Suhteline dateerimine: definitsioon, meetodid ja geoloogia-rakendused

Suhteline dateerimine on geokronoloogia, mille eesmärk on kindlaks teha minevikus toimunud sündmuste vastastikune järjekord. Selle põhimõte on määrata objekti või sündmuse vanus suhtes teise objekti või sündmuse vanusega või kasutada selle leidmise konteksti (kihistus, fossiilid, litoloogia jms) antud vihjeid. Suhtelise dateerimise eesmärk ei ole absoluutse vanuse (kalendriaasta- või aastamiljonite täpsusega) näitamine, vaid sündmuste järjestuse ja seoste tuvastamine. Geoloogias võimaldab suhteline dateerimine korreleerida kivimite ja pinnalähedaste ladestuste, fossiilide ja litoloogiate abil ühte stratigraafilist sammast teisega ning paikestada sündmusi suhtelisse kronoloogiasse. Enne radiomeetrilise dateerimise avastamist 20. sajandi alguses olid nii arheoloogid kui ka geoloogid peamiselt sõltunud suhtelisest dateerimisest.

Peamised printsiibid ja reeglid

• Superpositsiooni seadus — nooremad kihid asuvad tavaliselt vanemate kihtide peal; seega sügavamal olev materjal on üldiselt vanem kui pealpool olev.
• Originaalse horisontaalsuse printsiip — settekihid ladestuvad algselt horisontaalselt ja hilisem kaldenurk näitab deformatsiooni või liikumist.
• Lateraalse kontinuiteti printsiip — kihid ulatuvad horisontaalselt kaugemale, kuni need lõpevad või piirduvad; sama kiht võib seega korreleeruda kaugemate leidudega.
• Risti lõikumise printsiip — pitserid, intrusioonid või murdumine, mis lõikavad läbi olemasolevad kihid, on nooremad kui lõigatavad kihid.
• Inklusioonide printsiip — suletud fragment (inklusion) on vanem kui materjal, millesse see on sisse segatud.
• Faunaalne või taimealne järjekord (faunal succession) — fossiilide järjestus kihistikes on korduv ja järjekindel; teatud isendite ilmumine või kadumine võimaldab kihte omavahel seostada.

Meetodid ja tehnikad

• Biostratigraafia — kasutab indeksfossiile (nt kiiresti muutuvad, laialdaselt levinud liigid) kihistike korrelatsiooniks; paleontoloogias on biostratigraafia sageli esmavalikuline meetod ja mõnes kontekstis väga täpne (paleontoloogias).
• Litostratigraafiline korrelatsioon — põhineb kivimite litoloogilistel omadustel (värv, tekstuur, mineraalne koostis) ja kihtide järjestusel.
• Magnetostratigraafia — paleomagnetiliste pööramiste mustrite (maagneetilise polaarsuse vahetused) tuvastamine, mida saab kasutada suhtelise kronoloogilise järjestuse loomiseks.
• Tephrokrhonoloogia — tuhhaki või tefra (vulkanilised tuha jahtunud kiht) kasutamine isokroonsete marker-kihtidena, mis võimaldavad korrelatsiooni ka üle suure geograafilise ulatuse.
• Varved ja tsüklilised ladestused — aastakihid (varvid) järjepidevates järve- või glatsiaalsetes setetes annavad suhtelise (ja tihti ka absoluutse) kronoloogia.
• Pedostratigraafia — mullaprofiilide ja põllumullastumise tunnuste kasutamine ladestuste suhteliseks ajastamiseks ja keskkonnamuutuste tuvastamiseks.
• Arheoloogilised meetodid (seriatsioon, tüpoloogia) — objektide kuju ja stiili muutuse järjekord (nt keraamika, tööriistad) võimaldab seada leidude komplekte kronoloogilisse järjekorda.
• Stratigraafiline väljakaevamine ja konteksti analüüs — arheoloogias määratakse kihi ja konteksti suhteline vanus väljakaevamise käigus tekkinud stratigraafilise seose alusel.

Rakendused geoloogias ja arheoloogias

Suhteline dateerimine on oluline:

• kõrgema taseme stratigraafiliste samm-sammude koostamiseks ja geoloogilise ajaloo taastamiseks;
• reservuaaride ja setete korrelatsiooniks nafta- ja gaasivarude otsingutel;
• paleoekoloogiliste ja kliimaajalooliste rekonstruktsioonide jaoks (nt fossiilide järjekord näitab liigi muutusi keskkonnas);
• arheoloogilises kontekstis leidude järjestamiseks, kultuurivormide ja tehnoloogiate kronoloogiliseks järjestamiseks enne täpsemate absoluutsete meetodite rakendamist.

Suhtelise ja absoluutse dateerimise suhe

Kuigi radiomeetriline dateerimine annab absoluutseid vanuseid, on suhteline dateerimine endiselt hädavajalik. Suhteline raamistik aitab valida sobivaid proovikihte radiomeetriliseks analüüsiks, kontrollida ja tõlgendada absoluutseid tulemusi ning luua laiaulatuslikke korrelatsioone seal, kus radiomeetrilisi proovideid pole võimalik võtta. Sageli kombineeritakse meetodeid: näiteks saab tefra-kihi radiomeetrilise dateerimise abil anda täpse kuupäeva ja seejärel kasutada tefra kihti üleregioonilise kronoloogilise ristviitena.

Piirangud ja võimalikud vead

• kihistike segunemine (reworking) või bioturbatsioon võib moonutada algset järjestust;
• metamorfism ja tugev deformatsioon võivad hävitada kihistuse algsed tunnused;
• litoloogilised levelid võivad olla diahroonilised (moodustuvad eri aegadel erinevates kohtades), mis raskendab korrelatsiooni;
• indeksfossiilide puudumine või piiratud levik vähendab biostratigraafia täpsust;
• arheoloogilises kontekstis võib sarnane stiil eksisteerida samaaegselt eri paikades (aja- ja ruumidiferentsidel), seega tüpoloogiline järjestus ei ole alati absoluutne.

Kokkuvõttes on suhteline dateerimine fundamentaalne tööriist geoloogias ja arheoloogias: see loob raamistikku mineviku sündmuste järjestamiseks, võimaldab korreleerida eri leidukohti ja kombineerub hästi absoluutsete meetoditega, et moodustada usaldusväärne ajaskaala. Suhtelise dateerimise tõlgendamisel on oluline hinnata konteksti, protsesse ja võimalikke häireid, mis võivad mõjutada algset järjestust.

Küsimused ja vastused

K: Mis on suhteline dateerimine?

K: Mis vahe on suhtelisel dateerimisel ja radiomeetrilisel dateerimisel?

K: Mida saab geoloogias kasutada ühe stratigraafilise veeru ja teise korrelatsiooniks?

K: Mida kasutasid arheoloogid ja geoloogid enne radiomeetrilise dateerimise avastamist materjalide vanuse määramiseks?

K: Mis on Steno superpositsiooniseadus?

K: Millist suhtelise dateerimise meetodit eelistatakse paleontoloogias ja miks?

K: Kas suhteline dateerimine võib määrata objekti või sündmuse absoluutset vanust?

Otsing