<<
tagasi
STRATIGRAAFIA
JA GEOKRONOLOOGIA.
GEOKRONOLOOGILINE SKAALA.
May stratigraafiaseadus:
Korrelatsiooni kvaliteet on pöördvõrdelises seoses kontrolli võimalustega...
Bloch, A. (1993) Murphy seaduste täielik kogu. Detlar, Tallinn, 186 lk.
1. SISSEJUHATUSEKS
Aeg ning selle tajumine
teeb geoloogiast geoloogia ja geoloogist geoloogi. Erinevalt (paljudest) teistest
loodusteadusharudest, kus uuritavad nähtused toimuvad sekundimurdosade, loetud
minutite, tundide ja/või kuni aastate jooksul, on geoloogia uurimisobjektiks
reeglina protsessid, mis kestavad sadu, tuhandeid, miljoneid ja isegi miljardeid
aastaid.
Geoloogi jaoks tähendab mingi nähtus (pinnavorm, kivi, fossiil vms)
siin-ja-praegu ennekõike küsimust - kuidas see siia sai ja mis sellest edasi
saab...? Seepärast on vanuse/aja määramine üks olulisimaid geoloogia
probleeme ja alustugesid.
Valdavale osale meist on aeg
lineaarne ja katkematu voolus, mida saab mõõta ja liigestada/jagada osadeks.
Mis siis, et me teame juba 100 aastat, et aeg on tegelikult dimensioon
ning sugugi mitte absoluutne (Einsteini erirelatiivsusteooria, 1905!). Paraku on
aja ja ruumi nihked meile kättesaadavas/tajutavas universumis raskesti mõõdetavad
ja me võime suurimate probleemideta rahulduda newtonliku maailmapildiga...
Siiski, aja ja selle mõõtmise
suhtelisusest geoloogias ei pääse - nt. aeglustub Maa pöörlemisperiood mõni
tuhandik saja aasta kohta. Seepärast oli 500 Ma tagasi ööpäev vaid 20 tunni
pikkune ja sama aeglustumise tempo jätkudes on Maa ööpäev 200 Ma pärast ~25
tunni pikkune...
Aega, st mingite sündmuste
toimumishetke/vanust ja protsesside kestust saab mõõta kas otseselt või
kaudselt:
·
Otsene
vanuse määramine eeldab protsesside vahetut vaatlust, kuid see võib tugineda
ka näiteks ajaloolistele/kalendaarsetele allikatele. Nii on Plinius
Noorema kirjas Tacitusele kirjeldatud Vesuuvi purset aastal 79 AD, mis hävitas
Pompeji ja Herculanumi.... ning sellega on see konkreetne sündmus geoloogilises
mõttes väga täpselt dateeritud.
·
Geoloogilise
objekti/nähtuse kaudne vanus on määratud selle ruumiliste suhete ja/või
omaduste järgi. Ruumiline suhe väljendub nt. settekivimite lasuvus-suhetes ja
omadused nt. neis leiduvate fossiilide koosluse iseärasustes.
Kaudne vanus on määratletav kitsamalt kas:
(1) suhtelise vanusena, mis leitakse sündmuste/kivimikehade
ruumiliste suhete ja sellest tuletatud vanuselise järgnevuse alusel. Selliselt
järjestatud sündmuste järgi koostatakse suhteline
geoloogiline ajaskaala (vt. allpool) või
(2) absoluutse vanusena, mis leitakse
kivimi/mineraali omaduste määramisel. Kõige tuntumateks meetoditeks absoluutse vanuse
määramisel on mitmesugused radiomeetrilised meetodid, mis tuginevad
radioaktiivsete elementide/isotoopide lagunemisele. Muidugi on ka
otsene vanus absoluutne vanus (sensu stricto)
Geoloogilise vanuse määramisega tegeleb stratigraafia.
2. STRATIGRAAFIA JA SUHTELISE DATEERIMISE PRINTSIIBID
Etümoloogiliselt on sõnal stratigraafia kaks tüve: ladinakeelne
stratum - kiht ja kreekakeelne graphia kirjeldama. Seega on stratigraafia
geoloogia haru, mis kirjeldab ja süstematiseerib kivimikihte.
Definitsiooni kohaselt tegeleb stratigraafia maakoort moodustavate mistahes
(sette-, moonde või tard-) kivimkehade eristamise ja vanuselise järjestamise/korrastamisega
kaardistatavaiks või muidu eesmärgistatud üksusteks.
Stratigraafilisi üksusi võib
eraldada, so maakoort stratigraafiliselt liigestada mistahes tunnuse või
omaduse põhjal. Sealjuures on kõigele meetoditele ühiseks, ning seega
stratigraafiale ainuomasteks ülesanneteks:
(1) maakoore ruumilise ehituse näitamine (üksuste eraldamine, liigestamine)
antud tunnuse või omaduse järgi,
(2) eraldatud üksuste vanuseline korrastamine (järjestamine ja dateerimine).
Maakoore arengu kirjeldamiseks on vaja iga vaatlust
fikseerida tema asukoha ja vanuse järgi. Taustsüsteemist rääkides on vaja
seega näidata iga vaatluse ruumi ja aja koordinaadid.
Geoloogias on maakoore liigestamisel, kivimkehade ja sündmuste
tekke ja arengu kirjeldamisel traditsiooniliselt lähtutud nende ruumilistest
suhetest ehk kivimite otsestest vaatlustest. Vaatlusega selgitatav
kivimikehade suhteline vanus määratakse kuue stratigraafilise
printsiibi/meetodi abil: superpositsiooni printsiip, algse
horisontaalse lasuvuse printsiip, lateraalse (pindalalise) pidevuse
printsiip, põiksete suhete meetod, suletiste/võõrkehade meetod
ja paleontoloogiline meetod.
1) Kui tunnistada, et iga kiht tekib horisontaalse
kehana, siis iga lasuv kiht on lamava suhtes hilisema tekkega...
Selle stratigraafia "nurgakivi",
mis tuletab kivimite ruumilistest suhetest nende ajalised
(vanus-)suhted sõnastas juba 1669 a. Taani õpetlane Nicolaus Steno (Niels
Stensen) ning seda seadust tuntakse superpositsiooni printsiibina.
Superpositsiooni printsiip järjestab vanuseliselt
mistahes kihid või kivimkehad nende vaadeldavate lasuvus-suhete järgi. Rangelt
võetuna teeb ta seda siiski ainult ühel sihil mida nimetatakse ideaalläbilõikeks.
Tegelik (geoloogiline) läbilõige on ideaalläbilõike sihil vaadeldud kihtide
järjestus. Iga geoloogiline läbilõige kirjeldab
seega teda koostavate kihtide ja neis sisalduvate sündmuste ruumilist järgnevust,
millest otseselt tuletatakse nende ajalised suhted -
noorem,
vanem, üheaegne.
2) algse
horisontaalse lasuvuse printsiip väidab,
et gravitatsiooniliselt nt. vees settinud osakesed ladestuvad horisontaalsete
kihtidena. Seega, kui läbilõikes on tegemist tugevalt
kallutatud/ümberpööratud kihtidega, siis on see toimunud peale nende kihtide
moodustumist ja kivistumist.
3) pindalalise pidevuse printsiip
- settekiht ulatub pidevana lateraalselt igas suunas kuni väljakiildumiseni või
põikse kontaktini settebasseini äärel. Selle printsiibi järgimisel tuleb
kindalasti arvestada kihi pidevust ja muutlikkust mikro- ja makrotasandil.
4) põiksete
suhete meetod - horisontaal-lasuvuses kihte
(ka kallutatud läbilõigetes) lõikavad murrangud, intrusioonid (nt daik'id) on
nooremad kui vastavad ümbriskivimid. Raskem on määrata samuti
horisontaal-lasuvusega sille ja laavavoole/katteid, kuid siin on võimalik jälgida
mitmeid magma või laava kuumusest põhjustatud sekundaarseid muutusi ümbriskivimites.
5) suletiste meetod - mingis settekihis leiduvad
kivimite tükid(fragmendid) ja/või suletised on vanemad kui vaadeldav
settekiht. Selliselt on võimalik määrata samuti intrusioonide ja neid ümbritsevate
settekivimite vanuselisi suhteid. Nt. kuna laiguti Soomes säilinud
Proteorozoikumi ealised Jotniumi liivakivid sisaldavad rabakivi plutoonidest
erodeeritud kivimitükke, siis võib väita, et need liivakivid on nooremad kui
rabakivide plutoonid, mis moodustusid u. 1.4-1.7 Ga tagasi. NB! rabakivid
moodustuvad magma aeglasel tardumisel u. 1.5-2 km sügavusel maakoores ... st.
Jotniumi liivakivide moodustumise ajaks oli erosioonisügavuse ulatus juba vähemalt
1.5 km ...
6) paleontoloogiline meetod. Stratigraafia alguspäevil 17. sajandil peeti igat
ruumiliselt pidevat kihti iseenesestmõistetavalt ka üheaegseks, teisisõnu,
kihtide superpositsiooni loeti piiramatult kehtivaks. Niisuguse lähenemise
heaks näiteks on inglise mäeinseneri W. Smithi reegel (protseduur),
mille kohaselt on igal kihil ainult temale omased
kivistised nn juhtkivistised (index fossils), millede
püsiv järjestus mistahes läbilõikes lubab neid sisaldavaid kihte
vanuseliselt korrastada.
Smith koostas geoloogilisi kaarte, näidates kivimite
(kihtide) levikut nende vanuse pro fossiilide koosluste järgi. Smithi
protseduur on üks levinuim stratigraafilise korrelatsiooni meetodeid,
mis väidab et sarnaste fossiilide leidmine näitab neid sisaldavate kihtide üheaegsust.
Paleontoloogiline meetod lähtub organismide evolutsiooni
(ajalise järgnevuse) kordumatusest. Teda
piiravaks asjaoluks on taksonite ruumilise leviku lõplikus. Nii koosneb mistahes organismide kooslus, üheltpoolt, ühel ja samal arenguloolisel tasemel
ja, teisalt, ainult neile sobivas keskkonnas (biogeograafilises ja ökoloogilises
mõttes) elavatest liikidest (taksonitest). Seepärast ei saa sarnaste fossiilide
leidumist (samade liikide kooslust) eripaikseis läbilõigetes kasutada ainult
üheaegsuse näiduna - sarnaste liikide kogum võib olla tingitud hoopis mingi
spetsiifilise keskkonna (biotoobi) olemasolust.
Biotoobid, mis on
(vastupidiselt evolutsioonile) ajas korduvad, ei saa ka olla seega heaks (kui üldse)
kivimite üheaegsuse näitajaks. Et niisugused asjaolud võivad olla tõepoolest
arvestatavad, tasub võrrelda tänapäeva (so vaieldamatult üheaegset)
Austraalia faunat Euroopa omaga, või merelisi kooslusi maismaa omadega,
milliseid nende erineva loomastiku-taimestiku järgi iga stratigraaf loeks
Smithi reeglit järgides eriaegseiks. Smithi protseduuri põhiideed - sarnasus näitab
üheaegsust - kritiseeriti juba tema kasutamise algusest peale (nt Huxley sõnastatud homotaksis - fossiilide sama järjestus ei näita
tingimatut vastavate kihtide üheaegsust). Seepärast on fossiilide (paleontoloogilise meetodi) kasutamine
kivimite vanussuhete kindlakstegemisel loetud üksmeelselt komplitseeritumaks
kui esialgu näis.
3. STRATIGRAAFILINE KORRELATSIOON JA PÕIKSUSED
Erinevates läbilõigetes vaadeldud kihtide põhjal tuleb teha järeldusi
nendevahelise ruumi ehituse kohta - näiteks, ühes läbilõikes kindlakstehtud
kihi jätkumisest teises või samuti eripaiksetes läbilõigetes vaadeldud
kihtide ajalistest (vanus-)suhetest.
·
Protseduuri, mis seab
vastavusse kaks või enamat läbilõiget nii, et selgitab nendevahelise ruumi
ehk maakoore ehitust, nimetatakse stratigraafiliseks
korrelatsiooniks ehk rööbistamiseks
Stratigraafiline korrelatsioon peab andma vastuse kahele põhiküsimusele:
(1) missugused eripaiksetes läbilõigetes vaadeldud kihid on jätkuvad, so
moodustavad sama kihi?
(2) missugused eripaiksetes läbilõigetes jälgitud kihtidest on üheaegsed,
vanemad või nooremad üksteise suhtes ehk missugused on nende vanussuhted?
Nendele küsimustele vastates liigestame uuritava
kompleksi (maakoore) ühtset sisu (koostist) omavaiks ja personifitseeritud (oma
nime kandvaiks) stratigraafilisteks üksusteks ehk stratoonideks.
Erinevate läbilõigete rööbistamiseks kasutatakse kõiki
ülaltoodud läbilõigede liigestamise meetodeid/printsiipe ning sarnase
suhtelise positsiooni, koostise ja/või fossiilide kooslusega kihte loetakse samavanuseliseks
ning rööbistatavateks.
Läbilõigete korrelleerimisel tuleb paraku arvestada läbilõigete lünklikkusega.
Looduslikud läbilõiked on väheste eranditega (nt ookeanide süvameresetted)
peaaegu alati suuremal või vähemal määral mittepidevad ehk lünklikud.
Piirpind e katkestuspind kahe (sette-)kivimikeha vahel võib tähistada
settimise katkemist sekunditeks, kümneteks aastateks või isegi sadadeks
miljoniteks aastateks.
Katkestuspind eraldab vanemat kivimikihti nooremast ja see
tähistab kas settimise katkemist või erosiooni. Seda vahemiku/perioodi, mis
eraldab ajaliselt kahte kivimikeha nimetatakse lüngaks (settelünk). Katkestusi
on kolme tüüpi:
·
tasapõiksus (disconformity) - tasaparalleelne erosioonipind või
settimise katkestus vanema ja noorema kihi vahel. Sellised tasapõiksed
katkestuspinnad on tihti väga sarnased tavalistele kihipindadele (nt. põimjaskihiliste
seeriate piirpinnad) ning nende äratundmine on sageli raske.
·
nurkpõiksus (angular unconformity) - erosiooniline katkestuspind
vanema kallutatud ja/või kurrutatud kompleksi ja sellele settinud noorema
kihi(kihtide) vahel. Lasuvad nooremad kihid võib olla kas horisontaallasumusega
või ka kallutatud.
·
basaalpõiksus (nonconformity) - mittepõiksus on erosiooniline piirpind
tardkivimi intrusiooni(-de)/moondekivimite ja lasuvate settekivimite vahel.
4. STRATIGRAAFILISED ÜKSUSED
Sarnaste iseloomulike tunnuste ja omadustega kivimikihte liigestatakse stratigraafilisteks
üksusteks. Näiteks, kivimtüüpide järgi tehtud liigestus annab litostratigraafilised
üksused ehk litostratoonid. Niisugusteks üksusteks on kiht (Bed
inglise keeles), kihistik (Member), kihistu (Formation)
ja kihtkond (Group).
Peale selle võib nt. seismiliste lainete käitumise
alusel eristada läbilõigetes seismostratigraafilised üksused;
mingi keemilise komponendi alusel kemostratigraafilised üksused;
kivimite magnetiliste omaduste alusel magnetostratigraafilised üksused;
settekomplekside tekkeseoste analüüsi alusel järjendstratigraafilised
üksused jn jn. Ühtede ja samade fossiilide (fossilide koosluste) sisaldus
kivimeis on aluseks niisuguste kivimite eraldamisele ja nimetamisele (stratigraafilisele
liigestamisele) omaette biostratigraafilisteks üksusteks ehk biostratoonideks.
Selliseid erinevate stratoonide klasse on praeguseks ajaks kasutusel ligi kümmekond.
NB! liigestus lito-, bio-, seismo- jn. stratoonideks ei näita
veel täpselt ja korrektselt kivimite vanussuhteid ning see on on näitavad
ainult vahend maakore ehituse ühesuguseks kirjeldamiseks vastavalt valitud
tunnusele.
Tabel 1. Levinumad stratigraafilise klassifikatsiooni üksuste
kategooriad ja üksused (vt. lähemalt ja detailsemalt http://www.stratigraphy.org)
|
Stratigraafiline kategooria |
Üksus/termin |
Inglise keelne termin |
||
|
Litostratigraafia |
kihtkond |
Group |
||
|
kihistu |
Formation |
|||
|
kihistik |
Member |
|||
|
kiht(kihid), (laava-)vool(-ud) |
Bed(s), Flow(s) |
|||
|
Biostratigraafia |
biotsoon |
Biozone |
||
|
Magnetostratigraafia |
polaarsuse epohh |
Polarity zone |
||
|
Järjendstratigraafia |
sekvents |
Sequence |
||
|
parasekvents |
Parasequence |
|||
|
süsteemikulg |
System tract |
|||
|
Kronostratigraafia |
Kronostratigraafiline üksus |
Geokronoloogiline vaste |
||
|
ladem |
Eonothem |
eoon |
Eon |
|
|
ladekond |
Erathem |
aegkond |
Era |
|
|
ladestu |
System |
ajastu |
Period |
|
|
ladestik |
Series |
ajastik |
Epoch |
|
|
lade |
Stage |
iga |
Age |
|
|
alam-lade |
Substage |
alam-iga (ka iga) |
Subage (Age) |
|
|
(kronotsoon) |
(Chronosone) |
(aeg) |
(Chron) |
|
5. GEOKRONOLOOGIA
Teisele stratigraafilise korrelatsiooni põhiküsimusele
vastamisega tegeleb geokronoloogia e geoloogiline ajaarvamine ning
selle osaks on kivimkehade (kihtide) vanuse selgitamine.
Kivimite mistahes vanussuhete (eriti aga üheaegsuse)
selgitamine kujutab endast nende vanuse määramist (dateerimist) mingi
ajaskaala abil ja alles siis nende ühendamist stratigraafilise korrelatsiooni
abil kronostratoonidesse. Üheks selliseks maakoore liigestamist võimaldavaks
ajaskaalaks on geokronoloogiline skaala või tabel.
Selle tabeli eelkäijaks (kujundamise aluseks) olid kindla paleontoloogilise
iseloomustusega kihid. Viimased eraldati Smithi protseduuri silmas
pidades ja neid võib vaadelda biostratigraafiliste üksustena.
Oma algse stratigraafilise (kivimilise) päritolu tõttu
iseloomustavad geokronoloogilise skaala üksused küll hästi maakoore
erinevaid, üksteisele järgnenud etappe, kuid nad pole kaugeltki ühesuguse
pikkuse (kestvusega). Seepärast nimetamegi neid üksusteks aga mitte ühikuiks.
Võib öelda, et geokronoloogiline skaala koosneb erineva
pikkusega, nimelistest ajalõikudest, mis standardiseerituina peavad järgnema
üksteisele lünkade ja kattumisteta. Geokronoloogiline skaala on näide
ordinaalseist (järjestikulistes) skaaladest, mis näitab ainult nn suhtelist
ehk geoloogilist aega.
Alates 20. sajandi algusest on tekkinud võimalus dateerida kivimeid ka füüsikalisi
meetodeid kasutades. Füüsikaliste
meetoditega (nt. radioaktiivsete elementide lagunemisel põhinevad
meetodid) määratakse kivimite/sündmuste absoluutne vanus, mis on alus
järjestikulise skaala sidumiseks regulaarse ehk kalendaarse
ajaskaalaga.
Geokronoloogilise skaala põhiüksuseks on ajastu, millistest igaüks
jaotatakse 2-5 ajastikuks. Ajastike jagunemist igadeks, millede
arv igas ajastikus võib olla väga erinev, pole siintoodud geokronoloogilisel
tabelil iga kord näidatud. Ajastuid rühmitatakse aegkondadeks, millised
omakorda moodustavad eoone. Iga nimetatud üksuste kategooria kujutab
endast vanusvahemikku, millede piiride füüsikaline vanus on lisatud tabelil
toodud miljonites aastates. Neist arvudest selgub toodud üksuste erinev kestus.
Kivimid, millede vanus jääb ühe või teise geokronoloogilise üksuse
piiresse, loetakse ühevanuselisteks ja nad moodustavad kronostratoone alljärgneva
vastavuse kohaselt: mingi eooni vanusega kivimid moodustavad lademi,
aegkonna vanus annab ladekonna, ajastu omakorda ladestu, ajastik ladestiku
ja iga lademe.
Geokronoloogiliste ja neile vastavate kronostratigraafiliste üksuste vahel vahe
tegemine on oluline geoloogiliste sündmuste korrektsel kirjeldamisel. Nii räägime,
et dinosaurused elasid Juura ajastul,
kuid neid kui kivistisi leitakse Juura ladestust.
Kindel see, et on kaunikesti raske ette kujutada kuidas dinosaurused võinuks
elada Juura ladestus st. Juura aegsete setete sees! Kui nad just vihmaussid ei
olnud...
5.1 Absoluutse vanuse dateerimine
Absoluutse vanuse dateerimiseks võib kasutada väga paljusid regulaarseid (st.
kontrollitava ja/või konstantse kiirusega) looduslike protsesse nagu
radioaktiivsete elementide lagunemine, luminesesntsmeetodid,
bioloogilis-keemilised reaktsioonid jn... Neist tuntuimad on radioaktiivsete
isotoopide meetodid. Need tuginevad esialgse
ebastabiilse e. radioaktiivse elemendi ja selle (aatomituuma) spontaansel
lagunemisel tekkiva(-te) uute elementide sisalduse määramisele. Eeldades,
et uuritav objekt (mineraal) sisaldas tekkimise momendil ainult esialgset
radioaktiivset elementi ning teades selle elemendi aatomituumade lagunemise
kiirust (poolestusaega) on võimalik leida algelemendi ja tekkinud (nn tütar-elemendi)
suhte kaudu selle objekti tekkimisest möödunud aega (vanust).
Reeglina on klassikalised isotoop-meetodid hästi kasutatavad tardkivimite
dateerimiseks. Tardkivimid, mis tekkivad geoloogilises mõttes lühikese aja
jooksul ja hästi kontrollitavates tingimustes, sisaldavad mitmeid mineraale
mille koostises on dateerimiseks sobilike radioaktiivseid elemente nagu nt. 238/235U,
40K, 87Rb.
Settkivimite absoluutse vanuse määramine on palju keerulisem või otseselt üldse
võimatu, sest reeglina sisaldavad need mitmesuguseid vanemaid purdosakesi ja/või
koosnevad mineraalidest, mis ei sisalda radioaktiivseid elemente (nt.
karbonaatsed setted). Siiski on neis mõnikord üksikuid mineraale (nt.
settimise käigus tekkiv roheline savimineraal glaukoniit) või vulkaanilise
tuha kihte, millede isotoopdateerimine lubab hinnata ka ümbritsevate setet
vanust.
Tuntuimateks kivimite isotoop-dateerimise meetoditeks
on U/Pb (ka Th/Pb), K/Ar ja Rb/Sr meetodid.
238/235U ja 232Th lagunemine on mitmeastmeline ja selle lõpp-produktiks
on vastavalt stabiilsed 206,207,208Pb isotoobid. 238U
lagunemine läbib seejuures näiteks 13 vaheastet (elementi) ja 235U
lagunemine 12 ebastabiilset vaheelementi. Seevastu 87Rb laguneb
stabiilseks 87Sr isotoobiks üheastmeliselt ja 40K laguneb
üheastmeliselt (kuid mitme erineva mehhanismiga) 40Ca ja 40Ar isotoobiks. Kuna
selliselt tekkivat 40Ca-t ei ole võimalik eristada looduslikust (abs.
valdavast) 40Ca isotoobist, siis on dateerimiseks kasutatav ainult K/Ar
lagunemine.
U/Pb, Th/Pb ja Rb/Sr dateerimismeetodid ei ole kasutatavad (praktiliselt) <2
Ma vanuseliste proovide vanuse määramiseks, kuid need on asendamatud ja täpseimad
nt. Maa vanimate kivimite dateerimiseks. K/Ar meetodiga on võimalik
praktiliselt/usaldusväärselt dateerida >100 000 a vanuselisi proove.
Lähimast geoloogilisest/arheoloogilisest minevikust pärinevate orgaanilise
ainese sisaldusega objektide dateerimiseks kasutatakse väga laialdaselt radiosüsiniku
ehk 14C meetodit. Erinevalt teistest radioaktiivsetest
isotoopidest, millede sisaldus looduses (va tuumasünteesireaktorid) järkjärguliselt
kahaneb, toimub 14C pidev taastootmine Maa atmosfääris külluslikult
leiduva lämmastiku (14N) pommitamisel kosmilise kiirgusega.
Selliselt tekkiv 14C oksüdeerub kiiresti CO2-ks
ja seguneb üldise atmosfääri-biosfääri-hüdrosfääri süsinikuringega.
Normaaltingimustes on atmosfääris ja elusorganismides leiduva 14C
hulk tasakaalus ning kui organismide suremisel katkeb C taastootmine/vahetus
organismi ja ümbritseva süsinikuringe vahel siis hakkab organismides leiduva 14C
hulk vastavalt selle lagunemisele kahanema. Kuna 14C lagunemise
kiirus on teda (poolestusaeg 5730±40 a), siis saab 14C ja tavalise
(stabiilse 12/13C) suhte kaudu leida objekti vanust. Radiosüsiniku
meetodiga saab dateerida puitu, turvast, luid (sh. hambaid), kodasid, koralle
jn…vahemikus 300 – 70 000 a. Objektide vanus antakse radiosüsiniku aastates
(X±Y 14C aastat BP) enne kaasaega (BP – Before Present).
Kokkuleppeliselt on dateerimisel “kaasajaks” aasta 1950 AD.
Dateerimisel määratav 14C aasta ei võrdu
kalendriaastaga. Selle põhjuseks on 14C moodustumise sõltuvus
nt. kosmilise kiirguse intensiivsuse muutumisest, tuumakatsetustest jn. Radiosüsiniku
aastad kalibreeritakse kalendriaastateks dendrokronoloogiliste standarditega,
mis koostatakse 14C
dateeritud puurõngaste skaala abil. Kalibreeritud vanus esitatakse kujul
X±Y cal 14C a. BP. Radiosüsiniku dateerimistäpsus antakse 1-sigma
tasemel. St. 14C vanus 1000±100 aastat tähendab, et 68% tõenäosusega on
objekti vanus 900 ja 1100 aasta vahel ja 95% tõenäosusega on objekti vanus 800
kuni 1200 aastat BP (NB! selline lähenemine kehtib enamuse isotoopdateeringute kohta).
5.2 Geokronoloogiline skaala.
Geokronoloogilne skaala
liigestab Maa ~4.6 miljardili aastase ajaloo (väga erineva pikkusega) üksusteks.
Geokronoloogiline skaala ei ole
tekkinud ühekorraga, vaid on kujunenud paljude uurijate koostööna mitme
sajandi vältel ja on pidevas muutumises praegugi...
Geokronoloogiline skaala on
evolutsioneeruv. Koos teaduse arenguga on
tekkinud ja kadunud selle üksused, muutunud on liigestuse põhimõtted, kuid skaala on
muutunud pidevalt täpsemaks.
Rahvusvahelise geokronoloogilise
skaala koostamise probleemidega tegeleb vastav organisatsioon, mis on UNESCO
juures asuv Rahvusvahelise
Geoloogiateaduste Liidu (IUGS) Stratigraafia Komisjon. Selle koduleheküljel avaldatud geokronoloogiline skaala seisuga veebruar, 2004 (http://www.stratigraphy.org/cheu.pdf)
on ka siintoodud lihtsustatud ja üksikutes osadest täiendatud geokronoloogilise skaala aluseks.
Eestis tegeleb stratigraafia küsimustega
Eesti Geoloogia Seltsi (EGEOS) juures asuv
Eesti
Stratigraafia Komisjon, mille soovitustest lähtuvalt on koostatud ka juuresasuv skeem
ja selle kirjutusviis. Vaata lähemalt eestindatud
stratigraafilisi skeeme aadressil
http://www.gi.ee/ESK
Tabel 2. Geokronloogiline skaala
(üksuste juures on näidatud nende alumise piiri vanus)
|
EOON |
AEGKOND |
AJASTU |
AJASTIK |
VANUS, Ma |
|
F
a
n
e
r
o
s
o
i
k
u
m |
Kainosoikum |
Kvaternaar |
Holotseen |
0.01 |
|
Pleistotseen |
1.806 |
|||
|
Neogeen |
Pliotseen |
5.33 |
||
|
Miotseen |
23.03 |
|||
|
Paleogeen |
Oligotseen |
33.9 |
||
|
Eotseen |
55.8 |
|||
|
Paleotseen |
65.5 |
|||
|
Mesosoikum |
Kriit |
Hilis-Kriit |
99.6 |
|
|
Vara-Kriit |
145.5 |
|||
|
Juura |
Hilis-Juura |
161.2 |
||
|
Kesk-Juura |
175.6 |
|||
|
Vara-Juura |
199.6 |
|||
|
Triias |
Hilis-Triias |
228.0 |
||
|
Kesk-Triias |
245.0 |
|||
|
Vara-Triias |
|
|||
|
Paleosoikum |
Perm |
Loping |
260.4 |
|
|
Guadalup |
270.6 |
|||
|
Cisural |
299.0 |
|||
|
Karbon |
||||
|
Pennsylvania |
318.1 |
|||
|
Mississippi |
359.2 |
|||
|
Devon |
Hilis-Devon |
|
||
|
Kesk-Devon |
397.5 |
|||
|
Vara-Devon |
416.0 |
|||
|
Silur |
Pridoli |
418.7 |
||
|
Ludlow |
422.9 |
|||
|
Wenlock |
428.2 |
|||
|
Llandovery |
|
|||
|
Ordoviitsium |
Hilis-Ordoviitsium |
|
||
|
Kesk-Ordoviitsium
|
|
|||
|
Vara-Ordoviitsium
|
488.3 |
|||
|
Kambrium |
Furong |
501 |
||
|
Kesk-Kambrium
|
513 |
|||
|
Vara-Kambrium
|
542 |
|||
|
P |
Neoproterosoikum*,** |
1000 |
||
|
Mesoproterosoikum* |
1600 |
|||
|
Paleoproterosoikum* |
2500 |
|||
|
A |
Neoarhaikum |
2800 |
||
|
Mesoarhaikum |
3200 |
|||
|
Paleoarhaikum |
3600 |
|||
|
Eoarhaikum |
|
|||
* Neo-, Meso- ja Paloarhaikum jagunevad edasi ka
ajastuteks (vt. http://www.stratigraphy.org
ja www.gi.ee/ESK)
** Neoproterosoikumi noorimat osa nimetatakse
Ediacara (~630-542 Ma) ajastuks, millele
vastavaid settekivimeid Ida-Euroopa ja Siberi platvormi piires nimetatakse
traditsiooniliselt ka Vendi
kompleksiks
Madis Rubel ja Kalle Kirsimäe (Leho Ainsaare
ja Igor Tuulingu kaasabil)