روش های دیگر تعیین سن سنگها

روش روبیدیم _ استرانسیوم

روبیدیم از گروه IA جدول تناوبی است, شعاع یونی این عنصر در حدود پتاسیم است, لذا به جای پتاسیم در ساختمان کانیهای حاوی K نظیر بیوتیت، فلوگوپیت، مسکویت، هورنبلند، ارتوکلاز، میکروکلین، سیلویت و کارنالیت جانشین میشود.

استرانسیوم از گروه IIA جدول تناوبی عناصر است و شعاع یونی آن کمی بیشتر از کلسیم است و در ساختمان کانیهای حاوی کلسیم که عدد کئوردیناسیون آن برابر 8 است جانشین میشود. نظیر پلاژیوکلاز, آپاتیت, آراگونیت, کلسیت و غیره.

روبیدیم دارای دو ایزوتوپ ⁸⁷Rb و ⁸⁵Rb است. ⁸⁷Rb ناپایدار است و با گذشت زمان تجزیه رادیواکتیو، آن را به ⁸⁷Sr  با نیمه عمری بالغ بر 47 میلیارد سال تبدیل می‌کند. و استرانسیم دارای چهار ایزوتوپ ⁸⁸Sr، ⁸⁷Sr، ⁸⁶Sr و ⁸⁴Sr است.

روش Sr _ Rb میتواند برای تعیین سن کانیهایی مانند مسکویت، بیوتیت و همه نوع فلدسپاتهای پتاسیم دار از جمله ارتوکلاز و میکروکلین که سنگهای آذرین را تشکیل میدهند، مورد استفاده قرار گیرد. اما کانی هورنبلند مناسب نیست زیرا شامل مقدار کمی روبیدیوم میباشد. در ضمن تعیین سن گلوکونیت نیز با این روش انجام شده است.

تعیین سن به روش Sr _ Rb میتواند روی نمونه های کامل سنگ بدون تجزیه شدن کانی آن انجام شود. این عمل بخصوص در مورد سنگهای دگرگونی و آذرینی که از نظر وجود فلدسپاتهای پتاسیم دار و کانیهای میکادار مانند گرانیت و گنیس غنی می باشند، صورت می گیرد. در صورتی که بقیه سنگهای آذرین و دگرگونی اغلب نامناسب هستند.

نسبت ⁸⁶Sr/⁸⁷Sr در سنگهای مختلف به تاریخ قبل از تبلور سنگ و بخصوص به سن و نسبت Rb/Sr ناحیه منشا آن بستگی دارد. در مورد بسیاری از سنگهای آذرین که از منابع عمیق در پوسته پایینی یا گوشته فوقانی هستند، نسبت ⁸⁶Sr/⁸⁷Sr از حداقل حدود 700/0 الی 715/0 تغییر میکند که برای سنگهای دگرگونی با تاریخ تبلور طولانی پوسته و نسبتهای تقریبا بالای Rb/Sr  میتواند بیشتر باشد. نسبت ⁸⁶Sr/⁸⁷Sr که عموما به عنوان نسبت ایزوتوپ استرونسییم اولیه یاد میشود، یک پارامتر مهم برای مطالعه ناحیه اصلی سنگهای آذرین میباشد.

با این حال کاربرد روش روبیدیم کمتر از پتاسیم می‌باشد. و این روش در تعیین سن سنگهایی سودمند است که سنشان 3 میلیون سال است.

 

روش اورانیم ، سرب و توریم ، سرب

تغییر و تبدیل اورانیوم به سرب مثالی خوبی است از تبدیل یک عنصر رادیواکتیو ²³⁸U به ²⁰⁶Pb با داشتن نیمه عمری برابر 4.53x10⁹ سال ²³⁵U .نیز تخریب شده و یه ²⁰⁷Pb با داشتن نیمه عمری برابر 73 میلیون سال و توریوم 232 به سرب207  با نیمه عمری تقریبا برابر با 13.39x10⁹ سال تبدیل می‌گردد. این روش موفقیت آمیزترین روشی است که سن مواد دارای صد میلیون سال تا پنج میلیارد سال را مشخص می‌کند.

 

استفاده از ایزوتوپهای ²³⁰Th و ²³¹Pa

²³⁰Thحاصل تخریب ²³⁸U است و نیمه عمرش 75000 سال است ²³¹Pa .یک فرآورده از سری تخریبی ²³⁵U است و نیمه عمر آن 34000 سال میباشد و این دو عنصر که در رسوبات کف دریا یافت می‌شوند، می‌توانند از طریق مغزه گیری بالا آورده شده و با مقادیر ایزوتوپیک در لایه‌های سطحی مقایسه و جهت تعیین لایه‌های رسوبی استفاده شوند.

 

روش فلوئور

روشی است که گر چه قدیمی به نظر می‌رسد، ولی با توجه به اینکه مقدار فلوئور موجود در استخوانهای فسیل مهره داران با قدمت آنها رابطه مستقیم دارد، در تعیین سن زمینهای با فسیل مهره داران کواترنری بکار برده می‌شود، ولی باید دانست که افزایش مقدار فلوئور در اسکلت و استخوانهای فسیل بستگی به ماهیت شیمیایی در برگیرنده این فسیلها نیز دارد و روش چندان دقیقی به نظر نمی‌رسد.

 

روش آمینو اسیدها

در این روش می‌توان با محاسبه نسبت آمینو اسیدهای D (راست گرد) به آمینو اسیدهای نوع L (چیگرد) در فسیلهای کواترنری (استخوان مهره داران و صدفها) تعیین سن نمود. در طی بررسی و مطالعات دهه 1970مشخص شد که با کاربرد عملی فرآیند آمینو اسید و راسمیزیشن (racemization) می‌توان سن بقایای اسکلتی فسیل شده را به دقت مشخص کرد. در پروتئین موجودات زنده نسبت اسیدهای آمینه نوع L صد در صد می‌باشد.

پس از مرگ جاندار طی فرآیند راسمیزیشن، آمینو اسیدهای نوع L به نوع D تبدیل میشود. نسبت نوعD  به نوع L در باقیمانده‌های اسکلتی با گذشت زمان افزایش پیدا می‌کند تا نسبت L/D برابر 1 گردد. اما بر خلاف روشهای تجزیه و تخریب رادیو متریک نسبت L/D قابل برگشت است.

بهر حال با محاسبه با این نسبت نیز می‌توان سن نمونه را تعیین کرد. در این روش مقادیر جزیی از نمونه را باید بکار گرفت. این روش در تعین فسیلهای انسانی اولیه و آثار دریایی باقیمانده از چند هزار سال اخیر کاربرد فراوانی دارد.