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地球百科知识:放射性同位素定年

已有 2756 次阅读 2023-8-6 11:50 |个人分类:地球科学|系统分类:科研笔记

放射性同位素定年是一种通过测量已知半衰期的放射性同位素的衰变量,地质学家可以确定母体材料的绝对年龄的科学方法。为了达到更准确的年龄测定,人们利用不同的放射性同位素,根据其衰变速率来定年不同地质时期的物质。衰变速率较慢的同位素适用于更长时间范围,但在绝对年龄测定方面准确性较差。除了放射性碳定年法外,大多数这些技术实际上是基于测量放射性父同位素的衰变产物的放射性同位素的丰度增加。两种或更多的放射性定年方法可以联合使用,以获得更加可靠的结果。大多数放射性定年方法仅适用于地质时间尺度,但像放射性碳定年法和40Ar/39Ar定年法等一些方法可以延伸到早期人类生活时期和历史记录中。

以下是一些常用的技术:

  • 放射性碳定年法:该技术测量有机物中碳-14的衰变,适用于年龄约为6万年以下的样本。

  • 铀铅定年法:该技术测量矿物或岩石中两种铅同位素(铅-206和铅-207)与铀的比例。通常应用于火成岩中的微量矿物锆石,这是地质定年的两种最常用方法之一,另一种是氩-氩定年法。独居矿物地质年代学是U-Pb定年的另一个应用,特别用于变质作用的年代。铀铅定年法适用于约100万年以上的样本。

  • 铀钍定年法:该技术用于测定洞穴石笋、珊瑚、碳酸盐和化石骨骼的年代。其范围从几年到约70万年不等。

  • 钾-氩定年法和氩-氩定年法:这些技术适用于变质、火成和火山岩石的定年。它们还用于定年古人类学遗址内或上覆的火山灰层。氩-氩方法的年轻极限为几千年。

  • 电子自旋共振(ESR)定年法:这种方法可以用来测定石头和骨骼等样本的年代。通过测量材料中电子自旋的特性,可以推断样本的年龄。

放射性同位素定年方法为地质学家们提供了一种窥探过去的窗口,帮助我们了解地球的演化历史和生命的发展。通过这些方法,我们能够揭示地球的古老故事,探索地球表面下隐藏的秘密。

地质年代学是一门通过岩石本身固有的特征来确定岩石、化石和沉积物的年龄的科学。绝对地质年代学可以通过放射性同位素来完成,而相对地质年代学则利用诸如古地磁学和稳定同位素比率等工具。通过结合多个地质年代学(和生物地层学)指标,可以提高恢复年龄的精确度。地质年代学在应用上与生物地层学不同,生物地层学是一门通过描述、编目和比较化石植物和动物群组来将沉积岩层分配到已知的地质时期的科学。生物地层学并不直接提供岩石的绝对年龄确定,而只是将其置于已知该化石群组共存的时间间隔内。然而,这两个学科共同协作,甚至分享相同的地层(岩层)命名系统和用于分类岩层子层的时间跨度。地质年代学的科学是应用于年代地层学的主要工具,年代地层学试图为所有化石群组推导出绝对年龄日期,以及确定地球和外星天体的地质历史。

词条根据以下内容整理

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