Γεωλογικοί αιώνες (γεωλογικός χρόνος)

Views:
 
Category: Education
     
 

Presentation Description

No description available.

Comments

Presentation Transcript

Γεωλογικοί αιώνες (γεωλογικός χρόνος):

Γεωλογικοί αιώνες (γεωλογικός χρόνος) Αλέξανδρος Χατζηπέτρος users.auth.gr/ac

Εισαγωγή :

Εισαγωγή Η σκέψη ότι οι περισσότερες γεωλογικές διαδικασίες συμβαίνουν πάρα πολύ αργά προτάθηκε από τον James Hutton στο 18 ο αιώνα. Η ιστορία της Γης ταξινομείται σαν μία σειρά από γεγονότα. Η θέση ενός γεγονότος σε αυτή τη σειρά καθορίζει τη σχετική ηλικία του. Η απόλυτη ηλικία μπορεί να εξακριβωθεί με την ανάλυση των καταλοίπων ραδιενεργών αντιδράσεων (ραδιοχρονολόγηση). geophy.weebly.com

Στρωματογραφία των πετρωμάτων:

Στρωματογραφία των πετρωμάτων Τα στρωματοποιημένα ιζηματογενή πετρώματα περιέχουν σημαντικά στοιχεία για παλαιοπεριβάλλοντα στην επιφάνεια της Γης ή σε μικρό βάθος από αυτή. Η σειρά τους και οι σχετικές τους ηλικίες είναι η βάση για την αναγνώριση της ιστορίας της Γης. Η μελέτη των στρωμάτων ονομάζεται στρωματογραφία. geophy.weebly.com

Οι αρχές της στρωματογραφίας:

Οι αρχές της στρωματογραφίας Τα περισσότερα ιζήματα αποτίθενται στη θάλασσα, σε λίμνες ή στην ξηρά από ρέματα. Κάθε νέο στρώμα αποτίθεται οριζόντια επάνω από παλαιότερα στρώματα. Η αρχή της οριζοντιότητας ορίζει ότι τα ιζήματα που αποτίθενται στο νερό είναι οριζόντια ή υπο-οριζόντια. geophy.weebly.com

Slide 5:

Παλαιότερο Παλαιότερο Οριζόντια στρώση Κατακόρυφη στρώση Ανεστραμμένη στρώση Κορυφή Κορυφή Κορυφή Παραδείγματα στρωματογραφικών ακολουθιών σε διάφορες θέσεις στρώσης. geophy.weebly.com

Στρώση, υπέρθεση και σχετικές ηλικίες των στρωμάτων (1):

Στρώση, υπέρθεση και σχετικές ηλικίες των στρωμάτων (1) Η αρχή της στρωματογραφικής υπέρθεσης (επαλληλίας) ορίζει ότι κάθε ακολουθία ιζηματογενών στρωμάτων αποτέθηκε από κάτω προς τα πάνω. Οι γεωλόγοι του 19 ου αιώνα (ειδικά ο Charles Lyell) ήταν οι πρώτοι που πρότειναν ότι είναι δυνατό να υπολογιστεί η απόλυτη ηλικία από τη μελέτη της στρωματογραφίας μίας περιοχής. geophy.weebly.com

Στρώση, υπέρθεση και σχετικές ηλικίες των στρωμάτων (2):

Στρώση, υπέρθεση και σχετικές ηλικίες των στρωμάτων (2) Δύο προϋποθέσεις πρέπει να ισχύουν για να μπορεί να χρησιμοποιηθεί αυτή η μέθοδος: Ο ρυθμός ιζηματογένεσης παρέμεινε σταθερός για όλο το χρόνο της απόθεσης των ιζημάτων. Όλα τα στρώματα παρουσιάζουν συμφωνία, δηλαδή αποτέθηκαν το ένα μετά το άλλο χωρίς διακοπή. geophy.weebly.com

Στρώση, υπέρθεση και σχετικές ηλικίες των στρωμάτων (3):

Στρώση, υπέρθεση και σχετικές ηλικίες των στρωμάτων (3) Η πρώτη προϋπόθεση δεν μπορεί να ισχύει, γιατί παρατηρείται ότι οι σύγχρονοι ρυθμοί απόθεσης ιζημάτων μπορεί να διαφέρουν πάρα πολύ από μέρος σε μέρος και από χρόνο σε χρόνο. Η δεύτερη και ακόμα πιο σημαντική προϋπόθεση επίσης δεν μπορεί να ισχύει, γιατί η ιζηματογένεση μπορεί να διακόπτεται περιοδικά από μεγάλες περιβαλλοντικές αλλαγές, όπως η μεταβολή της στάθμης της θάλασσας και τεκτονικές κινήσεις που μπορεί να οδηγήσουν σε διαστήματα διάβρωσης και διακοπής της ιζηματογένεσης. geophy.weebly.com

Συνέχεια και παλαιοντολογική ταυτότητα:

Συνέχεια και παλαιοντολογική ταυτότητα Σύμφωνα με την αρχή της συνέχειας μία στρωματογραφική ενότητα συγκεκριμένης φάσης έχει την ίδια ηλικία σε όλη την περιοχή εξάπλωσής της. Βασική αρχή για το στρωματογραφικό συσχετισμό. Η αρχή της παλαιοντολογικής ταυτότητας ορίζει ότι δύο στρωματογραφικές ενότητες που περιέχουν τα ίδια απολιθώματα είναι της ίδιας ηλικίας. Με βάση την αρχή αυτή ορίζεται η παλαιοντολογική φάση ή βιοφάση. geophy.weebly.com

Είδη ασυμφωνιών (1):

Είδη ασυμφωνιών (1) Μία ασυμφωνία είναι μία σημαντική διακοπή ή κενό σε μία στρωματογραφική ακολουθία. Τέσσερα είναι τα κυριότερα είδη ασυμφωνιών που παρατηρούνται σε ιζηματογενή πετρώματα: Γωνιώδης ασυμφωνία. Τα παλαιότερα στρώματα παραμορφώνονται και διαβρώνονται πριν αποτεθούν τα νεώτερα στρώματα. Δισυμφωνία. Είναι μία ανώμαλη διαβρωσιγενής επιφάνεια ανάμεσα σε παράλληλα στρώματα. Μία δισυμφωνία απαιτεί την παύση της ιζηματογένεσης, τη διάβρωση, αλλά όχι παραμόρφωση. Είναι συχνά δύσκολο να διακριθεί, επειδή τα στρώματα επάνω και κάτω από αυτή είναι παράλληλα. geophy.weebly.com

Είδη ασυμφωνιών (2):

Είδη ασυμφωνιών (2) Ετερογενής ασυμφωνία. Ανάλογη με τη δισυμφωνία, με τη διαφορά ότι το υποκείμενο σύστημα είναι πλουτωνικό σώμα. Παραασυμφωνία. Ανάλογη με τη δισυμφωνία, με τη διαφορά ότι δεν παρατηρείται επιφάνεια διάβρωσης. Είναι η μοναδική περίπτωση ασυμφωνίας όπου δε μεσολαβεί διάβρωση, αλλά οφείλεται σε παύση της ιζηματογένεσης. Πολλές φορές παρατηρούνται τοπικές εσωτερικές ασυμφωνίες που οφείλονται σε αλλαγές της αποθετικής φάσης. geophy.weebly.com

Slide 12:

Ετερογενής ασυμφωνία Τα νεώτερα θαλάσσια ιζηματογενή πετρώματα αποτίθενται ασύμφωνα επάνω από παλαιότερα πετρώματα του υποβάθρου Παλαιά πυριγενή και μεταμορφωμένα πετρώματα geophy.weebly.com

Slide 13:

Απόσυρση της θάλασσας, η διάβρωση διαμορφώνει την επιφάνεια Τεκτονικές δυνάμεις συμπιέζουν και παραμορφώνουν τα στρώματα Η ασυμφωνία 1 παραμορφώνεται Νέα ασυμφωνία geophy.weebly.com

Slide 14:

Επίκλυση της θάλασσας και απόθεση νέων ιζημάτων επάνω στη διαβρωσιγενή επιφάνεια Γωνιώδης ασυμφωνία Παραμορφωμένη ασυμφωνία 1 geophy.weebly.com

Slide 15:

Απόσυρση της θάλασσας και δημιουργία μίας καινούριας επιφάνειας διάβρωσης Νέα ασυμφωνία Ανύψωση geophy.weebly.com

Slide 16:

δισυμφωνία Γωνιώδης ασυμφωνία Παραμορφωμένη ασυμφωνία Επίκλυση της θάλασσας και απόθεση νέου ιζήματος Γωνιώδης ασυμφωνία δισυμφωνία geophy.weebly.com

Slide 17:

geophy.weebly.com

Η σημασία των ασυμφωνιών:

Η σημασία των ασυμφωνιών Οι ασυμφωνίες που παρατηρούνται σε πετρώματα του φλοιού είναι απόδειξη ότι πυθμένες των θαλασσών έχουν ανυψωθεί από τεκτονικές κινήσεις και γι αυτό το λόγο εκτίθενται στη διάβρωση. Η διατήρηση μίας επιφάνειας διάβρωσης συμβαίνει όταν οι τεκτονικές δυνάμεις προκαλούν καταβύθιση της επιφάνειας, με αποτέλεσμα την επίκλυση της θάλασσας και την απόθεση νέων ιζημάτων. Τα παραπάνω αφορούν θαλάσσια ιζήματα. Ασυμφωνίες σε άλλου τύπου ιζήματα μπορεί να οφείλονται σε διαφορετικές αιτίες. geophy.weebly.com

Στρωματογραφική ταξινόμηση (1):

Στρωματογραφική ταξινόμηση (1) Μία λιθοστρωματογραφική ενότητα είναι κάθε διακριτό στρώμα που διαφέρει από τα υπερκείμενα και υποκείμενα στρώματα. Η βάση της στρωματογραφικής ταξινόμησης είναι ο σχηματισμός. Ένας σχηματισμός είναι ένα σύνολο όμοιων στρωμάτων που είναι αρκετά διαφορετικά από άλλα σύνολα στρωμάτων, έτσι ώστε με βάση τις φυσικές τους ιδιότητες να αποτελούν μία διακριτή ενότητα που μπορεί να χαρτογραφηθεί σε μεγάλη έκταση. geophy.weebly.com

Στρωματογραφική ταξινόμηση (2):

Στρωματογραφική ταξινόμηση (2) Μία χρονοστρωματογραφική ενότητα είναι ένα σύνολο στρωμάτων των οποίων όλο το άνω ή το κάτω όριο έχουν την ίδια ηλικία σε ολόκληρη την ενότητα. Η βασική χρονοστρωματογραφική ενότητα ονομάζεται σύστημα, το οποίο επιλέγεται έτσι ώστε να αντιπροσωπεύει ένα χρονικό διάστημα αρκετά μεγάλο, ώστε τέτοιες ενότητες να μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε ολόκληρο τον κόσμο. geophy.weebly.com

Slide 21:

Πολλές φορές η λιθοστρωματογραφική μονάδα δεν συμπίπτει με τη χρονοστρωματογραφική geophy.weebly.com

Στρωματογραφική ταξινόμηση (3):

Στρωματογραφική ταξινόμηση (3) Η βασική μονάδα του γεωλογικού χρόνου είναι η γεωλογική περίοδος , η οποία είναι ο χρόνος κατά τον οποίο αποτίθεται ένα γεωλογικό σύστημα. Ο συσχετισμός είναι ο καθορισμός ισοδύναμων χρονοστρωματογραφικών ή λιθοστρωματογραφικών ενοτήτων σε ακολουθίες στρωμάτων σε δύο η περισσότερα μέρη. geophy.weebly.com

Στρωματογραφικός συσχετισμός:

Στρωματογραφικός συσχετισμός Ο συσχετισμός αφορά δύο κύριους στόχους: Καθορισμός των σχετικών ηλικιών ενοτήτων που απαντώνται στην υπό μελέτη περιοχή (το να αναγνωρίζουμε τον ίδιο σχηματισμό οπουδήποτε εμφανίζεται στην ύπαιθρο ή σε γεωτρήσεις). Καθορισμός των ηλικιών των λιθολογικών ενοτήτων σε σχέση με τη σταθερή κλίμακα του γεωλογικού χρόνου. Συγκεκριμένα απολιθώματα (καθοδηγητικά απολιθώματα) είναι ιδιαίτερα χρήσιμα για αυτό το σκοπό. Αν αναγνωριστεί ένα καθοδηγητικό απολίθωμα σε μία εμφάνιση, αποτελεί ένα γρήγορο και αξιόπιστο βοήθημα συσχετισμού. geophy.weebly.com

Βιοζώνες:

Βιοζώνες Βιοζώνη: ένα σύνολο στρωμάτων στο οποίο περιέχεται και επικρατεί ένα καθοδηγητικό απολίθωμα. Ζώνη είδους: χαρακτηρίζεται από ένα μόνο είδος. Ζώνη πανίδων: χαρακτηρίζεται από τυπικές πανίδες. geophy.weebly.com

Είδη βιοζωνών (1):

Είδη βιοζωνών (1) Ενδιάμεσες βιοζώνες: ένα σύνολο στρωμάτων ανάμεσα σε δύο γνωστά και καθορισμένα σημεία που αντιπροσωπεύουν τις πρώτες και / ή τις τελευταίες εμφανίσεις απλών ταξονομικών ομάδων. Βιοζώνη ολικής ανάπτυξης: μεταξύ της πρώτης και της τελευταίας εμφάνισης μίας ταξονομικής ομάδας. Βιοζώνη συμπίπτουσας ανάπτυξης: εμφάνιση μίας και εξαφάνιση μίας άλλης ταξονομικής ομάδας. Βιοζώνη γενεαλογίας ή φυλλογένεσης: πρώτες εμφανίσεις ή εξαφανίσεις δύο ταξονομικών ομάδων ή ενός μορφολογικού χαρακτηριστικού. geophy.weebly.com

Είδη βιοζωνών (2):

Είδη βιοζωνών (2) Βιοζώνες συγκέντρωσης: ένα σύνολο στρωμάτων που συνοδεύονται από τρεις ή περισσότερες ταξονομικές ομάδες και καθορίζονται από όλα τα είδη των απολιθωμάτων ή μόνο από τα καθοδηγητικά. Βιοζώνη συγκέντρωσης ή κοινοζώνη: χαρακτηρίζεται από επιλεγμένες ταξονομικές ομάδες χωρίς να λαμβάνονται υπόψη τα όριά τους, αλλά μόνο η παρουσία τους. Βιοζώνη Oppel : χαρακτηρίζεται από τρεις τουλάχιστον ταξονομικές ομάδες και βασίζεται σε δύο ή περισσότερες εμφανίσεις / εξαφανίσεις απολιθωμάτων. geophy.weebly.com

Slide 27:

geophy.weebly.com

Στρωματογραφικές στήλες και χρονοστρωματογραφικές κλίμακες:

Στρωματογραφικές στήλες και χρονοστρωματογραφικές κλίμακες Στον 19 ο αιώνα οι γεωλόγοι άρχισαν να κατασκευάζουν στρωματογραφικές στήλες, οι οποίες είναι συνθετικές στήλες που περιλαμβάνουν, σε χρονολογική σειρά, την ακολουθία των πετρωμάτων μίας περιοχής, με βάση τα απολιθώματά τους και άλλες ενδείξεις σχετικής ηλικίας. Οι στρωματογραφικές στήλες εξακολουθούν να αποτελούν ένα πολύτιμο εργαλείο για το στρωματογραφικό συσχετισμό και τη γεωλογική χαρτογράφηση. Η αντίστοιχη χρονική στήλη ονομάζεται γεωλογική χρονοστρωματογραφική κλίμακα. geophy.weebly.com

Χρονοστρωματογραφικές και γεωχρονολογικές κλίμακες:

Χρονοστρωματογραφικές και γεωχρονολογικές κλίμακες Μία χρονοστρωματογραφική κλίμακα αποτελείται (από το μικρότερο προς το μεγαλύτερο) από τη βαθμίδα (μία ή περισσότερες βιοζώνες), τη σειρά , το σύστημα , τη διάπλαση και τη μεγαδιάπλαση . Μία γεωχρονολογική κλίμακα αποτελείται (από τη μικρότερη στη μεγαλύτερη υποδιαίρεση) από την εποχή, την περίοδο, τον αιώνα και το μεγααιώνα. geophy.weebly.com

Slide 30:

geophy.weebly.com

Μεγααιώνας:

Μεγααιώνας Ένας Μεγααιώνας είναι το μεγαλύτερο διάστημα στο οποίο υποδιαιρείται ο γεωλογικός χρόνος. Υπάρχουν τρεις Μεγααιώνες : Ο Αρχαϊκός (>2,5 δις έτη). Αρχαϊκά πετρώματα που περιέχουν πρωτόγονες μικροσκοπικές μορφές ζωής είναι τα παλαιότερα γνωστά πετρώματα της Γης. Ο Προτεροζωικός (542-2.500 εκ. έτη). Ο Φανεροζωικός (0-542 εκ. έτη). geophy.weebly.com

Αιώνες (1) :

Αιώνες (1) Κάθε μεγααιώνας υποδιαιρείται σε μικρότερες χρονικές περιόδους που ονομάζονται Αιώνες. Ο Φανεροζωικός Μεγααιώνας υποδιαιρείται στους παρακάτω Αιώνες: Παλαιοζωικός (251-542 εκ. έτη). Μεσοζωικός (65,5-251 εκ. έτη). Καινοζωικός (0-65,5 εκ. έτη). geophy.weebly.com

Αιώνες (2):

Αιώνες (2) Στον Παλαιοζωικό Αιώνα εμφανίστηκαν, εξαπλώθηκαν και εξελίχθηκαν τα πρώτα χερσαία φυτά. Η πανίδα περιλαμβάνει θαλάσσια ασπόνδυλα, ψάρια, αμφίβια και ερπετά. Στον Μεσοζωικό Αιώνα εξαπλώθηκαν οι δεινόσαυροι, οι οποίοι ήταν και τα κυρίαρχα χερσαία σπονδυλωτά ζώα. Στο Μεσοζωικό εμφανίστηκαν τα πρώτα θηλαστικά, όπως και τα πρώτα ανθοφόρα φυτά. Τα θηλαστικά κυριάρχησαν στον Καινοζωικό Αιώνα. Όσον αφορά τη χλωρίδα, η χαμηλή βλάστηση (πόες) εξαπλώθηκε παγκόσμια και αποτέλεσε πολύ σημαντική τροφή για τα θηλαστικά. geophy.weebly.com

Περίοδοι (1):

Περίοδοι (1) Οι αιώνες του Φανεροζωικού μεγααιώνα διαιρούνται σε Περιόδους. Οι Περίοδοι καθορίζονται με βάση τα απολιθώματα που περιέχονται στα αντίστοιχα πετρώματα. geophy.weebly.com

Περίοδοι (2):

Περίοδοι (2) Οι Περίοδοι του Παλαιοζωικού είναι: Κάμβριο (488,3 – 542 εκ. έτη). Ορδοβίσιο (443,7 – 488,3 εκ. έτη). Σιλούριο (416 – 443,7 εκ. έτη). Δεβόνιο (359,2 – 416 εκ. έτη). Λιθανθρακοφόρο (299 – 359,2 εκ. έτη). Πέρμιο (251 – 299 εκ. έτη). geophy.weebly.com

Περίοδοι (3):

Περίοδοι (3) Οι Περίοδοι του Μεσοζωικού είναι: Τριαδικό (199,6 – 251 εκ. έτη). Ιουρασικό (145,5 – 199,6 εκ. έτη). Κρητιδικό (65,5 – 145,5 εκ. έτη). Οι Περίοδοι του Καινοζωικού είναι: Παλαιογενές (23,03 – 65,5 εκ. έτη). Νεογενές (0 – 23,03 εκ. έτη). geophy.weebly.com

Εποχές:

Εποχές Οι Περίοδοι υποδιαιρούνται περεταίρω σε Εποχές με βάση τα απολιθώματά τους. Το Παλαιογενές υποδιαιρείται σε: Παλαιόκαινο (55,8 – 65,5 εκ. έτη). Ηώκαινο (33,9 – 55,8 εκ. έτη). Ολιγόκαινο (23,03 – 33,9 εκ. έτη). Το Νεογενές υποδιαιρείται σε: Μειόκαινο (5,332 – 23,03 εκ. έτη). Πλειόκαινο (1,806 – 5,332 εκ. έτη). Πλειστόκαινο (11.500 – 1.806.000 έτη). Ολόκαινο (0 – 11.500 έτη). geophy.weebly.com

Τριτογενές – Τεταρτογενές :

Τριτογενές – Τεταρτογενές Τριτογενές Παλαιόκαινο Ηώκαινο Ολιγόκαινο Μειόκαινο Πλειόκαινο Τεταρτογενές Πλειστόκαινο Ολόκαινο geophy.weebly.com

Slide 39:

geophy.weebly.com

Προσπάθειες απόλυτης μέτρησης του γεωλογικού χρόνου (1):

Προσπάθειες απόλυτης μέτρησης του γεωλογικού χρόνου (1) Οι πρώτες απόπειρες απόλυτης μέτρησης του γεωλογικού χρόνου ήταν ανακριβείς. Ο Edmund Halley πρότεινε το 1715 ότι το αλάτι θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για τη χρονολόγηση των ωκεανών. Ο John Joly έκανε τους αντίστοιχους υπολογισμούς το 1889. Ισχυρίστηκε ότι οι ωκεανοί έχουν ηλικία 90 εκ. έτη, που είναι ανακριβές. Το αλάτι προστίθεται στους ωκεανούς από τη διάβρωση της χέρσου και από υποθαλάσσια ηφαιστειότητα, αλλά απομακρύνεται λόγω διάλυσης. geophy.weebly.com

Προσπάθειες απόλυτης μέτρησης του γεωλογικού χρόνου (2):

Προσπάθειες απόλυτης μέτρησης του γεωλογικού χρόνου (2) Ο Κέλβιν, ο οποίος ήταν φυσικός, προσπάθησε να υπολογίσει το χρόνο κατά τον οποίο η Γη ήταν ένα στερεό σώμα. Μετρώντας τις θερμικές ιδιότητες των πετρωμάτων και εκτιμώντας τη θερμοκρασία του εσωτερικού της Γης, υπολόγισε το χρόνο που απαιτήθηκε για να ψυχθεί η Γη στη σημερινή της θερμοκρασία. Η εκτίμησή του για 100 εκ. έτη είναι λάθος. Το εσωτερικό της Γης ψύχεται τόσο αργά, που έχει σχεδόν σταθερή θερμοκρασία για περιόδους της τάξης των εκατοντάδων εκ. ετών. geophy.weebly.com

Ραδιενέργεια (1):

Ραδιενέργεια (1) Το 1896, η ανακάλυψη της ραδιενέργειας ήταν η βάση για τη μέθοδο μέτρησης της ηλικίας της Γης με ακρίβεια. Διαφορετικά είδη ατόμων ενός στοιχείου που περιέχουν διαφορετικούς αριθμούς νετρονίων ονομάζονται ισότοπα. Τα περισσότερα ισότοπα των χημικών στοιχείων που απαντώνται στη Γη είναι γενικά σταθερά και παραμένουν αναλλοίωτα. geophy.weebly.com

Slide 43:

Άνθρακας – 12 Άνθρακας – 13 Άνθρακας – 14 6 πρωτόνια + 6 νετρόνια 6 πρωτόνια + 7 νετρόνια 6 πρωτόνια + 8 νετρόνια geophy.weebly.com

Ραδιενέργεια (2):

Ραδιενέργεια (2) Ορισμένα ισότοπα, όπως π.χ. ο 14 C, είναι ραδιενεργά. Η ραδιενέργεια προκαλείται λόγω αστάθειας στον πυρήνα του ατόμου. Αν η αναλογία του αριθμού των νετρονίων (n) ως προς τον αριθμό των πρωτονίων (p) είναι πολύ υψηλή ή πολύ χαμηλή, ο πυρήνας του ατόμου ενός ραδιενεργού ισοτόπου θα μετατραπεί στιγμιαία σε ένα πυρήνα ενός πιο σταθερού ισοτόπου ενός διαφορετικού χημικού στοιχείου. Η διαδικασία ονομάζεται ραδιενεργή διάσπαση. Ένας πυρήνας ατόμου που υφίσταται τη ραδιενεργή διάσπαση ονομάζεται μητρικός. Το προϊόν της διάσπασης ονομάζεται θυγατρικό. geophy.weebly.com

Είδη ραδιενεργού διάσπασης (1) :

Είδη ραδιενεργού διάσπασης (1) Η ραδιενεργός διάσπαση μπορεί να συμβεί με πέντε τρόπους: Βήτα διάσπαση: εκπομπή ενός ηλεκτρονίου από τον πυρήνα. Εκπομπή ποζιτρονίου: εκπομπή ενός σωματιδίου (ποζιτρόνιο) με την ίδια μάζα με το ηλεκτρόνιο, αλλά με θετικό φορτίο. Σύλληψη ηλεκτρονίου: σύλληψη στον πυρήνα ενός από τα τροχιακά ηλεκτρόνια, μία διαδικασία που μειώνει τα πρωτόνια στον πυρήνα κατά ένα. geophy.weebly.com

Είδη ραδιενεργού διάσπασης (2):

Είδη ραδιενεργού διάσπασης (2) Άλφα διάσπαση: εκπομπή από τον πυρήνα ενός βαρέος ατομικού σωματιδίου που αποτελείται από δύο πρωτόνια και δύο νετρόνια και ονομάζεται σωματίδιο α . Εκπομπή ακτίνων γάμμα: εκπομπή ακτίνων γάμμα, οι οποίες είναι ηλεκτρομαγνητικές ακτίνες πολύ μικρού μήκους κύματος και υψηλής ενέργειας. Οι ακτίνες γάμμα δεν έχουν μάζα, επομένως η εκπομπή τους δεν επηρεάζει τον ατομικό αριθμό του ισοτόπου. geophy.weebly.com

Slide 47:

geophy.weebly.com

Ρυθμοί διάσπασης και χρόνοι ημιζωής των ισοτόπων (1):

Ρυθμοί διάσπασης και χρόνοι ημιζωής των ισοτόπων (1) Ο ρυθμός της ραδιενεργού διάσπασης μεταβάλλεται στα διάφορα ισότοπα. Ο ρυθμός της διάσπασης δεν επηρεάζεται από αλλαγές στο χημικό ή φυσικό περιβάλλον. Ο ρυθμός διάσπασης ενός συγκεκριμένου ισοτόπου παραμένει ο ίδιος είτε αυτό το ισότοπο βρίσκεται στο μανδύα, είτε σε επιφανειακά ιζήματα. Στη ραδιενεργό διάσπαση η αναλογία των μητρικών ατόμων που διασπώνται στη μονάδα του χρόνου είναι πάντα σταθερή. geophy.weebly.com

Ρυθμοί διάσπασης και χρόνοι ημιζωής των ισοτόπων (2):

Ρυθμοί διάσπασης και χρόνοι ημιζωής των ισοτόπων (2) Ο ρυθμός της ραδιενεργού διάσπασης μετριέται με το μέγεθος της ημιζωής, του χρόνου δηλαδή που απαιτείται για να μειωθεί ο αριθμός των μητρικών ατόμων στο μισό. Στο τέλος κάθε μονάδας χρόνου (ημιζωή), ο αριθμός των μητρικών ατόμων έχει μειωθεί ακριβώς κατά ½. geophy.weebly.com

Slide 50:

geophy.weebly.com

Χρήση της ραδιενέργειας για τη μέτρηση του χρόνου:

Χρήση της ραδιενέργειας για τη μέτρηση του χρόνου Η ραδιενέργεια σε ένα ορυκτό είναι σαν ένα ρολόι. Ο χρόνος που δουλεύει αυτό το ρολόι είναι η ραδιομετρική ηλικία του ορυκτού. Πολλά φυσικά ραδιενεργά ισότοπα μπορούν να χρησιμοποιηθούν για ραδιοχρονολόγηση, αλλά έξι είναι τα πιο χρήσιμα για τη γεωλογία: Δύο ισότοπα του ουρανίου . Ισότοπα του θορίου, καλίου, ρουβιδίου και άνθρακα. Στην πράξη, ένα ισότοπο μπορεί να χρησιμοποιηθεί για ραδιοχρονολόγηση δειγμάτων που δεν είναι παλαιότερα από έξι ημιζωές του ισοτόπου. geophy.weebly.com

Χρόνοι ημιζωής:

Χρόνοι ημιζωής Ουράνιο 238 – Μόλυβδος 206  4,5 δις έτη. Ουράνιο 235 – Μόλυβδος 207  713 εκ. έτη. Θόριο 232 – Μόλυβδος 208  14,1 δις έτη. Ρουβίδιο 87 – Στρόντιο 87  47 δις έτη. Κάλιο 40 – Αργό 40  1,3 δις έτη. Άνθρακας 14  5.730 έτη. geophy.weebly.com

Χρονολόγηση με ραδιοάνθρακα (1):

Χρονολόγηση με ραδιοάνθρακα (1) Ο 14 C είναι ιδιαίτερα χρήσιμος για τη χρονολόγηση νέων δειγμάτων. Η ημιζωή του άνθρακα είναι μικρή (5.730 έτη) σε σύγκριση με τις ημιζωές των υπολοίπων ισοτόπων που χρησιμοποιύνται για ραδιοχρονολογήσεις. Ο ραδιοάνθρακας δημιουργείται συνεχώς στην ατμόσφαιρα από το βομβαρδισμό του 14 C με νετρόνια που από την κοσμική ακτινοβολία. geophy.weebly.com

Slide 54:

geophy.weebly.com

Χρονολόγηση με ραδιοάνθρακα (2):

Χρονολόγηση με ραδιοάνθρακα (2) Παρά το ότι έχουν εντοπιστεί ορισμένες μεταβολές, η αναλογία του 14 C είναι σχεδόν σταθερή στην ατμόσφαιρα και τη βιόσφαιρα. Οι ζωντανοί οργανισμοί έχουν το ίδιο ποσοστό 14 C στο σώμα τους, όσο και στο περιβάλλον τους. Μετά το θάνατό τους δεν προστίθεται άλλος άνθρακας, επομένως μετρώντας την παραμένουσα ραδιενέργεια σε ένα οργανικό δείγμα μπορούμε να υπολογίσουμε πριν από πόσο χρόνο πέθανε ο οργανισμός. geophy.weebly.com

Ραδιοχρονολογήσεις και η ηλικία της Γης:

Ραδιοχρονολογήσεις και η ηλικία της Γης Με τη χρήση διαφόρων μεθόδων ραδιοχρονολόγησης, έχουν υπολογιστεί οι ηλικίες στερεοποίησης διάφορων μαγματικών σωμάτων. Η σκόνη από τη Σελήνη που έφεραν οι διαστημικές αποστολές πίσω στη Γη, έχει ηλικία 4,55 δις έτη. Επομένως, η Γη σχηματίστηκε περίπου πριν από 4,55 δις έτη. geophy.weebly.com

Slide 57:

Στρώμα Ηλικία (εκ. έτη) Ερμηνεία 4 <34 (νεώτερο από το Β) <30 (νεώτερο από το C) >20 (παλαιότερο από το D) Η ηλικία του είναι μεταξύ 20 και 30 εκ. ετών (κατώτατο Μειόκαινο – Ολιγόκαινο) 3 <60 (νεώτερο από το Α) >34 (παλαιότερο από το Β) >30 (παλαιότερο από το C) Η ηλικία του είναι μεταξύ 34 και 60 εκ. ετών (Ηώκαινο – μέσο Παλαιόκαινο) 2 >60 (παλαιότερο από το Α) Ηλικία μεγαλύτερη από 60 εκ. έτη. 1 >60 (παλαιότερο από το Α) Ηλικία μεγαλύτερη από 60 εκ. έτη. geophy.weebly.com

Παλαιομαγνητική κλίμακα (1):

Παλαιομαγνητική κλίμακα (1) Ορισμένα πετρώματα γίνονται μόνιμοι μαγνήτες, ως αποτέλεσμα του τρόπου δημιουργίας τους. Ο μαγνητίτης και ορισμένα άλλα σιδηρούχα ορυκτά μπορούν να μαγνητιστούν μόνιμα. Επάνω από μία συγκεκριμένη θερμοκρασία, διαφορετική για κάθε μαγνητικό υλικό (το σημείο Curie ) , η μόνιμη μαγνήτιση είναι αδύνατη. Κάτω από αυτή τη θερμοκρασία, τα μαγνητικά πεδία γειτονικών ατόμων σιδήρου ενισχύουν το ένα το άλλο. geophy.weebly.com

Slide 59:

geophy.weebly.com

Παλαιομαγνητική κλίμακα (2):

Παλαιομαγνητική κλίμακα (2) Καθώς το μάγμα ή η λάβα ψύχεται, η θερμοκρασία πέφτει κάτω από τους 580 ο , το σημείο Curie για το μαγνητίτη. Όταν η θερμοκρασία πέφτει κάτω από το σημείο Curie, όλοι οι κόκκοι μαγνητίτη γίνονται μικροί μόνιμοι μαγνήτες με την ίδια πολικότητα με το μαγνητικό πεδίο της Γης. Όλη η λάβα που δημιουργήθηκε την ίδια περίοδο σε οποιοδήποτε σημείο της Γης παρουσιάζει την ίδια πολικότητα. geophy.weebly.com

Slide 61:

geophy.weebly.com

Παλαιομαγνητική κλίμακα (3):

Παλαιομαγνητική κλίμακα (3) Η πολικότητα της Γης έχει αλλάξει κατά το παρελθόν. Η περίοδος κατά την οποία η πολικότητα παραμένει σταθερή ονομάζεται μαγνητικός χρόνος (chron) . Η διάρκεια των μαγνητικών χρόνων (παλαιομαγνητικά επεισόδια) δεν είναι σταθερή. Κατά μέσο όρο είναι 500.000 έτη. Η διάρκεια της αναστροφής της πολικότητας είναι περίπου 5.000 έτη. Οι τέσσερεις πιο πρόσφατοι μαγνητικοί χρόνοι πήραν το όνομά τους από επιστήμονες που μελέτησαν το φαινόμενο του μαγνητισμού. Τα τελευταία 4,5 εκ. έτη οι μαγνητικοί χρόνοι είναι (από το νεώτερο προς τον παλαιότερο): Brunhes. Matuyama. Gauss. Gilbert. geophy.weebly.com

Slide 63:

geophy.weebly.com

Slide 64:

Με συνδυασμένες μελέτες μαγνητισμού και βιοστρωματογραφίας κατασκευάστηκε μία παγκόσμια παλαιομαγνητική κλίμακα που δείχνει την ακολουθία και τη διάρκεια των μαγνητικών χρόνων (επεισοδίων). Οι παλαιομαγνητικές έρευνες σε βασαλτικές λάβες του πυθμένα των ωκεανών επιβεβαίωσαν τη θεωρία των λιθοσφαιρικών πλακών και επέτρεψαν τον υπολογισμό του ρυθμού παραμόρφωσης. geophy.weebly.com

Άλλες μέθοδοι απόλυτης χρονολόγησης:

Άλλες μέθοδοι απόλυτης χρονολόγησης Μέθοδος ισοτόπων οξυγόνου. Υπολογίζεται η αναλογία 18 Ο/ 16 Ο σε ασβεστιτικά κελύφη απολιθωμάτων. Σε κανονικές συνθήκες η αναλογία παραμένει σταθερή (1/500). Σε παγετώδεις συνθήκες το 18 Ο εμπλουτίζεται στη θάλασσα. Δενδροχρονολόγηση. Μέτρηση των ετήσιων δακτυλίων ανάπτυξης των δένδρων. Βάρβες. Μέτρηση των ετήσιων βαρβών σε λιμναία ή παγετώδη ιζήματα. Λειχηνομετρία. Διάφορες λειχήνες παρουσιάζουν διαφορετικό ρυθμό ανάπτυξης. Μετρώντας τις διαστάσεις τους, είναι δυνατό να υπολογιστεί πότε αποκαλύφθηκε το πέτρωμα. geophy.weebly.com

Πρωταρχικά αέρια:

Πρωταρχικά αέρια Μελέτες σε ηφαιστειακά αέρια μπορεί να προσφέρουν και άλλα στοιχεία σχετικά με την ηλικία της Γης. Τρία αέρια, το 40 Ar ( θυγατρικό του 40 K), το 3 He, και το 36 Ar ( και τα δύο είναι πρωταρχικά αέρια που παγιδεύτηκαν στη Γη από το ηλιακό νεφέλωμα) απελευθερώνονται, αλλά δεν ανακυκλώνονται. Επειδή συσσωρεύονται στην ατμόσφαιρα, η αυξανόμενη αναλογία τους μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την εκτίμηση της ηλικίας της Γης. geophy.weebly.com

authorStream Live Help