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  地质百科
如何测定地球年龄?(下)
日期:2020.03.30 资讯来源: 浏览人次:3089

作者:北京大学 曹寒冰     来源:科普办公室

     

三、天文学和地球化学的结合

1903年,法国物理学家居里发现放射性同位素镭能够释放出热量,乔治·达尔文和几个物理学家几乎同时指出,地球冷却模型的假设是错的,因为地球内部放射性同位素产生的热量足以平衡冷却效应,那么我们就需要更正我们研究的方向。

英国地质学家克莱尔·帕特森通过铀-铅法得到了第一个准确的岩石年龄,他是地质年代学的先驱,从本科生期间起,就从事这方面研究,并在伦敦皇家科学学院进行了第一次铀-铅辐射测年,确定了来自挪威的泥盆纪岩石为370 Ma的年龄。

 

英国地质学家克莱尔·帕特森

[图片来自网络]

 

那么既然放射性铀-铅法可以测定岩石的年龄,接下来我们要做的就是尽可能寻找古老的岩石,进行测定,以确定地球年龄。但其实至今为止测定的最古老的岩石年龄也只有是38亿~39亿年,来自在澳大利亚发现的锆石小晶体的最古老的矿物晶体年龄也只有为44亿年。

用地球岩石无法直接测定地球形成的年龄,这是因为地球由于板块运动,岩石始终处于循环变化之中,地球最早形成的岩石已不存在。

但天文学家和空间物理学家告诉我们整个太阳系是由同一片星云形成的,那么太阳系其他天体的年龄也就基本等于地球的年龄。因此,对于地球年龄的测定的最好的样品其实来自月球和降落到地球上的天外来客——陨石。

 

陨石

[图片来自网络]

 

对“阿波罗”号带回来的月球岩石的测定结果表明,最古老的月球岩石是44亿~45亿年。对许多陨石的测定结果,年龄也都在45亿年左右。现在被普遍接受的地球年龄45.4亿年,根据的是美国地质球化学家帕特森在1956年发表的测定结果,测的是一块在美国亚利桑那州恶魔谷发现的陨石。

尽管如此,为了验证这个结果,科学家也始终没有停下思考和研究。20世纪60年代,天文学家发现太阳表面在有规律地振荡,称为日震。日震波的传播与太阳中心的氦和氢的相对含量有关,而太阳内部始终进行着氢到氦的核聚变翻译,我们通过研究日震波就可以计算出太阳的年龄,也就是地球形成的年龄。用这个方法测出的年龄大约为45.7亿年,与用放射性测定法测出的结果吻合得很好。

 

P-模式的太阳声波振荡在太阳表面和内部两者的模型(来自计算机模拟)

[图片来自网络]

 

科学的本质是来不断认知这个世界,而我们生存的这个世界的最有趣的问题都藏着我们脚下的这片土地和头顶的这片星空。

 


免责声明:本文仅代表作者本人观点,与全球矿产资源网无关。 文章内容仅供参考,不构成投资建议。请读者仅作参考,并请自行承担全部责任。
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