Hostname: page-component-74656f9884-2dmjx Total loading time: 0 Render date: 2026-11-10T06:28:30.262Z Has data issue: false hasContentIssue false

Dating of Polar Ice By 32Si

Published online by Cambridge University Press:  30 January 2017

Henrik B. Clausen*
Affiliation:
Geophysical Isotope Laboratory, University of Copenhagen, DK 2200 København, Denmark
Rights & Permissions [Opens in a new window]

Abstract

32Si dating of glacier ice has hitherto been complicated by the poor knowledge of the half life. Furthermore, fall-out of bomb-produced 32Si impedes the determination of the specific activity of cosmic-ray produced 32Si in recent precipitation. Measurements on well-dated pre-bomb samples from the Greenland ice sheet establish a calibration for 32Si dating of up to 1 000 year old polar ice samples of the magnitude of 1 metric ton. If the technique is used on temperate glaciers, samples of pre-bomb deposits (or from after 1970) must be collected for comparison with samples of old ice, using an apparent half life of 295±25 years. Due to secular cosmic-ray flux variations, the true half life of 32Si is estimated at the slightly higher value of 330±40 years.

La datation de la glace de glacier au 32Si a, dans le passé, été compliquée par une connaissance imprécise de la période de cet élément. De plus, les retombées de 32Si produites par les bombes nucléaires, gênent la détermination de l’activité spécifique du 32Si produit par le rayonnement cosmique dans les précipitations récentes. Les mesures d’échantillons bien datés, antérieurs à la bombe, provenant de la calotte Groenlandaise, permettent d’établir une échelle pour les datations au 32Si pour des échantillons de glace polaire allant jusqu’à 1 000 ans d’âge, et d’un poids de l’ordre de la tonne métrique. Si la technique est employée sur des glaciers tempérés, il faut recueillir des échantillons issus de dépôts antérieurs à la bombe (ou postérieur à 1970) pour les comparer à des échantillons de vieille glace, et tenir compte d’une période de 295±25 ans. En raison des variations séculaires du flux de rayonnement cosmique, la véritable période du 33Si est estimée à une valeur légèrement supérieure soit 330±40 ans.

Zusammenfassung

Zusammenfassung

Die Datierung von Gletschereis mit 32Si war bisher durch die unvollständige Kenntnis der Halbwertszeit erschwert. Weiter behindern die von Bomben hervorgerufenen 32Si-Ausfälle die Bestimmung der spezifischen Aktivität des durch kosmische Strahlung entstehenden 32Si in rezentem Niederschlag. Messungen an genau datierten Proben des grönländischen Inlandeises aus der Zeit vor den Bombenabwürfen erlauben eine Kalibrierung der 32Si-Datierung für bis zu 1 000- jährigen Polareisproben in der Grössenordnung von einer Tonne. Wenn das Verfahren für temperierte Gletscher verwendet werden soll, müssen zum Vergleich mit Proben alten Eises Proben aus Niederschlägen aus der Zeit vor den Bombenabwürfen (oder aus der Zeit nach 1970) gesammelt werden, wobei eine scheinbare Halbwertszeit von 295±25 Jahren zu verwenden ist. Infolge der säkularen Schwankungen der kosmischen Strahlung wird die wahre Halbwertszeit von 32Si geringfügig höher auf 330±40 Jahre geschätzt.

Information

Type
Research Article
Copyright
Copyright © International Glaciological Society 1973
Figure 0

Table I

Figure 1

Fig. 1. Total counting rate (cph) of a phosphate sample isolated from the silicates. The net counting rate is due to the 32Si daughter 32P that is built up close to equilibrium after 2 months. The 32Si activity of the ice sample is calculated from the net counting rate for T = 0 after correction for counter efficiency, etc.

Figure 2

Fig. 2. The specific 32Si activity (disintegrations per hour per ton) of firn and ice samples plotted as a function of the time since deposition. Dating of old ice should be based on the apparent half life of 295 years and on the specific activity of a sample of recent deposits.