DSCN4060

METODY BADAN

v). minerałach ilastych zwietrzelin lub transportowane w postaci zawiesiny do zbibmików wodnych. W efekcie tor koncentruje się w detrytycznych osadach dennych, a uran w wodzie, skąd jest wytrącany chemicznie z węglanami lub wraz z nirnkpobierany przez organizmy i gromadzony w skorupkach wapiennych i rafacn koralowych. Po sedymentacji rozpoczyna się normalny proces rozpadu promieniotwórczego prowadzący do równowagi izotopowej, który można wykorzystać w datowaniu.

Uran i tor mogą być ponownie uruchomione podczas wietrzenia skal węglanowych. Podobnie jak poprzednio, tor zatrzymuje się w rezyduum ilastym lub jest transportowany w zawiesinie, a uran tworzy kompleksy rozpuszczalne w wodzie. Z wody może być wytrącany wraz z węglanami, w których występuje głównie w postaci jonu uranylowego UO|^ł i tworzy domieszki w kalcycie i aragonicie nacieków jaskiniowych czy martwic (J. Głazek, II. Hercman w: M.F. Pazdur, red. 1986b).

^ datowaniu osadów węglanowych — nacieków i raf koralowych najlepsze wyniki daje metoda ²³⁰Th/²³⁴U. Opiera się ona na założeniu, że osady węglanowe są w momencie osadzania pozbawione toru, a więc cały ²³⁰Th pochodzi z rozpadu uranu, przy czym częściowo bezpośrednio z występującego w nadmiarze ²³⁴U i częściowo z ²³⁸U, co w obliczeniach jest odpowiednio uwzględniane. Stosunek ilości ²³⁰Th do ²³⁴U jest więc miarą czasu. Okres połowicznego rozpadu ²³⁰Th wynosi 72500 lal, z czego wynika zasięg metody. Czas potrzebny do osiągnięcia równowagi promieniotwórczej wynosi 600 tys. lat, a praktyczne możliwości laboratoryjne limitują zasięg do 350 tys. lal. Najważniejszą przeszkodą w datowaniu są dotnieszki detrytycznego toru i niespełnienie warunku układu zamkniętego od mómenlu depozycji. Do datowania więc najlepiej nadają się czyste węglany, kąlcyt i aragonit, które nie uległy re-krystalizacji.jp

Przykładem zastosowania metody uranowo-torowej jest wydzielenie sześciu okresów tworzenia się nacieków jaskiniowych w głównych rejonach krasowych w Polsce (J. Głazek 1984, w: M.F. Pazdur, red.,1986b), a także odtworzenie zmian poziomu oceunów nu podstawie datowaniu raf. koralowych i nacieków zalanych przez morze (R.S. ł lurmon i in. 1977, ryc. 33.6V^>raz datowanie trawertynów stanowisku Verlesszóllós na Węgrzech (M. Pćcsj 1973)/ ^

(.pokrewne opisanej metodzie, lecz o mniejszym znaczeniu, są metody oparte na stosunku ²³¹ Pu/²³⁵U i ²³⁴U/²³⁸U (M. Doliński, K Różański w: M.F. Pazdur red. |986b). Podstawą metody ²³¹ Pa/²³⁵U jest brak równowagi spowodowany absorpcją protuktynu przez minerały ilaste, analogicznie jak w przypadku toru. Zasięg tej metody wynosi 100 150 lut, była ona stosowana do datowania skorupek mięczaków.

Metoda ²³⁴U/²³⁸U znalazła zastosowanie w datowaniu morskich węglanów. Punktem wyjścia jest stały stosunek między tymi izotopami w wodzie morskiej, a więc i początkowy w momencie powstawania osadu. W środowiskach kontynentalnych sprawa jest utrudniona, gdyż stosunek ten jest zmienny. Zasięg metody — I min lat.

Ryc. 33.6. Zestawienie datowań metodą uranową raf koralowych (/) i znajdujących się obecnie pod poziomem morza nacieków (2), ilustrujące wahania poziomu morza (wg R S Harmona 1980)

\

/' Procedura pomiarowa we Wszystkich trzech metodach polega na chemicznej vseparacji uranu i toru i na spektrometrycznym pomiarze aktywności wyseparo-wanych izotopów promieniotwórczych, przy jednoczesnej rejestracji widma mierzonych nuklidów. W pomiarach wykorzystuje się metodę rozcieńczenia izoto nowego    1

lata BP

Metoda potasowonargonowa. Metoda ta została opracowana na początku lat _ptych (J.F. Evernderri in. 1957, G.B. Dalrymple, M.A. Lanphere 1969). Opiera się ona na rozpadzie izotWm potasu ⁴⁰K, który zachodzi w dwojaki sposób: 80% izotopu potasu przez emisje cząstki P przekształca się w wapń ⁴⁰Ca, u około 11 % ulega przemianie polegającej na emisji neutrino, której towarzyszy promieniowanie y, i przekształceniu się\w argon ⁴⁰Ar. Obliczenie wieku na podstuwie radiogenicznego wapn& jest trudne, ze względu na bardzo częste występowanie wapnia w przyrodzie i możnli je stosować tylko w przypadku datowania mineralów-nie zawierających wajtnia innego pochodzenia. Głównym natomiast źródłem urgonu w skalach jest rozpad potasu, więc gaz len dobrze nadaje się do datowaniu.

Metoda ^4UK — ⁴⁰Ar najlepiej nadaje się do dutowania skul magmowych, metamorficznych, szkliw wulkanicznych i skal piroklastycznych. Minerały używane do dutowania muszą zawierać wystarczającą ilość potasu i charakteryzować się siatką krystaliczną zdolrią do zatrzymaniu radiogenicznego argonu. Warunek ten dobrze spełniają biotyt i niektóre skalenie.

W czasie wietrzenia potas bywa ługowany z minerałów, także argon, szczególnie w podwyższonej temperaturze, móże ulotnić się ze skały. W skałach osadowych trudno jest więc stosować metodę polasowo-urgonową, tym bardziej że zarówno potas, jak i argon mogą być obccii^ w minerałach detrytycznych różnego wieku, w minerałach powstałych w ozasie sedymentacji czy też