เปลือกที่ผุกร่อน
เปลือกหินผุกร่อนคือชั้นนอกหรือโซนของ เศษ หิน ที่มีสีเปลี่ยนไปและมีการเปลี่ยนแปลงทางเคมี เกิดจากกระบวนการผุกร่อนขอบด้านในของเปลือกหินผุกร่อนจะขนานกับพื้นผิวด้านนอกของเศษหินนั้นโดยประมาณ เศษหินที่มีเปลือกหินผุกร่อนมักเป็นก้อนหิน ขนาดเล็กที่ แยกจากกัน มีขนาดตั้งแต่ก้อนกรวดไปจนถึงก้อนหิน ขนาด ใหญ่ มักพบอยู่บนผิวดินหรือฝังอยู่ในตะกอนเช่นตะกอนน้ำพาตะกอนดินถล่มหรือตะกอนธารน้ำแข็งเปลือกหินผุกร่อนแสดงถึงการเปลี่ยนแปลงของส่วนนอกของหินเนื่องจากการสัมผัสกับอากาศหรือน้ำใต้ดินใกล้ผิวดินในช่วงระยะเวลาหนึ่ง โดยทั่วไป เปลือกหินผุกร่อนอาจอุดมไปด้วยเหล็กหรือแมงกานีส (หรือทั้งสองอย่าง) และซิลิกา และถูกออกซิไดซ์เป็นสีเหลืองแดงถึงแดงเข้ม บ่อยครั้งที่เปลือกหินผุกร่อนแสดงแถบสีที่แตกต่างกันหลายแถบ[ 1 ] [ 2 ] [ 3 ]
แม้ว่าบางครั้งจะสับสนกับเปลือกที่ผุกร่อน แต่การผุกร่อนแบบทรงกลมเป็นการผุกร่อนทางเคมีประเภทที่แตกต่างกัน โดยชั้นทรงกลมของวัสดุที่ผุกร่อนจะค่อยๆ พัฒนาขึ้นในบริเวณรอบๆ บล็อกของหิน ฐานที่ มีรอยแตก ใต้พื้นผิวโลก แทนที่จะเป็นเศษหินที่ถูกปรับเปลี่ยนและขนส่ง เช่น ก้อนหินและหินก้อนใหญ่[ 4 ] [ 5 ]
การหาอายุโดยใช้เปลือกที่ผุกร่อน
เปลือกผุพังถูกนำมาใช้ในการกำหนดอายุสัมพัทธ์ของตะกอนหรือภูมิประเทศในยุคควอ เทอร์นารีมาอย่างยาวนาน โดยทำได้โดยการเปรียบเทียบความหนาของเปลือกผุพังของกรวดที่ประกอบด้วยหินประเภทเดียวกัน ตะกอนที่มีกรวดและเปลือกผุพังที่หนากว่าจะถูกตีความว่าเก่ากว่าตะกอนที่มีหินและเปลือกผุพังที่บางกว่า ตะกอนที่มีกรวดและเปลือกผุพังที่มีความหนาเท่ากันจะถูกตีความว่ามีอายุใกล้เคียงกัน การใช้เปลือกผุพังในการหาอายุสัมพัทธ์นั้นใช้กันอย่างแพร่หลายในแถบอาร์กติกแอนตาร์กติก และเทือกเขา แอลป์ รวมถึงในการเชื่อมโยงโมเรน และ ทิลล์ ของธาร น้ำแข็งกับตะกอนและระเบียงแม่น้ำ[ 6 ] [ 7 ] [ 8 ]
นอกจากนี้ เปลือกผุพังยังถูกนำมาใช้เพื่อกำหนดระยะเวลาที่หินขนาดกรวดสัมผัสกับกระบวนการผุพังอย่างแท้จริง เทคนิคนี้เสนอโดย Cernohouz และ Solc [ 9 ]ซึ่งโต้แย้งเป็นครั้งแรกว่าความสัมพันธ์ระหว่างความหนาของเปลือกผุพังกับระยะเวลาที่ใช้ในการก่อตัวนั้นแสดงโดยฟังก์ชันลอการิทึม วิธีนี้ทำได้โดยการกำหนดอายุสัมบูรณ์ของตะกอนที่มีหินขนาดกรวดหรือสิ่งประดิษฐ์โดยใช้ วิธี การหาอายุสัมบูรณ์เช่น C14 และวัดความหนาของเปลือกผุพังของหินที่มี ลักษณะ ทางธรณีวิทยา คล้ายกัน จากนั้น จึงใช้ข้อมูลอายุที่ได้จากเทคนิคการหาอายุสัมบูรณ์และการวัดความหนาของเปลือกผุพังเพื่อสร้างเส้นโค้งอายุเทียบกับความหนาสำหรับการหาอายุของหินในตะกอนอื่นๆ วิธีการหาอายุนี้มักถูกนำไปใช้กับตะกอนธารน้ำแข็งในภูมิภาคเทือกเขาแอลป์[ 6 ] [ 7 ] [ 10 ] [ 11 ]
การให้ความชุ่มชื้นของหินออบซิเดียน
การหาอายุโดยการหาปริมาณน้ำในหินออบซิเดียนเป็นวิธีการหาอายุแบบหนึ่งที่ใช้เปลือกที่เกิดจากการผุกร่อนซึ่งพัฒนาขึ้นภายในวัตถุโบราณหรือกรวดที่ประกอบด้วยหินออบซิเดียนเมื่อหินออบซิเดียนสดสัมผัสกับอากาศ โดยทั่วไปจะมีน้ำน้อยกว่า 1% เมื่อเวลาผ่านไป เปลือกที่เกิดจากการผุกร่อนที่เรียกว่าแถบไฮเดร ชั่นของหินออบซิเดียนซึ่งประกอบด้วยแก้วไฮเดรตจะก่อตัวขึ้นเมื่อน้ำค่อยๆ แพร่กระจายจากพื้นผิวที่แตก ซึ่งโดยปกติจะเกี่ยวข้องกับการผลิตวัตถุโบราณ เข้าไปในหินออบซิเดียน ความหนาของแถบนี้สามารถมองเห็นและวัดได้โดยใช้เทคนิคต่างๆ เช่น กล้องจุลทรรศน์กำลังขยายสูงที่มีกำลังขยาย 40-80 เท่า การวิเคราะห์ความลึกด้วย SIMS ( secondary ion mass spectrometry ) และ IR-PAS (infra red photoacoustic spectroscopy) [ 12 ] [ 13 ] [ 14 ]
การกำหนดอายุที่แน่นอนจากความหนาของแถบไฮเดรชั่นของออบซิเดียนนั้นซับซ้อนและมีปัญหา ประการแรก อัตราการเกิดไฮเดรชั่นของแก้วจะแตกต่างกันอย่างมากตามอุณหภูมิ อัตราการเกิดแถบไฮเดรชั่นของออบซิเดียนจะเพิ่มขึ้นตามอุณหภูมิ ประการที่สอง อัตราการเกิดไฮเดรชั่นและการเกิดแถบไฮเดรชั่นของออบซิเดียนจะแตกต่างกันไปตามธรณีเคมีของออบซิเดียน รวมถึงปริมาณน้ำภายใน ซึ่งดูเหมือนจะส่งผลต่ออัตราการเกิดไฮเดรชั่น สุดท้าย ความดันไอน้ำอาจส่งผลต่ออัตราการเกิดไฮเดรชั่นของออบซิเดียนด้วย หากสามารถควบคุมอัตราการเกิดแถบไฮเดรชั่นของออบซิเดียนได้ตามธรณีเคมีของออบซิเดียน (เช่น "แหล่งกำเนิด") อุณหภูมิ (โดยปกติจะประมาณโดยใช้ "อุณหภูมิไฮเดรชั่นที่มีประสิทธิภาพ" หรือสัมประสิทธิ์ EHT) และปัจจัยอื่นๆ ก็อาจเป็นไปได้ที่จะกำหนดอายุของสิ่งประดิษฐ์โดยใช้เทคนิคไฮเดรชั่นของออบซิเดียน[ 12 ] [ 15 ]
การมีอยู่หรือไม่มีอยู่ของแถบไฮเดรชั่นของออบซิเดียนถูกนำมาใช้เพื่อแยกแยะเศษออบ ซิเดียนยุคก่อนประวัติศาสตร์ ออกจากเศษออบซิเดียนที่ผลิตโดยช่างทำหิน สมัยใหม่ ความแตกต่างนี้สามารถทำได้เนื่องจากต้องใช้เวลาประมาณ 70 ปีเพื่อให้แถบขยายใหญ่ขึ้นจนสามารถตรวจพบได้ง่ายบนพื้นผิวที่เพิ่งกะเทาะของออบซิเดียนชิ้นใหม่ ตัวอย่างเช่น จากการที่ไม่มีการพัฒนาของแถบไฮเดรชั่นของออบซิเดียน จึงสรุปได้ว่าช่างทำหินสมัยใหม่นำตัวอย่างออบซิเดียนไปยัง แหล่ง โบราณคดี Poverty Pointใน รัฐ หลุยเซียนา[ 16 ]