Методы определения возраста минералов и горных пород, страница 3

2. Абсолютный возраст горных пород.

Для установления абсолютного возраста Земли, длительности отдельных периодов земной истории и образования горных пород было предложено несколько методов, основанных на скорости накопления осадков в дельтах больших рек, скорости отступания водопадов, скорости накопления осадочных горных пород, концентрации солей в морях и океанах, годичной периодичности осадконакопления некоторых озерных и ледниковых отложений и т. д. Од­нако ни один из перечисленных способов не дает достаточно надежных результатов, так как в большинстве случаев они основаны на процессах, протекающих с непостоянной скоростью в зависимости от места и времени.

Значительно достовернее радиоактивные методы, базирую­щиеся на способности изотопов некоторых элементов самопро­извольно распадаться, образуя при этом изотопы новых элементов. К таким неустойчивым (радиоактивным) элементам относятся: уран (U²³⁸ и U²³⁵), торий (Тh²³²), калий (К⁴⁰), рубидий (Rb⁸⁷), углерод  (С¹⁴)  и др. Радиоактивный распад протекает с постоянной скоростью и не зависит от внешних факторов (температуры, давления и т. п.). Поэтому радиоактивный распад может служить эталоном времени — радиоактивные изотопы могут являться точными индикаторами возраста тех геологических образований, в состав которых они входят.

Радиоактивные элементы содержатся во всех горных породах, хотя часто в весьма ничтожных количествах. В наибольшем количестве они встречаются в магматических горных породах.

В настоящее время для определения абсолютного возраста Земли и горных пород применяется целый ряд радиоактивных методов, из которых наиболее распространены свинцовый, гелиевый и аргоновый. Большое значение в последние годы приобретают также стронциевый и углеродный методы.

Свинцовый метод.

Данный метод основан на способности урана (U²³⁸ и U²³⁵) распадаться, образуя конечные устойчивые продукты — свинец и гелий. Возникающий при этом свинец отличается от обычного свинца атомным весом. Так, при распаде U²³⁸ образуется свинец с атомным весом 206 (Рb²⁰⁶), при распаде U²³⁵ — свинец с атомным весом 207 (Рb²⁰⁷), при распаде Тh (Тh²³²)—свинец с атомным весом 208 (Рb²⁰⁸). Скорость распада очень невелика. Так, например, высчитано, что при распаде 1 г урана в год получается 7,4 -10^-9 г уранового свинца. Зная скорость распада и процентное отношение радиоактивного свинца к урану или торию в составе горной породы, можно вычислить время, в течение которого происходил распад,    т. е. установить возраст породы.