为什么要研究绝对地质年代

1828年9月6日，著名的俄国化学家布特列洛夫诞生了。他曾提出化学上重要的概念——同位素的假设。现在，让我们来了解一下，同位素能干些什么！

平凡的岩石充斥着我们日常的视野，这些岩石的年龄是怎么被揭示出来的呢？

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；同一时期全球的生物具有相似性，因此可以对比全球的地层；一些具有特殊岩石或矿产的岩层，可作为确定相对地质年代的标志，比如条带状磁铁石英岩只形成于18亿年前和距今8亿～7亿年之间；地球磁场改变的顺序也可以用在测定相对地质年代上。

相对地质年代学无法得知岩石的精确年龄，因而有着不可忽视的局限性。而且，地层和生物化石的方法主要针对沉积岩，可另两大类岩石——火成岩和变质岩大多不是以地层形式产出，要确定它们的相对新老便显得困难多了。一直到20世纪初，当相对地质年代学走到了这样的瓶颈期时，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了。

绝对地质年代学本质上就是放射性同位素年代学。同位素是指同一元素原子核内质子数相同而中子数不同的一类原子，它们在元素周期表中共同占据一个位置。有的同位素不稳定，能够自发地放射出各种射线，被称为放射性同位素。在射出各种射线的同时，这些同位素衰变成其他同位素，例如钾衰变成氩。所有的放射性同位素都遵循一个定律：衰变前的放射性同位素转变为新同位素的速率，只和原来的原子数目成正比。更直观地说，某种放射性元素的原子核发生衰变，无论有多少原子，只要衰变到只剩一半数量，所需要的时间（半衰期）是不变的。

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，就相当于看到了“同位素时钟”显示的时间，可借此精确计算出岩石形成的年龄。原理看似简单，但是有一个基本前提要保证——在漫长的地质历史时期，岩石、矿物中的该同位素只通过衰变自然变化，而没有任何丢失和加入。换句话说，地质学家必须在岩石中找到一个封闭性非常好的“盒子”，来确保里面的放射性同位素在漫长的历史时期不受任何外界影响。经过多年的试验研究，科学家找到了一些封闭性好的矿物，它们能够很好地保存岩石中的放射性同位素信息，又大量存在于各个时期形成的岩浆岩和变质岩中，比如锆石、独居石、黑云母等。

目前，地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。因此，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。

『肆』 如何确定相对地质年代和绝对地质年代

地质年代：地壳上不同时期的岩石和地层，时间表述单位:宙、代、纪、世、期、时；地层表述单位：宇、界、系、统、阶、带。在形成过程中的时间（年龄）和顺序。
它包含两方面含义：其一是指各地质事件发生的先后顺序，称为相对地质年代；其二是指各地质事件发生的距今年龄，由于主要是运用同位素技术，称为同位素地质年龄（绝对地质年代）。这两方面结合，才构成对地质事件及地球、地壳演变时代的完整认识，地质年代表正是在此基础上建立起来的。

相对地质年代：

是指地层的生成顺序和相对的新老关系。它只表示地质历史的相对顺序和发展阶段，不表示各个地质时代单位的长短。
在研究地球的演化历史或者地质过程时，有时候并不一定需要知道地质事件发生的准确时间，而只需要知道它们之间的先后顺序，这种只确定地质事件发生先后顺序的方法称为相对地质年代。在没有找到合适的定龄方法之前，地质学家采用的就是相对地质年代的方法来确定地质事件发生的先后顺序。这种相对地质年代学的方法至今仍然是地质学家研究地质过程的主要手段。

绝对地质年代：
指通过对岩石中放射性同位素含量的测定，根据其衰变规律而计算出该岩石的年龄。
绝对地质年代是以绝对的天文单位“年”来表达地质时间的方法，绝对地质年代学可以用来确定地质事件发生、延续和结束的时间。
在人类找到合适的定年方法之前，对地球的年龄和地质事件发生的时间更多含有估计的成分。诸如采用季节－气候法、沉积法、古生物法、海水含盐度法等，利用这些方法不同的学者会得到的不同的结果，和地球的实际年龄也有很大差别。较常见也较准确的测年方法是放射性同位素法。其中主要有U－Pb法、钾－氩法、氩－氩法、Rb－Sr法、 Sm－Nd法、碳法、裂变径迹法等，根据所测定地质体的情况和放射性同位素的不同半衰期选用合适的方法可以获得比较理想的结果。

相对地质年代的确定
确定相对年代,主要是根据岩层的叠复原理、生物群的演化规律和地质体（岩层、岩体、岩脉等）之间的切割关系这三个主要方面进行的.
叠复原理
沉积岩的原始沉积总是一层一层的叠置起来,表现了下老上新的关系.遗憾的是,各地区的地层并非都是完整无缺,有的地区因地壳下降而接受沉积,另一些地区又因地壳上升而遭受剥蚀.在这种各地不统一的情况下,要建立大区域的或全球性的统一地层系统,就必须把各地零星的地层加以综合研究对比,最后综合出一个标准的地层顺序（或地层剖面）,这种方法叫地层学法.它主要是研究岩石的性质.
生物群的演化规律
除了利用岩性和岩层之间的叠复关系来解决岩层的相对新老外,人们发现保存在岩层中的生物化石群也有一种明确的可以确定的顺序.而且处在下部地层中的生物化石,有的在上部地层中也存在,有的则绝灭了但又出现一些新的种属.这充分说明,生物在演化发展过程中具有阶段性.而且在某一阶段中绝灭了的生物种属,不会在新的阶段中重新出现,这就是生物进化的不可逆性.因此,愈老的地层中所含的生物化石愈原始,愈低级；愈新的地层中所含生物化石愈先进,愈高级.这就是划分地层相对年代的生物群演化规律.这种方法叫古生物学法.
这里特别要指出的是,生物的存在与发展总是要适应随时间而变化的环境,所以在不同时代的地层中,往往有不同种属的生物化石.有趣的是,有些生物垂直分布很狭小（生存时间短）,但水平分布却很广（分布面积大,数量多）,这种生物化石对划分、对比地层的相对年代最有意义,称为标准化石.所以不论岩石的性质是否相同,相差地区何等遥远,只要所含的标准化石或化石群相同,它们的地质年代就是相同或大体相同的.
地质体之间的切割关系
由于地壳运动、岩浆作用、沉积作用、剥蚀作用的发生,常常会出现地质体（岩层、岩体、岩脉）之间的彼此穿切现象.显然,被切割的岩层比切割的岩层老；被侵入的岩体比侵入的岩层或岩脉老.利用这种关系来确定岩层的相对地质年代,就叫构造地质学法.

因而可以通过岩层的种类，以及某个地质年代的特殊化石（例如三叶虫就是寒武纪的标志）能够确定了

『伍』 相对地质年代和绝对地质年代的概念

相对地质年代：是指地层的生成顺序和相对的新老关系。它只表示地质历史的相对顺序和发展阶段，不表示各个地质时代单位的长短。 在研究地球的演化历史或者地质过程时，有时候并不一定需要知道地质事件发生的准确时间，而只需要知道它们之间的先后顺序，这种只确定地质事件发生先后顺序的方法称为相对地质年代。在没有找到合适的定龄方法之前，地质学家采用的就是相对地质年代的方法来确定地质事件发生的先后顺序。这种相对地质年代学的方法至今仍然是地质学家研究地质 过程的主要手段。 绝对地质年代：指通过对岩石中放射性同位素含量的测定，根据其衰变规律而计算出该岩石的年龄。 绝对地质年代是以绝对的天文单位“年”来表达地质时间的方法，绝对地质年代学可以用来确定地质事件发生、延续和结束的时间。 在人类找到合适的定年方法之前，对地球的年龄和地质事件发生的时间更多含有估计的成分。诸如采用季节－气候法、沉积法、古生物法、海水含盐度法等，利用这些方法不同的学者会得到的不同的结果，和地球的实际年龄也有很大差别。目前较常见也较准确的测年方法是放射性同位素法。其中主要有U－Pb法、钾－氩法、氩－氩法、Rb－Sr法、 Sm－Nd法、碳法、裂变径迹法等，根据所测定地质体的情况和放射性同位素的不同半衰期选用合适的方法可以获得比较理想的结果。 利用放射性同位素所获得的地球上最大的岩石年龄为45亿年，月岩年龄46-47亿年，陨石年龄在46-47亿年之间。因此，地球的年龄应在46亿年以上。在人类找到合适的定年方法之前，对地球的年龄和地质事件发生的时间更多含有估计的成分。诸如采用季节－气候法、沉积法、古生物法、海水含盐度法等，利用这些方法不同的学者会得到的不同的结果，和地球的实际年龄也有很大差别。目前较常见也较准确的测年方法是放射性同位素法。其中主要有U－Pb法、钾－氩法、氩－氩法、Rb－Sr法、 Sm－Nd法、碳法、裂变径迹法等，根据所测定地质体的情况和放射性同位素的不同半衰期选用合适的方法可以获得比较理想的结果。

『陆』 什么叫相对地质年代和绝对地质年代

相对地质年代——是指地层的生成顺序和相对的新老关系。它只表示地质历史的相对内顺序容和发展阶段，不表示各个地质时代单位的长短。
绝对地质年代——指通过对岩石中放射性同位素含量的测定，根据其衰变规律而计算出该岩石的年龄。或以绝对的天文单位“年”来表达地质时间的方法，绝对地质年代学可以用来确定地质事件发生、延续和结束的时间。

『柒』 地质年代在时间和空间上怎么理解

地壳上不同年代的岩石在形成过程中的时间和顺序。有相对地质年代和放射测定内年代(绝对地容质年代)之分。相对地质年代只说明岩石在生成时间上的新老顺序，如古生代、中生代和新生代等。放射测定年代则明确说明岩石生成距今的年数，根据岩层中放射性同位素蜕变产物的含量加以测定。详见下表。[ht6h]地质年代表宙代纪符号同位素年龄(单位百万年)开始时间持续时间生物发展的阶段显生宙新生代kz第四纪q1616本纪初期人类祖先出现。新第三纪n23214植物和动物接近现代。淡水藻常见。小型浮游有孔虫繁盛。哺乳类形体变大。老第三纪e6542被子植物繁盛。海中以货币虫、软体动物和六射珊瑚为主。哺乳类发展迅速。中生代mz白垩纪k13570本纪后期，被子植物大量发现。有孔虫兴盛。菊石和箭石渐趋绝迹。爬行类至后期急剧减少。

『捌』 地质年代是什么

对地球的年龄表述也有两种方法，用时间表述的单位为：宙、代、纪、世、版期、阶；即地层权来表述是：宇、界、系、统、组、段。地质年代可分为相对年代和绝对年龄（或同位素年龄）两种。相对地质年代是指岩石和地层之间的相对新老关系和它们的时代顺序。地质学家和古生物学家根据地层自然形成的先后顺序，将地层分为5代12纪。即早期的太古代和元古代（元古代在中国含有1个震旦纪），以后的古生代、中生代和新生代。

古生代分为寒武纪、奥陶纪、志留纪、泥盆纪、石炭纪和二叠纪，共6个纪；中生代分为三叠纪、侏罗纪和白垩纪，共3个纪；新生代只有第三纪、第四纪两个纪。在各个不同时期的地层里，大都保存有古代动、植物的标准化石。各类动、植物化石出现的早晚是有一定顺序的，越是低等的，出现得越早，越是高等的，出现得越晚。绝对年龄是根据测出岩石中某种放射性元素及其蜕变产物的含量而计算出岩石的生成后距今的实际年数。越是老的岩石，地层距今的年数越长。

每个地质年代单位应为开始于距今多少年前，结束于距今多少年前，这样便可计算出共延续多少年。例如，中生代始于距今2.3亿年前，止于6700万年前，延续1.2亿年。

为了研究地质学，人们借助了大量研究工具