Jak se odhalí stáří hornin?
Lidé jsou odjakživa zvědaví. Chtějí vědět, odkud pocházejí, jak vznikl život nebo třeba jak vznikla naše planeta. Není tedy divu, že se odedávna vědci snaží zjistit, jak datovat ten či onen předmět nebo třeba jak zjistit stáří hornin pod našima nohama. Metod, jak určit stáří různých objektů, je hned několik.
Většinounejsou univerzální, ale poskytují nejlepší výsledky jen pro určité časové období. Některé metody se tedy hodí spíše pro určení nedávných jevů nebo pro datování poměrně nových předmětů - jiné se specializují na opravdu staré horniny nebo artefakty.
Zirkonové geologické hodiny
Co se týká geologie a určování stáří jednotlivých minerálů - je nejspíš neznámější metodou ta, která využívá vlastností zirkonu.
Zirkon je vlastně malý geologický archiv. Je to jeden z nejstarších minerálů. Na naší planetě se vyskytoval už před 4,4 miliardami let. Není ani příliš vzácný. V zemské kůře se nalézá v podobě krystalů, které jsou většinou menší než 1 mm.
Uvnitř krystalů zirkonu se nachází dvě různé komponenty, zirkonová a silikátová - co je ale daleko zajímavější, je jedna konkrétní příměs, kterou tvoří stopy relativně vzácného prvku - uranu. Právě on se stará o pomyslný tikot zirkonových hodin.
Uran je radioaktivní prvek. Postupně se rozpadá na lehčí prvky. Rozpad končí tvorbou některých z izotopů olova. Datování hornin se tedy zakládá na jednoduché úvaze. Při krystalizaci zirkonu bylo do jeho krystalické mřížky “uzavřeno” určité množství uranu.
Jakmile minerál dostal svou konečnou krystalickou podobu, nemohla se koncentrace uranu v jeho nitru dále měnit - uran v něm zůstal uzavřený. Za vzájemný poměr uranu a olova v minerálu pak byl té doby zodpovědný jen rozpad uranu na lehčí prvky. Uranu v minerálu ubývalo, zatímco některých izotopů olova naopak přibývalo. Poté, co se určí koncentrace uranu a olova, dá se vypočítat stáří krystalu
“Zirkonové hodiny” mohou logicky měřit stáří všech hornin, ve kterých se dají nalézt krystaly zirkonu. Nejlépe funguje metoda u opravdu hodně starých vzorků. Ukázalo se, že nejstarší z pozemských hornin jsou staré 4,4 miliardy let. Naopak mladší horniny se touto metodou dají datovat jen nepřesně. Je to logické. Čím mladší je krystal zirkonu, tím méně uranu se v něm rozpadlo a tím hůře se dá tato změna zjistit.
K čemu je to všechno dobré?
Datování hornin pomocí zirkonu pomohlo odhalit nejen nesprávnost teorie, podle které vznikla Země před šesti tisíci let, jak to tvrdí některé náboženské spolky. Podařilo se zjistit skutečné stáří Země - ale také například prehistorické proměny kontinentů.
Dnes už není tajemstvím, že jednotlivé zemské desky po povrchu naší planety prakticky “plavou”. Přitom se také srážejí nebo se rozpadají na menší části.
Místo, kde dnes žijeme, kdysi například přiléhalo k území dnešní severní Afriky.
Nejstarší části kontinentální pevniny se mimochodem nacházejí v Kanadě. Evropa je oproti ní velmi mladá. Zatímco se kanadské horniny datují na stáří kolem 4 miliard let, je hornina v Evropě stará jen asi 0,5 miliardy let.
Svědectví o minulosti minerálu
Uran se ale nehodí jen k určení stáří horniny. V jednotlivých minerálech se s jeho pomocí dá prozkoumat i jeho minulost - konkrétně teplota, kterou musel minerál snášet.
Uran je, jak už jsem zmínila, po krystalizaci minerálu pevně zabudován v jeho krystalické mřížce. Zatímco se uran rozpadá, způsobuje ve struktuře krystalu nepatrné škody a defekty. Tyto škody už dnes umí vědci objevit a prozkoumat je.
Čím víc takových defektů se v krystalu nachází, tím delší dobu musel krystal takové škody “sbírat” - tím starší by měl být.
Vysoká teplota přispívá k regeneraci krystalů. Minerály, které byly delší dobu nahřáty na vyšší teploty, mají “zdravější” a méně narušenou strukturu, ve které se dá nalézt daleko méně škod, způsobených rozpadem radioaktivních jader uranu. Může se dokonce stát, že tyto defekty působením vysoké teploty úplně zmizí - podobně jako když žehlíte kus látky.
Teploty, kterým byl krystal vystaven, se mohou měnit podle toho, v jaké hloubce se nachází. Ve větších hloubkách panuje logicky větší teplo, zatímco blízko povrchu nebo na povrchu samotném je teplota nižší. Škody v krystalických strukturách krystalů jsou u povrchových materiálů zřetelnější.
Vědci mohou následně z poměru izotopů určit skutečné stáří krystalu, zatímco z jeho struktury se dá vyčíst doba, po kterou byl minerál relativně chladný, ponechaný v klidu při normálních teplotách. To znamená, že se dnes dá mimo jiné odhadnout nejen stáří materiálu, ale také doba, po kterou už se minerál nachází v povrchové vrstvě nebo kdy se do ní dostal.
U povrchových minerálů se dá stáří určit i jiným způsobem. Více o něm - v příštím blogu.
Dana Tenzler
Jsou poškrábané teflonové pánve nebezpečné?
Mají se pánve, které mají teflonový povrch, vyhodit poté, co se poškrábaly? A proč se vlastně teflonový povrch tak lehce poškodí? (délka blogu 3 min.)
Dana Tenzler
Bludná planeta - první kandidát na osamělou planetu podobnou Zemi
Astronomové se věnují nejen exoplanetám v cizích planetárních systémech, ale také planetám, které jsou při své pouti vesmírem osamělé. Jak se dá nalézt temná bludná planeta? (délka blogu 4 min.)
Dana Tenzler
Alkohol v jídle - kolik se ho vypaří během vaření?
Odpařuje se alkohol, který se přidává do jídla, během vaření natolik, aby byl výsledný pokrm vhodný pro děti? O alkoholu v potravinách. (délka blogu 4 min.)
Dana Tenzler
Barvy v kuchyni (8) - průmyslová modrá
Napadlo vás někdy, čím se vlastně barví potraviny? Jakými přírodními nebo umělými barvivy se dá jídlo barvit dnes a jak tomu bylo v minulosti? (délka blogu 3 min.)
Dana Tenzler
Barvy v kuchyni (7) - přírodní modrá
Napadlo vás někdy, čím se vlastně barví potraviny? Jakými přírodními nebo umělými barvivy se dá jídlo barvit dnes a jak tomu bylo v minulosti? (délka blogu 3 min.)
Další články autora |
Tři roky vězení. Soud Ferimu potvrdil trest za znásilnění, odvolání zamítl
Městský soud v Praze potvrdil tříletý trest bývalému poslanci Dominiku Ferimu. Za znásilnění a...
Moderní lichváři připravují o bydlení dlužníky i jejich příbuzné. Trik je snadný
Premium Potřebujete rychle peníze, pár set tisíc korun a ta nabídka zní lákavě: do 24 hodin máte peníze na...
Takhle se mě dotýkal jen gynekolog. Fanynky PSG si stěžují na obtěžování
Mnoho žen si po úterním fotbalovém utkání mezi PSG a Barcelonou postěžovalo na obtěžování ze strany...
Školu neznaly, myly se v potoce. Živořící děti v Hluboké vysvobodili až strážníci
Otřesný případ odhalili strážníci z Hluboké nad Vltavou na Českobudějovicku. Při jedné z kontrol...
Studentky rozrušila přednáška psycholožky, tři dívky skončily v nemocnici
Na kutnohorské střední škole zasahovali záchranáři kvůli skupině rozrušených studentek. Dívky...
Digitální stavební řízení od července bude, slíbil Bartoš. Provoz přirovnal k D1
Ministr pro místní rozvoj Ivan Bartoš ve čtvrtek prohlásil, že digitální stavební řízení bude...
Deník Metro rozšiřuje regionální zpravodajství a zvyšuje náklad
Deník Metro z portfolia mediální skupiny MAFRA posiluje přítomnost v regionech a zároveň zvyšuje...
Spousta obětí střelby mohla být zachráněna, řekla matka Rakušanovi
Na jednání výboru pro bezpečnost Sněmovny kvůli snaze opozičního ANO zřídit vyšetřovací komisi k...
Podvody přesáhly pět milionů, žalobce viní pojišťováka i jeho otce lékaře
Z pojistných podvodů s celkovou škodou přesahující pět milionů korun obžaloval krajský státní...
Jak na rychlou a jednoduchou večeři s rýží?
Díky své všestrannosti se rýže LAGRIS už dlouho stávají nedílnou součástí mnoha pokrmů z celého světa. Bez ohledu na to, zda se používají k...
- Počet článků 970
- Celková karma 19,30
- Průměrná čtenost 1328x