Interested Article - Оптическое датирование

Опти́ческое дати́рование — физический метод датирования, основанный на определении момента времени, когда минерал в последний раз находился на свету. Используется в геологии и археологии . Есть два метода — опти́чески стимули́руемое люминесце́нтное дати́рование ( ) и фотолюминесце́нтное дати́рование ( ФЛ-датирование ).

Типичный диапазон определяемых возрастов — от нескольких сотен до 100 000 лет. Возрасты вне этого диапазона также могут быть определены, но с меньшей надёжностью. Погрешность определения возраста при оптимальных условиях составляет около 5% ^{[

источник не указан 38 дней

]} . Критический момент в оптическом методе датирования — было ли достаточным экспонирование дневным светом минеральных гранул прежде, чем они были засыпаны. Эоловые отложения , лёссы , аллювий , озёрные отложения , а также некоторые подтипы делювиальных отложениц удовлетворяют этому критерию.

История

Оптическое датирование было изобретено и коллегами в 1984 году 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 всём мире существуют многочисленные лаборатории, использующие оптическое датирование, хотя большинство из них находятся в Европе.

Физические принципы

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 . Если облучить образец синим, зелёным или инфракрасным светом, кристалл будет люминесцировать , поскольку сохранённая в дефектах энергия будет высвобождаться в виде света . Интенсивность люминесценции изменяется в зависимости от поглощённой 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 решётки энергию, и таким образом можно определить время, в течение которого образец находился в темноте.

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 грей /1000 лет. Полная поглощённая доза радиации определяется путём возбуждения светом определённых 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.

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 зелёный 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.

См. также

Радиоуглеродный анализ

Литература

Aitken M. J. An Introduction to Optical Dating (англ.) . — Oxford University Press, 1998. — ISBN 0-19-854092-2 .
Huntley D. J., Godfrey-Smith D. I., Thewalt M. L. W. Optical Dating of Sediments (англ.) // Nature. — 1985. — Vol. 313 . — P. 105—107 . — doi : .
Wintle A., Murray M. (англ.) // Radiation Measurements. — 2006. — Vol. 41 , iss. 4 . — P. 369—391 . — doi : .