Asosiy geologiya fanlari. Amaliy geologiya bu mutaxassislik nima Geologiya fan sifatida Kirish

.1 Tog` jinslarining nisbiy yoshini aniqlash
Sayyoramizning o'tmishini va undagi hayotning rivojlanishini o'rganish uchun Yerda qaysi jinslar avvalroq, qaysilari keyinroq paydo bo'lganligini aniqlay olish kerak. Buning uchun turli xil usullar mavjud.
Dastlab daniyalik Niels Steno quyidagi tamoyilni ilgari surdi: "Yuqorida yotgan qatlam pastdagi qatlamdan kechroq shakllangan". Stratigrafiya geologiyaning shu va boshqa tamoyillardan foydalangan holda tog‘ jinslarining hosil bo‘lish ketma-ketligi va joylashuv qonuniyatlarini o‘rganuvchi bo‘limiga aylandi. Bu geologiyaning asosiy sohalaridan biridir.
Biroq, Steno printsipi ham o'zining kamchiliklariga ega. Masalan, turli joylarda yotgan jinslarning yoshini taqqoslab bo'lmaydi. Keyinchalik bu muammo ham hal qilindi. Olimlar tirik organizmlar qanchalik yosh bo'lsa, shunchalik murakkab bo'lishini payqashdi. Shunday qilib, jinslardagi qoldiqlarining strukturaviy xususiyatlarini taqqoslab, ular qaysi organizmlar va demak, jinslar yoshroq ekanligini aniqlaydilar. Endi, hatto tosh qatlamlarini aralashtirish bilan ham, ularning paydo bo'lishining dastlabki ketma-ketligini aniqlash mumkin (2-rasmga qarang).
Hozirgi vaqtda olimlar Yer tarixining har bir davri uchun eng xarakterli hayot shakllarini tanlab oldilar. Ularning qoldiqlari hidoyat qazilmalari deb ataladi. Ular tog' jinslarining to'planish ketma-ketligini aniq belgilaydi.
Ushbu kashfiyotlar tufayli Yer tarixi eonlar, davrlar, davrlar va davrlarga bo'lingan geoxronologik shkala tuzildi. O'lchov umumiy qabul qilingan, hamma joyda qo'llaniladi va fanning ko'plab sohalari uchun muhimdir. Biroq, dastlab u faqat davrlar ketma-ketligini ko'rsatdi. Ularning davomiyligi, boshlanish va tugash sanalari jinslarning mutlaq yoshini aniqlash uchun izotop usuli yordamida aniqlangan.
.2 Tog` jinslarining mutlaq yoshini aniqlash
Ba'zi jinslarning yoshini boshqalarga nisbatan qanday aniqlash mumkin, geologlar allaqachon tushunishgan. Ammo yana bir muammo hal etilmadi - ma'lum jinslarning necha yil mavjudligini aniqlash. Yadro fizikasining rivojlanishi bilan odamlar eng yangi asboblar yordamida tog' jinslarining mutlaq yoshini aniqlashni o'rgandilar.
Izotop usulining (tog' jinslarining mutlaq yoshini aniqlash usuli deb ataladigan) mohiyati quyidagicha. Kimyoviy elementlarning beqaror izotoplari parchalanib, engilroq barqaror atomlarga aylanishi aniqlangan. Bundan tashqari, bu parchalanish tezligi deyarli tashqi sharoitlarga bog'liq emas. Shunday qilib, beqaror elementning miqdori va uning parchalanish mahsulotlari soni bo'yicha, element qanchalik parchalanganligi aniqlanadi. Ba'zi hollarda parchalanish mahsulotlarining soni emas, balki izlar soni - toshda beqaror izotop yadrolari bo'laklari tomonidan yondirilgan joylar aniqlanadi. Bu yadro parchalanish sonini aniqlash imkonini beradi. Doimiy parchalanish tezligini bilib, ular qachon boshlanganini va shuning uchun tosh qancha vaqt oldin paydo bo'lganligini aniqlaydilar.
Atom massasi 14 ga teng bo'lgan beqaror uglerod izotopining parchalanishidan foydalanadigan radiokarbonli usul eng aniq hisoblanadi. Uning yarimparchalanish davri juda qisqa vaqt - 5768 yil. Ammo reaksiyaning samaradorligi o'n yarim yemirilish davriga teng vaqt ichida 1024 marta kamayganligi sababli, moddadagi bunday kichik o'zgarishlarni qayd etish qiyin bo'ladi. Shuning uchun bu usul bilan o'lchanadigan vaqt 60 000 yildan oshmaydi. Ushbu intervalda yosh eng aniq aniqlanadi.
Radiokarbon usuli yordamida organik qoldiqlarning yoshi aniqlanadi, chunki tirik organizmlar hayoti davomida atmosferadagi uglerodni o'zlashtiradi. Unda uglerod izotoplarining tarkibi doimiydir, chunki. C ning shakllanishi bilan qo'llab-quvvatlanadi 14 kosmik nurlanishdan foydalanish. Va organizmning o'limidan so'ng, beqaror uglerod parchalana boshlaydi.
Mass-spektrometriya ko'pincha uglerod izotoplari miqdorini aniqlash uchun ishlatiladi (3-rasmga qarang). Bunday holda, namunadagi uglerod oksidlanib, uni karbonat angidridga aylantiradi. Keyin gaz molekulalari ionlarga aylanadi va magnit kameradan o'tadi. U CO ga ega 2 engil uglerod bilan og'ir izotopli gazga qaraganda ko'proq egiladi. To'g'ri chiziqli traektoriyadan og'ishlarni qayd qilish orqali moddada qancha beqaror og'ir izotoplar qolishi aniqlanadi. Qanchalik kam beqaror atomlar qolsa, yoshi aniqlanadigan namuna shunchalik katta bo'ladi. Yillarda bu maxsus formulalar yordamida hisoblanadi.
Atom massasi 238 bo'lgan uranning yarimparchalanish davri 4,51 milliard yil. Shu sababli, uran-qo'rg'oshin usuli (qo'rg'oshin uranning parchalanish mahsulotidir) eng qadimgi voqealarni sanab o'tishga imkon beradi, garchi bu holda o'lchovlarning aniqligi pasayadi. Usulning texnologiyasi quyidagicha. Yoshi aniqlanishi kerak bo'lgan jinslar orasidan tarkibida uran bo'lgan tsirkon bo'lganlar tanlanadi. Keyin tosh kristalllarga maydalanadi va ular bir xil o'lchamdagi kristallarni ajratish uchun maxsus to'rlardan o'tkaziladi. Ushbu kristallar yuqori zichlikdagi eritmalarga botirilganda, kristallarning eng og'irligi tsirkon tubiga cho'kadi. U tanlanadi va bitta kristalli qatlam maxsus plastinkaga yopishtiriladi. Keyin plastinkadagi kristallar maydalanadi va kislota eritmasiga botiriladi. Bunday holda, izlar ichidagi modda eriydi va ular mikroskop orqali ko'rinadi. Keyin maydon birligiga to'g'ri keladigan treklar soni hisoblanadi. Yillarda yosh maxsus matematik formulalar bilan belgilanadi. Shu bilan birga, vaqt o'tishi bilan parchalanish tezligining pasayishi ham hisobga olinadi.
Hozirgi vaqtda izotop usuli eng aniq hisoblanadi, ammo jinslarning mutlaq yoshini aniqlashning boshqa usullari ham mavjud. Masalan, cho'kindi jinslarning to'planish tezligini aniqlab, ularning qatlamining qalinligini bilib, bu jinslarning paydo bo'lish vaqti ham taxminiy hisoblanadi. Ammo tog 'jinslarining to'planish tezligi o'zgarishi mumkin va ularning qatlami qisqarishga qodir, shuning uchun bunday usullar etarli darajada aniq emas.