為什麼要研究絕對地質年代

1828年9月6日，著名的俄國化學家布特列洛夫誕生了。他曾提出化學上重要的概念——同位素的假設。現在，讓我們來了解一下，同位素能幹些什麼！

平凡的岩石充斥著我們日常的視野，這些岩石的年齡是怎麼被揭示出來的呢？

地質學家在很長一段時間內，都只能確定不同岩石之間的相對新老關系，而無法精確得知它們的具體年齡——當時採用的研究方法被稱為相對地質年代學。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。依據地層層序、沉積構造等特徵，辨別哪些岩層形成較早，哪些形成較晚；不同的地層中，保存的生物化石不一樣，根據生物的演化順序，可以辨別地層沉積的先後順序；同一時期全球的生物具有相似性，因此可以對比全球的地層；一些具有特殊岩石或礦產的岩層，可作為確定相對地質年代的標志，比如條帶狀磁鐵石英岩只形成於18億年前和距今8億～7億年之間；地球磁場改變的順序也可以用在測定相對地質年代上。

相對地質年代學無法得知岩石的精確年齡，因而有著不可忽視的局限性。而且，地層和生物化石的方法主要針對沉積岩，可另兩大類岩石——火成岩和變質岩大多不是以地層形式產出，要確定它們的相對新老便顯得困難多了。一直到20世紀初，當相對地質年代學走到了這樣的瓶頸期時，物理學的大突破為地質學帶來了新的曙光——絕對地質年代學誕生了。

絕對地質年代學本質上就是放射性同位素年代學。同位素是指同一元素原子核內質子數相同而中子數不同的一類原子，它們在元素周期表中共同占據一個位置。有的同位素不穩定，能夠自發地放射出各種射線，被稱為放射性同位素。在射出各種射線的同時，這些同位素衰變成其他同位素，例如鉀衰變成氬。所有的放射性同位素都遵循一個定律：衰變前的放射性同位素轉變為新同位素的速率，只和原來的原子數目成正比。更直觀地說，某種放射性元素的原子核發生衰變，無論有多少原子，只要衰變到只剩一半數量，所需要的時間（半衰期）是不變的。

岩石和礦物中含有的化學元素中就存在著微量的放射性同位素，如果知道了樣品中某種放射性同位素及其衰變產生的新同位素的含量，根據它們的比例和已知的半衰期時間，就相當於看到了「同位素時鍾」顯示的時間，可藉此精確計算出岩石形成的年齡。原理看似簡單，但是有一個基本前提要保證——在漫長的地質歷史時期，岩石、礦物中的該同位素只通過衰變自然變化，而沒有任何丟失和加入。換句話說，地質學家必須在岩石中找到一個封閉性非常好的「盒子」，來確保裡面的放射性同位素在漫長的歷史時期不受任何外界影響。經過多年的試驗研究，科學家找到了一些封閉性好的礦物，它們能夠很好地保存岩石中的放射性同位素信息，又大量存在於各個時期形成的岩漿岩和變質岩中，比如鋯石、獨居石、黑雲母等。

目前，地學家測定岩石年齡經常使用的同位素衰變體系有鈾—釷—鉛、釤—釹、銣—鍶、鉀—氬和碳-14等。不同的放射性同位素衰變的時間常數有長有短，比如鈾—釷衰變體系的半衰期很長，適合用來測定有數億年歷史的古老岩石；碳-14的半衰期只有5000多年，就被用來測定比較年輕的岩石的年齡。因此，科學家可以選擇合適的礦物，利用合理的同位素衰變體系給各式各樣的岩石測定年齡。

『肆』 如何確定相對地質年代和絕對地質年代

地質年代：地殼上不同時期的岩石和地層，時間表述單位:宙、代、紀、世、期、時；地層表述單位：宇、界、系、統、階、帶。在形成過程中的時間（年齡）和順序。
它包含兩方面含義：其一是指各地質事件發生的先後順序，稱為相對地質年代；其二是指各地質事件發生的距今年齡，由於主要是運用同位素技術，稱為同位素地質年齡（絕對地質年代）。這兩方面結合，才構成對地質事件及地球、地殼演變時代的完整認識，地質年代表正是在此基礎上建立起來的。

相對地質年代：

是指地層的生成順序和相對的新老關系。它只表示地質歷史的相對順序和發展階段，不表示各個地質時代單位的長短。
在研究地球的演化歷史或者地質過程時，有時候並不一定需要知道地質事件發生的准確時間，而只需要知道它們之間的先後順序，這種只確定地質事件發生先後順序的方法稱為相對地質年代。在沒有找到合適的定齡方法之前，地質學家採用的就是相對地質年代的方法來確定地質事件發生的先後順序。這種相對地質年代學的方法至今仍然是地質學家研究地質過程的主要手段。

絕對地質年代：
指通過對岩石中放射性同位素含量的測定，根據其衰變規律而計算出該岩石的年齡。
絕對地質年代是以絕對的天文單位「年」來表達地質時間的方法，絕對地質年代學可以用來確定地質事件發生、延續和結束的時間。
在人類找到合適的定年方法之前，對地球的年齡和地質事件發生的時間更多含有估計的成分。諸如採用季節－氣候法、沉積法、古生物法、海水含鹽度法等，利用這些方法不同的學者會得到的不同的結果，和地球的實際年齡也有很大差別。較常見也較准確的測年方法是放射性同位素法。其中主要有U－Pb法、鉀－氬法、氬－氬法、Rb－Sr法、 Sm－Nd法、碳法、裂變徑跡法等，根據所測定地質體的情況和放射性同位素的不同半衰期選用合適的方法可以獲得比較理想的結果。

相對地質年代的確定
確定相對年代,主要是根據岩層的疊復原理、生物群的演化規律和地質體（岩層、岩體、岩脈等）之間的切割關系這三個主要方面進行的.
疊復原理
沉積岩的原始沉積總是一層一層的疊置起來,表現了下老上新的關系.遺憾的是,各地區的地層並非都是完整無缺,有的地區因地殼下降而接受沉積,另一些地區又因地殼上升而遭受剝蝕.在這種各地不統一的情況下,要建立大區域的或全球性的統一地層系統,就必須把各地零星的地層加以綜合研究對比,最後綜合出一個標準的地層順序（或地層剖面）,這種方法叫地層學法.它主要是研究岩石的性質.
生物群的演化規律
除了利用岩性和岩層之間的疊復關系來解決岩層的相對新老外,人們發現保存在岩層中的生物化石群也有一種明確的可以確定的順序.而且處在下部地層中的生物化石,有的在上部地層中也存在,有的則絕滅了但又出現一些新的種屬.這充分說明,生物在演化發展過程中具有階段性.而且在某一階段中絕滅了的生物種屬,不會在新的階段中重新出現,這就是生物進化的不可逆性.因此,愈老的地層中所含的生物化石愈原始,愈低級；愈新的地層中所含生物化石愈先進,愈高級.這就是劃分地層相對年代的生物群演化規律.這種方法叫古生物學法.
這里特別要指出的是,生物的存在與發展總是要適應隨時間而變化的環境,所以在不同時代的地層中,往往有不同種屬的生物化石.有趣的是,有些生物垂直分布很狹小（生存時間短）,但水平分布卻很廣（分布面積大,數量多）,這種生物化石對劃分、對比地層的相對年代最有意義,稱為標准化石.所以不論岩石的性質是否相同,相差地區何等遙遠,只要所含的標准化石或化石群相同,它們的地質年代就是相同或大體相同的.
地質體之間的切割關系
由於地殼運動、岩漿作用、沉積作用、剝蝕作用的發生,常常會出現地質體（岩層、岩體、岩脈）之間的彼此穿切現象.顯然,被切割的岩層比切割的岩層老；被侵入的岩體比侵入的岩層或岩脈老.利用這種關系來確定岩層的相對地質年代,就叫構造地質學法.

因而可以通過岩層的種類，以及某個地質年代的特殊化石（例如三葉蟲就是寒武紀的標志）能夠確定了

『伍』 相對地質年代和絕對地質年代的概念

相對地質年代：是指地層的生成順序和相對的新老關系。它只表示地質歷史的相對順序和發展階段，不表示各個地質時代單位的長短。 在研究地球的演化歷史或者地質過程時，有時候並不一定需要知道地質事件發生的准確時間，而只需要知道它們之間的先後順序，這種只確定地質事件發生先後順序的方法稱為相對地質年代。在沒有找到合適的定齡方法之前，地質學家採用的就是相對地質年代的方法來確定地質事件發生的先後順序。這種相對地質年代學的方法至今仍然是地質學家研究地質 過程的主要手段。 絕對地質年代：指通過對岩石中放射性同位素含量的測定，根據其衰變規律而計算出該岩石的年齡。 絕對地質年代是以絕對的天文單位「年」來表達地質時間的方法，絕對地質年代學可以用來確定地質事件發生、延續和結束的時間。 在人類找到合適的定年方法之前，對地球的年齡和地質事件發生的時間更多含有估計的成分。諸如採用季節－氣候法、沉積法、古生物法、海水含鹽度法等，利用這些方法不同的學者會得到的不同的結果，和地球的實際年齡也有很大差別。目前較常見也較准確的測年方法是放射性同位素法。其中主要有U－Pb法、鉀－氬法、氬－氬法、Rb－Sr法、 Sm－Nd法、碳法、裂變徑跡法等，根據所測定地質體的情況和放射性同位素的不同半衰期選用合適的方法可以獲得比較理想的結果。 利用放射性同位素所獲得的地球上最大的岩石年齡為45億年，月岩年齡46-47億年，隕石年齡在46-47億年之間。因此，地球的年齡應在46億年以上。在人類找到合適的定年方法之前，對地球的年齡和地質事件發生的時間更多含有估計的成分。諸如採用季節－氣候法、沉積法、古生物法、海水含鹽度法等，利用這些方法不同的學者會得到的不同的結果，和地球的實際年齡也有很大差別。目前較常見也較准確的測年方法是放射性同位素法。其中主要有U－Pb法、鉀－氬法、氬－氬法、Rb－Sr法、 Sm－Nd法、碳法、裂變徑跡法等，根據所測定地質體的情況和放射性同位素的不同半衰期選用合適的方法可以獲得比較理想的結果。

『陸』 什麼叫相對地質年代和絕對地質年代

相對地質年代——是指地層的生成順序和相對的新老關系。它只表示地質歷史的相對內順序容和發展階段，不表示各個地質時代單位的長短。
絕對地質年代——指通過對岩石中放射性同位素含量的測定，根據其衰變規律而計算出該岩石的年齡。或以絕對的天文單位「年」來表達地質時間的方法，絕對地質年代學可以用來確定地質事件發生、延續和結束的時間。

『柒』 地質年代在時間和空間上怎麼理解

地殼上不同年代的岩石在形成過程中的時間和順序。有相對地質年代和放射測定內年代(絕對地容質年代)之分。相對地質年代只說明岩石在生成時間上的新老順序，如古生代、中生代和新生代等。放射測定年代則明確說明岩石生成距今的年數，根據岩層中放射性同位素蛻變產物的含量加以測定。詳見下表。[ht6h]地質年代表宙代紀符號同位素年齡(單位百萬年)開始時間持續時間生物發展的階段顯生宙新生代kz第四紀q1616本紀初期人類祖先出現。新第三紀n23214植物和動物接近現代。淡水藻常見。小型浮游有孔蟲繁盛。哺乳類形體變大。老第三紀e6542被子植物繁盛。海中以貨幣蟲、軟體動物和六射珊瑚為主。哺乳類發展迅速。中生代mz白堊紀k13570本紀後期，被子植物大量發現。有孔蟲興盛。菊石和箭石漸趨絕跡。爬行類至後期急劇減少。

『捌』 地質年代是什麼

對地球的年齡表述也有兩種方法，用時間表述的單位為：宙、代、紀、世、版期、階；即地層權來表述是：宇、界、系、統、組、段。地質年代可分為相對年代和絕對年齡（或同位素年齡）兩種。相對地質年代是指岩石和地層之間的相對新老關系和它們的時代順序。地質學家和古生物學家根據地層自然形成的先後順序，將地層分為5代12紀。即早期的太古代和元古代（元古代在中國含有1個震旦紀），以後的古生代、中生代和新生代。

古生代分為寒武紀、奧陶紀、志留紀、泥盆紀、石炭紀和二疊紀，共6個紀；中生代分為三疊紀、侏羅紀和白堊紀，共3個紀；新生代只有第三紀、第四紀兩個紀。在各個不同時期的地層里，大都保存有古代動、植物的標准化石。各類動、植物化石出現的早晚是有一定順序的，越是低等的，出現得越早，越是高等的，出現得越晚。絕對年齡是根據測出岩石中某種放射性元素及其蛻變產物的含量而計算出岩石的生成後距今的實際年數。越是老的岩石，地層距今的年數越長。

每個地質年代單位應為開始於距今多少年前，結束於距今多少年前，這樣便可計算出共延續多少年。例如，中生代始於距今2.3億年前，止於6700萬年前，延續1.2億年。

為了研究地質學，人們藉助了大量研究工具