地質年齡怎麼檢測

❶ 托福閱讀背景知識：如何判斷地質年齡

文章先講太陽系裡的東西都有相同的起源。先是說所有的東西是在一起的，然後說地球由於地表的水、火山活動和一個什麼過程使得地球連最古老的石頭都沒有了。所以只能測定月球的隕石的成分了，結論是月球的表面和隕石的時間都是46億年。因為月球表面沒有地球的這些活動，所以可以測定。
後面又說宇宙的星系都在不斷地拉開距離，通過星系的紅移可以確定距離還有速度，發現宇宙一直在膨脹。發現宇宙在137億年前是一個點。然後就有了宇宙大爆炸。
版本2： 講地球和宇宙年齡的測量。先說太陽系大部分物質是同一時間形成的，然後說地球年齡難是因為誰腐蝕。接著引入一種物質，可以通過同位素測年齡。結果是和月球上的最古老的石頭近似。然後說宇宙在膨脹，大爆炸。通過紅移測年齡。
版本3： 天文類， 某種地球上的物質和月球上最古老的物質證明他。都始於自4.6million年前，於是證明太陽系的年齡是4.6 Million years. 另外還有種通過判斷各星球一種wavelength的大小推斷出他們在多少年前都是從個spot發展出來，於是判斷了big bang的時間。

❷ 岩石的年齡是怎麼測定的

人們已經為地球的歷史編出了詳細的地質年代表。比如恐龍的最繁盛時代為距今約225百萬年前的侏羅紀，滅絕於65百萬年前的白堊紀末期，三葉蟲的繁盛時期為距今約530百萬年前的寒武紀，等等。這些動物生存的時代是怎麼定出來的呢？地球的45億年歷史又是怎麼定出來的呢？

地質學家和化學家們發現，當岩石或礦物在一次地質事件中形成時，放射性同位素以一定的形式進入岩石、礦物，之後便不斷地衰減，隨之蛻變成子體逐漸增加。所以，通過准確地測定岩石、礦物中放射性同位素母體和子體的含量，就可以根據放射性衰變定律計算出該岩石、礦物的地質年齡。這種年齡測定稱做同位素計時或放射性計時。計時的基本原理就是天然放射性同位素的衰變規律。測定的地質事件或宇宙事件的年齡就是「同位素地質年齡」。

目前，在地學界應用的同位素測定方法比較多，不同的方法有不同的應用范圍。比如，由於碳同位素的半衰期相對較短，行內圖：/19787502148683010003_0042_0027.jpg" />

法可測的年齡一般不超過5萬年，最大限度是7萬年。因此凡是幾萬年以來曾經在地球生物圈、大氣圈和水圈中生存過的含碳生物均可作為樣品進行測定，包括動植物的殘骸（如木頭、木炭、果實、種子、獸皮、象牙等）、含同生有機質的沉積物（泥炭、淤泥等）和土壤、生物碳酸鹽（貝殼、珊瑚等）和原生無機碳酸鹽（石灰華、蘇打、天然鹼等）、含碳的古代文化遺物（紙、織物、陶瓷、鐵器）等等。行內圖：/19787502148683010003_0042_0028.jpg" />

法主要適用於考古學研究。

進行「同位素地質年齡」測定的岩石必須盡可能地「新鮮」，在有蝕變的岩石內，氬易丟失，所以測出的年代不準確，鉀—氬法的最佳測定范圍在10萬年至10億年之間，銣—鍶法的最佳測定范圍為1000萬年至1億之間年，所以這兩種方法適用於中新生代地層的測定；鈾—鉛法的適應范圍在1000萬年至10億年以上，鈾—釹法也在2億年以上，所以，這兩種方法較適用於古生代或更古老地層時代的研究。

有了精確的同位素地質年齡，地質學家們就可以編制用來進行地層劃分與對比的「地質年代表」了。

地質年代表

COSUNA年表表國石油地質家協會（AAPG）在1976年第25屆國際地質大會開過之後，積極開展了一項建立北美地層對比（COSUNA）計劃。在這項工作中，盡量做到以海相標准化石為基礎劃分、對比地層，並配合同位素年齡數據，中國地質學家採用該表中前寒武紀地層界線。

此外，還有CGR年表（地質記錄的年代學）等。

值得一提的是，迄今為止，絕大多數「同位素地質年齡」是從火成岩或火山凝灰岩中測定的，而地球上相當多的岩石是沉積岩，所以，這就造成了同位素地質年代學研究的局限性。對於地質學家，尤其是石油地質學家來說，對含有豐富石油與天然氣的沉積岩的「同位素年齡」測定就成為一個極有挑戰意義的課題。

❸ 如何靠岩石判定地質年齡

1)看沉積岩。
沉積岩是受沉積作用而形成的,一般的規律是岩層年齡越老,其位置越靠下,岩層年齡越新,其位置越靠上(接近地表)。如下圖中從岩層1到岩層4年齡越來越老。

(2)看斷層。
斷層形成晚於被斷裂的岩層。如上圖中斷層形成晚於岩層2、3、4。
(3)看岩漿岩。
岩漿岩可以按照其與沉積岩的關系來判斷。侵入岩晚於其所在的岩層,如下圖中②、⑤均為侵入岩,②形成晚於①岩層,⑤侵入到②中,說明⑤形成晚於②岩層。噴出岩的形成晚於其所切穿的岩層,圖中⑧為噴出岩,其形成晚於①岩層,早於⑥⑦岩層。

(4)看變質岩。
變質岩是在變質作用下形成的,其多是在岩漿活動的影響下形成的,因而變質岩的形成晚於其相鄰的岩石。如上圖中④為③岩層遇到高溫高壓的岩漿變質而成,其形成晚於③岩層。
(5)看侵蝕面。
若兩個岩層之間有明顯的侵蝕面存在,說明下部岩層形成後,該地地殼隆起地層遭受外力侵蝕。若侵蝕面上覆有新的岩層,說明該地殼下沉。如下圖中Ⅲ下層有明顯的侵蝕面,說明Ⅰ、Ⅱ岩層形成後發生褶皺、被外力侵蝕,後地殼下沉,再沉積Ⅲ岩層。

(6)看板塊邊界。
如果是海底岩石,則離海嶺越近,其形成的地質年齡越小,離海嶺越遠,其形成的地質年齡越大;或者說離海溝越近,形成的地質年齡越大,離海溝越遠,形成的地質年齡越小。(注意進行上述判斷時參照的必須是同一個海嶺或者海溝。)

❹ 科學家如何判斷岩石年齡

在野外工作的地質學家相對地質年代學主要依靠地層,岩石,古生物和古地磁等研究手段。

❺ 怎麼測量地球年齡呢

就像我們人類可以通過骨齡來測算年齡，大樹可以通過年輪測定樹齡一樣，地球當然也有它的壽命。我們關心這個問題，除了好奇，當然也有一種憂患意識，如果地球還有個十億八億年的壽命，那我們研究它也就更具有科學意義，而如果它只有一兩百年，或幾十年，那對我們來說就更多地像是在研究自己的命運了。

世間萬物都在運動著

關於地球年齡的問題，有幾種不同的概念。地球的天文年齡是指地球開始形成到現在的時間，這個時間同地球起源的假說有密切關系。地球的地質年齡是指地球上地質作用開始之後到現在的時間。從原始地球形成經過早期演化到具有分層結構的地球，估計要經過幾億年，所以地球的地質年齡小於它的天文年齡。

當理性的思考形成時，人們就已經開始關注地球。那已經是很久很久以前了，人們曾試圖用地球上發生的一般物理化學過程來估算地球的年齡，如根據地球表面沉積岩的積累厚度，海水含鹽度隨時間的增加，地球內部的冷卻率等等。但是這些過程的變化速率在地球漫長的歷史中是不恆定的，因此不可能得到正確的年齡估計。

不同的地質時期會形成不同的結晶物質

直到1896年放射性元素被發現以後，人們才找到了一種以恆定速率變化的物理過程來測定岩石和地球的年齡。就目前的測試水平，可以認為放射性元素的衰變速率在任何物理化學條件下都是恆定的。根據放射性衰變原理，如果已知放射性母體同位素的衰變常數及母、子體同位素的比值，那麼只要測定岩石或礦物中某種放射性母體同位素及其衰變成的子體同位素的含量，一般說來就可以計算出該岩石體系的形成年齡。

地質時期的不同狀態

現在我們可以假設有一放射性元素，開始時只有N0個原子，過了t時間，由於衰變，只剩下N個原子並產生D個新原子，按照衰變規律（λ為衰變常數），λ為已知，D/N為岩石或礦物中所含子體元素的原子數對母體元素的原子數之比，這個數值是可以測定的。根據這個公式就可以計算出該岩石或礦物形成的年齡。20世紀以來，已先後建立了用U→Pb、U→Pb、Th→Pb、K→Ar、Rb→Sr、和Sm→Nd等放射性衰變系列測定岩石年齡的各種方法。

化學元素周期表

當然要進一步確定地球的年齡並非如此簡單。因為地球表面的岩石並不是在地球形成時就存在的。由於地球內部的運動和化學變化，它們曾經歷了多次分異、熔融和改造。因此要計算地球的年齡還必須解決一系列的理論和實驗技術問題。接下來我們要進入的就是一個關於現在地球狀態的研究話題，這些理論的提出可以讓我們知道地球在過去的歲月中經歷了怎樣的變化，就像我們人類的出生、成長與死亡。

為了得到更准確的數據，科學工作者走遍地球各個角落

元素周期的發現為研究地球的年齡提供了方便

❻ 地質年齡是怎麼測定的

試題來答案：1. B2. A 試題解析：1.本題考自查地質構造的判斷。根據圖示：岩層向上拱起，為背斜，背斜岩層中間老，兩翼新。所以由A至B一線採集岩石標本，相同深處的岩石年齡分布為：新——老——新。所以本題選擇B選項。2.背斜是良好的儲油構造，氣的密度最小，位於最上方；水的密度最大，位於最下方、所以本題選擇A選項。

❼ 怎麼判斷地質年代

主要依據同位素進行地質年代測定：
常用的是U-Pb 同位素測年和Sm-Nd 同位素測年還有鋯石U 同位素。依據是: 元素的衰變( 從一種同位素或一種元素衰變為另一種同位素或元素) 是勻速的，那麼通過測量岩石中特定放射性同位素的比值即可確定岩石的地球化學年齡。而放射性元素U 和Sm 被認為是太陽系中最理想的天然計時計。
然而，近日，英國地質調查局和美國麻省理工學院的科學家在《科學》雜志( 第335 卷第6 076 期) 上原來的測年方法存在問題。原因是: 放射性同位素的衰變速率並非恆定，因而其同位素之間的比值也並非是「常數」。
研究人員採用最新的加速器質譜技術對上述2 種同位素基準數據進行了重新測定。結果表明: 岩石樣本146 Sm 半衰期僅為68 Ma( 而此前最近的測量結果約為103 ± 5 Ma) ，其中30%的樣本的半衰期要比預期值更短。這就意味著，所有通過146 Sm 定年測定岩石，包括地球和月球最古老的岩石，甚至火星隕石，形成時間比預期的早20 ～ 80 Ma。同時鋯石U 同位素測定結果也證實238U 和235U 的比值並非此前所認為的恆值137． 88( 該標准已經被沿用35 年) ，所得的最新校正值為137． 818 ± 0． 045。
根據上述最新校正值測算，地球的年齡比此前已知年齡減少了70 萬年。
該新的測年標准將把包括地球誕生、大陸及礦床形成、生物演化以及氣候變遷等在內的地質過程置於一個更為精確的時間表。它不僅帶來了人類在地質計時精度方面的突破。

❽ ESR地質年齡測定

方法提要

自然界中放射性物質自身衰變釋放出的α、β和γ射線以及宇宙射線的輻照，造成晶體物質內部晶格中的軌道電子得失，形成電子心或空穴心，這些輻照中心與輻照時間成正比關系，利用這種關系進行年齡測定。方法適用於湖泊、海洋及沉積物中碳酸鹽樣品和石英樣品的年代測定。

選取一定粒度的樣品，進行相應的預處理。通過不同劑量的人工輻照，用ESR波譜儀測試試樣的ESR信號，採用數值擬合的方法，求取古劑量，測試試樣和環境物質中的U、Th和K₂O含量求取年劑量，計算出試樣的年齡。

儀器設備

ESR波譜儀。

分析天平。

磁選儀。

乾燥箱。

電爐。

輻照源。

玻璃燒杯250mL、150mL。

聚四氟燒杯200mL。

酒精燈。

瑪瑙研缽。

漏斗。

塑料管。

丙氨酸劑量計(1%～3%)。

試劑

去離子水。

鹽酸。

過氧化氫。

氫氟酸。

分析步驟

(1)試樣預處理

1)碳酸鹽樣品。將碳酸鹽試樣用瑪瑙研缽研細，用篩子篩選出所需的粒度(0.06～0.25mm)，用0.1mol/LHCl進行表面處理，蒸餾水沖至中性。在烘箱中低溫烘乾，用磁選儀除去磁性物質。將試樣分成9份，裝入塑料管密封。

2)石英樣品。將試樣在水中浸泡，在水中用篩子選出所需的粒度(0.06～0.25mm)，用6mol/LHCl浸泡24h除去碳酸鹽物質(浸泡溫度≤60℃)。用過氧化氫除去有機質，蒸餾水沖洗至中性。用氫氟酸浸泡1～2h除去石英錶面物質(浸泡溫度≤60℃)，蒸餾水沖至中性。在烘箱中低溫(溫度≤60℃)烘乾，用磁選儀除去磁性物質。將試樣分成9份，裝入塑料管密封。

(2)人工輻照

將試樣分成9組，分別放入丙氨酸劑量計，根據設計的劑量要求進行輻照。輻照後，測定丙氨酸劑量計所接受的輻照劑量，確定試樣的輻照劑量。

(3)ESR波譜測定

將試樣依序打開，稱取適量試樣(250～300mg為最佳)，依序裝入測量樣品管，調試下述儀器測試條件，進行ESR信號測量。

①放大倍數。調節到使觀察到的信號有合適的幅度和信噪比。

②調制幅度。信號強度開始隨調制幅度的增加而增大，增加到某一數值時，譜線開始增寬，如再加大調制，波譜就發生畸變。對調制幅度來說，儀器的靈敏度與分辨本領是矛盾的統一體。調制幅度多少合適，取決於被測試樣的波譜特徵和對實驗結果的要求。

③微波功率。ESR譜的強度與微波功率的平方根成正比，有文獻認為最合適的功率是使ESR譜線強度最大時的功率(石津和彥，1981)，也有文獻認為採用最低的微波功率下獲得的AD值應該最接近真實的AD值(Hennig和Grun，1983)。

④掃場寬度。掃場寬度過窄，沒有掃完整個全譜;而掃場寬度過寬，不僅使譜線看不清楚，信號的響應也會變壞。

⑤掃描時間。掃描時間是直流磁場掃過波譜區域所經歷的時間。對超精細結構密集的波譜，需長的掃描時間。一般的試樣不需長的掃描時間。

⑥時間常數。表示在電路的輸入端瞬間輸入一個信號時(該信號作為100%)，輸出端輸出的信號達到輸入信號的63%時所需的時間。增大時間常數，可以減少信號雜訊，但不適當的選擇會引起信號的減弱或畸變。通常選用時間常數的規則是:時間常數必須大大小於掃描時間。

由計算機繪制出ESR譜線，並計算出所選信號的強度，記錄下ESR信號強度。

(4)數據處理

1)求取古劑量P。選擇擬合曲線求取古劑量，通常採用兩種方法求取古劑量。

a.線性擬合。試樣的ESR信號在未飽和區域，各測試點呈現良好的線性關系。採用線性擬合的方法求取P，擬合公式為:

岩石礦物分析第四分冊資源與環境調查分析技術

式中:P為古劑量;I為測量的ESR信號強度;I₀為初始的ESR信號強度;Q為人工輻照劑量。

b.指數擬合。當加以附加的人工輻照劑量時，試樣的ESR信號強度出現明顯的飽和現象，這種情況就需要用指數擬合方法求取P，擬合公式為:

岩石礦物分析第四分冊資源與環境調查分析技術

式中:I_max為測量的最大ESR信號強度;k為輻照效率。

2)求取年劑量D。估算試樣的年劑量時，可採用3種方法計算。

a.無限元系統。對於體積龐大、且各處成分均一的試樣，其年劑量計算公式為:

岩石礦物分析第四分冊資源與環境調查分析技術

式中:D_Iα、D_Iβ和D_Iγ分別為試樣內部所含放射性核素對年劑量的貢獻;K_α為α效率;D_C為宇宙射線對年記錄量的貢獻。

b.有限元系統。當試樣體積較小，與周圍介質成分不同，則要考慮周圍介質中放射性核素對年劑量的貢獻，其年劑量計算公式為:

岩石礦物分析第四分冊資源與環境調查分析技術

式中:D_eγ為試樣外部所含放射性核素對年劑量的貢獻。

c.細顆粒樣品。對一些細顆粒試樣，若內部的放射性核素含量較低，內部的年劑量可以忽略，只考慮外部的環境劑量，其年劑量計算公式為:

岩石礦物分析第四分冊資源與環境調查分析技術

式中:D_eα和D_eβ分別為試樣外部所含放射性核素對年劑量的貢獻。

3)根據t=P/D，計算出年齡。

(5)精密度

本方法使用的ESR譜儀的測量誤差的為±(3%～5%)，人工輻照產生的測量誤差為±(3%～5%)，並考慮試樣質量的不均一性和選擇回歸方法等因素，年齡測定結果的相對不確定度為±15%。

參考文獻

業渝光，等.1993.沉積物中石英ESR測年功率飽和效應的初步研究［J］.波譜學，10(3):315-322

業渝光，等 .1996.南黃海 QC2孔的 ESR 年代學 ［J］.海洋地質與第四紀地質，16 (1) : 95 -102

業渝光 .2003.地質測年與天然氣水合物實驗技術研究及應用 .北京: 海洋出版社

業渝光 .2003.地質年代學理論與實踐 .北京: 地質出版社

Hennig G J，Grun R.1983.ESR dating in quaternary geology ［J］.Quat.Sci.Reviews，2: 152-229

Ikeya M，Ohmura M.1983.Comparison of ESR ages of corals from marine terraces with14C and230Th /234U ages［J］.Earth Planet.Sci.Letters，65: 34-38

Ye Y，et al.1998.ESR dating studies of palaeo-flow deposits in Dongchuan，Yunnan province China ［J］.Quarter Geochronology (Quat.Sci.Reviews) ，17: 1073-1076

本節編寫人: 刁少波 (中國地質調查局青島海洋地質研究所) 。

❾ 同位素地質年齡的測定

相對地質年代只表示了地質事件或地層的先後順序，即使是利用古生物化石組合的方法，也只能了解它們的大致時代。要更確切、更全面地了解地球的發展史，除了知道各種地質事件的先後順序及大致時代外，必須定量地知道地質事件究竟發生在距今多少年的時候？延續的時間有多長？地質事件的劇烈程度或作用速率怎樣？以及地球形成的確切年齡、地球或地殼發展演化的細節等。所以，以年為單位來測定絕對地質年齡長期以來深受地質學界的重視。

早在19世紀，人們就已經開始探索絕對年齡的計算方法。例如，有人曾根據沉積岩的厚度和沉積作用的大致速率來估算地球的年齡；還有人設想海水是由淡變鹹的，然後根據現代海洋中的總含鹽量與流水每年從陸地帶入海洋的鹽量來估算地球的年齡等。這些方法顯然都是很原始的和不準確的，其結果當然也毫無意義。19世紀末，放射性同位素的發現為測定岩石的絕對年齡提供了科學方法，這種方法主要是利用放射性同位素的衰變規律，因此被稱為同位素地質年齡測定法。

放射性元素在自然界中自動地放射出α（粒子）、β（電子）或γ（電磁輻射量子）射線，而衰變成另外一種新元素，並且各種放射性元素都有自己恆定的衰變速度。同位素的衰變速度通常是用半衰期（T_1/2）表示的。所謂半衰期，是指母體元素的原子數衰變一半所需要的時間。例如，鐳的半衰期為1622年，如果開始有10 g鐳，經過1622年後就只剩下5 g；再經過1622年僅只有2.5 g……依此類推。因此，自然界的礦物和岩石一經形成，其中所含有的放射性同位素就開始以恆定的速度衰變，這就像天然的時鍾一樣，記錄著它們自身形成的年齡。當知道了某一種放射性元素的衰變速度（即半衰期T_1/2）後，那麼含有這一元素的礦物晶體自形成以來所經歷的時間（t），就可根據這種礦物晶體中所剩下的放射性元素（母體同位素）的總量（N）和衰變產物（子體同位素）的總量（D）的比例計算出來。其公式如下：

地球科學概論（第二版）

式中λ為衰變常數，與衰變速度（即半衰期T_1/2）有關。關系式為λ＝0.639/T_1/2，通常是在實驗室中測定；N，D值可用質譜儀測出。

自然界放射性同位素種類很多，能夠用來測定地質年代的，必須具備以下條件：

第一，具有較長的半衰期，那些在幾年或幾十年內就衰變殆盡的同位素是不能使用的；

第二，該同位素在岩石中有足夠的含量，可以分離出來並加以測定；

第三，其子體同位素易於富集並保存下來。

常用來測定地質年代的放射性同位素見表4-1所列。從表中可看出，銣-鍶法、鈾（釷）-鉛法（包括三種同位素）主要用以測定較古老岩石的地質年齡；鉀-氬法的有效范圍大，幾乎可以適用於絕大部分地質時間，而且由於鉀是常見元素，許多常見礦物中都富含鉀，因而使鉀-氬法的測定難度降低、精確度提高，所以鉀-氬法應用最為廣泛；¹⁴ C法由於其同位素的半衰期短，一般只適用於5萬年以來的年齡測定。近些年來，科學家們又相繼開發了釤-釹法、⁴⁰ Ar- ³⁹ Ar法等測年方法。

表4-1 用於測定地質年代的部分放射性同位素

註：表中T₀ 為地球年齡，約46億年。

同位素測年技術為解決地球和地殼的形成年齡帶來了希望。首先，人們對地球表面最古老的岩石進行了年齡測定，獲得了地球形成年齡的下限值（即至少）為42 億年左右，如南美洲蓋亞那的古老角閃岩的年齡為（41.30 ± 1.7）億年、格陵蘭島的古老片麻岩的年齡為36億～42億年、非洲阿扎尼亞的片麻岩的年齡為（38.7 ± 1.1）億年等，這些都說明地球的真正年齡應在40億年以上。其次，人們通過對地球上所發現的各種隕石的年齡測定，驚奇地發現各種隕石（無論是石隕石還是鐵隕石，無論它們是何時落到地球上的）都具有相同的年齡，大致在46億年左右，從太陽系內天體形成的統一性考慮，可以認為地球的年齡應與隕石相同。隨著人類的成功登月，取自月球表面的岩石的年齡測定，又進一步為地球的年齡提供了佐證（月球上岩石的年齡值一般為31億～46億年）。綜上所述，現在一般認為地球的形成年齡約為46億年。

❿ 地質的絕對年齡是通過什麼來測定的

為追溯地球的歷史，需要知道地質體的年齡，推算各種地質事件發生的時代。地質學家們已經研究出各種關於岩石和構造的相對和絕對年代測定的方法，以致可以把地質事件按年代順序進行編排。一個岩石單位的相對年代是由它與相鄰已知岩石單位的相對層位的關系來決定。絕對年齡是用距今多少年以前來表示，並且是通過某種岩石樣品所含放射性元素測定的。