การหาอายุด้วยการเรืองแสงและการกักเก็บประจุ

การหาอายุด้วยการเรืองแสงเป็นการวัดพลังงานรังสีที่สะสมอยู่ในแร่ธาตุ เช่น ควอตซ์และเฟลด์สปาร์ นับตั้งแต่ครั้งสุดท้ายที่ได้รับความร้อนหรือสัมผัสกับแสง เพื่อหาอายุเหตุการณ์ต่างๆ เช่น การเผาเครื่องปั้นดินเผาหรือการทับถมของตะกอน

Definition

กลุ่มของวิธีการหาอายุทางธรณีกาลวิทยาที่ใช้กำหนดว่าแร่ธาตุได้รับความร้อนหรือสัมผัสกับแสงแดดครั้งสุดท้ายเมื่อใด โดยการวัดประจุที่เกิดจากรังสีที่สะสมไว้ตั้งแต่เหตุการณ์นั้น

Scope

หัวข้อนี้ครอบคลุมถึงการเรืองแสงด้วยความร้อน (TL) และการเรืองแสงที่กระตุ้นด้วยแสง (OSL) รวมถึงวิธีการกักเก็บประจุที่เกี่ยวข้อง เช่น การเรโซแนนซ์สปินอิเล็กตรอน โดยกล่าวถึงการกักเก็บประจุโดยรังสีธรรมชาติ การรีเซ็ตสัญญาณด้วยความร้อนหรือแสง การวัดปริมาณรังสีสมมูลและอัตราปริมาณรังสี และการประยุกต์ใช้วิธีการเหล่านี้กับเครื่องปั้นดินเผา หินเหล็กไฟที่ถูกเผา และตะกอนที่อยู่นอกช่วงการหาอายุด้วยคาร์บอนกัมมันตรังสี

Core questions

• แร่ธาตุสะสมและปลดปล่อยประจุที่ถูกกักเก็บในรูปของการเรืองแสงได้อย่างไร?
• วันที่จากการเรืองแสงวัดเหตุการณ์ใดกันแน่?
• ปริมาณรังสีสมมูลและอัตราปริมาณรังสีสิ่งแวดล้อมถูกกำหนดได้อย่างไร?
• เมื่อใดที่วิธีการเรืองแสงเป็นที่นิยมมากกว่าคาร์บอนกัมมันตรังสี?

Key theories

การสะสมและการรีเซ็ตประจุที่ถูกกักเก็บ

หลักการที่ว่ารังสีไอออไนซ์จะกักเก็บอิเล็กตรอนไว้ในข้อบกพร่องของโครงสร้างผลึกแร่ในอัตราที่คงที่ และการให้ความร้อนหรือแสงแดดจะทำให้กับดักว่างเปล่า ดังนั้นสัญญาณที่ถูกกักเก็บจึงวัดเวลาตั้งแต่เหตุการณ์การรีเซ็ตครั้งสุดท้ายนั้น

การกำหนดปริมาณรังสีและอัตราปริมาณรังสี

วิธีการหาอายุโดยการหารปริมาณรังสีสมมูล ซึ่งเป็นปริมาณรังสีในห้องปฏิบัติการที่จำเป็นในการสร้างสัญญาณธรรมชาติขึ้นมาใหม่ ด้วยอัตราปริมาณรังสีสิ่งแวดล้อมจากกัมมันตภาพรังสีโดยรอบ

History

การหาอายุด้วยการเรืองแสงด้วยความร้อนของเครื่องปั้นดินเผาที่ถูกเผาได้รับการพัฒนาขึ้นในช่วงทศวรรษ 1960 และ 1970 โดยเฉพาะอย่างยิ่งที่ห้องปฏิบัติการออกซ์ฟอร์ดภายใต้การนำของมาร์ติน ไอต์เคน การเรืองแสงที่กระตุ้นด้วยแสงซึ่งนำมาใช้ในทศวรรษ 1980 ทำให้สามารถหาอายุตะกอนที่สัมผัสกับแสงได้ และกลายเป็นหัวใจสำคัญของลำดับเวลาทางธรณีกาลวิทยาในยุคควอเทอร์นารีและยุคหินเก่า ซึ่งขยายขอบเขตการหาอายุออกไปไกลกว่าขีดจำกัดของคาร์บอนกัมมันตรังสี

Debates

การฟอกสีไม่สมบูรณ์และความเสถียรของสัญญาณ

การหาอายุด้วยการเรืองแสงที่เชื่อถือได้สันนิษฐานว่าสัญญาณถูกรีเซ็ตอย่างสมบูรณ์ก่อนการฝังกลบ การฟอกสีบางส่วนและการจางหายผิดปกติ โดยเฉพาะในเฟลด์สปาร์ ทำให้เกิดการถกเถียงเกี่ยวกับการเลือกตัวอย่างและวิธีการแก้ไข

Key figures

• Martin Aitken
• Ann Wintle
• Geoff Duller

Seminal works

• aitken1985
• aitken1998

Frequently asked questions

วันที่จากการเรืองแสงบอกอะไรคุณ?

มันบอกคุณว่านานแค่ไหนแล้วที่แร่ธาตุได้รับความร้อนอย่างรุนแรงหรือสัมผัสกับแสงแดดครั้งสุดท้าย เช่น เมื่อหม้อถูกเผาหรือตะกอนถูกฝังห่างจากแสง

เมื่อใดที่ใช้การเรืองแสงแทนคาร์บอนกัมมันตรังสี?

ใช้เมื่อไม่มีสารอินทรีย์ที่สามารถหาอายุได้ หรือเมื่ออายุเกินขีดจำกัดคาร์บอนกัมมันตรังสีประมาณ 50,000 ปี เนื่องจากวิธีการเรืองแสงสามารถย้อนกลับไปได้หลายแสนปี