Πώς μετράμε την ηλικία του πλανήτη Γη
Σύνταξη άρθρου: Στέλλα Κυρίκου
Επιμέλεια άρθρου: Κωνσταντίνος Ουρανός, Οδυσσέας Αρχοντίκης
Η εδραίωση, της γεωλογικής χρονολογικής κλίμακας έχει προσφέρει τη δυνατότητα στους επιστήμονες να χρησιμοποιούν παγκοσμίως έναν τρόπο χρονολόγησης, τυποποιημένο και αξιόπιστο. Εξαιρετικής και ζωτικής σημασίας είναι, θα λέγαμε, η καθιέρωσή της, διότι αποτελεί το κλειδί για τη μελέτη της εξέλιξης του πλανήτη μας στον χρόνο. Η χρήση της βοηθά στην καλύτερη κατανόηση και αντίληψη φαινομένων, όπως ο σχηματισμός και η μετατόπιση των ηπείρων, η δημιουργία των ωκεανών, η εμφάνιση και εξαφάνιση οργανισμών, ο σχηματισμός κοιτασμάτων κ.ά. . Επιπροσθέτως, αυτή η ραδιοχρονολογημένη γεω-χρονολογική κλίμακα σε συνδυασμό με τις συνεχείς μελέτες και ανακαλύψεις για τη Σελήνη και άλλους πλανήτες του ηλιακού συστήματος, συμβάλλει στον συσχετισμό της εξέλιξης της ιστορίας της Γης με τα υπόλοιπα ουράνια σώματα στο ευρύτερο πλαίσιο του ηλιακού συστήματος, του γαλαξία και, εν τέλει, του Σύμπαντος.
Ποιες οι μέθοδοι χρονολόγησης που έχουν αναπτύξει οι επιστήμονες γεωλόγοι
Οι Γεωλόγοι, στην προσπάθειά τους να ανασυνθέσουν την ιστορία του πλανήτη Γη συνολικά και να καταλάβουν τι συνέβη στο μακρινό και στο πολύ μακρινό παρελθόν, προσπαθούν να ταξινομήσουν με χρονολογική σειρά τα διάφορα γεωλογικά συμβάντα (ρήγματα, πτυχώσεις, αναστροφές στρωμάτων, διακοπή ιζηματογένεσης κ.λ.π.), όπου και όπως αυτά συνέβησαν, στις διάφορες περιοχές του πλανήτη. Για να το πετύχουν αυτό, ακολουθούν και εφαρμόζουν μεθόδους χρονολόγησης, οι οποίες βασίζονται στις σχετικές και απόλυτες ηλικίες των πετρωμάτων.
Οι ηλικίες των πετρωμάτων, πώς τις «διαβάζουμε»
Οι σχετικές ηλικίες
Οι σχετικές ηλικίες είναι πιο γενικές και χρησιμοποιούνται για να τοποθετήσουμε σε σειρά τα διάφορα γεωλογικά συμβάντα στον χρόνο, χωρίς όμως να γνωρίζουμε ακριβώς τη διάρκεια, τα πόσα έτη δηλαδή, κατά τα οποία διεμοίφθη το κάθε συμβάν.
Ένα πρώτο-πρώτο «εργαλείο» είναι μία πολύ βασική αρχή στη Γεωλογία, η αρχή της «υπέρθεσης», η οποία ορίζει πως οι σχετικές ηλικίες των λιθολογικών στρωμάτων αυξάνουν με το βάθος. Πιο συγκεκριμένα, τα στρώματα των ιζημάτων αποτίθενται από το παλαιότερο προς το νεότερο. Τα παλαιότερα βρίσκονται από κάτω και τα νεότερα προς την κορυφή. Βέβαια όμως, επειδή στη φύση τίποτα δεν είναι «αγγελικά πλασμένο», υπάρχουν περιοχές πολύ σύνθετες γεωλογικά (που έχουν υποστεί έντονη τεκτονική παραμόρφωση). Αυτό, φυσικά, σημαίνει πως είναι επιτακτική η ανάπτυξη και εφαρμογή πιο σύνθετων μεθόδων από την αρχή της «υπέρθεσης».
Οι σχετικές ηλικίες προσδιορίζονται από τις πρωτογενείς δομές που δημιουργούνται κατά τη διάρκεια της απόθεσης του ιζήματος, που είναι οι διάφορες ασυμφωνίες που παρατηρούνται, οι εγκάρσιες διατμήσεις και τα απολιθώματα, που ανακαλύπτουμε. Ας τις δούμε όμως μία προς μία, πιο αναλυτικά.
1. Με τον όρο πρωτογενείς δομές μιλάμε για ιζήματα πάντα και εννοούμε:
Α) τη στρώση κατά τη δημιουργία της οποίας μεταβάλλονται τόσο η φύση του υλικού απόθεσης, όπως ένα χαρακτηριστικό του υλικού απόθεσης (δηλαδή του ιζήματος) είναι και το μέγεθος των κόκκων του (παραδείγματος χάρη από απόθεση άμμου σε απόθεση αργίλου) όσο και οι συνθήκες απόθεσής του (όπως ο άνεμος, υποθαλάσσια ρεύματα κ.ά.).
Στην περίπτωση της διαβαθμισμένης στρώσης, η ταξιθέτηση των κόκκων οφείλεται σε υποθαλάσσια ρεύματα ασυνεχή, όπως είναι τα τουρβιδιτικά, όπως λέγονται, ρεύματα. Σε αυτήν την περίπτωση, καθώς επιβραδύνεται η ταχύτητα του ρεύματος, αρχικώς αποτίθεται το αδρόκοκκο υλικό και στη συνέχεια το λεπτόκοκκο. Προς την κατεύθυνση, που ελαττώνεται το μέγεθος των κόκκων του ιζήματος, απαντώνται και τα νεότερα σε ηλικία στρώματα.
Στην περίπτωση της διασταυρούμενης στρώσης, η δημιουργία της οποίας οφείλεται είτε στη δράση ανέμου, είτε σε υποθαλάσσια ρεύματα, η στρώση μπορεί να έχει κλίση έως 40˚ ως προς το οριζόντιο επίπεδο. Σε αυτόν τον τύπο στρώσης, η οροφή του στρώματος μπορεί να διαβρωθεί, αλλά το δάπεδο του στρώματος είναι σε γενικές γραμμές παράλληλο ως προς τα υποκείμενα στρώματα. Έτσι λοιπόν, χρησιμοποιώντας τις σχετικές θέσεις των διαβρωμένων (οροφή) και μη διαβρωμένων τμημάτων των στρωμάτων με διασταυρούμενη στρώση, μπορούμε να προσδιορίσουμε τις σχετικές ηλικίες, πάντα, μιας ιζηματογενούς ακολουθίας.
Β) Στις ιζηματογενείς ρυτίδες, ο σχηματισμός των οποίων οφείλεται είτε σε υδάτινα ρεύματα είτε στη δράση του ανέμου και έχει ως εξής: παλινδρομικά ρεύματα δημιουργούν ρυτίδες στο ίζημα που μοιάζουν με κυματισμούς. Αυτές οι ρυτίδες χαρακτηρίζονται από οξείς γωνίες ενδιάμεσα των οποίων δημιουργούνται στρογγυλεμένα ημικύκλια. Σε μία σειρά στρωμάτων λοιπόν, αυτές οι οξείες γωνίες, οι κορυφές, δείχνουν προς τα νεότερα στρώματα. Στην περίπτωση της δράσης συνεχών ρευμάτων, οι κορυφές των ρυτίδων έχουν πιο «απότομη» φορά προς τα νεότερα σε ηλικία στρώματα.
Όσα προαναφέρθηκαν έως τώρα αφορούν στην κατηγορία των ιζηματογενών πετρωμάτων, όπου περισσότερες πληροφορίες για τον σχηματισμό αυτών καθώς και των υπολοίπων τύπων πετρωμάτων θα βρείτε σε προηγούμενο άρθρο μας με τίτλο «Γεωλογία και απολιθώματα: Κατανοώντας τον φυσικό μας κόσμο».
Γ) Οι πίλοου (pillow) λάβες, είναι μαξιλαροειδείς δομές (εξού και το αγγλικό pillow) αποτελούμενες από ηφαιστειακά πετρώματα, οι οποίες οφείλουν τη δημιουργία τους σε υποθαλάσσιες ηφαιστειακές εκρήξεις κατά μήκος των μέσο-ωκεάνιων ράχεων στον πυθμένα των ωκεανών. Το σχήμα τους αυτό οφείλεται στην ταχεία ψύξη από το παγωμένο νερό των ωκεανών. Σε αυτές λοιπόν τις χαρακτηριστικές δομές, αν φέρουμε μία κάθετη τομή, παρατηρούμε ότι η ανώτερη επιφάνεια είναι κυρτή ενώ η κατώτερη κοίλη. Η φορά που δείχνουν οι προεξοχές που υπάρχουν στην κατώτερη επιφάνεια δείχνουν την κατεύθυνση των παλαιότερων στρωμάτων.
2) Ένας άλλος τρόπος σχετικής χρονολόγησης είναι οι ασυμφωνίες. Ο όρος ασυμφωνία ορίζεται ως η προσωρινή (πρόσκαιρη) διακοπή απόθεσης στρωμάτων σε μία στρωματογραφική ακολουθία, δηλαδή πιο απλά ένα κενό στον γεωλογικό χρόνο, που οφείλεται σε παύση απόθεσης ιζημάτων για σημαντικό χρονικό διάστημα.
Σε πολλές περιπτώσεις, δε διατηρούνται, όπως είχαν αποτεθεί αρχικώς, όλα τα στρώματα ιζημάτων σε μία στρωματογραφική ακολουθία, κυρίως λόγω τεκτονικής δράσης της περιοχής. Ένα ρήγμα μπορεί να επιφέρει ανύψωση μιας περιοχής, η οποία εκτίθεται σε ποικίλους παράγοντες διάβρωσης (π.χ. άνεμος, νερό), με αποτέλεσμα τη δημιουργία επιφάνειας διάβρωσης πάνω στην οποία εν συνεχεία αποτίθενται νεότερα ιζήματα. Αυτή η επιφάνεια διάβρωσης πάνω στην οποία αποτίθενται τα νεότερα στρώματα ονομάζεται επιφάνεια ασυμφωνίας.
Διακρίνονται τέσσερα διαφορετικά είδη ασυμφωνιών και, βάσει των χαρακτηριστικών του κάθε είδους, δίδεται η δυνατότητα προσδιορισμού της σχετικής ηλικίας μιας σειράς στρωμάτων ιζημάτων ή των διαφορετικών τύπων πετρωμάτων. Έτσι λοιπόν έχουμε:
Α) τη γωνιώδη ασυμφωνία. Αυτή αναπτύσσεται ανάμεσα σε παλαιότερα ιζηματογενή πετρώματα πτυχωμένα ή κεκλιμένα (με κλίση) και νεότερα ιζηματογενή πετρώματα, που έχουν υποστεί λιγότερη παραμόρφωση.
Β) Τη συνεχή, η οποία αναπτύσσεται μεταξύ ιζηματογενών πετρωμάτων τα οποία υπέρκεινται παλαιότερων πυριγενών ή μεταμορφωμένων πετρωμάτων που έχουν εκτεθεί σε διάβρωση.
Γ) Τη διαβρωσιγενή ασυμφωνία, η οποία αναπτύσσεται μεταξύ νεότερων και παλιότερων ιζημάτων. Πρόκειται για μια ανώμαλη επιφάνεια διάβρωσης, η οποία παρατηρείται μεταξύ αυτών. Η διαβρωσιγενής ασυμφωνία οφείλεται είτε σε διακοπή ιζηματογένεσης ή σε ταχύτερο ρυθμό διάβρωσης σε σχέση με τον ρυθμό απόθεσης των ιζημάτων.
Δ) Την παρασυμφωνία, η οποία αναπτύσσεται σε στρώματα ιζημάτων που είναι παράλληλα μεταξύ τους, χωρίς να υπάρχουν ενδείξεις διάβρωσης. Η ασυμφωνία αυτή μπορεί να γίνει αντιληπτή από την παρουσία απολιθωμάτων τα οποία μπορούν να μαρτυρήσουν σημαντικό χρονικό κενό ανάμεσα σε δύο στρώματα ιζημάτων.
3) Με τον όρο εγκάρσιες διατμήσεις αναφερόμαστε σε ποικίλες δομές που διασχίζουν τα πετρώματα. Τέτοιες για παράδειγμα είναι οι διεισδύσεις εκρηξιγενών πετρωμάτων, όπως οι φλέβες μάγματος, καθώς και τα ρήγματα κ.ά. . Μας βοηθούν στην προσέγγιση της σχετικής ηλικίας των γεωλογικών συμβάντων, με τους παρακάτω τρόπους.
Α) Στην περίπτωση όπου ένα ρήγμα τέμνει μία ακολουθία, ορίζεται ότι αυτό είναι νεότερο από τα πετρώματα όπου διέρχεται.
Β) Στην περίπτωση των διεισδύσεων εκρηξιγενών πετρωμάτων, χρησιμοποιώντας την ίδια λογική με τα ρήγματα, οι διεισδύσεις που τέμνουν τα πετρώματα είναι πάντοτε νεότερες αυτών.
4) Τα απολιθώματα που απαντούν μέσα στα πετρώματα επίσης αποτελούν πολύ σημαντικό εργαλείο των γεωλόγων, για να προσδιορίσουν τη σχετική ηλικία των ιζηματογενών πετρωμάτων μέσα στον γεωλογικό χρόνο. Τα απολιθώματα εμφανίζονται με μία συνεχή σειρά μέσα στα ιζηματογενή πετρώματα σε όλον τον κόσμο. Αυτή η διαδοχή των απολιθωμάτων σχετίζεται με την εμφάνιση, την εξαφάνιση και γενικότερα με την εξέλιξη των οργανισμών που εμφανίστηκαν στη Γη μέσα στον γεωλογικό χρόνο.
Μέχρι τώρα αναφέραμε και αναλύσαμε τις μεθόδους που εφαρμόζει ο επιστήμονας Γεωλόγος στην προσπάθειά του να προσδιορίσει τη σχετική ηλικία των πετρωμάτων, των διαφόρων τεκτονικών δομών κ.λ.π., δηλαδή να βάλει μία «τάξη», μία σειρά χρονολογικά τα διάφορα γεωλογικά γεγονότα για τους σκοπούς της έρευνάς του. Ένα τέτοιο παράδειγμα έρευνας θα μπορούσε να είναι η μελέτη της εξέλιξης μιας περιοχής (πετρολογικά, σεισμικά, τεκτονικά, τυχόν ηφαιστειότητα και πολλά άλλα) μέσα στον γεωλογικό χρόνο, δηλαδή τα διάφορα στάδια από τα οποία πέρασε (εξού και η μεθοδολογία που περιγράψαμε για τον καθορισμό του ποιο είναι νεότερο από τι), τα οποία καθόρισαν και διαμόρφωσαν την τελική μορφή της σήμερα.
Οι απόλυτες ηλικίες
Οι απόλυτες ηλικίες προσδιορίζονται με τη ραδιοχρονολόγηση και χρησιμοποιούνται για να δώσουν μία συγκεκριμένη ηλικία για τα πετρώματα, για την απόθεση ιζημάτων, για τη δημιουργία τεκτονικών δομών όπως ρηγμάτων κ.ά., για επεισόδια μεταμόρφωσης και, στο σύνολο, για τα διάφορα γεωλογικά συμβάντα. Στις απόλυτες ηλικίες η χρονολόγηση αναφέρεται στο χρονικό διάστημα που έχει περάσει από το γεωλογικό συμβάν μέχρι σήμερα και επιστημονικά εκφράζεται στη διεθνή βιβλιογραφία σε ημερολογιακά έτη πριν από σήμερα (B.P., before present). Πολλές φορές και ιδιαιτέρως στην Αρχαιολογία χρησιμοποιείται ως σημείο αναφοράς όχι το «σήμερα» αλλά η γέννηση του Χριστού. Σε αυτήν την περίπτωση οι ηλικίες αναφέρονται είτε ως B.C. (before Christ), είτε ως A.D. (anno Domini).
Οι απόλυτες χρονολογήσεις βασίζονται στις ραδιοχρονολογήσεις, τις χρονολογήσεις που στηρίζονται σε κανονική ή ρυθμική συσσώρευση βιολογικών ή λιθολογικών υλικών (δενδροχρονολόγηση, βάρβες) μέσα στον χρόνο καθώς και σε μεθόδους που συσχετίζουν διακριτούς και παγκοσμίως σύγχρονους ορίζοντες (παλαιομαγνητισμός).
Ραδιοχρονολόγηση και οι μέθοδοί της
Η μέθοδος της ραδιοχρόνολογησης έχει ως αντικείμενο τη μελέτη των ραδιενεργών ισοτόπων («πυρηνικών ρολογιών», όπως αποκαλούνται), τα οποία εμπεριέχονται μέσα στα πετρώματα, που μελετάμε και βασίζεται στο ρυθμό διάσπασής τους.
Η διαδικασία της διάσπασης των ραδιοϊσοτόπων, που εμπεριέχονται στα διάφορα πετρώματα, εξελίσσεται με σταθερό ρυθμό στο πέρας του χρόνου, που όμως είναι διαφορετικός για κάθε ισότοπο. Πολλά ραδιενεργά ισότοπα έχουν ταχύ χρόνο διάσπασης (δηλαδή που αποσυντίθενται γρήγορα) που σημαίνει ότι έχουν μικρό χρόνο ημιζωής με αποτέλεσμα να χάνεται η ραδιενέργεια, που έχουν μέσα τους, μέσα σε διάστημα μερικών ημερών ή ετών. Τα ισότοπα που έχουν αργό ρυθμό διάσπασης και για αυτόν τον λόγο είναι κατάλληλα για γεωλογικά ρολόγια, ώστε να υπολογιστούν οι απόλυτες ηλικίες ορυκτών, πετρωμάτων και συνολικά διάφορων γεωλογικών συμβάντων.
Ο λόγος, λοιπόν, της απομένουσας ποσότητας του αρχικού ισοτόπου που ως προς το σύνολο των προϊόντων της διάσπασης, είναι αυτός που χρησιμοποιείται για τον υπολογισμό των απόλυτων ηλικιών πετρωμάτων που περιέχουν ραδιενεργά ορυκτά, σαφώς.
Η ραδιοχρονολόγηση μπορεί να πραγματοποιηθεί με διάφορες μεθόδους κυριότερες εκ των οποίων είναι: η μέθοδος του άνθρακα 14 (C14), η μέθοδος της σειράς του Ουρανίου (Uranium series), η μέθοδος Καλίου-Αργού (K/Ar), η Θερμοφωταύγεια (TL), η οπτική φωταύγεια (OSL), ο Μαγνητικός Συντονισμός Ηλεκτρονικής Στροφορμής (ESR), οι Τροχιές Διάσπασης (Fission Track).
- Η μέθοδος Καλίου-Αργού (K/Ar) χρησιμοποιείται για τη χρονολόγηση πετρωμάτων και ορυκτών εκρηξιγενούς προέλευσης (υλικά από ηφαιστειακές εκρήξεις κ.α.) με ηλικίες της τάξης των δισεκατομμυρίων ετών .
- Η μέθοδος του άνθρακα-14 (C14) χρησιμοποιείται για πολύ νεότερες ηλικίες, πρόσφατες (έως τα τελευταία 50.000 έτη) και εφαρμόζεται κυρίως τόσο στη Γεωλογία για τη χρονολόγηση της εποχής των παγετώνων και τις μεταβολές της στάθμης της θάλασσας κατά το Πλειστόκαινο (2.58 εκατ. χρόνια έως 11.7 χιλιάδες χρόνια), καθώς και στην Αρχαιολογία για τη μελέτη και τον καθορισμό της ηλικίας των προϊστορικών χρόνων (προϊστορία ανθρώπου). Τα υλικά στα οποία κυρίως εφαρμόζεται χρονολόγηση μεθόδου άνθρακα 14 είναι ανθρακικής σύστασης κελύφη οργανισμών, οστά που έχουν διατηρήσει το κολλαγόνο τους (οργανική ουσία), καθώς και όλα τα χερσαία φυτικά υπολείμματα οργανισμών συμπεριλαμβανομένου και του κάρβουνου που αποτελούν τα καλύτερα υλικά για αυτήν τη μέθοδο χρονολόγησης.
- Η μέθοδος της σειράς του Ουρανίου (Uranium series), βασίζεται στη γεωχημεία του ουρανίου (U) και θορίου ( Th). Για χρονολόγηση με αυτήν τη μέθοδο, μόνο τα κοράλλια από όλους τους ανθρακικούς οργανισμούς θεωρούνται τα πιο αξιόπιστα. Επιπλέον, τα λεγόμενα σπηλαιοθέματα (speleothems) τα οποία είναι ανθρακικές αποθέσεις μέσα σε σπήλαια και δεν είναι άλλα από τους γνωστούς σε όλους μας σταλακτίτες και σταλαγμίτες καθώς και σε τραβερτίνες (ανθρακικές αποθέσεις σε λιμναίο περιβάλλον) χρονολογόυνται με 230Th/234 U. Αυτή η μέθοδος εφαρμόζεται ευρέως σε σπήλαια με αρχαιολογικές αποθέσεις ιδιαιτέρως οταν δεν μπορεί να εφαρμοστεί η μέθοδος του άνθρακα 14.
- Η μέθοδος του Μαγνητικού Συντονισμού Ηλεκτρονικής Στροφορμής (ESR) εφαρμόζεται με επιτυχία σε διάφορα ανθρακικά υλικά όπως σπηλαιοαποθέματα, τραβερτίνες, κελύφη απολιθωμένων οργανισμών καθώς και σε απολιθωμένα δόντια. Αυτή η μέθοδος μπορεί να χρονολογήσει έως και 2.000.000 έτη πριν από σήμερα.
- Η μέθοδος της τροχιάς διάσπασης (FissionTrack) εφαρμόζεται σε υλικά που περιέχουν ουράνιο και το πιο αξιόπιστο υλικό χρονολόγησης αυτής της μεθόδου είναι το ορυκτό ζιρκόνιο. Με τη μέθοδο της τροχιάς διάσπασης μπορούν να προσδιοριστούν ηλικίες που φθάνουν εκατοντάδες εκατομμύρια χρόνια πριν από σήμερα.
Και κάποιες πληροφορίες για άλλες μεθόδους απόλυτης χρονολόγησης είναι η Δενδροχρονολόγηση (dendrochronology), οι Βάρβες (varves), ο Παλαιομαγνητισμός (palaeomagnetism), η Ρακεμοποίηση αμινοξέων (amino acid racemization) και τα Κοσμικά ισότοπα (cosmogenic nuclides).
- Η μέθοδος της Δενδροχρονολόγησης (dendrochronology). Είναι γνωστό πως στα περισσότερα δέντρα της εύκρατης ζώνης προστίθεται κάθε νέο έτος ένας αυξητικός δακτύλιος στον κορμό τους. Αυτό συμβαίνει συγκεκριμένα στο εξωτερικό μέρος του κορμού, συνήθως μετά τον χειμώνα. Το πάχος του δακτυλίου δεν είναι κοινό για όλα τα φυτά και εξαρτάται από ποικίλους παράγοντες, όπως οι κλιματικές συνθήκες (θερμοκρασία, υγρασία) και από τον τύπο του δέντρου. Η χρονολόγηση γίνεται βάσει της διακριτής γραμμής, που τις περισσότερες φορές εμφανίζεται ανάμεσα σε δύο δακτυλίους. Ασφαλέστερα συμπεράσματα μας δίνουν κυρίως η βελανιδιά και το πεύκο.
- Οι Βάρβες (varves) είναι ο ετήσιος κύκλος απόθεσης, με εναλλαγή, λεπτών σκουρόχρωμων και ανοιχτόχρωμων στρωμάτων ιλύος στους πυθμένες λιμνών. Η κάθε μία από τις εναλλαγές αυτές αντιπροσωπεύει και μία εποχική μεταβολή στις εκάστοτε συνθήκες απόθεσής τους. Με αυτήν τη μέθοδο μπορούν να προσεγγιστούν ηλικίες έως και μερικές δεκάδες χιλιάδες χρόνια πριν από σήμερα. Η μεθοδολογία για τη χρονολόγηση με τις Βάρβες γίνεται ως εξής: διασταυρώνοντας καταρχάς διαφορετικά συστήματα βαρβών από διαφορετικές λίμνες. Η διασταύρωση αυτή γίνεται βάσει μιας πολύ χαρακτηριστικής τους σειράς στρωμάτων, που επιλέγεται κάθε φορά. Αυτό έχει ως στόχο τη δημιουργία ενός μεγαλύτερου συστήματος από βάρβες που θα λειτουργεί ως πρότυπο για τη χρονολόγηση παλιότερων συστημάτων βαρβών.
- Η μέθοδος του Παλαιομαγνητισμού (palaeomagnetism) εφαρμόζεται σε πετρώματα και ιζήματα που περιέχουν μαγνητικά ορυκτά. Σε αυτά, κατά τη διάρκεια του σχηματισμού τους, τα μαγνητικά ορυκτά μαγνητίζονται και οι κρύσταλλοί τους προσανατολίζονται στο υπάρχον μαγνητικό πεδίο. Δεδομένου ότι η πολικότητα και η ένταση του μαγνητικού πεδίου της Γης σε συγκεκριμένες περιόδους της ιστορίας της μεταβάλλονται και αλλάζουν, αντιστρέφονται για μεγάλες περιόδους. Αυτές οι αναστροφές μπορούν να εντοπιστούν στα πετρώματα και έτσι να χρησιμοποιηθούν για να γίνουν συσχετίσεις παγκοσμίων ακολουθιών, δηλαδή να χρονολογηθούν.
- Η μέθοδος Ρακεμοποίησης αμινοξέων, εφαρμόζεται σε απολιθωμένους οργανισμούς. Τα αμινοξέα που συνθέτουν τις πρωτεΐνες των ζωντανών οργανισμών περιέχουν μόνο αριστερόστροφα εναντιομερή* L, όπου με την πάροδο του χρόνου μετά τον θάνατο του οργανισμού, οι πρωτεΐνες σταδιακά αποσυντίθενται απελευθερώνοντας αμινοξέα στα οποία οι αριστερόμορφες L-μορφές μετατρέπονται σε δεξιόστροφες-D μορφές, οι οποίες δεν είναι πρωτεϊνικές. Αυτή η διαδικασία ονομάζεται «ρακεμοποίηση» και εφαρμόζεται σε οστά και κελύφη οργανισμών, που δεν μπορούν να χρονολογηθούν με άλλον τρόπο αλλά και για τη διαμόρφωση γενικών συσχετισμών σε ανάλογα υλικά ανάμεσα σε διαφορετικές περιοχές (όπως λ.χ. για ακτές της τελευταίας μεσοπαγετώδους περιόδου). Η μέθοδος αυτή μπορεί να λειτουργήσει για χρονολογήσεις από 50.000 έτη έως και 500.000 έτη πριν από σήμερα. Αυτό εξαρτάται από το είδος του αμινοξέως που απαντάται κάθε φορά.
- Τέλος η μέθοδος των κοσμικών ισοτόπων είναι νέα μέθοδος και εφαρμόζεται ιδιαιτέρως στη γεωλογία του Τεταρτογενούς (ηλικία). Η αλληλεπίδραση διαφόρων ορυκτών στην επιφάνεια της Γης με την ηλιακή ακτινοβολία δημιουργεί αυτά τα ισότοπα, τα οποία μπορούν να χρησιμοποιηθούν για να μετρηθεί το πόσο παρέμεινε ένα πέτρωμα στην επιφάνεια της Γης και πότε. Μεγάλη σημασία έχει όχι μόνο για τη Γεωλογία αλλά και για την επιστήμη της Αρχαιολογίας βεβαίως.
* Τα αμινοξέα, εκτός των άλλων, είναι οπτικά ενεργές ουσίες με την ιδιότητα, χάρη στην κρυσταλλική τους μορφή, να στρέφουν το απλά πολωμένο φως είτε αριστερόστροφα (L-εναντιομερής μορφή) είτε δεξιόστροφα (D-εναντιομερής στροφή).
Πηγές
1. Δερμιτζάκης Μιχαήλ Δ. & Λέκκας Σπύρος Π. (2003). Διερευνώντας τη Γη: Εισαγωγή στη γενική γεωλογία. 2η Έκδοση Αθήνα: Κοράλλι-Γκελμπέσης Γιώργος.
2. Παπανικολάου Δημήτρης Ι. & Καροτσιέρης Ζαφείρης Α. (2005). Τεκτονική Γεωλογία. Εθνικό και Καποδιστριακό Πανεπιστήμιο Αθηνών, Τομέας Δυναμικής Τεκτονικής Εφαρμοσμένης Γεωλογίας.
3. Παναγιώτης Καρκάνας, 2010, Εισαγωγή στη Γεωαρχαιολογία, Εκδόσεις Νεφέλη, σελίδες 49-67.
Ηλ. Ταχ.: [email protected]
Στέλλα Κυρίκου
Γεωλόγος – Παλαιοντολόγος
Ηλ. Ταχ.: [email protected]
Οδυσσέας Αρχοντίκης
Γεωλόγος – Παλαιοντολόγος
