широк набор от стойности за температурните граници на цирконовата зона на непълно закаляване. Най-новите изследвания, базирани на лабораторни експерименти, които са екстраполирани върху геоложки периоди от време (106 години) и комбинирани с резултатите от изследванията на дълбоки сондажи, дават широки граници на цирконовата зона на непълно закаляване – между 200 °C и 320 °C.[6][7][8][9][10][11][12]

Вижте също редактиране

Бележки редактиране

  1. ↑ Green, P.F. and Duddy, I.R. 1989. Some comments on paleotemperature estimation from apatite fission track analysis. J. of Petrol. Geol., 12, 111 – 114.
  2. ↑ Corrigan, J.D. 1993. Apatite fission-track analysis of Oligocene strata in South Texas, U.S.A.; testing annealing models, Chemical Geology, 104, 227 – 249
  3. ↑ Gleadow, A.J.W., Duddy, I.R., Green, P.F. and Lovering, J.F. (1986). Confined fission track lengths in apatite: a diagnostic tool for thermal history analysis. Contributions to Mineralogy and Petrology, 94, 405 – 415[неработеща препратка]
  4. ↑ Gallagher, K. 1994. Genetic algorithms: A powerful new method for modelling fission-track data and thermal histories. In: Lanphere, M.A., Dalrymple, G.B., Turrin, B.D. (eds.), Proceedings International Conference of Geochronology, Cosmochronology and Isotope Geology. US Geological Survey.
  5. ↑ Ketcham, R.A., Donelick, R.A. and Donelick, M.B. 2000. AFTSolve: A program for multi-kinetic modeling of apatite fission-track data. Geol. Mater. Res., 2, 1 – 32.
  6. ↑ Tagami, T. 2005. Zircon Fission-Track Thermochronology and Applications to Fault Studies. Rev Min Geochemistry, 58(1), 95 – 122
  7. ↑ Zaun, P.E. and Wagner, G.A. 1985 Fission-track stability in zircons under geological conditions. Nuclear Tracks, 10, 303 – 307.
  8. ↑ Coyle, D.A. and Wagner, G.A. 1998. Positioning the titanite fission-track partial annealing zone. Chem Geol., 149, 117 – 125.
  9. ↑ Green, P.F., Hegarty, K.A., Duddy, I.R., Foland, S.S. and Gorbachev, V. 1996. Geological constraints on fission track annealing in zircon. Abstract International Workshop on Fission Track Dating, Gent 1996, Gent, p44.
  10. ↑ Tagami, T., Carter, A. and Hurford, A.J. 1996. Natural long-term annealing of the zircon fission-track system in Vienna Basin deep borehole samples: constraints upon the partial annealing zone and closure temperature. Chem Geol, 130, 147 – 157.
  11. ↑ Hasebe, N., Mori, S., Tagami, T. and Matsui, R. 2003. Geological partial annealing zone of zircon fission-track system: additional constraints from the deep drilling MITI-Nishikubiki and MITI-Mishima. Chem Geol, 199, 45 – 52.
  12. ↑ Chemical Geology, Volume 199, Issues 1 – 2, 30 август 2003, Pages 45 – 52

Външни препратки редактиране

Взето от „https://bg.wikipedia.org/w/index.php?title=Датиране_по_метода_на_следите_на_делене&oldid=11677023“.