Радиометрическое датирование

Радиометрическое датирование использует закон радиоактивный распад и изотопные отношения для оценки прошедшего времени. Число имеет физический смысл только если понятно, какое событие запустило часы, каковы начальные условия и оставалась ли система достаточно закрытой для соответствующих нуклиды.

Радиометрическое датированиеN = N₀e^(−λt)
Часы распада. N=N₀e^(−λt)=N₀2^(−t/T½). За равные интервалы полураспада исчезает одна и та же доля родитель.

Часы распада

N=N₀e^(−λt)=N₀2^(−t/T½). За равные интервалы полураспада исчезает одна и та же доля родитель.

При известном N/N₀: t=−Ин(N/N₀)/λ. Верная алгебра не исправляет неверную модель N₀.

Родитель и дочь

Методы могут измерять оставшийся родитель, накопленная радиогенная дочка или изотопные отношения, устраняющие часть неизвестных начальных количеств.

Начальная дочь нельзя автоматически считать продуктом распада.

Результат

Результат:

Closed system

После датируемого event parent и daughter не должны существенно входить или выходить, если модель не учитывает обмен.

Heating, weathering, diffusion и alteration могут reset или perturb isotope clock.

Радиометрическое датированиеt = −ln(N/N₀)/λ
Parent и daughter. Методы могут измерять remaining parent, accumulated radiogenic daughter или isotope ratios, устраняющие часть неизвестных начальных количеств.

Выбор chronometer

Half-life должна соответствовать expected age range, а isotope system быть геохимически подходящей для материала.

Radiocarbon подходит сравнительно молодому organic matter, U–Pb и Ar systems — намного более древним rocks.

Isochron

Isochron methods используют isotope ratios нескольких co-genetic samples для оценки age и initial daughter ratio без произвольного предположения.

Scatter и nonlinearity могут указывать на disturbance или mixed history.

Uncertainty

Decay constants, analytical precision, standards, blank corrections и geological interpretation дают вклад в uncertainty.

Age нужно сообщать с uncertainty и ясным указанием, какое событие датируется.

Часы как модель

Radioactive decay статистичен, но большие populations следуют очень стабильному ensemble law. Трудность часто в sample history.

Согласие независимых isotope systems усиливает интерпретацию.

Какое событие означает возраст

Radiometric age может датировать crystallization, охлаждение ниже closure temperature, фиксацию carbon или другой физический event. Один rock способен давать разные, но геологически осмысленные ages разными isotope systems.

Поэтому numerical age необходимо связывать с mineralogy, sample context и моделью isotope transport.

Разобранный пример

12,5% parent

Сколько half-lives?

Решение

3.

25% parent

Возраст?

Решение

2T½.

Parent lost

Следствие?

Решение

Naive age смещается.