Định tuổi bằng phát quang và điện tích bẫy

Định tuổi bằng phát quang đo năng lượng bức xạ được lưu trữ trong các khoáng vật như thạch anh và fenspat kể từ lần cuối chúng được nung nóng hoặc tiếp xúc với ánh sáng, xác định niên đại các sự kiện như nung gốm hoặc chôn vùi trầm tích.

Definition

Một nhóm các phương pháp định tuổi niên đại xác định thời điểm các khoáng vật được nung nóng hoặc tiếp xúc với ánh sáng mặt trời lần cuối bằng cách đo điện tích do bức xạ gây ra mà chúng đã tích lũy kể từ sự kiện đó.

Scope

Chủ đề này bao gồm phát quang nhiệt (TL) và phát quang kích thích quang học (OSL), cùng với các phương pháp điện tích bẫy liên quan như cộng hưởng spin điện tử. Nó đề cập đến việc bẫy điện tích do bức xạ tự nhiên, việc xóa tín hiệu bằng nhiệt hoặc ánh sáng, việc đo liều lượng tương đương và tốc độ liều, và việc áp dụng các phương pháp này cho gốm sứ, đá lửa bị đốt cháy và trầm tích vượt quá phạm vi định tuổi bằng carbon phóng xạ.

Core questions

• Các khoáng vật tích lũy và giải phóng điện tích bẫy dưới dạng phát quang như thế nào?
• Một niên đại phát quang thực sự đo lường sự kiện gì?
• Liều lượng tương đương và tốc độ liều môi trường được xác định như thế nào?
• Khi nào các phương pháp phát quang được ưu tiên hơn carbon phóng xạ?

Key theories

Tích lũy và xóa điện tích bẫy

Nguyên lý rằng bức xạ ion hóa bẫy các điện tử trong các khuyết tật mạng tinh thể khoáng vật với tốc độ ổn định, và việc nung nóng hoặc ánh sáng mặt trời làm trống các bẫy, do đó tín hiệu bị bẫy đo thời gian kể từ sự kiện xóa cuối cùng đó.

Xác định liều lượng và tốc độ liều

Phương pháp định tuổi bằng cách chia liều lượng tương đương, bức xạ phòng thí nghiệm cần thiết để tái tạo tín hiệu tự nhiên, cho tốc độ liều môi trường từ phóng xạ xung quanh.

History

Định tuổi bằng phát quang nhiệt của gốm sứ nung được phát triển vào những năm 1960 và 1970, đặc biệt tại phòng thí nghiệm Oxford dưới sự chỉ đạo của Martin Aitken. Phát quang kích thích quang học, được giới thiệu vào những năm 1980, cho phép định tuổi các trầm tích tiếp xúc với ánh sáng và trở thành trung tâm của niên đại Đệ Tứ và Cổ sinh, mở rộng khả năng định tuổi vượt xa giới hạn carbon phóng xạ.

Debates

Tẩy trắng không hoàn toàn và độ ổn định tín hiệu

Định tuổi phát quang đáng tin cậy giả định tín hiệu đã được đặt lại hoàn toàn trước khi chôn vùi; tẩy trắng một phần và phai màu bất thường, đặc biệt ở fenspat, thúc đẩy tranh luận về lựa chọn mẫu và các phương pháp hiệu chỉnh.

Key figures

• Martin Aitken
• Ann Wintle
• Geoff Duller

Seminal works

• aitken1985
• aitken1998

Frequently asked questions

Một niên đại phát quang cho bạn biết điều gì?

Nó cho bạn biết khoáng vật đó đã được nung nóng mạnh hoặc tiếp xúc với ánh sáng mặt trời lần cuối cách đây bao lâu, chẳng hạn như khi một chiếc bình được nung hoặc trầm tích được chôn vùi tránh ánh sáng.

Khi nào phát quang được sử dụng thay vì carbon phóng xạ?

Nó được sử dụng khi không có vật liệu hữu cơ có thể định tuổi, hoặc khi tuổi vượt quá giới hạn carbon phóng xạ khoảng 50.000 năm, vì phát quang có thể quay ngược lại hàng trăm nghìn năm.