Istražni radovi

Kako se određuje starost stijena?

Starost stijena određuje se poznavanjem stratigrafske geologije, grane geologije koja proučava kronološki slijed događaja i promjena, zajedno s razvojem organizama, koji su odredili razvoj Zemlje od vremena kad je postala samostalno svemirsko tijelo pa do danas. Starost ili kronološki slijed geoloških tvorevina i događaja određuje se i izražava putem relativne i apsolutne starosti.

Pri određivanju relativne starosti stijena najčešće se koriste podaci iz sedimentnih stijena. Relativna starost magmatskih i metamorfnih stijena određuje se prema njihovom odnosu sa sedimentnim stijenama.

Određivanje relativne starosti stijena

Određivanje relativne starosti stijena temelji se na principu originalne horizontalnosti naslaga, principu superpozicije, principu originalnog bočnog kontinuiteta, principu kosog presijecanja, principu uklopaka, principu biološke sukcesije te litoloških karakteristika stijena.

• Princip originalne horizontalnosti naslaga polazi od pretpostavke da se većina sedimentnih stijena taloži, pod utjecajem gravitacije, u približno ravnim horizontalnim slojevima, odnosno paralelno površini na koju se talože.
• Princip superpozicije polazi od činjenice da je u neporemećenom slijedu slojeva najstariji sloj na dnu sekvencije, a svi viši slojevi su sukcesivno mlađi.

• Princip bočnog kontinuiteta predstavlja da se slojevi pružaju u svim smjerovima sve dok se ne stanje ili iskline, odnosno dok ne budu naglo prekinuti nekom preprekom.

• Princip kosog presijecanja kaže da geološki objekt (magmatska intruzija) koji presijeca druge stijene mora biti mlađi od njih. Također, rasjedi (pukotine duž kojih postoji vidljiv pomak stijena s jedne na drugu stranu) su mlađi od stijena koje presijecaju (rasjedaju).

• Princip inkluzije govori da bilo koja stijena koja sadrži uklopke susjedne granične stijene mora biti mlađa od te stijene.

Litološke karakteristike stijena, kao što su npr. boja, lom, kemijski sastav, stupanj dijagenetskih promjena, mogu se iskoristiti za uspoređivanje i određivanje relativne starosti stijena, ali pod pretpostavkom da su jednake ili slične stijene ujedno i istovremene.

Određivanjem starosti stijena objavljeno je samo njihovo vremensko razvrstavanje. A što ti podaci mogu reći o vremenu iz kojeg potječu?  Za odgovor na to pitanje vrlo su važni fosilni ostaci.

Paleontološka metoda temelji se na proučavanju i interpretaciji evolucije životinjskih i biljnih organizama tijekom geološke povijesti, a za određivanje relativne starosti stijena služi se načelom superpozicije kao osnovom i fosilnim ostacima sačuvanim u stijeni. Ova metoda razvijena je u sklopu paleontologije, znanosti o fosilima i razvoju života kroz geološku prošlost.

Konceptom određivanja redoslijeda naslaga relativnim datiranjem, odredio se samo slijed taloženja, odnosno zbivanja u Zemljinoj prošlosti (što je bilo prije, a što poslije), a ne i točno vrijeme prije koliko godina su se ta zbivanja dešavala. Za odredbu “točnog” vremena kada su se neke stijene formirale, trebalo je pričekati početak 20. stoljeća, odnosno otkriće radioaktivnosti, čime su geolozi dobili svojevrstan “sat” pomoću kojeg se to vrijeme moglo točno odrediti.

Određivanje apsolutne starosti stijena

Određivanje apsolutne (radiometrijske) starosti stijena temelji se na radioaktivnom raspadu izotopa. Radioaktivni elementi emitiraju α i β čestice te γ zrake, zbog čega se njihova masa tijekom vremena smanjuje, a u konačnosti prelaze u stabilne izotope. Konačni stabilni produkt (izotop) može se količinski uspoređivati s izvornim radioaktivnim elementom. To je iskorišteno za proučavanje starosti stijena metodama koje nazivamo radiometrijskim.

Pri određivanju apsolutne starosti stijena razlikuju se metoda Uran – Olovo, Uran – Torij, Kalij – Argon, Rubidij – Stroncij, Ugljik, „Fission Tracks“ i Termoluminiscencija.

Određujući vremenski slijed stijena i facijesa svih morskih, mješovitih i kontinentalnih sedimenata, prate se kolebanja i promjene u rasporedu kopna i mora u Zemljinoj prošlosti. Stratigrafski geolog “čitanjem” facijesa i spoznajama o njegovu vremenskom slijedu dolazi do izuzetnih spoznaja; rekonstruira prostorna i vremenska zbivanja (dinamiku) na Zemlji tijekom njene prošlosti, dakle od njenog postanka do danas.