تعیین سن با استفاده از روش لومینسانس (پديده نورافشانى جسمى پس از قرار گرفتن درمعرض تابش اشعه)

دانشمندان شمال آمریکا اولین بار در سال 1950 با استفاده از روش لومینسانس کانیهای سنگی را تعیین سن نمودند. و در دانشگاه آکسفورد انگلستان در سالهای 1960 تا 1970 این روش به صورت پیشرفته انجام شد. در سال 1985 نیز با استفاده از یک روش مشابه با این روش و استفاده از اشعه لیزر سن رسوبات زمین تعیین شد.

روش های لومینسانس چگونه کار می کند؟

ساختارهای میکروسکوپی مانند شبه کانیها و سرامیکها انرژی های هسته ای رادیواکتیو را به دام می اندازند. بیشتر این انرژی ها توسط گرما آزاد می شود، اما بعضی مواقع این انرژی باعث تفکیک الکترونها از مولکولها کانیها و سرامیکها می شود. این انرژی بی هیچ عیبی و تمام و کمال در ساختارهای کانیها و سنگها ذخیره می شود. و با استفاده از دمای بیش از 500 درجه سانتیگراد این انرژی به دام افتاده آزاد می شود. بر اثر این آزاد شدن کانیها یک سری نور از حود ساطع می کنند که انرژی لومینسانس گرمایی نامیده می شود. وقتی که منبع انرژی اشعه لیزر به صورت مشابه برای ا#1578; شده اند اتفاق می افتد توسط فرایند لومینساس انرژی ذخیره شده و به دام افتاده الکترونها آزاد می شود و به تعیین سن توسط روش لومینسانس گرمایی کمک می کند. انرژی آزاد شده همراه با نور و گرما است . در آزمایشگاه می توانند این انرژی های آزاد شده را با استفاده از اشعه لیزر اندازه گیری نمایند. شدت پراش نوری که از این اجسام آزاد می شود به تعیین سن مواد قدیمی در آزمایشگاهها کمک می کند.

نمونه های لومینسانس چگونه فراوری و آماده می شود؟

این نمونه ها به صورت مصنوعی فراوری و آماده سازی می شوند. یکی از فاکتورهای اصلی برای آمادهسازی نمونه های لومینسانس تشعشعات هسته ای هم ارز de است که به صورت مصنوعی تعیین و اندازه گیری می شود و از طریق پرتودهی گرمایی و یا اشعه های لیزر به دست می آید. فاکتور بعدی مهم برای این منظور dr است که برای اندازه گیری رادیواکتیویته نمونه های دانه ای و رسوبات اطراف آنها است. برای تعیین سن نمونه ها کافی است این دو فاکتور ار به یکدیگر تفسیم نماییم و سن ماده مورد نظر خود را از این تقسیم مشخص کنیم. این روش قابل اجرا برای نمونه هایی است که سن آنها کمتر از صد سال تا چندین صدهزار سال است.

محدویتهای تعیین سن با استفاده از این روش

از این روش مستقیماً برای تعیین سن نمونه های سنگ و کانی و نمونه های سرامیکی استفاده می شود. این روش بهترین روش تعیین سن برای نمونه های گداخته و داغ در سرامیکها و ابسیدین ها و سنگهای آذرین و رسوبات مدفون شده می باشد.

تعیین سن با استفاده از آبپوشی ابسیدین

ابسیدین یا شیشه ولکانیکی، سنگ غنی از سیلیکاتی است که که به سرعت سرد شده است. اگرچه این سنگ ترکیب شیمیایی دقیقی ندارد اما سنگی است که بیش از 70 درصد سیلیس دارد. بشر از ابسیدین به عنوان ماده خام صنایع استفاده می کند. در سال 1948 دو زمین شناس به نامهای فردمن و رابرت اسمیت شروع به جستجو در باره تعیین سن توسط ابسیدین کردند. آنها روش تعیین سن با ابسیدین آبدار را در سال 1960 به دنیا ارائه دادند. تعیین سن به ابسیدین به دو روش استفاده می شود. روش تعیین سن نسبی برای مواد که فقط نسبت به مواد دیگر قدیم تر بودن و یا جدیدتر بودن آن را بیان می کند و روش تعیین سن مطلق که زمان دقیق ماده مورد نظر را می دهد. انتخاب زمان مطلق و یا نسبی بستگی به شرایط محیطی مانند درجه حرارت خاک و رطوبت نسبی خاک دارد.

فرایند هیدارته شدن ابسیدین چگونه انجام می شود؟

تعیین سن با روش ابسیدین آبدار با استفاده از سطوح تازه ابسیدین که در ساخت ابزار به کار می رود و یا فرایند سنگ آتش زنه و یا سنگ فندک می باشد. ابسیدین حاوی 0.2 درصد آب است. وقتی قسمتی از ابسیدین شکسته شده در معرض اتمسفر هوا قرار می گیرد سطح آن شروع به تبدیل به شیشه می کند. مدت زمان این عمل در سازندهایی که آبدار هستند با افزایش عمق بیشتر می شود. فرایندهای هیدراته شدن شامل از سطح تازه ابسیدین تا آبدار کردن 3.5 درصد از این سنگ ادامه دارد. به این نقطه، نقطه اشباع یا سیر شدگی می گویند. ضخامت لایه هیدراته شده با استفاده از روشهای پتروگرافی و از زیر میکروسکوپ قابل اندازه گیری است. این فرایند فقط در قشر بیرونی ابسیدین وجود دارد. با استفاده از میزان و درصد هیدراته شدن ابسیدین می توان تعیین سن نمود.

عمل هیدراته شدن از زمانی شروع می شود که سطح سنگ بر اثر سرد شدن جریانهای لاوایی دارای شکستگی می شود. میزان ضخامت قشر بیرون هیدارته شده تابع زمان است. میزان هیدارته شدن به دو فاکتور درجه حرارت و ترکیب شیمیایی نمونه بستگی دارد. به همین دلیل باید موقعیتهای نمونه ها از لحاظ جغرافیایی و ترکیبات شیمیایی مشابه طبقه بندی شود. ابسیدین دارای اشکال مختلف آبدار شدن است. در شرایط مشابه درجه حرارت و رطوبت ابسیدین ممکن است زمان هیدراته شدن فرق کند و خیلی سریع و خیلی کند باشد. این فرایند توسط میزان هیدراته شدن و میزان آب درونی ابسیدین کنترل می شود. اگر آب در داخل حفره های داخلی ابسیدین به دام افتاده باشد زمان هیدارته شدن برای سنگهای مختلف متفاوت است.

محدودیتهای تعیین سن با روش هیدراته شدن ابسیدین

این روش دارای چند محدودیت برای تعیین سن می باشد که به قرار زیر است:

• میزان هیدراته شدن ابسیدین در سراسر جهان یکنواخت نیست. تغییرات موجود به درجه حرارت و مکانهای مختلف و زمان هیدراته شدن بستگی دارد. تاثیرات درجه حرارت به سختی سنجیده می شود. این تغییرات همچنین به ترکیب شیمیایی نمونه نیز بستگی دارد. رطوبت یکی دیگر از عواملی است که تعیین سن به آن بستگی دارد. رطوبت روی میزان هیدارته شدن تاثیر می گذارد و باعث تغییرات می شود. برای مطالعه این تغییرات باید منحنی های کالیبره شده را ترسیم نمود.

• از دیگر محدودیتهای این تکنیک چند بار استفاده کردن از این روش ابسیدین باعث خطا اطلاعاتی می شود. به عنوان مثال اگر شخصی از ابسیدین دانه ای برای تعیین سن استفاده کند و آن ابیسدین را دور بیاندازد اگر بعد از 100 سال شخص دیگری با همام تکه ابسیدین آزمایش تعیین سن را انجام دهد اطلاعات به دست آمده برای شخص دوم اشتباه خواهد بود و باید در این رابطه بسیار دقت نمود.

نظرات شما عزیزان:

نام :

آدرس ایمیل:

وب سایت/بلاگ :

متن پیام:

نظر خصوصی

 کد را وارد نمایید:

 

 

 

عکس شما

آپلود عکس دلخواه: