تاريخچه و سير تحولي

تا قبل از سال 1815 ميلادي بيشتر مطالعات بر اساس چينه شناسي بود و از شکل هندسي ، تعيين ضخامت و ارتباط جانبي رسوبات با يکديگر استفاده مي‌گرديد. در سال 1815 ، ويليام اسميت نقشه زمين شناسي انگلستان را تهيه کرد و گسترش و قرار گرفتن توالي سنگهاي رسوبي منطقه را با شکل نشان داد.

 

هنري سربي از سال 1859 از ميکروسکوپ پلاريزان جهت مطالعه سنگهاي رسوبي استفاده کرد و مقاله‌اي در سال 1879 در انجمن زمين شناسان لندن ارائه نمود که در آن اهميت ميکروسکوپ پلاريزان را در مطالعه سنگهاي رسوبي بيان داشت، که اين خود يکي از مهمترين پيشرفت‌هاي رسوب شناسي محسوب مي‌شود. بر همين اساس هنري سربي به نام "پدر پتروگرافي" لقب گرفت.

 

در سال 1891 براي اولين مرتبه رسوبات عهد حاضر کف درياها بوسيله کشتي چالنجر به سطح آب آورده شد و مورد مطالعه قرار گرفت. در سال 1919 ونتورث نيز مقاله‌اي در رابطه با اندازه و گردشدگي ذرات در سنگهاي آواري ارائه کرد که قدم بسيار بزرگي در تقسيم بندي اندازه ذرات بوده است.

 

"گرابو" درسال 1904 مقالهاي درباره طبقه‌بندي سنگها و بعدها در سال 1913 کتابي تحت عنوان "اصول چينه شناسي" نوشت که تمام مسائل رسوبگذاري تا زمان خود را در آن نيز عنوان نمود که اين خود يکي از پيشرفتهاي مهم در رسوب شناسي مي‌باشد.

 

"هنز کلوز" در سال 1938 ساختمانهاي رسوبي را مورد بررسي قرار داد و از مطالعه آنها ميزان انرژي محيط و همچنين جهت حرکت رسوبات از منشا به حوضه رسوبگذاري را تفسير نمود. در سال 1942 ، "کينگ" رخساره‌هاي مختلف رسوبي را تعبير و تفسير نمود بالاخره در سال 1952 گارلز به مطالعه ژئوشيميايي رسوبات(اختصاصات فيزيک و شيميايي مانند PH و Eh ) پرداخت. از آن زمان به بعد نيز تحقيقات زيادي در زمينه‌هاي مختلف رسوب شناسي توسط محققان اين رشته در سراسر جهان انجام گرديده و يا در حال انجام است.

 

کاربرد رسوب شناسي:

مهمترين کاربرد رسوب شناسي در ارتباط با اکتشاف منابع طبيعي از قبيل نفت و گاز مي‌باشد، در گذشته بيشتر کمپانيهاي نفتي براي کشف مخازن در جستجوي طاقديسها بودند، اما با پيشرفت زمان به اين نتيجه رسيدند که علاوه بر نفتگيرهاي ساختماني ، نفتگيرهاي چينه شناسي نيز از اهميت خاصي برخوردار است. زيرا در اين گونه نفتگيرها سنگهاي با تخلخل و نفوذپذيري زياد به طور جانبي و عمودي به سنگهاي با نفوذپذيري کم تبديل مي‌شوند و از حرکت نفت و گاز به طرف بالا جلوگيري مي‌کنند.

·يکي ديگر از کاربردهاي مهم رسوب شناسي در رابطه با روش لرزه نگاري ، مطالعه طبقات رسوبي در زير سطح زمين است. بدين وسيله ميتوان محيط رسوبي ، ارتباط جانبي طبقات و همچنين توالي عمودي رسوبات را تعبير و تفسير نمود.

·از مطالعات رسوبشناسي مي‌توان در رابطه با کارهاي اکتشافي زغال سنگ استفاده کرد و گسترش وضعيت لايه‌هاي زغالي را تعبير و تفسير نمود.

بعضي از کانيهاي فلزي مانند سرب و روي بطور محدود در سنگهاي رسوبي ميزبان ، نظير ريفها يا رسوبات جلبکي فسيل شده ، وجود دارند. بنابراين درک رسوب شناسي به اکتشاف سرب و روي در اين گونه سنگها کمک فرواني مي‌کند. اورانيوم و پلاسرهاي مختلف در داخل رسوبات رودخانه‌اي قديمه تجمع يافته‌اند، بنابراين با استفاده از مطالعات رسوب شناسي مي‌توان محيط رسوبگذاري سنگهاي رسوبي حاوي اورانيوم و پلاسرها را تعبير و به اکتشاف اين گونه مواد کمک فراواني نمود.

در رابطه با هيدروژئولوژي ، مطالعات رسوبشناسي به شناخت و چگونگي تشکيل سنگهاي آبدار در محيطهاي رسوبي مختلف کمک زيادي مي‌نمايد. لذا ، بدين وسيله مي‌توان به گسترش سنگ آبدار پي برد و از حفاريهاي مکرر براي يافتن آب که متحمل مخارج زيادي است، جلوگيري کرد.

 

 1-رسوبگذاري در درياچه‌ها

بطور کلي رسوبگذاري در درياچه ها به صورت رسوبگذاري به صورت مواد آواري و رسوبگذاري شيميايي و بيوشيميايي تقسيم مي‌شود. در رسوبگذاري به صورت مواد آواري ، رسوبات دانه‌ريز مثل سيلت و رس به فرم معلق به نواحي مرکزي درياچه حمل مي‌گردد و در يک محيط آرام رسوب مي‌کنند. رسوباتي که به صورت شيميايي و بيوشيميايي تشکيل مي‌شوند به علت تغيير درجه حرارت ، شوري و يا غلظت آب و نيز فعاليت باکتريها و موجودات زنده در درياچه‌ها ايجاد مي‌شوند.

نمايش چگونگي رسوبگذاري در درياچه ها


 

انباشته شدن رسوبات آواري ، شيميايي و آلي بتدريج باعث کم عمق شدن درياچه ها ميشود.


2-رسوبات درياچه‌اي (Limnic Sediment)

رسوبات درياچه‌اي داراي منشاهاي مختلفي مي‌باشند ولي بطور کلي مي‌توان اين رسوبات را به 3 دسته آواري ، شيميايي ، و بيولوژيکي تقسيم کرد. رسوبات درياچه را Limnic Sediment مي‌گويند. معمولا رسوبات ضخيم درياچه‌اي در درياچه‌هاي بزرگ و تقريبا دائمي تشکيل مي‌شوند.

 

3- مهمترين رسوبات درياچه‌اي

 عبارتند از :

3-1-رسوبات کلاستيک درياچه‌اي

اين نوع رسوبات که شامل قطعه سنگ‌ها ، شن ، ماسه و رس مي‌باشند به طور دائم از طريق رودخانه‌ها وارد درياچه‌ها شده و ته نشست مي‌گردند. قسمت اعظم مواد آواري وارد شده بوسيله رودخانه در مصب آنها ته نشين مي‌شود و فقط مواد رسي که دانه ريزترند در فاصله دورتر و در نقاط عميق‌تر درياچه‌ها رسوب مي‌کنند. رسوباتي که در مصب رودخانه‌ها ته نشين مي‌شوند باعث تشکيل دلتا مي‌گردند.

 

3-2- رسوبات آهکي درياچه‌اي

رسوبات آهکي درياچه‌ها داراي اهميت چنداني نيستند و در اثر جمع شدن پوسته آهکي صدف‌ها ، جلبک‌هاي آهکي و ساير موجودات که داراي پوسته آهکي مي‌باشند تشکيل مي‌شود. اين رسوبات همچنين در اثر ته‌نشين شدن کربنات کلسيم موجود در آب درياچه‌ها نيز بوجود مي‌آيند.


رسوبات آهکي که در نزديکي ساحل تشکيل مي‌شوند گل آهکي (Mud cul careous) ناميده مي‌شوند. ضخامت آهک‌ها ممکن است تا چندين متر هم برسد که در حدود 90 تا 95% حاوي کربنات کلسيم مي‌باشد. در نواحي نيمه‌خشک قسمت عمده رسوبات عميق درياچه را کربنات کلسيم تشکيل مي‌دهد که به صورت طبقات ضخيم آهک ااوليتيک ديده مي‌شود.

 

 

 

3-3-رسوبات آهن‌دار درياچه‌اي

در برخي مناطق که مقدار زيادي آهن به درياچه‌ها حمل مي‌گردد، آهن حمل شده در درياچه‌ها رسوب کرده و تشکيل کاني‌هاي آهن‌دار را مي‌دهد.

 

 

 

 

3-4- رسوبات آلي درياچه‌اي

گياهان و جانوراني که در درياچه‌ها زندگي مي‌کنند رسوبات قابل توجهي را تشکيل مي‌دهند. به طور کلي براي تشکيل اين نوع رسوبات در نوع درياچه لازم است. اول آنهايي که از نظر مواد غذايي فقير هستند، لذا موجودات کمي در اين نوع درياچه‌ها زندگي مي‌کنند. دوم درياچه‌هايي که به علت وجود مواد غذايي کافي مثل فسفر و نيتروژن به مقدار زيادي واجد پلانکتونها و دياتوم‌ها مي‌باشند.

در کف اين درياچه‌ها نوعي لجن قهوه‌اي و يا تيره جمع مي‌شود که منشا گياهي و يا جانوري دارد. گاهي اوقات اين لجن همراه با مواد رسي نيز مي‌باشد. به اين لجن Sapropel (ساپروپل) مي‌گويند.

 

 

 

 

 

 

3-5- رسوبات نمکي درياچه‌اي

اگر در اثر تبخير مواد محلول درياچه‌ها به حد اشباع برسند مقداري از آنها رسوب مي‌کنند. از جمله اين رسوبات مي‌توان نمک طعام (NaCl) ، سولفات سديم آبدار     و کربنات سديم آبدا   را نام برد. ميزان اين  نوع نمک‌ها در درياچه‌هايي که در نواحي گرم و خشک قرار دارند زياد مي‌باشد زيرا در اين درياچه‌ها ميزان تبخير بسيار بالا است و تبخير بيش از حد باعث افزايش غلظت نمک‌هاي موجود مي‌شود.

6- مقياس اندازه گيري ، به نام "في" در مقياس است که طبقه بندي بر اساس اندازه ذرات از "colloid" به "تخته سنگ".

 

Φ scale مقياس φ

Size range انواع حجم
(metric) (متريک)

Size range انواع حجم
(inches) (اينچ)

Aggregate class کلاس مصالح
(Wentworth) (ونت ورث)

Other names نامهاي ديگر

< -8 <-8

> 256 mm > 256 ميلي متر

> 10.1 in > 10.1 در

Boulder تخته سنگ

 

-6 to -8 -6 به -8

64–256 mm 64-256 ميلي متر

2.5–10.1 in 2.5-10.1 در

Cobble سنگ فرش

 

-5 to -6 -5 -6 به

32–64 mm 32-64 ميلي متر

1.26–2.5 in در 1.26-2.5

Very coarse gravel خيلي درشت شن

Pebble نقش ونگار ريگي دادن به

-4 to -5 -4 -5 به

16–32 mm 16-32 ميلي متر

0.63–1.26 in 0.63-1.26 در

Coarse gravel درشت شن

Pebble نقش ونگار ريگي دادن به

-3 to -4 -3 به -4

8–16 mm 8-16 ميلي متر

0.31–0.63 in 0.31-0.63 در

Medium gravel متوسط شن

Pebble نقش ونگار ريگي دادن به

-2 to -3 -2 تا -3

4–8 mm 4-8 ميليمتر

0.157–0.31 in 0.157-0.31 در

Fine gravel خوب شن

Pebble نقش ونگار ريگي دادن به

-1 to -2 -1 به -2

2–4 mm 2-4 ميليمتر

0.079–0.157 in 0.079-0.157 در

Very fine gravel خيلي خوب شن

Granule حب و کپسولي که با قند و شکر پوشيده باشد

0 to -1 0 تا -1

1–2 mm 1-2 ميليمتر

0.039–0.079 in 0.039-0.079 در

Very coarse sand خيلي درشت شن و ماسه

 

1 to 0 1 تا 0

0.5–1 mm 0.5-1 ميليمتر

0.020–0.039 in 0.020-0.039 در

Coarse sand درشت شن و ماسه

 

2 to 1 2 – 1

0.25–0.5 mm 0.25-0.5 ميلي متر

0.010–0.020 in 0.010-0.020 در

Medium sand متوسط شن و ماسه

 

3 to 2 3 به 2

125–250 µm 125-250 ميکرون

0.0049–0.010 in 0.0049-0.010 در

Fine sand خوب شن

 

4 to 3 4 به 3

62.5–125 µm 62.5-125 ميکرومتر

0.0025–0.0049 in 0.0025-0.0049 در

Very fine sand خيلي خوب شن

 

8 to 4 8 – 4

3.9–62.5 µm 3.9-62.5 ميکرومتر

0.00015–0.0025 in 0.00015-0.0025 در

Silt ته مانده

Mud گل

> 8 > 8

< 3.9 µm <3.9 ميکرومتر

< 0.00015 in <0.00015 در

Clay رس

Mud گل

>10 > 10

< 1 µm <1 ميکرون

< 0.000039 in <در 0.000039

Colloid Colloid

Mud گل

 

 

 

7-بررسي انواع روش هاي تعيين سن :

7-1- تعيين سن به روش کربن 14

7-2- تعيين سن به روش پتاسيم– آرگن

7-3-تعيين سن به روش  روبيديم _ استرانسيوم

7-4- تعيين سن به روش  اورانيم ، سرب و توريم ، سرب

7-5- تعيين سن با استفاده از ايزوتوپهاي 230Th و 231Pa  

7-6- تعيين سن به روش فلوئور

7-7- تعيين سن به روش آمينو اسيدها

 



 

  7-1- تعيين سن به روش کربن 14

امکان استفاده از اتم براي اندازه گيري دورانهاي زمين شناسي ابتدا به وسيله گروه پيشتازان علوم هسته اي، ماري و پيرکوري تشخيص داده شد. کار از جايي شروع شد که آنها پي بردند که برخي از اتمها راديواکتيو هستند و خود به خود از طريق خاصيت کاهش تدريجي راديواکتيو با يک ميزان ثابت و منظم تبديل به اتم عنصر ديگر ميشوند.

آنها چنين استدلال کردند که اگر مقدار مشخص از عنصري تبديل به عنصر ديگر شود و عوامل خارجي مثل گرما، رطوبت و ...در آن تأثير نداشته باشد، اين امکان وجود دارد که مدت زمان تحمل جسم را بتوان محاسبه نمود. اين کشف اساس استفاده از ساعتهاي اتمي است. در واقع نيمه عمر عناصر راديواکتيو اساس "ساعت اتمي" را تشکيل مي دهد. 

 

اگر مقدار معيني از عنصر راديواکيتو يک نيمه عمر خود را طي کرده باشد فقط نصف تعداد هسته هاي خود را خواهد داشت و نصف ديگر آن به هسته هاي عنصر ديگر واپاشي کرده است. جدول زير نشان مي دهد که پس از گذشت زمان چه مقدار از عناصر ماده اوليه باقي مانده است. ( اگر نيمه عمر ماده را T بگيريم)

مقدار ماده باقي مانده از عنصر اوليه

زمان طي شده

1/2

1/4

1/8

1/16

1/32

1/64

1/128

T

2T

3T

4T

5T

6T

7T

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

با مشخص کردن اينکه چه مقدار از هسته اي راديواکتيو باقي مانده است متوجه ميشويم که چند نيمه عمر ماده سپري شده و چون نيمه عمر عناصر را ميدانيم به راحتي ميتوانيم سن نمونه را محاسبه نماييم.  به کمک زمان سنجي 14C طول عمر اجسام را تا 60000 سال مي توان تعيين کرد. نيمه عمر 14C در حدود 5760 سال است و در رسوباتي که بيش از 40000 سال عمر داشته باشند تمامي 14C  به 14N تبديل گشته و لذا 14C کلا از بين رفته و ناپديد شده است. لذا اين متد اغلب در باستان شناسي و تعيين سن رسوبات عهد حاضر بکار مي‌رود.  زماني که نوترونهاي پرتوهاي کيهاني در اتمسفر با نيتروژن هاي 14 برخورد ميکنند. به طور مداوم 14C توليد ميشود.


 

14C  با اکسيژن هوا ترکيب و به گاز کربنيک تبديل و جذب گياه شده و در ترکيبات بدن موجود زنده ذخيره مي‌گردد. به اين ترتيب 14C در تمام موجودات زنده راه پيدا مي کند. پس قسمتي از همه کربن هاي موجود در بدن موجودات زنده   14Cاست که نسبت تمرکز آن هم مقدار ثابتي است. چون کربن ذخيره شده در بدن موجودات زنده خاصيت راديواکتيو داشته و ناپايدار است، پس از مرگ موجود زنده به تدريج تجزيه مي‌گردد.   14C با  مرور  زمان واپاشي کرده و تبديل به عناصر ديگر ميشود. زماني که يک موجود زنده مي ميرد و يا گياهي خشک ميشود، ديگر 14C جديدي به طبيعت اضافه نميشود اما 14C هاي قديمي شروع به واپاشي ميکنند.

براي اندازه گيري بقاياي  14Cموجود در يک تکه چوب ميتوان آن را تجزيه نمود و عمرش را با دقت خوبي تعيين کرد. اين امر، زمان شکسته شدن يا بريده شدن تکه چوب از درخت را مشخص ميکند. براي جدا کردن 14C از ديگر عناصر، چوب را مي سوزانند تا به صورت گاز متان يا اتان دربيايد گاز حاصل را که داراي 14C  است به مدت يک ماه درون يک محفظه نگه مي دارند در اين مدت ترکيبات اورانيوم که ممکن است باعث اندازه گيري غير واقعي عمر شوند واپاشيده شده و مقدارشان به حداقل مي رسد. سپس بوسيله دستگاهي ميزان تشعشع اتم هاي 14C موجود در نمونه را بررسي ميکنند. و به اين ترتيب عمر نمونه را مشخص ميکنند. با وجود همه امتيازاتي که زمان سنجي 14C  داراست محدوديت هايي نيز دارد. همانطور که گفته شد 14C نيمه عمر نسبتاً کوتاهي دارد و فقط جهت تعيين طول عمرهايي تا 60 هزار سال قبل مفيد است. براي عمرسنجي موارد قديميتر بايد از ديگر عناصر راديواکتيو که نيمه عمر بيشتري دارند استفاده کرد. که البته اساس کار اين زمان سنجي ها هم کاملاً مشابه 14C  است.

به غير از کربن 14 عناصر ديگري نيز در زمان سنجي بکار مي روند که عبارتند از: اورانيوم 238 ( 7238) که پس از چندمين مرحله واپاشي به سرب 206 (Pb206) تبديل ميشود. اورانيوم 235 (7235) که به سرب 207 (pb207) توريوم 232 که سرب 208 و پتاسيم 40 که به آرگون 40 تبديل ميشود.

 

7-2- تعيين سن به روش پتاسيم– آرگن

سنگها و يا کانيهايي را که حاوي پتاسيم بوده و قابليت نگهداري گاز آرگون آنها نسبتا خوب باشد ميتوان به روش پتاسيم– آرگن تعيين سن نمود. پتاسيم عنصري است آلکالي و از نظر فراواني در پوسته زمين هشتمين عنصر محسوب مي گردد. و آرگون عنصري است که در طبيعت به حالت گاز يافت ميشود. در اثر تشعشع راديواکتيو پتاسيم به آرگون تبديل مي‌شود. 

اين روش بيشتر براي تعيين سن سنگهاي پوسته مناسب است و بايد سنگ يا کاني گاز آرگون خود را از دست نداده باشد و يا دگرگون نشده باشد. اگر کاني رخ کامل يا پرتيت داشته باشد، آرگون از لابه لاي آن فرار ميکند. پتاسيم داراي سه ايزوتوپ 41K ، 40 Kو 39K مي باشد و ايزوتوپهاي آرگون شامل 40Ar ، 38Ar و 36Ar ميباشد. 


 

کاني و يا سنگي براي تعيين سن به روش K-Ar مناسب است که داراي ويژگيهاي زير باشد:

   _  ميزان پتاسيم آن متناسب با سن سنگ باشد، به هر اندازه سن سنگ و يا کاني کمتر باشد بايد ميزان پتاسيم بيشتر باشد

   _  قابليت نگهداري آرگون آن در حد خوبي باشد

   _  فاقد آلتراسيون و هوازرگي باشد

   _  تحت تاثير پديده هاي حرارتي قرار نگرفته باشد

   _  در صورت داشتن حفرات، توسط کانيهاي ثانويه پر نشده باشد

   _  بافت دانه ريز يا شيشه اي داشته باشد 

 

سنگهايي مثل سانيدين، آنورتوکلاز، پلاژيوکلاز، لوسيت، نفلين، بيوتيت،فلوگوپيت، موسکويت، هورنبلند، گلاکونيت و ديگر سنگهاي حاوي پتاسيم در اين روش به کار ميروند. ميزان پتاسيم موجود در هر کاني تعيين کننده محدوده زماني خواهد بود که ميتوان از آن استفاده نمود. هر اندازه ميزان پتاسيم در کاني بيشتر باشد نظير سانيدين و لوسيت از آن براي سنهاي جوانتر و در صورتي که پتاسيم آن پايين باشد نظير بيوتيت براي سنهاي قديمي ميتوان استفاده نمود.

ارتوکلاز و ميکروکلين براي تعيين سن به روش K-Ar مناسب نيستند زيرا اين دو کاني نميتوانند آرگون توليد شده را در دماي معمولي به خوبي در خود نگه دارند و در ميکروکلين پرتيت وجود دارد. سانيدين و آنورتوکلاز براي تعيين سن سنگهاي آتشفشاني به کار ميروند.

پلاژيوکلازهاي حرارت بالا که در سنگهاي آتشفشاني تشکيل ميشوند آرگون را به خوبي در خود نگه ميدارند لذا مناسب براي اين روش هستند ولي پلاژيوکلازهاي حرارت پايين که در سنگهاي آذرين دروني تشکيل ميشوند مناسب نيستند. زيرا کانيهاي حرارت پايين نسبت به دگرگوني حساس هستند و خيلي زود آرگون را از دست ميدهند. پلاژيوکلازها براي تعيين سن سنگهاي آتشفشاني قديميتر از پليوسن استفاده ميشوند.

لوسيت و نفلين کاربرد محدودي دارند. زيرا به ندرت در سنگها ديده ميشوند. بيوتيت در شرايط زمين شناسي آرگون را به خوبي در خود نگه ميدارد و براي تعيين  سن سنگهاي مختلف ميتوان از آن استفاده کرد.

گلاکونيت تنها کاني است که به کمک آن بعضي از سنگهاي رسوبي را ميتوان تعيين سن نمود. و براي سنهاي چند ميليون تا ميليارد سال ميتوان از آن استفاده کرد.

هورنبلند براي تعيين سن سنگهاي اواسط دوران سوم و قديمتر مناست است. هورنبلند از نظر نگهداري آرگون مقاومترين کاني است لذا کاني بسيار مناسبي براي اين روش است. در سنگهاي آذرين دروني از اختلاف سن بين بيوتيت و هورنبلند زمان تبلور ماگما را ميتوان بدست آورد.

شيشه هاي طبيعي نظير ابسيدين را نيز ميتوان به روش K-Ar  تعيين سن کرد. شرط اساسي جوان بودن شيشه و عدم تغييرات شيميايي و فيزيکي آن است.

تعيين سن به روش K-Ar  بر اساس تمام سنگ انجام ميشود اما در اکثر موارد سن آن کمتر از سن تعيين شده بر اساس کانيها است. اين روش براي تعيين سن سنگهاي آتشفشاني و گاهي دگرگوني کاربرد دارد.

 

7-3- تعيين سن به روش  روبيديم _ استرانسيوم :

روبيديم از گروه IA جدول تناوبي است, شعاع يوني اين عنصر در حدود پتاسيم است, لذا به جاي پتاسيم در ساختمان کانيهاي حاوي K نظير بيوتيت، فلوگوپيت، مسکويت، هورنبلند، ارتوکلاز، ميکروکلين، سيلويت و کارناليت جانشين ميشود.

استرانسيوم از گروه IIA جدول تناوبي عناصر است و شعاع يوني آن کمي بيشتر از کلسيم است و در ساختمان کانيهاي حاوي کلسيم که عدد کئورديناسيون آن برابر 8 است جانشين ميشود. نظير پلاژيوکلاز, آپاتيت, آراگونيت, کلسيت و غيره.

روبيديم داراي دو ايزوتوپ 87Rb و 85Rb است. 87Rb ناپايدار است و با گذشت زمان تجزيه راديواکتيو، آن را به 87Sr  با نيمه عمري بالغ بر 47 ميليارد سال تبديل مي‌کند. و استرانسيم داراي چهار ايزوتوپ 88Sr، 87Sr، 86Sr و 84Sr است.

روش Sr _ Rb ميتواند براي تعيين سن کانيهايي مانند مسکويت، بيوتيت و همه نوع فلدسپاتهاي پتاسيم دار از جمله ارتوکلاز و ميکروکلين که سنگهاي آذرين را تشکيل ميدهند، مورد استفاده قرار گيرد. اما کاني هورنبلند مناسب نيست زيرا شامل مقدار کمي روبيديوم ميباشد. در ضمن تعيين سن گلوکونيت نيز با اين روش انجام شده است.

تعيين سن به روش Sr _ Rb ميتواند روي نمونه هاي کامل سنگ بدون تجزيه شدن کاني آن انجام شود. اين عمل بخصوص در مورد سنگهاي دگرگوني و آذريني که از نظر وجود فلدسپاتهاي پتاسيم دار و کانيهاي ميکادار مانند گرانيت و گنيس غني مي باشند، صورت مي گيرد. در صورتي که بقيه سنگهاي آذرين و دگرگوني اغلب نامناسب هستند.

نسبت 86Sr/87Sr در سنگهاي مختلف به تاريخ قبل از تبلور سنگ و بخصوص به سن و نسبت Rb/Sr ناحيه منشا آن بستگي دارد. در مورد بسياري از سنگهاي آذرين که از منابع عميق در پوسته پاييني يا گوشته فوقاني هستند، نسبت 86Sr/87Sr از حداقل حدود 700/0 الي 715/0 تغيير ميکند که براي سنگهاي دگرگوني با تاريخ تبلور طولاني پوسته و نسبتهاي تقريبا بالاي Rb/Sr  ميتواند بيشتر باشد. نسبت 86Sr/87Sr که عموما به عنوان نسبت ايزوتوپ استرونسييم اوليه ياد ميشود، يک پارامتر مهم براي مطالعه ناحيه اصلي سنگهاي آذرين ميباشد.

با اين حال کاربرد روش روبيديم کمتر از پتاسيم مي‌باشد. و اين روش در تعيين سن سنگهايي سودمند است که سنشان 3 ميليون سال است.

7-4-  تعيين سن به روش  اورانيم ، سرب و توريم ، سرب : 

تغيير و تبديل اورانيوم به سرب مثالي خوبي است از تبديل يک عنصر راديواکتيو 238U به 206Pb با داشتن نيمه عمري برابر 4.53x109 سال 235U .نيز تخريب شده و يه 207Pb با داشتن نيمه عمري برابر 73 ميليون سال و توريوم 232 به سرب207  با نيمه عمري تقريبا برابر با 13.39x109 سال تبديل مي‌گردد. اين روش موفقيت آميزترين روشي است که سن مواد داراي صد ميليون سال تا پنج ميليارد سال را مشخص مي‌کند.

 

7-5- تعيين سن با استفاده از ايزوتوپهاي 230Th و 231Pa  :

230Thحاصل تخريب 238U است و نيمه عمرش 75000 سال است 231Pa .يک فرآورده از سري تخريبي 235U است و نيمه عمر آن 34000 سال ميباشد و اين دو عنصر که در رسوبات کف دريا يافت مي‌شوند، مي‌توانند از طريق مغزه گيري بالا آورده شده و با مقادير ايزوتوپيک در لايه‌هاي سطحي مقايسه و جهت تعيين لايه‌هاي رسوبي استفاده شوند.

 

7-6- تعيين سن به روش فلوئور

روشي است که گر چه قديمي به نظر مي‌رسد، ولي با توجه به اينکه مقدار فلوئور موجود در استخوانهاي فسيل مهره داران با قدمت آنها رابطه مستقيم دارد، در تعيين سن زمينهاي با فسيل مهره داران کواترنري بکار برده مي‌شود، ولي بايد دانست که افزايش مقدار فلوئور در اسکلت و استخوانهاي فسيل بستگي به ماهيت شيميايي در برگيرنده اين فسيلها نيز دارد و روش چندان دقيقي به نظر نمي‌رسد.

 

7-7- تعيين سن به روش آمينو اسيدها

در اين روش مي‌توان با محاسبه نسبت آمينو اسيدهاي D (راست گرد) به آمينو اسيدهاي نوع L (چيگرد) در فسيلهاي کواترنري (استخوان مهره داران و صدفها) تعيين سن نمود. در طي بررسي و مطالعات دهه 1970مشخص شد که با کاربرد عملي فرآيند آمينو اسيد و راسميزيشن (racemization) مي‌توان سن بقاياي اسکلتي فسيل شده را به دقت مشخص کرد. در پروتئين موجودات زنده نسبت اسيدهاي آمينه نوع L صد در صد مي‌باشد.

پس از مرگ جاندار طي فرآيند راسميزيشن، آمينو اسيدهاي نوع L به نوع D تبديل ميشود. نسبت نوعD  به نوع L در باقيمانده‌هاي اسکلتي با گذشت زمان افزايش پيدا مي‌کند تا نسبت L/D برابر 1 گردد. اما بر خلاف روشهاي تجزيه و تخريب راديو متريک نسبت L/D قابل برگشت است.

بهر حال با محاسبه با اين نسبت نيز مي‌توان سن نمونه را تعيين کرد. در اين روش مقادير جزيي از نمونه را بايد بکار گرفت. اين روش در تعين فسيلهاي انساني اوليه و آثار دريايي باقيمانده از چند هزار سال اخير کاربرد فراواني دارد.

 محقق:بهادر صفی خانی قلی زاده

 

منابع

 

1)     دکتر علي باباچهرازي،1383،چينه شناسي، انتشارات دانشگاه پيام نور اسفند،تهران

2)     دکتر محمد داستانپور، 1373، زمين شناسي تاريخي، انتشارات دانشگاه شهد باهنر کرمان چاپ اول

 

 

3) http://www.daneshnameh.roshd.ir/geology/erosion of inland water/

4)http://www.daneshnameh.roshd.ir/mavara/mavara-index.php?page=%d8%b1% &SSOReturnPage=Check&Rand=0

5)http://www.forum.patoghu.com/thread3325.html

6)http://www.geoaria.blogfa.com/post-2.aspx