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地质年代测定法

一、相对定年法：

类似在大峡谷所看见的岩层，能够利用相对的方式来定年。大伙儿都明白，

沈积物沉积顺序，必然是最古老的盐层在底部，最年轻的盐层在最顶部。但有时

候由于造山运动或地震的阻碍，使得岩层褶皱或倾斜，因此咱们变无法看到它们

原始的层序。地质学家们发觉，化石是了解岩石原始层序的一个很有效的指针；

借着化石能够显示出同一时期不同地址的岩石沉积。例如，假使某一特殊的种类

的化石同时出此刻非洲与南美洲，尽管它们沉积的特点可能截然不同，咱们仍可

推断出这两地的沉积事属于同一时期的。上面所介绍的是在完全不知到岩层年代

的情形之下所利用的相对定年法。假使咱们已经得知某些岩层的实际年龄，那么

相对定年法就加倍有价值了。

在地质上，时刻是以百万年为单位，地球历史约有46亿年，其中八分之七是隐

生代，又称『前寒武纪』（Precambrian）也确实是六亿年前的一段悠长时刻，因

为缺少化石，在咱们还不能用放射性元素来经确信年之前，只能由其所含岩石的

变质程度，得其概略的岩石生成顺序（变质深的年代久，变质浅的年代新）。

但由变质程度决定岩石相对年代的方式并非必然正确，因为岩石的变质度，视其

所售地壳内的温度、压力和是不是接近岩浆体而相差专门大，有时候较年轻的岩

石，因为比较接近岩浆或高温、高压，反而具有较高的变质度。正好象一个人的

年纪尽管轻，但因久经风霜，脸上的皱纹反而比年长的人多。

利用岩石中所含的放射线元素的蜕变率来定年，能够得出准确的地质年代，也足

以证明用变质度来定年并非适用。

二、放射性定年法；

地质学家此刻已经能藉由测量火成岩的放射性来定年。这种技术称为放射性定年

法。放射性定年法是依照地壳内某些放射性元素，如铀，自然蜕变成另一种较轻

的元素来推定年代的方式，放射性元素在通过数百年后，它的原子会一个接着一

个的从原子核中放出粒子，而转变成另一种稳固而较轻的元素。例如放射性铀会

转变成稳固的铅。那个进程尽管进行的十分缓慢，但却很有规律。科学家们时事

分析岩石样本，测量其中放射原子与稳固原子的比例，以推测岩石的年龄。

放射性定年法是一个超级复杂的进程，必需十分谨慎的操作。虽燃放射性在19

世纪末就被已经发觉，但供科学家用来用来作为岩石定年的仪器，直到公元1950

年才发明。目前已有很多火山熔岩、火山灰及火成岩样本的通过度析，来为地球

的历史定年。除遥远的过去之外，一些较近代的火山灰层也已经被定年。也确实

是因为在这些火山灰层中的沉积物中找到了人类先人的化石，咱们才得知了初期

人类及人类属种的演化史年代。

在各类放射性同位素对偶中，最有效的是以下几对：铀-铅、钾-氩、铷-锶。另

外，钍-镤这一对可用于少于25万年的化石与岩石定年，碳14-碳12对适用于少

于5万年之内的定年。这种『核子钟』的应用，虽易行而准确，但只能替含有放

射性的岩石定年，而且限制重重，故传统性的相对定年法，像沉积顺序及化石，

工业和研究上仍在应用。

三、地磁定年

除地壳和地函会流动之外，地心部份也会发生扰动现象。地心就像是一个庞大的

发电机，他会产生电流而造成地球的要紧磁场。这种磁力促使以熔融岩石中所有

的铁粒子都成南北走向排列，而当岩石冷却凝固时，这些铁粒子就在磁力线上的

方向被冻结。若是岩石后来发生倾倒或移动，地质学家也能够利用特殊罗盘装置

来侦测变更的发生。这项借着地磁的性质索进展出来的地磁定年法，目前已被普

遍应用在陆地岩石和深海海床的探测上。

四、海洋地壳的定年

当愈来愈多富含铁质的玄武岩被定年以后，地质学家们发觉一项惊人的事实，那

确实是：地球磁场在过去曾有过量次逆转现象，使得南北两极相互对调。那个发

觉也给了科学家专门大的帮忙，使他们了解在这数百年间海洋地壳是如何扩张及

转变。

当玄武岩从中洋脊上升时，他内部的铁粒子会排列成与地球那时磁场相同的方

向。当玄武岩冷却凝固后，这种排列会被『冻结』在岩石内部，而成为指示喷发

那时南北极方向的『指南针』。在海洋地壳割裂扩张时，玄武岩内部指示南北磁

极转变的『指南针』，便会沿着中洋脊双侧成对称带状散布。地质学家利用一条

船拖曳着磁力针（一种灵敏的磁性记录器）横过中洋脊双侧，就能够记录到这种

磁性转变的形态，再将那个形态与已定年的玄武岩相互较照，就可得知某依玄武

岩带形成的年代及其移动的距离。这项距离在各个地址的不同专门大，例如：在

冰岛周围海洋地壳约每一年扩张一公分，但在太平洋中洋脊每一年却能够扩张9

公分。

经由这些测量结果，科学家们此刻明白了海洋地壳是地壳中最年轻的