Sara12
12-31-2010, 12:08 AM
عمر زمين
دید کلی
از روزی که انسان برای نخستین بار شروعبه نوشتن افکار خود کرد، پیوسته نگران موقعیت خود در عالم لایتناهی بوده است. لیکنتا سال ۱۷۸۸ و نوشته‌های «جیمز هاتن» ، مفهوم زمان تقریبا نامحدود ، تنها برایانسان دارای معنـــا بود و زمین صرفا در یــک چارچوب موقتی مورد نظر قرار می‌گرفت. دراندیشه انسان قــرون وسطی ، زمین از نظام بسته‌ای تشکیل می‌شد که از آغاز آن چندانوقتی نمی‌گذشت و عاقبت آن هم چندان دور نبود.
●تاریخچه تخمین عمر زمین
ازآنجایی که زمــان غیر قابل لمس است ، تصور ابعاد زمـان نیاز به بصیرت ذهنی داشت کـــهطبیعت گرایان قرن هفدهم قادر به پذیرش آن نبودند ، بنابراین نگرش قرون وسطایی کوتاهبودن زمــان دنیوی همچنان بـاقی مـاند. محققین مسیحی آن زمان بطور کلی می‌پنداشتند کهسن زمین در حدود ۶۰۰۰ سال است، رقمی که بر اساس قبول نوشته‌های باستانی عبرانی قراراست.
سیر تحولی و رشــد تخمین عمر زمــین از مدتهای بسیار طولانی فکر دانشمندان رابه خود مشغول کــرده بود . دانشمندان مختلف سعی داشتند بـا روشهای مختلفی ســـن کـــره زمینرا تخمین بزنند که از آن جمله می‌توان تخمین عمر زمین را بر اساس شوری آب اقیانوس هاو محاسبه میزان رسوبگذاری ذکـر کرد . در سال ۱۸۹۷ ، فیزیکدان معروف «لرد کلوین»(Lord Kelvin) قدمت و عمر زمین را بـه ایـن صورت تعریف نمود که زمین در ابتدا به حالت مذاببوده و بعد سرد شده است . وی همچنین اظهار نظریه‌هایی را بـر اساس فرضیه‌هایی در مــوردمنشأ و مبدا حرارت خورشید بـه عمل آورد و ادعا کرد زمین سنی در حدود ۲۰ الی ۴۰میلیون سال دارد.
در اوایل قرن بیستم ، رادرفورد(Ruther Ford) وهولمز(Holmes)در انگلیس و بولتوود(Boltwood)در آمریکا دریافتند که تجزیه عناصرناپایدار جهت تولید ایزوتوپهای رادیوژنیک می‌توانند برای تعیین سن کانی ها و سنگ هایپوسته کره زمین مورد استفاده قرار گیرند . ولی روش ها و تکنیک های تحلیلی در آن زمانآنقدر دقیق نبود که بتواند مقدار ایزوتوپهای رادیوژنیک موجود در سنگها را تعییننماید . در نتیجه منحصرا بعد از سال ۱۹۵۰ که اسپکترومتر(Spectrometer) اختراعگردید ، تعیین سن سنگها به طریق ایزوتوپی معمول گردید از این مقاله سعی می‌شود تاروشهایی را که از ابتدا برای برآورد عمر زمین مورد استفاده قرار گرفته ، مورد بحثقرار دهیم و در نهایت به روشی که امروزه استفاده می‌شود و دقیقتر است ، اشارهکنیم.
●تخمین عمر زمین بر اساس شوری آب اقیانوسها
در سال ۱۷۱۵ «ادموند هالی (Edmond Halley) »، منجم انگلیسی ، این مطلب را پیش کشید که سن زمین را می‌توان ازروی مقدار شوری آب اقیانوسها محاسبه کرد . عملا نقشه این بود که مقدار شوری آبدریاها را با دقت تمام محاسبه و سپس عمل را ده سال بعد تکرار کنند ، با محاسبه مقدارازدیاد شوری آب در هر ده سال می‌توان زمان لازم برای تحصیل شوری آب فعلی را ازآبهای شیرین اولیه بدست آورد . اگر هم چنین آزمایشی انجام شده باشد ، هیچ ازدیادی درشوری آب اقیانوس ها دیده نشد.
در اواخر قرن نوزدهم بعضی محققان با تجدید نظر درروش فوق و با تجزیه شیمیایی آب رودخانه‌ها ، مقدار سدیم اضافه شده به دریاها در هرسال توسط رودخانه‌های دنیا را محاسبه کردند . با دانستن حجم تقریبی آب اقیانوس هایامروزی و فرض اینکه آب اقیانوس های اولیه شیرین بوده است و میزان ازدیاد سدیم توسطرودخانه‌های امروزی میانگینی برای تمام زمان زمین شناسی است ، آنها زمان لازم برایتحصیل غلظت سدیم و شوری امروزی را محاسبه کردند . سرانجام نتیجه‌گیری کردند که ازروز اولی که آب برای نخستین بار بر روی سطح زمین متراکم شد ، ۹۰ میلیون سال می‌گذرد. امروزه ما می‌دانیم که تخمین هالی از سن اقیانوسهای زمین به مراتب کمتر سن واقعیآنهاست . دلیل عمده آن هم این است که او تعویض سدیمی را که میان آب دریا و سنگهایپوسته کره زمینی صورت می‌گیرد ، بسیار ناچیز می‌پنداشت.
●تخمین عمر زمین بر اساسمیزان رسوبگذاری
هر که سنگ های رسوبی را مطالعه کرده باشد، می‌داند که طبقه‌ایضخیم از ماسه سنگ می‌تواند در عرض یک روز ته‌نشین شود یا لایه نازک گل رسی که رویآن قرار می‌گیرد ، ممکن است برای ته‌نشین شدن به ۱۰۰ سال زمان نیاز داشته باشد و سطحطبقه بندی میان آن ها ممکن است نماینده مدت زمانی بیش از مجموع آنها باشد . برایضخامت معینی از طبقات رسوبی میانگینی برای میزان رسوبگذاری وجود دارد . اگر تغییراتمهمی در شرایط محیط رسوبی رخ ندهد و فرسایش نیز در امر رسوبگذاری وقفه ایجاد نکند ،ضخامت طبقات کم و بیش متناسب با زمان سپری شده خواهد بود.
زمین شناسان اواخر قرننوزدهم تصور می‌کردند که می‌توانند در صورت تخمین میزان ته‌نشست درمحیط های رسوبیامروزی ، زمان مشخص شده توسط واحدهای سنگهای قدیمی مشابه را نیز معین کنند . آن هاهمچنین تصور می‌کردند که در صورت تعیین ضخامت کل طبقات رسوب کرده در گذشته ، خواهندتوانست کل زمان زمین شناسی طی شده را تخمین بزنند.
دید کلی
از روزی که انسان برای نخستین بار شروعبه نوشتن افکار خود کرد، پیوسته نگران موقعیت خود در عالم لایتناهی بوده است. لیکنتا سال ۱۷۸۸ و نوشته‌های «جیمز هاتن» ، مفهوم زمان تقریبا نامحدود ، تنها برایانسان دارای معنـــا بود و زمین صرفا در یــک چارچوب موقتی مورد نظر قرار می‌گرفت. دراندیشه انسان قــرون وسطی ، زمین از نظام بسته‌ای تشکیل می‌شد که از آغاز آن چندانوقتی نمی‌گذشت و عاقبت آن هم چندان دور نبود.
●تاریخچه تخمین عمر زمین
ازآنجایی که زمــان غیر قابل لمس است ، تصور ابعاد زمـان نیاز به بصیرت ذهنی داشت کـــهطبیعت گرایان قرن هفدهم قادر به پذیرش آن نبودند ، بنابراین نگرش قرون وسطایی کوتاهبودن زمــان دنیوی همچنان بـاقی مـاند. محققین مسیحی آن زمان بطور کلی می‌پنداشتند کهسن زمین در حدود ۶۰۰۰ سال است، رقمی که بر اساس قبول نوشته‌های باستانی عبرانی قراراست.
سیر تحولی و رشــد تخمین عمر زمــین از مدتهای بسیار طولانی فکر دانشمندان رابه خود مشغول کــرده بود . دانشمندان مختلف سعی داشتند بـا روشهای مختلفی ســـن کـــره زمینرا تخمین بزنند که از آن جمله می‌توان تخمین عمر زمین را بر اساس شوری آب اقیانوس هاو محاسبه میزان رسوبگذاری ذکـر کرد . در سال ۱۸۹۷ ، فیزیکدان معروف «لرد کلوین»(Lord Kelvin) قدمت و عمر زمین را بـه ایـن صورت تعریف نمود که زمین در ابتدا به حالت مذاببوده و بعد سرد شده است . وی همچنین اظهار نظریه‌هایی را بـر اساس فرضیه‌هایی در مــوردمنشأ و مبدا حرارت خورشید بـه عمل آورد و ادعا کرد زمین سنی در حدود ۲۰ الی ۴۰میلیون سال دارد.
در اوایل قرن بیستم ، رادرفورد(Ruther Ford) وهولمز(Holmes)در انگلیس و بولتوود(Boltwood)در آمریکا دریافتند که تجزیه عناصرناپایدار جهت تولید ایزوتوپهای رادیوژنیک می‌توانند برای تعیین سن کانی ها و سنگ هایپوسته کره زمین مورد استفاده قرار گیرند . ولی روش ها و تکنیک های تحلیلی در آن زمانآنقدر دقیق نبود که بتواند مقدار ایزوتوپهای رادیوژنیک موجود در سنگها را تعییننماید . در نتیجه منحصرا بعد از سال ۱۹۵۰ که اسپکترومتر(Spectrometer) اختراعگردید ، تعیین سن سنگها به طریق ایزوتوپی معمول گردید از این مقاله سعی می‌شود تاروشهایی را که از ابتدا برای برآورد عمر زمین مورد استفاده قرار گرفته ، مورد بحثقرار دهیم و در نهایت به روشی که امروزه استفاده می‌شود و دقیقتر است ، اشارهکنیم.
●تخمین عمر زمین بر اساس شوری آب اقیانوسها
در سال ۱۷۱۵ «ادموند هالی (Edmond Halley) »، منجم انگلیسی ، این مطلب را پیش کشید که سن زمین را می‌توان ازروی مقدار شوری آب اقیانوسها محاسبه کرد . عملا نقشه این بود که مقدار شوری آبدریاها را با دقت تمام محاسبه و سپس عمل را ده سال بعد تکرار کنند ، با محاسبه مقدارازدیاد شوری آب در هر ده سال می‌توان زمان لازم برای تحصیل شوری آب فعلی را ازآبهای شیرین اولیه بدست آورد . اگر هم چنین آزمایشی انجام شده باشد ، هیچ ازدیادی درشوری آب اقیانوس ها دیده نشد.
در اواخر قرن نوزدهم بعضی محققان با تجدید نظر درروش فوق و با تجزیه شیمیایی آب رودخانه‌ها ، مقدار سدیم اضافه شده به دریاها در هرسال توسط رودخانه‌های دنیا را محاسبه کردند . با دانستن حجم تقریبی آب اقیانوس هایامروزی و فرض اینکه آب اقیانوس های اولیه شیرین بوده است و میزان ازدیاد سدیم توسطرودخانه‌های امروزی میانگینی برای تمام زمان زمین شناسی است ، آنها زمان لازم برایتحصیل غلظت سدیم و شوری امروزی را محاسبه کردند . سرانجام نتیجه‌گیری کردند که ازروز اولی که آب برای نخستین بار بر روی سطح زمین متراکم شد ، ۹۰ میلیون سال می‌گذرد. امروزه ما می‌دانیم که تخمین هالی از سن اقیانوسهای زمین به مراتب کمتر سن واقعیآنهاست . دلیل عمده آن هم این است که او تعویض سدیمی را که میان آب دریا و سنگهایپوسته کره زمینی صورت می‌گیرد ، بسیار ناچیز می‌پنداشت.
●تخمین عمر زمین بر اساسمیزان رسوبگذاری
هر که سنگ های رسوبی را مطالعه کرده باشد، می‌داند که طبقه‌ایضخیم از ماسه سنگ می‌تواند در عرض یک روز ته‌نشین شود یا لایه نازک گل رسی که رویآن قرار می‌گیرد ، ممکن است برای ته‌نشین شدن به ۱۰۰ سال زمان نیاز داشته باشد و سطحطبقه بندی میان آن ها ممکن است نماینده مدت زمانی بیش از مجموع آنها باشد . برایضخامت معینی از طبقات رسوبی میانگینی برای میزان رسوبگذاری وجود دارد . اگر تغییراتمهمی در شرایط محیط رسوبی رخ ندهد و فرسایش نیز در امر رسوبگذاری وقفه ایجاد نکند ،ضخامت طبقات کم و بیش متناسب با زمان سپری شده خواهد بود.
زمین شناسان اواخر قرننوزدهم تصور می‌کردند که می‌توانند در صورت تخمین میزان ته‌نشست درمحیط های رسوبیامروزی ، زمان مشخص شده توسط واحدهای سنگهای قدیمی مشابه را نیز معین کنند . آن هاهمچنین تصور می‌کردند که در صورت تعیین ضخامت کل طبقات رسوب کرده در گذشته ، خواهندتوانست کل زمان زمین شناسی طی شده را تخمین بزنند.