Оптическое датирование
Материал из Википедии — свободной энциклопедии
|
Для улучшения статьи желательно:
|
Оптическое датирование — физический метод датировки, основанный на определении момента времени, когда минерал в последний раз находился на свету. Используется в геологии и археологии.
Типичный диапазон определяемых возрастов — от нескольких сотен до 100 000 лет. Метод надёжен, когда используются подходящие методы с надлежащей калибровкой. Возрасты вне этого диапазона также могут быть определены, но с меньшей надёжностью. Наилучшая возможная точность определения возраста при оптимальных условиях составляет около 5 %.
Критический момент в оптическом методе датирования — было ли достаточным экспонирование дневным светом минеральных гранул прежде, чем они были засыпаны. Большинство эоловых отложений, типа дюн и лёсса, а также некоторые делювиальные отложения удовлетворяют этому критерию.
Все минералы содержат следовые количества радиоактивных элементов, включая уран, торий, рубидий и калий. Они медленно распадаются в течение долгого времени, и испускаемое ими ионизирующее излучение поглощается другими элементами почвенных отложений, в частности, кварцем и полевым шпатом. Возникающие радиационные повреждения сохраняются в виде дефектов кристаллической решётки, которые являются «электронными ловушками». Если облучить образец синим, зелёным или инфракрасным светом, кристалл будет люминесцировать, поскольку сохраненная в дефектах энергия будет высвобождаться в виде света. Интенсивность люминесценции изменяется в зависимости от поглощенной дозы радиации, накопленной в течение времени, пока образец находился в темноте. Радиационные повреждения накапливаются со скоростью, определяемой количеством радиоактивных элементов в образце. Экспозиция дневным светом сбрасывает накопленную в дефектах решетки энергию, и таким образом можно определить время, в течение которого образец находился в темноте.
Иногда используются другие названия метода — «оптически стимулируемое люминесцентное датирование» (ОСЛ-датирование) и «фотолюминесцентное датирование» (ФЛ-датирование).
Содержание |
[править] История
Оптическое датирование было изобретено Дэвидом Хантли и коллегами в 1984 на физическом факультете Университета Саймона Фрейзера в Британской Колумбии (Канада). Метод вскоре стал использоваться лабораторией Мартина Эйткена в Оксфорде (Англия), но в течение многих лет применялся только этими двумя группами. Теперь во всем мире существуют многочисленные лаборатории, использующие оптическое датирование, хотя большинство их находятся в Европе.
[править] Физика
Оптическое датирование — один из нескольких методов, в которых возраст вычисляется как отношение полной поглощённой дозы излучения к мощности поглощённой дозы. Мощность поглощённой дозы определяется по содержанию радиоактивных элементов (K, U, Th и Rb) в образце и его окружении и мощности дозы от космических лучей. Мощность дозы находится обычно в диапазоне 0,5 — 5 грэй/1000 лет. Полная поглощённая доза радиации определяется путём возбуждения светом определенных минералов образца (обычно кварц или полевой шпат) и измерения испускаемого в результате света. Фотоны испускаемого света должны иметь более высокие энергии, чем возбуждающие фотоны, чтобы избежать фона от обычной фотолюминесценции. Возраст образца, в котором минеральные гранулы были экспонированы дневным светом в течение хотя бы нескольких секунд, сбрасывается в ноль; при возбуждении светом он уже не будет испускать никаких фотонов такого рода. Чем старше образец, тем больше света он испускает.
[править] Минералы
Измеряемые минералы — это обычно кварц или полевой шпат с гранулами размера песчинок, либо неразделённые гранулы размера пылинок. У обоих вариантов есть преимущества и недостатки. Для кварца обычно используется синий или зеленый возбуждающий свет и измеряется эмиссия в близком ультрафиолете. Для полевого шпата или пылевидных гранул обычно используется возбуждение в ближнем инфракрасном спектре и измеряется фиолетовая эмиссия.
[править] См. также
- Термолюминесцентное датирование
[править] Литература
- M. J. Aitken, An Introduction to Optical Dating, Oxford University Press (1998) ISBN 0-19-854092-2
- D. J. Huntley, D. I. Godfrey-Smith and M.L.W. Thewalt. Optical Dating of Sediments. Nature v.313, 105—107 (1985).
- A. Wintle and M. Murray. A review of quartz optically stimulated luminescence characteristics and their relevance in single-aliquot regeneration dating protocols. Radiation Measurements v.41. 369—391 (2006).
[править] Внешние ссылки
- Ссылки на многие лаборатории, использующие оптическое датирование, см. здесь: [1]
