Arkeometri, insanlığın kültür tarihini anlamada arkeologlara yardımcı olabilmek için antik eserlerin ve materyallerin pozitif bilim yöntemleriyle incelenmesidir.
Stratigrafi, katmanbilim ya da tabakabilim. Yerkabuğunun kısımları olarak ele alınan tabakalı kayaların formasyonlardan, bileşimlerden, istiflenmelerden ve korelasyonlarından söz açan jeoloji koludur. Bir alan veya bölgedeki kayaların nitelik, kalınlık, istiflenme, yaş ve korelasyon yönlerinden ele alan tasvirci jeoloji bölümüdür.
Soy gaz veya asal gaz, standart şartlar altında her biri, diğer elementlere kıyasla daha düşük kimyasal reaktifliğe sahip, kokusuz, renksiz, tek atomlu gaz olan kimyasal element grubudur. Helyum (He), neon (Ne), argon (Ar), kripton (Kr), ksenon (Xe) ve radon (Rn) doğal olarak bulunan altı soy gazdır ve tamamı ametaldir. Her biri periyodik tablonun sırasıyla ilk altı periyodunda, 18. grubunda (8A) yer alır. Grupta yer alan oganesson (Og) için ise önceleri soy gaz olabileceği ihtimali üzerinde durulsa da günümüzde metalik görünümlü reaktif bir katı olduğu öngörülmektedir.
İzotoplar, periyodik tabloda aynı atom numarasına ve konuma sahip olan ve farklı nötron sayıları nedeniyle nükleon sayıları bakımından farklılık gösteren iki veya daha fazla atom türüdür. Belirli bir elementin tüm izotopları neredeyse aynı kimyasal özelliklere sahipken, farklı atomik kütlelere ve fiziksel özelliklere sahiptirler. İzotop terimi, "aynı yer" anlamına gelen Yunan kökenli isos ve topos 'den oluşur; isimin anlamı ise, tek bir elementin farklı izotoplarının periyodik tabloda aynı pozisyonda yer alması anlamına gelir. Margaret Todd tarafından 1913 yılında Frederick Soddy'ye öneri olarak sunulmuştur.
Jeokronoloji, kayaların kendisinde bulunan imzaları kullanarak kaya, fosil ve sediman yaşını belirleme bilimidir. Mutlak jeokronoloji radyoaktif izotoplarla gerçekleştirilebilirken, göreceli jeokronoloji paleomanyetizma ve kararlı izotop oranları gibi araçlarla sağlanır. Birden fazla jeokronolojik göstergeleri birleştirerek, geri kazanılan yaşın hassasiyeti geliştirilebilir.
Jeologların edindiği kapsamlı ve geniş bilimsel kanıtlara dayanarak, Dünya'nın yaşının yaklaşık 4,54 milyar yıl (4,54×109 yıl) olduğuna karar verilmiştir. Bu sayı, bilinen en eski dünya kabuğuna ait minerallerin yaşı (Batı Avustralya'nın Jack Hills bölgesinde) küçük zirkon kristalleri ve Güneş Sistemi'nin yaşı meteor parçacıkları ve Ay'dan gelen örnekler üzerinde jeologların yaptığı radyometrik yaş tayini ölçümleri sonucunda ortaya çıkartılmıştır. Bu ölçümler göktaşı malzemesinin radyometrik yaşla tarihlendirilmesine ait kanıtlara dayanır ve bilinen en eski yeryüzü ve Ay örneklerinin radyometrik yaşlarıyla tutarlıdır.
Biyotit (K(Mg, Fe)3AlSi3O10(F, OH)2), mika ailesinin koyu renkli demirce zengin üyesidir. Diğer mikalar gibi levha yapısına sahiptir. Biyotit siyah parlak görünüşe sahiptir, bu onu diğer ferromagnezyen minerallerden ayırmaya yardım eder. Hornblend gibi biyotit de granit gibi kıtasal kayaçların bileşenidir.Biyotit 1998 yılına kadar mineral parçası olarak görülmüş fakat 1998 yılında Uluslararası Mineral Birliği tarafından mineral grubu olarak adlandırılmıştır. Biyotit terimi hala arazide bulunup analiz edilmemiş koyu renkli mika parçalarını tanımlamada kullanılmaktadır.Biyotit ismi 1847 yılında Fransız fizikçi Jean Baptiste Biot'un anısına ve yaptığı çalışmalara ithafen J.F.L Hausmann tarafından verilmiştir.Biyotit grubun üyeleri levha silikat minerallerdir. Demir,magnezyum,silikon,alüminyum,oksijen ve hidrojen elementleri bir araya gelerek potasyum iyon bağlarıyla birbirlerine zayıf bir şekilde bağlanırlar. "Demir Mika" terimi bazen demir yönünden zengin biyotitler için kullanılır bazı durumlarda dolgun mika yapılı hematitlerde de kullanılır. Biyotit bazı durumlarda "Siyah Mika" olarak da adlandırılır.
Bazalt, volkanik kaya kütlelerinden biri. Siyah renkte ve kesif yığınlar halindedir. Doğada kütle, damar ve akıntı halinde bulunur. Başlıca özelliklerinden birisi, altıgen prizmalar biçiminde, büyük sütunlar meydana getirmesidir. Bu sütunlar, mağma akıntılarının soğuyup büzülmesinden ileri gelmiştir. Sert ve dayanıklı bir taş olduğundan kaldırım, yapı taş, demiryolu, köprü malzemesi olarak kullanılır. Yeryüzünde çok bol olan bazalt, bazı memleketlerde, binlerce kilometrekarelik yerleri örter. Birleşik Krallık'ın kuzeyi, İrlanda, Almanya ve Amerika Birleşik Devletleri'nde büyük Hindistan'da Dekkan bölgesindeki bazalt yığınları 300.000 kilometrekarelik geniş bir bölgeyi kaplar.
Magmatik kayaçlar, magmanın yükselerek yer kabuğunun içerisine girip veya yeryüzüne ulaşıp soğuyarak katılaşması sonucu oluşan kayaç türüdür. Üç ana kaya türünden biridir, diğerleri tortul ve metamorfiktir. Magmatik kaya magma veya lavın soğutulması ve katılaşmasıyla oluşur. Magmatik kayaçlar çok çeşitli jeolojik ortamlarda meydana gelir: kalkanlar, platformlar, orojenler, havzalar, büyük magmatik bölgeler, genişletilmiş kabuk ve okyanus kabuğu. (Resim1) Magmatik kayaçlar temel olarak silikat minerallerinden oluşmuşlardır. Magmanın bileşimi temel bazı elementlerin dağılımını yansıtsa da oranları değişmekte ve bu da belli başlı magma tiplerinin oluşmasına neden olur.
Yarı ömür, genel olarak, azalmakta olan bir maddenin baştaki miktarın yarısına düşmesi için gereken zaman. Bu zaman T1/2 olarak gösterilir. Birimi zaman birimidir. Yarı ömür kavramı özellikle radyoizotop denilen izotopların bozunma hesaplarında kullanılır.
Potasyum-argon yaş tayini veya K-Ar yaş tayini, jeokronoloji ve arkeolojide kullanılan bir radyometrik yaş tayini yöntemidir. Argon (Ar) içindeki potasyum (K) izotopunun radyoaktif bozunma ürününün ölçülmesine dayanır. Potasyum mika, kil mineralleri, tefra ve evaporit gibi birçok malzemede bulunan ortak bir elementtir. Bu malzemelerde, çürüme ürünü 40Ar sıvı (erimiş) kayadan dışarı kaçabilir ama kaya katılaştıkça birikmeye başlar. Yeniden kristalleşmeden (rekristalizasyondan) sonra geçen süre, biriken 40Ar miktarı ile arta kalan 40K miktarının oranının ölçülmesi ile hesaplanır. 40K'nin yarılanma süresi, bu yöntemin birkaç bin yıldan daha eski numunelerin mutlak yaş tayinini hesaplamak için kullanılmasına olanak tanır. Jeomanyetik kutup zaman ölçeği, büyük ölçüde K-Ar yaş tayini ile kalibre edilmiştir.
Volkan kemeri. Stratovolkan, aynı zamanda kompozit volkan olarak da bilinir, uzun boylu konik volkan birçok lav, tefra, pamis ve volkanik kül katmanları tarafından sertleşerek inşa edilmiştir. Kalkan volkanların aksine strato volkanlar ve dik profilleri ve periyodik patlamalı püskürmeler ile karakterize edilirler. Bazı çökmüş kraterler ile kalderalarda bu şekilde adlandırılır. Genellikle stratovolkanlar yüksek viskoziteden dolayı uzağa yayılmadan önce soğur ve katılaşırlar. Bu lav oluşturan magma daha az bir miktarda viskoz mafic magma ile yüksek-orta derecede silika içermektedir. Geniş felsik, lav akıntıları nadirdir,15 km (9,3 mi) kadardır. Stratovolkanlar erüptif malzemelerin sıralı dökülmeleri itibaren inşa edilen kendi kompozit yapısı nedeniyle bazen “kompozit volkan” da denir. Onlar daha az yaygın olan kalkan volkanların aksine volkan tipleri arasında en yaygın olanlardandır. İki önemli Stratovolkan olan Krakatoa en iyi bilineni ve Vezüv 1883'teki patlama Pompei ve Herculaneum kasabalarnı önemli oranda tahrip etti. Aynı zamanda bu patlama binlerce kişinin ölümüne sebep olmuştur.
Tarihlendirme yöntemleri özellikle sağladığı yüksek doğruluk derecesi ve güvenilir sonuçlar veriyor olması nedeniyle başta yerbilimleri olmak üzere birçok disiplin tarafından, çok çeşitli amaçlar için kullanılmaktadır.
Nükleer dönüşüm, bir kimyasal element ya da bir izotopun birbirine dönüşmesidir. Her element atomlarındaki proton sayılarıyla tanımlanırlar. Başka bir deyişle, atom çekirdeği içindeki proton ya da nötron sayısında değişim gerçekleştiğinde nükleer dönüşüm meydana gelir.
Kapadokya Volkanik Kompleksi Doğuda Erciyes Volkanı'ndan, batıda Karacadağ-Karadağ volkanlarına ve kuzeybatıda Aksaray ili ve Tuz Gölüne kadar uzanan, kuzey-kuzeydoğu Sivas havzası ile güneyde ise Niğde Masifi, Ulukışla baseni ve Toros karbonat platformuyla sınırlanan Niğde-Nevşehir-Aksaray arasındaki volkanik bölgeyi karakterize eder. Kapadokya Volkanik Kompleksinde Neo-Kuvaterner döneminde polijenetik ve monojenetik yapılı volkanlar püskürmüş ve daha sonra Erciyes ve Hasan Dağı stratovolkanları ile çok sayıda monojenetik püskürme merkezleri KVK içinde geniş alanlara sahip olmuştur. Kompleks içindeki volkanik aktivite günümüzde de canlı yaşamını ve çevreyi büyük oranda etkilemiştir.
Radyometrik tarihleme veya radyoaktif tarihleme, taş ya da karbon gibi maddelerin oluştuğunda izini sürdüren radyoaktif kirliliklerin seçici olarak katıldığı vakit ile yaşını tayin etmek için kullanılan bir yöntemdir. Bu yöntem, maddenin içindeki tabii olarak oluşan izotopların bolluğunu, bilinen sabit bir azalım hızında oluşan bozunum ürünleri bolluğu ile karşılaştırır.
Argon (18Ar) 25 bilinen izotopa, 30Ar' dan 54Ar' e ve 1 izomere (32mAr), sahiptir. Bunlardan üçü kararlıdır. Yeryüzünde 40Ar doğal argonun %99.6' sını meydana getirir. En uzun ömürlü radyoaktif iztoplar 269 yıl ile 39Ar, 32.9 yıl ile 42Ar ve 35.04 yıl ile 37Ar' dir. Diğer tüm izotopların yarı ömürleri 2 saatten azdır ve hatta çoğununki 1 dakikadan kısadır. En az kararlı olan 30Ar için bu süre 20 nanosaniyedir.
Mutlak tarihleme, arkeoloji ve jeolojide bir eserin, binanın veya kayanın tam yaşını veya yaş aralığını belirlemek için kullanılan bir yöntemdir. Malzemelerin fiziksel, kimyasal ve yaşam özelliklerine ve bilinen tarihlerle tarihsel ilişkilerine dayanan radyokarbon tarihleme, potasyum-argon tarihleme, termolüminesans tarihleme ve dendrokronoloji gibi çeşitli tekniklerin kullanımını içerir. Bu teknikler, bilim insanlarının malzemelerin yaşını sayısal olarak ölçmesine olanak tanır ve aralarındaki yaşı ölçmeden sadece olayları sıraya koyan göreceli tarihlendirmeden daha kesin tarihler sağlar. Mutlak tarihleme, geçmişteki olayların kronolojik sırasını anlamak ve arkeolojik alanların ve eserlerin yaşını belirlemek için oldukça önemlidir
Yüzeye çıkma tarihlemesi, bir kayanın yerküre yüzeyinde veya yakınında açıkta kaldığı sürenin uzunluğunu tahmin etmeye yönelik jeokronolojik tekniklerin bir derlemesidir. Yüzeye çıkma tarihlemesi, buzul ilerlemelerini ve geri çekilmelerini, erozyon geçmişini, lav akışlarını, göktaşı çarpmalarını, kaya kaymalarını, fay yüzeylerini, mağara gelişimini ve diğer jeolojik olayları tarihlendirmek için kullanılır. En çok 103 ile 106 yıl arasında açıkta kalan kayalar için kullanışlıdır.