النظائر التي تفيد في تقدير العمر المطلق للصخور
النظائر التي تفيد في تقدير العمر المطلق للصخور:



إن فترة نصف الحياة للعناصر المشعة التي تتوافر في منجم مثلاً تفيد بشكل كبير في تحديد عمر المنجم، والمختصون وما يقومون به من تحليل عينة من خام عنصر مشع يفيد بالتالي في تقدير نسب العناصر المتوافرة في هذا الخام ومنها العنصر المشع ذاته، ومن حسابات فترات نصف العمر لهذه العناصر وبالرجوع إلى جداول إحصائية خاصة بالانحلال فإنه يمكننا من تحديد عمر هذا المنجم الذي تم أخذ منه هذه العينة، فعلى سبيل المثال عندما نقوم بتحليل عينة من عنصر مشع خلال عمر فترة نصف الحياة له 1000 عام فإننا نجد أن العينة تحتوي على 25% منها في العنصر نفسه وتحتوي 75% من عناصر أخرى تكون ناتجة عن تحولاته الانحلالية.


في النتيجة فإن كمية وجود العنصر المشع بالعينة في المثال السابق وهي 25% تدل على انقضاء فترة فترة نصف العمر لهذا العنصر، أي أنه يعني أن عمر هذه العينة للعنصر المشع هي 2000 عام وذلك عندما كانت في وضعها الأصلي لها من قبل تعرضها للانحلال، كما تبين بتواجد عناصر ونظائر مشعة كثيرة ومتعددة وتكون مدفونة في باطن الصخور وتقدم لنا أهمية وإفادة في دراسة نصف الحياة لها في تقدير عمرها المطلق وبالتالي تفيد في تحديد عمر الصخور التي تحتوي عليها، فأول نظرية هي التأريخ بالكربون المشع فمن خلال دراسة ذرات النيتروجين التي تتواجد في الغلاف الجوي يتبين أن تأثير الأشعة الكونية عليها من الممكن أن يحولها إلى ذرات الكربون المشع.


وإذا حصل تفاعل بين ذرات الكربون المشع مع الأكسجين الذي يتواجد في الغلاف الجوي فإنها تتحول إلى جزيئات من غاز ثاني أكسيد الكربون ذلك الذي يتواجد مختلط مع ما هو موجود فيه داخل الغلاف الجوي بواسطة حركة الرياح، وإذا قامت أوراق النباتات الخضراء بامتصاص غاز ثاني أكسيد الكربون الذي يملك ذرات الكربون المشع خلال قيامها بعملية التركيب الضوئي، فإن النتيجة تكون دخول هذه الذرات جسم النباتات وخلاياه الحية ومن ثم تنتشر إلى أجسام الحيوانات التي تتغذى على هذه النباتات، وبسبب تواجد الكربون المشع بنسبة ثابتة داخل الغلاف الجوي فإنه يبقى ذو نسب ثابتة داخل جسم كل كائن حي.


وبسبب عملية الانحلال التي تؤثر على ذرات الكربون المشع فإن نسبته تقل في أجسام الكائنات الحية بعد مماتها، وبالاعتماد على ذلك يمكننا أن نستعمل بقايا الكائنات الحية هذه في تقدير تاريخ الوفاة أي يمكننا تحديد تاريخ بدء تحلل النظير المشع، وبالتالي يؤدي أيضاً في تقدير العمر المطلق للصخور الرسوبية التي تحتوي على هذه النظائر، والنظيرة الثانية التي تساعد على تحديد العمر المطلق للصخور هو التأريخ بالبوتاسيوم المشع ومن المعروف لدينا أن هذا العنصر يتحول إلى عنصر الآرجون ويملك فترة نصف الحياه له هي عبارة عن 11.900 مليون عام، ومن خلال فترته نصف الحياة وحسابها في سلسلة البوتاسيوم الآرجون.


تمكننا من تحديد العمر المطلق للصخور المختلفة والمتنوعة مثل الصخور النارية القاعدية وصخور النيازك بالإضافة إلى بعض أنواع الصخور الرسوبية، كما أن هذه الطريقة تفيد في حساب العمر المطلق للصخور التي يقع عمرها بين 100 ألف عام و 3000 مليون عام، والنظرية الثالثة هي عبارة عن التأريخ من خلال استخدام الروبيديوم المشع، حيث أن نظير الروبيديوم المشع يتحول من خلال فقد جسم بيتا إلى عنصر استرونشيوم لذلك تم تسمية هذه الطريقة باسم طريقة الروبيديوم استرونشيوم، كما أن فترة نصف الحياة لنظير الروبيديوم المشع تبلغ حوالي 50 مليون عام.


ويتم استخدام هذه الطريقة لتحديد عمر الصخور تلك التي يزيد عمرها عن 30 مليون عام، وأيضاً يتم تطبيق هذه الطريقة على الصخور التي تمتلك معادن المسكوفايت والبيوتيت والفلدسبار وهي تكون عبارة عن صخور غنية بعنصر البوتاسيوم، وهذا مهم جداً وبعود السبب في أهميتها إلى أن هذه الصخور التي تحتوي على البوتاسيوم يوجد بها شوائب من عنصر الروبيديوم، وآخر النظريات التي ساعدت علماء الجيولوجيا على تحديد العمر المطلق للصخور هي من خلال استعمال سلاسل انحلال نظيري اليورانيوم المشع والثوريوم المشع.


إننا كجيولوجيين قمنا بدراسة هذه النظرية تمكننا من التأكد بوجود ثلاث سلاسل انحلال ومن خلال الاعتماد على حسابات هذه الطريقة فإن النظائر المشعة فيها تفقد جسيمات ألفا وجسيمات بيتا لكن بنسب متفاوتة ومختلفة كما أن هذه السلاسل تستقر بالتوصل إلى عنصر الرصاص غير المشع ويتم استخدام هذه الطرق لحساب عمر الصخور تلك التي يزيد تاريخها عن مئة مليون عام.