大家好,今天来为大家分享岩石的年龄是怎么测定的的一些知识点,和测算岩石年龄的函数公式的问题解析,大家要是都明白,那么可以忽略,如果不太清楚的话可以看看本篇文章,相信很大概率可以解决您的问题,接下来我们就一起来看看吧!
本文目录
科学家如何判断岩石年龄岩石的年龄是怎么测定的科学家如何判断岩石年龄目前,科学家可以选择合适的矿物,利用合理的同位素衰变体系给各式各样的岩石测定年龄。著名的俄国化学家布特列洛夫提出化学上重要的概念——同位素的假设,是测定岩石年龄的重要依据。
地质学家在很长一段时间内,都只能确定不同岩石之间的相对新老关系,而无法精确得知它们的具体年龄,当时采用的研究方法被称为“相对地质年代学”。相对地质年代学主要依靠地层、岩石、古生物和古地磁等研究手段。依据地层层序、沉积构造等特征,辨别哪些岩层形成较早,哪些形成较晚。不同的地层中,保存的生物化石不一样,根据生物的演化顺序,可以辨别地层沉积的先后顺序。
一直到20世纪初,当相对地质年代学走到了瓶颈期时,物理学的大突破为地质学带来了新的曙光--绝对地质年代学诞生。绝对地质年代学本质上就是放射性同位素年代学。岩石和矿物中含有的化学元素中就存在着微量的放射性同位素,如果知道了样品中某种放射性同位素及其衰变产生的新同位素的含量,根据它们的比例和已知的半衰期时间,可借此精确计算出岩石形成的年龄。
目前,地质学家测定岩石年龄经常使用的同位素衰变体系有铀—钍—铅、钐—钕、铷—锶、钾—氩和碳-14等。不同的放射性同位素衰变的时间常数有长有短。比如铀—钍衰变体系的半衰期很长,适合用来测定有数亿年历史的古老岩石;碳-14的半衰期只有5000多年,就被用来测定比较年轻的岩石的年龄。
总之,科学对于我们是非常有帮助的。
岩石的年龄是怎么测定的人们已经为地球的历史编出了详细的地质年代表。比如恐龙的最繁盛时代为距今约225百万年前的侏罗纪,灭绝于65百万年前的白垩纪末期,三叶虫的繁盛时期为距今约530百万年前的寒武纪,等等。这些动物生存的时代是怎么定出来的呢?地球的45亿年历史又是怎么定出来的呢?
地质学家和化学家们发现,当岩石或矿物在一次地质事件中形成时,放射性同位素以一定的形式进入岩石、矿物,之后便不断地衰减,随之蜕变成子体逐渐增加。所以,通过准确地测定岩石、矿物中放射性同位素母体和子体的含量,就可以根据放射性衰变定律计算出该岩石、矿物的地质年龄。这种年龄测定称做同位素计时或放射性计时。计时的基本原理就是天然放射性同位素的衰变规律。测定的地质事件或宇宙事件的年龄就是“同位素地质年龄”。
目前,在地学界应用的同位素测定方法比较多,不同的方法有不同的应用范围。比如,由于碳同位素的半衰期相对较短,行内图:/19787502148683010003_0042_0027.jpg"/>
法可测的年龄一般不超过5万年,最大限度是7万年。因此凡是几万年以来曾经在地球生物圈、大气圈和水圈中生存过的含碳生物均可作为样品进行测定,包括动植物的残骸(如木头、木炭、果实、种子、兽皮、象牙等)、含同生有机质的沉积物(泥炭、淤泥等)和土壤、生物碳酸盐(贝壳、珊瑚等)和原生无机碳酸盐(石灰华、苏打、天然碱等)、含碳的古代文化遗物(纸、织物、陶瓷、铁器)等等。行内图:/19787502148683010003_0042_0028.jpg"/>
法主要适用于考古学研究。
进行“同位素地质年龄”测定的岩石必须尽可能地“新鲜”,在有蚀变的岩石内,氩易丢失,所以测出的年代不准确,钾—氩法的最佳测定范围在10万年至10亿年之间,铷—锶法的最佳测定范围为1000万年至1亿之间年,所以这两种方法适用于中新生代地层的测定;铀—铅法的适应范围在1000万年至10亿年以上,铀—钕法也在2亿年以上,所以,这两种方法较适用于古生代或更古老地层时代的研究。
有了精确的同位素地质年龄,地质学家们就可以编制用来进行地层划分与对比的“地质年代表”了。
测定岩石年龄的仪器
早在1911年,年仅21岁的英国地质学家A·霍尔梅斯就提出了用矿物中铀—铅同位索的比值来测定地层年龄的设想。1937年,经过20多年的工作,他发表了世界上第一份具有数字年龄的地质年代表。
第二次世界大战结束后,欧美各国以及原苏联的地质学者加强了同位素地质年龄的研究力度。进入20世纪80年代以后,地质年代表发展得很快,目前在国际地学界有影响的地质年代表主要有下列几类。
PTS年表这是一份“显生宙地质年表”,由英国伦敦地质学会于1964年提出,曾对国际地学界产生过相当大的影响。1976年在悉尼召开的第25届国际地质大会上,对此年代表进行了修改、补充和复算。
GTS年表这是在PTS年表的基础上编制的,其中几位重要的研究人员在著名的石油公司任职,所以该年代表在石油、煤炭及天然气工业界有较大的影响。GTS年表最重要的特点在于它有时间年标和地层年标双重意义。前者以标准的天文时间“年”记时,后者以传统的地层时代单位代、纪、世等记时。二者构成了既有数字年龄、又能反映生物演化阶段、具有地质事件特征的统一地质年表。世界著名的科学家W.B.哈兰德是编制者之一。
NDS年表该表诞生于20世纪80年代初期,它强调了放射性同位素年龄、全球化石对比和地磁极性年表的结合,使得该表的国际适用性更强。该表是在全球251个测量点、显生宙的71条界线实测年龄的基础上编制而成的。所以,NDS年表已成为现代地层研究人员必须了解的内容之一。
地质年代表
COSUNA年表表国石油地质家协会(AAPG)在1976年第25届国际地质大会开过之后,积极开展了一项建立北美地层对比(COSUNA)计划。在这项工作中,尽量做到以海相标准化石为基础划分、对比地层,并配合同位素年龄数据,中国地质学家采用该表中前寒武纪地层界线。
此外,还有CGR年表(地质记录的年代学)等。
值得一提的是,迄今为止,绝大多数“同位素地质年龄”是从火成岩或火山凝灰岩中测定的,而地球上相当多的岩石是沉积岩,所以,这就造成了同位素地质年代学研究的局限性。对于地质学家,尤其是石油地质学家来说,对含有丰富石油与天然气的沉积岩的“同位素年龄”测定就成为一个极有挑战意义的课题。
文章到此结束,如果本次分享的岩石的年龄是怎么测定的和测算岩石年龄的函数公式的问题解决了您的问题,那么我们由衷的感到高兴!