A hasadványnyom-kor
A hasadványnyom-kor
A kőzeteket alkotó ásványok változó mennyiségben tartalmaznak urániumot (lásd a keretes szöveget). Az uránatomok többsége a radioaktív bomlása során α-részecskék kibocsátásával ólommá alakul, ám körülbelül minden húszmilliomodik atom természetes hasadás útján bomlik. A 238-as tömegszámú izotópból a hasadással képződő két magroncs – a felszabaduló bomlási energia hatására – ellentétes irányban szétröpül, és a környező szilárd anyagban kb. 10–10 mikron (µm) hosszúságú pályát fut be, amíg lefékeződik. A pálya mentén az anyag szerkezete elroncsolódik. Ily módon pálcika alakú, amorfnak tekinthető térrészek képződnek minden uránt tartalmazó anyagban. A létrejövő roncsolt térrészek nukleáris nyomok, innen a módszer elnevezése is: hasadványnyom-kronológia (angolul fission track dating). Maró vegyszerek hatására az ásvány sérült-amorf részei gyorsabban oldódnak, mint ahol megőrződött az eredeti kristályrács, így maratással a nyomok kioldhatók és helyükön üres csatornák jönnek létre. Ezek a felnagyított nyomok már egyszerűen, fénymikroszkóppal megfigyelhetők és leszámlálhatók. A hasadványnyom-kor e nyomok számából fejezhető ki a datált kristály urántartalmának és a hasadásos bomlás sebességének figyelembe vételével.
Hasadványnyomok apatitkristályban. (Mikroszkópi felvétel, a nyomokat savas maratás tette láthatóvá)
Az ásványok kristályszerkezetében a nyomok csak adott, az ásványra jellemző hőmérséklet alatt stabilisak, magasabb hőmérsékleten rövidülni kezdenek, majd eltűnnek és visszaáll az eredeti kristályrács. Az instabil karakterből következően a mért kor azt az időtartamot fejezi ki, ami a kőzet lehűlése óta eltelt. Ha a vizsgált kőzet láva vagy piroklasztit, a mért hasadványnyom-kor a vulkáni működés idejét mutatja, mert a hasadványnyomok a láva kihűlése óta zavartalanul halmozódnak fel kőzetalkotó kristályokban a földfelszínen. Ha nagyobb mélységben megszilárdult gránittestet vagy egykor mélybe süllyedt és felmelegedett kőzettestet vizsgálunk, akkor nem a képződés, hanem csak a kihűlés kora állapítható meg. Mivel a föld felszíne alatt a mélységgel a hőmérséklet állandóan nő (és növekedésének üteme ismerhető), a hőtörténetből a süllyedés és kiemelkedés történetére lehet következtetni.
A hasadványnyom-korok mélységfüggése (kék és piros vonalak) 80 millió éve képződött, azóta nyugalomban levő kőzettestben. A cirkon hasadványnyomai jobban ellenállnak a hőmérséklet kitörlő hatásának, mint az apatit nyomai, ezért a cirkon korának megállapításával magasabb hőmérsékletű (mélyebben lezajlott) események korára következtethetünk
