يعد التأريخ بالإشعاع المعروف أيضًا باسم التأريخ الإشعاعي أداة قوية يستخدمها العلماء لتحديد عمر الصخور والحفريات والتكوينات الجيولوجية الأخرى. تعتبر الصخور النارية على وجه الخصوص، مثالية للتأريخ الإشعاعي نظرًا لمستوياتها العالية من النظائر المشعة.
أهمية التأريخ الإشعاعي
يعتمد التأريخ الإشعاعي على مبدأ الاضمحلال الإشعاعي، وهو العملية التي تفقد بها النوى الذرية غير المستقرة الطاقة وتتحول إلى نوى أكثر استقرارًا بمرور الوقت. تحدث هذه العملية بمعدل ثابت، يُعرف باسم نصف العمر، وهو مقدار الوقت الذي يستغرقه نصف العينة الأصلية في التحلل.
تتشكل الصخور النارية من تصلب الصهارة المنصهرة أو الحمم البركانية. أثناء عملية التبريد، تصبح بعض النظائر محاصرة داخل الهيكل الصخري. تُعرف هذه النظائر بالنظائر الأم، ومع مرور الوقت تتحلل إلى نظائر ابنة أكثر استقرارًا، ويمكن للعلماء استخدام نسبة النظائر الأم إلى نظائر الابنة لتحديد عمر الصخر. من خلال قياس الوفرة النسبية لهذه النظائر، يمكن للعلماء حساب مقدار الوقت المنقضي منذ تشكل الصخر.
هناك عدة أنواع مختلفة من طرق التأريخ الإشعاعي التي يمكن استخدامها لتحديد عمر الصخور النارية، بما في ذلك التأريخ باليورانيوم والرصاص وتأريخ البوتاسيوم والأرجون والتأريخ بالروبيديوم والسترونتيوم. تعتمد كل طريقة من هذه الطرق على أزواج مختلفة من الوالدين والبنت ولها فترات نصف عمر مختلفة.
يعتبر التأريخ باستخدام اليورانيوم والرصاص أحد أكثر الطرق شيوعًا لتحديد تاريخ الصخور النارية. يعتمد على اضمحلال اليورانيوم 238 إلى الرصاص 206، الذي يبلغ نصف عمر 4.5 مليار سنة. من خلال قياس نسبة اليورانيوم إلى الرصاص في عينة صخرية، يمكن للعلماء حساب عمرها.
التأريخ بالبوتاسيوم والأرجون هو طريقة أخرى شائعة الاستخدام لتأريخ الصخور النارية. يعتمد على تحلل البوتاسيوم 40 إلى الأرجون 40، والذي يبلغ نصف عمر 1.25 مليار سنة. من خلال قياس نسبة البوتاسيوم إلى الأرجون في عينة صخرية، يمكن للعلماء تحديد عمرها.
التأريخ بين الروبيديوم والسترونتيوم هو الطريقة الثالثة المستخدمة لتأريخ الصخور النارية. وهو يعتمد على اضمحلال الروبيديوم 87 إلى السترونشيوم 87، والذي يبلغ عمر نصفه 48.8 مليار سنة. من خلال قياس نسبة الروبيديوم إلى السترونشيوم في عينة صخرية يمكن للعلماء تحديد عمرها.
في الختام يعد التأريخ بالإشعاع أداة أساسية لتحديد عمر الصخور النارية. من خلال قياس تحلل النظائر الأم إلى نظائر ابنة، يمكن للعلماء حساب عمر الصخرة. تأريخ اليورانيوم بالرصاص والتأريخ بالبوتاسيوم والأرجون والتأريخ بالروبيديوم والسترونتيوم هي ثلاث طرق شائعة الاستخدام للتأريخ الإشعاعي للصخور النارية. يعد فهم عمر الصخور النارية أمرًا بالغ الأهمية لفهم التاريخ الجيولوجي للأرض والعمليات التي شكلت كوكبنا بمرور الوقت.
