Geohronološki metod

Geohronološki metodi ili metodi geohronologije, prema standardnoj geohronološkoj klasifikaciji, temelje se na dva osnovna pristupa određivanja starosti događaja tokom Zemljine prošlosti:

• apsolutna geohronologija i
• relativna geohronologija.

Geološko vrijeme u dijagramu zvanom geološki sat eona u Zemljinoj historiji.

Apsolutna hronologija se odnosi na manje ili više preciziranu apsolutnu starost (u godinama, stoljećima, milenijima, milionima i milijardama godina), a relativna na - starosne relacije među pojedinim slojevima, uzorcima i nalazima.

Imajući u vidu univerzalni značaj geohronologije u sistemu prirodnih nauka i činjenicu da ona uvijek predstavlja izuzetno atraktivnu i dinamičnu naučnu oblast, bilo je neophodno da se naredni prikaz ograniči samo na izbor šire prihvaćenih savremenih metoda određivanja starosti, njihovu suštinu i (moguće) posebne prilagodbe određenim istraživanjima. Podjela ovih metoda na apsolutnohronološke i relativnohronološke je relativna. Mnogi od njih se mogu argumentirano svrstavati u obje ove kategorije, zavisno od polaznih ciljeva i ostvarenih rezultata, a posebno od relativne pouzdanosti i konkretnih međuodnosa u određenom kompleksu primijenjenih metoda. Savremene geohronološke metode počivaju na sveukupnim rezultatima primjene mogućih postupaka i procedura apsolutnog i relativnog određivanja starosti.

Na potrebu veoma pažljivog izbora raspoloživih metoda u određivanju starosti slojeva zemljine kore ili fosilnih nalaza bioloških tragova, upozoravaju mnoge greške, ali i podvale u pretkodnim istračivanjima. Jedan od primjera su "ostaci" famoznog tzv. Piltdaunskog čovjeka:

Godine 1911., u blizini engleskog mjesta Piltdown Common (u okrugu Sussex), graditelji puta su u nekoj staroj grobnici našli jednu razbijenu lobanju. Izvjesni pravnik Čar1s Doson je posredovao da ona dospije u Britanski muzej, kod Artura Smita Vudvorda, uglednog paleontologa. Već prve analize su pokazale da je 'Piltdownski čovjek' imao naprednije hominidne osobine od neandertalčevih. Skupa nastavljaju pretraživanje nalazišta, pa Doson (u Vudvordovom prisustvu) otkriva i viličnu kost, koja je imala upadljive majmunske osobine. Senzacionalna kombinacija naprednih hominidnih i tipičnih pongidnih svojstava nalaza, inspirišu Vudvorda da ga opiše kao Eoanthropus dawsoni ("Dosonov rani čovjek") i označi kao veoma značajnu kariku u procesu antropogeneze. Međutim, uporednim hemijskim analizama tokom 1950-ih (kvantiteta flora i azota), dokazano je da se ovdje u stvari radi o fosilnoj lobanji pripadnika vrste Homo sapiens i današnjoj vilici šimpanza, koja je (radi uvjerljivosti) bila obojena kalijum-dihromatom. Nažalost, u međuvremenu je eoantropus ušao čak i u svjetsku (pa i našu) udžbeničku literaturu iz koje do današnjih dana njegov prvoopisani status nije do kraja izbačen. Doson je umro 1916, a Vudvord 1944. godine, tako da je jedan od njih (možda i oba ili čak neko treći) sa sobom) odnio tajnu 'Piltdownskog čovjeka'.

Metodi apsolutne geohronologije

Apsolutna geohronologija starost događaja iz historije Zemljine prošlosti određuje u manje ili više jasnim i preciznim iznosima godina (hiljadama i/ili stotinama, milionima i milijardama godina). Na osnovu analitike (ne)posrednosti, možemo razlikovati:

• direktno (neposredno), i
• indirektno (posredno)

određivanje starosti paleoantropoloških ili bilo kojih drugih paleobioloških ili paleogeoloških nalaza. Metodi direktne procjene starosti počivaju na neposrednom proučavanju osteološkog ili (rjeđe) nekog drugog materijala organskog porijekla. Shodno tome, procjenjuju se i apsolutne starosti tragova materijalne kulture. Indirektnim putem apsoiutna procjena starosti posmatranog nalaza izvodi se na temelju njegove hronološke koincidencije ili korelacije sa materijalnim ostacima i fenomenima pouzdano dokazane starosti. U vezi s tim, posredna procjena starosti se može oslanjati na odgovarajuée podatke o starosti:

• izvornog sloja, tj. onog sloja Zemljine kore iz kojeg potiče proučavani nalaz, ili
• bilo kog stratuma ili nalaza sa kojim se posmatrani objekt

može dovesti u nesumnjivu hronološku vezu; u ovu katcgoriju metoda apsolutne geohronologije spada i

• procjena starosti na osnovu teorijsko-matematičkih rekonstrukcija vremenskog slijeda dogaðaja iz Zernljine prošlosti.

I direktni i indirektni oblici apsolutnog procjene starosti koriste se dostignućima fundamentalnih prirodnih i matematičkih nauka. Na osnovu dosadašnjih iskustava u ovoj oblasti, paleoantropološka i paleogeološka nauka uopće najveće povjerenje poklanja geohemijskim i geofizičkim metodima.

• Geohemijski metodi predstavljaju najpouzdanije oblike apsolutne procjene starosti materijalnih tragova antropogeneze i filogeneze uopće, jer počivaju na (in)direktnoj radiometrijskoj analizi, odnosno poznavanju dužine poluživota radioaktivnih hemijskih elemenata. Kao što je poznato, poluživot (poluvijek) ovakvih elemenata predstavlja vrijeme koje je potrebno da se početna konstitucijska količina inicijalnog izotopa, procesom radioaktivnog raspadanja, smanji na polovinu. Imajući u vidu kontinuitet i konstantnost brzine tog procesa, a na temelju kvantitativnog odnosa pojedinih faza (izotopa) radioaktivne transformacije, moguée je relativno precizno procijeniti apsolutnu starost proučavanih slojeva i nalaza.

Geohemijski metodi

Metod ¹⁴C

Ciklus transformacije radiougljika (¹⁴C), tj. količinski odnos između (radioaktivnog) ¹⁴C i ("običnog") ¹²C u ostacima organske tvari i atmosferi, uzima se kao direktni pokazatelj apsolutne starosti nalaza. Davno je zapaženo da u višim slojevima atmosfere kosmička radijacija oslobaða neutrone, koji bombardovanjem dušika, proizvode radiougljik (¹⁴N + neutron → ¹⁴C + proton). Stoga se i ugljendioksid javlja u oblicima ¹²CO₂ i ¹⁴CO₂. Također je poznato da period poluraspadanja ¹⁴C traje 5.568 ± 30 godina. U procesu razmjene materije i energije između organizma i životne sredine, ostvaruje se prirodna ravnoteža količine ¹⁴C u atmosferi i živoj supstanci. Karakteristična brzina radioaktivne transformacije tog elementa u živoj tvari iznosi 15,6 raspadâ, po gramu u minuti. Smrću individue organska materija se isključuje iz biociklusa, pa se (približno) svakih 5.600 godina količina ¹⁴C smanjuje na polovinu. Drugim riječima, odnos ¹²C : ¹⁴C mijenja se srazmjerno starosti uzorka. Za prvih 5.600 godina intenzitet radioaktivnog raspadanja opadne na 7,8 raspada, po gramu u minutu, za naredni (toliki) period - na 3,9 takvih jedinica itd.

Odgovarajuáa testiranja starosti antropoloških nalaza pomoću radioaktivnog ugljika pokazala su da mogućnost određivanja starosti ovom metodom doseže 40.000 (prema nekim podacima i do 80.000) godina, a preciziiost mu varira u granicama od ± 100 do ± 1 200 godina, što u najvećoj mjeri zavisi od starosti i kvaliteta, odnosno stepena očuvanosti proučavanog materijala. Trenutno, ovo je jedini metod direktne procjene apsolutne starosti fosilnih ostataka života na Zemlji i naglasiti njegov ogroman doprinos razbijanju minulih i savremenih zabluda o filogenetsko-evolucijskim tokovima i odnosima.

Metod radijuma

"Metod radijuma" se primjenjuje u indirektnoj procjeni apsolutne hronologije nalaza organskog porijekla i događaja iz proteklih (oko) 300.000 godina. U antropološkim istraživanjima najčešće je korišten za procjenu starosti nalaza iz slojeva morskog dna. Ovaj metod apsolutne hronologije se zasniva na analizi pokazatelja kvantitativnih odnosâ medu pojediinim izotopima iz lanca radioaktivne transformacije uranija:

²³⁸U → ²³⁸Th → ²³⁴Pa → ²³⁴U → ²³⁰Th → ²²⁶Ra → ..... ²⁰⁶Pb.

Pošto je dužina poluživota (t/2) nekih elemenata iz ove sekvence u geohronološkim razmjerima sasvim zanemarljiva (²³⁴Pa - protaktinijum: 1,14 minuta, ²³⁴Th - torijum: 24,1 dan itd.), u odgovarajućim istraživanjima se posmatraju samo odnosi između ²³⁸uranija (t/2=4,49 milijardi godina), ²³⁴uranija (t/2=269.000 god.), ²³⁰Th - torijuma (t/2=80.000 godina), ²²⁶radijuma (t/2=1.622 godine) i stabilnog izotopa ²⁰⁶olova. na osnovu toga je moguće odrediti inicijalnu fazu radioaktivnog procesa, odnosno procijeniti apsolutnu starost posmatranog sloja. Tako, naprimjer, podjednaka količina ²³⁶urana i ²⁰⁶olova (1 : 1) dokazuje da je od nastanka analiziranog uzorka prošlo jedno poluvrijeme raspada ²³⁰U (oko 4,5 milijardì godina). Kao hronološki indikator može dobro poslužiti i registrirani sastojak radioaktivnosti radijuma u proučavanom profilu Zemljine kore.

Apsolutna starost minerala u kojima se odvija proces radioaktivne transformacije ²³⁸U (i njegovih izotopa), također se može procijeniti i mikroskopskom analizom. Fisijom uranovih izotopa odvajaju se teški energetski fragmenti koji (u izvjesnim mineralima) ostavljaju mikroskopski vidljive tragove (koji podsjećaju na godove na presjeku stabla). Broj tih linijskih tragova posredno navodi nas na dužinu perioda koji je protekao od nastanka minerala.

Kalijum − Argon tehnika

"Kalijtim-argon tehnika" apsolutne procjene starosti se temelji na pojavi da prirodni kalijum sadrži izvjesnu kolčinu radioaktivnog izotopa ⁴⁰K, koji se spontano, stalnom stopom raspada u argon:

⁴⁰K (EC) → ⁴⁰Ar, uz paralelaii proces –

⁶⁰K (β) → ⁴⁰Ca.

Pošto je ⁴⁰Ca široko rasprostranjen u stijenama i zemljištu, njegov kvantitativni odnos sa ⁴⁰K ne daje pouzdane informacije o trajanju ovog radioaktivnog transformiranja. Gasoviti argon se relativno rijetko susreće u prirodi, ali se u nekim kalijevim mineralima gotovo redovno javlja.

Kvantitativnim dokazivanjem odnosa argona i kalijuma (Ar - K ratio) u mineralima proučavanih naslaga, može se indirektno odrediti i apsolutna starost prisutnih fosilnih ostataka i geoloških slojeva. Poluvijek ⁴⁰K → ⁴⁰Ar transformacije traje preko milijardu (1,2 x 10⁹) godina, pa se ovaj metod primjenjivao i u procjeni starosti najstarijih krupnih formacija Zemljine kore. U paleoantropološkim istraživanjima, međutim (zbog toga što se u plodonosnim slojevima argon javlja tek u tragovima) pouzdanost "K - Ar tehnike" ne doseže dalje od oko 20 hiljada godina unazad. Posebno je bila atraktìvna primjena ovog metoda u nekim novijim pokušajima apsolutne procjene starosti paleoantropoloških tragova koji su nađeni u okamenjenoj lavi. Naime, u uzavreloj lavi u utrobi Zemlje odnos izmeðu argona i kalijuma ravan je nuli (Ar: K = 0), pošto tu nije prisutan ⁴⁰Ar. U trenutku erupcije, između ostalog, uključuje se i ⁴⁰K − ⁴⁰Ar sat. Jcdan polušivot (1,2 x 10⁹ godina) kasnije, 50% ⁴⁰K se raspadne na izotope ⁴⁰Ar (11%) i ⁴⁰Ca (89%); Ar - K odnos tada iznosi 0,11. Vremenom on raste i predstavlja pouzdanu osnovu za tačnu procjenu starosti okamenjene lave (i u njoi zarobijenih fosila).

Geofizički metodi

Geofizički metodi apsolutne procjene starosti, u dosadašnjim paleoantropološkim istraživanjima, širu primjenu uglavnom su imali na osnovu odgovarajuéih podataka o cikličnosti i intenzitetu insolacije Zemljine kore i fenomenu "paleomagnetizma".

Glaciološko-astronomski metod

Glaciološko-astronomski metod određivanja zasniva se na teorijskoj rekonstrukciji odgovarajućih astronomskih fenomena i njihovih mogućih veza sa prirodom stvarnih klimatskih promjena tokom geološke prošlosti, po čemu je poznat pod nazivom astronomski, glaciološki, klirnatološki itd. metod. Astronomski proračuni apsolutne geohronologije polaze od teorijskih konstanti za prosječnu dužinu karakterističnih perioda u:

• (1) nagnutosti Zemljine ekliptike (42.000 godina),
• (2) ekscentričnosti Orbite (92.000 godina) i
• (3) longitude perihela (21.000 godina).

Na osnovu tih elemenata moguće je matematički rekonstruirati minula i prognozirati buduća kolebanja u intenzitetu insoliranosti Zemljine atmosfere. Proračune ovih promjena na geografskim širinama 55°, 60° i 65°, tokom posljednjeg miliona godina, klimatolozi dovode u vezu sa sukcesijom i dinamikom pleistocenskih (inter)giacijacija u tom području. Ovi materijalizirani klimatski orijentiri pomenutih astronomskih fenomena, međutim, u lìteraturi se ponekad uglavnom objašnjavaju kao posljedice djelovanja nekih drugih činilaca u razvoju geomorfoloških prilika u polarnim područjima, promjene u koncentraciji atmosferskog CO₂, na primjer. Zbog toga, rezultate primjene klimatološkog (glaciološkog) metoda određivanja starosti paleoantropologija i prahistorija još uvijek često prihvataju kao pokazatelje relativne geohronologije. Polazeći od logične pretpostavke da je kolebanje intenziteta insolacije (i u kompleksu sa ostalim mogućim klimatskim faktorima) moglo da bude jedan od izrazito djelotvornih uzročnika pojave glečera i glacijalne aktivnosti. Zbog toga je nedvojbeno da astronomsko-klimatološko apsolutno određivanje starosti pleistocenskih naslaga i nalaza (i pored svih ograničenja) ima izuzetan i samosvojni i nadopunjujući značaj. Kada je riječ o Sjevernoj hemisferi, u slijedu krupnih klimatskih promjena tokom kvartara, općeprihvaćena literatura obično razlikuje četiri velika ledena (oledbe, glacijacije) i tri međuledena (međuoledbe, interglacijacije) doba.

Istovremeno, Južna hemisfera je bila zahvaćena odgovarajućim brojem pluvijalnih (kišnih) i interpluvijalnih (međukišnih, sušnih) perioda. Pouzdano je dokazano da je nakon (najmanje) 100 miliona godina blage klime, tokom proteklih milion godina Sjeverna hemisfera doživje1a devet velikih glacijalnih udara, koji se (na osnovu karakterističnog hronološkog grupiranja) svrstavaju u ćetiri pomenuta pleistocenska ledena doba. Prva tri ledena doba su imala po dva, a četvrto — tri jača zahlaðenja (stadijala), razdvojena kratkotrajnim razdobljima slabljenja glacijalne aktivnosti (interstadijalima). Prema sasvim grubim kriterijumima, u srednjoevropskim prilikama, glacijacijom se označava onaj period u kome se današnja granica "vjeóitog snijega i leda" na vertikalnom profilu (oko 3.000 m nad razinom mora) spuštala za oko 600 m. Na podruëju bivše Jugoslavije, međutim, ta granica se pomjerala čak i za 1.800 m. Prosječna temperatura je bila niža za oko 10-12 C°, a razina mora — za preko 100 m. Četiri velika srednjoevropska ledena doba, svoje tipične odraze su imala u području gornjeg dijela Dunavskog sliva, sa oznakama:

• (I) Günz,
• (II) Mindel
• (III) Riss i
• (IV) Würm,

dobile su po abecednom slijedu desnih pritoka Dunava. Tri manje (pret)pleistocenske hladne pulsacije, koje su se javile oko 500 hiljada godina prije Günza, označavaju se zajedničkim imenom − Dunav.

Procjenjuje se da je posljednja velika glacijacija (Würm) završena prije oko 8-12 hiljada godina. Izrazito naglašene klimatske promjene koje su se dešavale tokom kvartara (za vrijerne interglacijacija u Evropi je vladala suptropska klima, na primjer) imale su ogromne posljedice i u strukturi i u distribuciji živog svijeta. Mnogi biljni i životinjski oblici nestaju sa lica naše planete, a ljudski preci i srodnici preživ1javaju zahvaljujući bitnim posebnostima svoje adaptivne vrste, prije svega umnim sposobnostima, proizvodnji oruđa za obezbjeđivanje egzistencijalnih potreha i društvenom načinu života. Među značajnijim pretpostavkama ljudskog opstanka bila su svakako i otkrića vatre i odjeće, sigurnijih skloništa i obitavališta itd.

Geomagnetni metod

Geomagnetni metod apsolutne procjene starosti počiva na teorijskim i empirijskim pretpostavkama minule periodičnosti u ponašanju inklinacijske krive Zemljinog magnetnog polja. U antropološka istraživanja je uveden još krajem 17. stoljeća, kada je dokazan magnetizam arheološkog materijala (posebno keramike). Tom prilikom je zapažena podudarnost glavne magnetne orijentacije tog materijala. Tako je teorijski gledano, uporednom analizom inklinacijske krive i magnetne usmjerenosti nalaza ili matičnog sloja, moguće procijeniti apsolutnu starost bilo kog posmatranog objekta. Iako je to otkriée otvorilo široke perspektive za primjenu ovog metoda u apsolutnoj procjeni starosti razliéitih materijalnih tragova antropogeneze, dosadašnja iskustva u ovoj oblasti steëena su procjenom starosti pretežno mlađih (preistorijskih) ostataka materijalne kulture.

Geomagnetni metod se najčešće primjenjujc u određivanju apsolutne starosti keramike i opeke, ali su zadovoljavajući rezultati dobijcni i odgovarajućim analizama magnetizma u glečerskim glinama, morskim talozima i u vulkanskoj lavi. Zbog određenih nejasnoća u proteklom kolebanju geomagnetizma, geohronolozi i arheolozi upozoravaju na niz ograničenja u primjeni ovog metoda. Poseban oprez zahtijeva tumačenje podataka o starosti promjenljivih nalaza, odosno predmeta koji su sekundarno mogli biti pomijerani sa početnog položaja. I pored tih ograničenja, ovaj metod određivanja starosti nalaza može biti veoma efikasan, osobito u kompleksnom postupku analize, kada se nekim drugim tehnikama (radiohemijskim, naprimjer) pouzdanije ograniči širi vremenski interval nastanka proučavanog sloja ili nalaza.

Ostali metodi

Ostali metodi apsolutne geohronologije obuhvataju niz relativno rjeđe primjenjivanih postupaka određivanja starosti nalaza i slojeva. Od svojih prapočetaka, historijska geologija, paleobiologija, uključujući i paleoantropologiju, nastoje što pouzdanije odrediti starost pojedinih slojeva Zemljine kore, odnosno traženih materijalnih tragova. Metodološki pristupi tih pokušaja su veoma heterogeni, što je dovelo do relativno čestoe pojave nepodudarnosti dobijenih podataka o istom objektu istraživanja. Pored prethodno navedenih apsolutnohronoloških metoda, u širu primjenu su uključivani:

• analiza dinamike i posljedica vulkanske i seizmičke aktivnosti,
• debljina pojedinih slojeva,
• intenzitet erozije,
• brzina denudacije (ogoljavanja)
• dendrologija
• palinologija, te specijalne izmjene
• geofizičkog,
• geohemijskog,
• litološkog,
• stratigrafskog,
• geomorfološkog,
• pedološkog, i ostalih raspoloživih metoda (u nedostatku uslova za primjenu pouzdanijih).

Metodi relativne geohronologije

Metodi relativna geohronologije, prema stepenu posrednosti u načinu procjene starosti uzoraka, mogu se svrstati u četiri osnovne grupe, gdje se posmatraju:

• starosni odnosi između proučavanih nalaza i izvornog sloja tj. fosilnih i arheoloških ostataka sa kojima se određeni nalazi dovode u hronološku vezu;
• pripadnost ispitivanog sloja određenirn fazama lokalne ili regijske stratigrafije, i
  • položaj te faze u širim (svjetskim) razmjerama, te
• mogući odnosi pojedinih pravaca i etapa biološke (organske) i kulturne evolucije.

Relativna geohronologija najčešće primjenjuje hemijske, biološke i druge raspoložive metode, kao što su

• biološki,i
• ostali:
  • litološki,
  • stratigrafski,
  • geomorfološki,
  • pedološki i neki drugi.

Hemijski metodi

Hemijski metodi pomažu da se što pouzdanije omeđe starosni odnosi među upoređenim paleoantropološkim i geološkim uzorcima ili slojevima Zemljine kore, a na osnovu brzine odvijanja određenih hemijskih reakcija i procesa. Jedno od gotovo redovnih zapažanja u uporednim paleontološkim istraživanjima jeste značajna nejednakost mase ("težine") istovrsnog osteološkog materijala. Odavno je poznato da na tu različitost (pored osnovne varijacije) u značajnoj mjeri utiču starost kostiju i uslovi fosilizacije. Hemijskim metodama određivanja starosti uzoraka pokušava se putem posmatranja odrediti stepen supstitucije redovnih koštanih sastojaka, te da se pronikne u apsolutnu i relativnu hronologiju ovakvih nalaza. U tu svrhu proučavani su ostaci koštanih masti i limunske kiseline. Međutim, najzapaženiji rezultati u tom pogledu postignuti su analizom stepena fluorizacije kostiju.

Metod fluora

Metod fluora se ubraja u metode relativne hronologije, odnosno određivanja starosti nalaza iz geološke prošlosti. Zasniva se na pojavi da slobodni ioni ovog elementa (iz podzemnih voda) spontano ispoljavaju jak afinitet prema hidroksiapatitu (iz kostiju) pa, reagujuéi s njim stvaraju postojani fluorapatit:

3Ca₃(PO₄)₂ x Ca(OH)₂ +2F → 3Ca₃(PO₄)₂ x CaF₂ + 3(OH^–)₂,
pri čemu maksimum fiksiranog fluora u kostima iznosi 3,8%. Pokušaji primjene ovog metoda u apsolutnom određivanju starosti osteoloških ostataka odbačeni su ubjedljivim dokazima da na količinu nastalog fluorapatita značajno utiču i uslovi fosilizacije. Zato se u savremenoj (paleo)antropologiji "metod fluora" primjenjuje isključivo u relativno-hronološkim istraživanjima (različito fluoriziranih) kostiju sa istog lokaliteta, uz ogradu da se ne preporučiuje za odgovarajuća istraživanja na terenima koji su ekstremno bogati fluorom, niti u posebnim uslovima osteomineralizacije u tropskim područjima.

Biološki metodi

Biološki metodi ili paleontološki metodi relativnog određivanja starosti uzoraka počivaju na poznavanju starosnih odnosa među pojedinim sinhronim i alohronim oblicima života koji su postojali u različitim razdobljima geološke prošlosti. Relativna starost slojeva Zernljine kore u praksi se najčešće procjenjuje prema provjerenim (i standardiziranim) materijalnim dokazima karakterističnih faza u filogenetsko-evolucijskom slijedu životnih oblika. Ovaj metod obuhvata niz općih i specijalnih paleobotaničkih, paleozooloških i paleoantropoloških istraživačkih varijanti. Na osnovu pouzdano utvrđenih ostataka živog svijeta, moguće je pretpostaviti prib1ižne starosne odnose između određenih slojeva na posmatranom profilu. U tom pogledu posebno su zanimljivi i značajni tzv.

• rukovodeći (karakteristični) ili provodni fosili - ostaci organizama relativno bliske vremenske, a široke prostorne distribucije, tj. široko rasprostranjeni oblici koje su se "naglo" pojavili i isto tako nestali sa lica Zemlje.

Savremena dostignuća paleontološke nauke uvrštavaju ovaj metod među najpouzdanije i najčešće primjenjivane analitičke instrumente u proučavanju stratigrafije i u procjeni relativne hronologije, kako posmatranih nalaza, tako i paleoklimatskih, odnosno paleoekoloških prilika. Na osnovu poznavanja ekoloških valenci i idioekologije organizama - indikatora, moguée je (ponekad veoma precizno) rekonstruisati klimatske uslove iz odreðenih faza geološke prošlosti.

Ostali metodi relativne geohronologije materijalnih tragova života na Zemlji najčešće se koriste odgovarajućim dostignućima osnovnih i primijenjenih prirodnih nauka. Većina njih u suštini pripada širokoj skupini fizičko-geografskih i paleogeografskih metoda, kao što su:

• litološki,
• stratigrafski,
• geomorfološki,
• pedološki, i drugi.

Ostali metodi

Litološki metodi

Litološki metodi se oslanjaju na opća znanja o morfološko-strukturnoj genezi litosa i posebnostima njegove etamorfoze. Tako su starije stijene obično (ali ne uvijek) tamnije, tvrđe i kompaktnìje, a ponekad i znatno metamorfirane, dok su mlađe stijene svjetlije, mekše, slabije vezane strukture i daleko manje izmijenjene u odnosu na inicijalne faze. Bilo je pokušaja da se mjerenjem debljine oksidiranog površinskog sloja (patine kremena, na primjer) odredi apsolutna starost ostataka materijalne kulture:

• t = 8.000 x d, gdje je t = vrijeme, u godinarna; d = debljina patiniranog sloja, u mm; 8.000 = empirijska konstanta.

Savremena arheološka i prahistorijska istraživanja, međutim, ovaj metod uglavnom primjenjuju u relativnoj procjeni starosti uzoraka.

Iz1oženi kriterijumi razlikovanja "starijih" i "mlađih" stijena dovoljno jasno ilustruju stepen (ne)pouzdanosti litoloških metoda u relativnoj procjeni starosti uzoraka. To je najučljivije kod proučavanja serije slojeva, pa se zato one u savremenim naučnoistraživačkim zahvatima izbjegavaju i primjenjuju samo u nedostatku pouzdanijih metoda ili kao dopuna ostalih. Zbog mogućih velikih razlika u sredinskim uslovima metamorfoze stijena, litološki se pretežno upotrebljavaju kod poređenja prostorno bliskih lokaliteta.

Stratigrafski metodi

Stratigrafski metodi, odnosno metodi superpozicije, temelje se na pretpostavci da vertikalna (dubinska) distribucija slojeva i nalaza u proučavanoj seriji neposredno odražava njihove starosne odnose. Drugim riječima, logiáno je očekivati da se (u neporemećenoj glavnoj stratigrafiji) najstariji sloj nalazi na dnu, a najmlađi na vrhu posmatranog profila.

Kao posebna varijanta ovog metoda primjenjuje se određivanje starosti uzoraka na osnovu nekih pokazatelja glacijalne aktivnosti, glacijalnih taloga i ledničkih "varva". Redoslijed ovih drugih vjerno opisuje slijed jednogodišnjih taloga finijeg materijala (glina i mulj) sa uočljivim (tankim) zimskim i (debljim) ljetnim slojem, koji ispisuju svojevrsne godove. U neporemećenim odnosima varvnih linija može se odrediti i apsolutna hronologija taloga (u Skandinaviji je to učinjeno za period od proteklih 18 hiljada godina). Medutim, zbog niske učestalosti organskih ostataka u ovakvim talozima i nesigurne hronološke identifikacije u zonama najbogatijih nalazišta, ova varijanta, kao i stratigrafija uopće, najćešće se ograničava na relativno određivanje starosti uzoraka u uporednim historijsko-geološkim istraživanjima na usko ograničenim područjima.

Geomorfološki metodi

Geomorfološki metodi se također ponekad primjenjuju u procjeni relativne starosti određenih sedimentnih formacija i nalaza, posmatrajući fiziografske, odnosno morfometrijske, morfografske, morfogenetske, morfoskulpturne, morfostrukturne i dr. osobenosti proučavanog terena: riječne, jezerske i morske terase i nanosi, hidrografske osobenosti i porijeklo posmatranog materijala, opća geomorfološka geneza itd. U paleoantropološkim istraživanjima iz ove oblasti, hronologija događaja i nalaza najčešće se dovodila u vezu sa promjenama u nivou obalske linije (mora), pomjeranjem riječnih korita, procesom erozije i denudacije, povlačenjem abrazijskih linija, pomjeranjima pješčanih dina, brzinom ta1oženja travertina (u pećinama) itd.

Pomenuti pokušaji su se odnosili i na apsolutnu i relativnu geohronologiju, ali imajući u vidu nizak stepen pouzdanosti geomorfoloških metoda, rezultati ovakvih istraživanja savremena nauka uglavnom uvažava kao pokazatelje grubih starosnih odnosa u proučavanim grupama nalaza.

Pedološki metodi

Pedološki metodi mogu procjenom brzine i stepena geneze, odnosno degradacije tla, pružiti korisne informacije o starosti određenih (prije svega arheoloških) nalaza i o klimatskim uslovima tokom ovih procesa. Najčešće se primjenjuje u kompleksu pouzdanijih metoda određivanja starosti uzoraka, a ponekad su korisni i u procjeni apsolutne starosti, kada se mjeri stratigrafska distribucija i migracija određenih mineralnih soli, fosfata, naprimjer.

Također pogledajte

• Apsolutna geohronologija
• Relativna geohronologija

Također pohledajte

• Apsolutna geohronologija
• Relativna geohronologija
• Paleontologija