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地质年代

地球的年龄及地质年代的测定
　　地球自原始太阳星云中的物质凝聚成一个行星至今有多少时间了，是人们长期以来探求的问题，不同的世界观有不同的看法。

1、地球年龄的计算起点

神学家以[圣经]为依据，认为计算起点应为[耶稣基督]的降生日，即地球只经历了4千多年的历史。地质学家在批判荒谬的宗教观点的同时，提出了应以现代为计算起点，向史前的漫长岁月回朔。

2、地球年龄（绝对地质年代）的计算方法
【1】剥蚀法
通过测定海水中某种成份的总量及其年输入量就可获得海水的年龄。测得Na+在海洋中的总量为1.22×1022g，因为输入海洋的Na+大多来自陆上岩石的风化剥蚀，因此，可通过推算岩石的年剥蚀量，计算出由江河输入海洋的Na+量每年不超过6.9×1013g,由此算得海洋的年龄为1.22×1022g/6.9×1013g=1.8×108年(1.8亿年)。大洋钻探获得的化石记录的洋底年龄也为1.8亿年。由于实际的剥蚀速度取决于地表的坡度、降水量，温度及CO2的含量，还与岩石及土壤的类型等有关，影响因素很多，因此，现在一般已放弃这种计算方法。但是，从模糊概念及统计学意义上来讲，用此方法来推断某一时段的年龄，还是有一定的参考价值。
这种方法影响因素太多，计算误差大，只能粗略估计某地质时段所经历的时间，如计算海、湖的年龄。不能用于岩石年龄的测定。
【2】放射性同位素方法
该方法是1904年英国物理学家卢福首先提出的，此方法的基本原理是：假设岩石形成时，含有一定量的具放射性的母体同位素，随时间的流逝，该母体同位素蜕变，其含量逐渐减少，蜕变后形成的子体同位素则逐渐增多，只要测定母体同位素与子体同位素之比，则该比值就可作为岩石形成以来的时间的尺度。可用作测定地质年代的同位素须具备2个基本条件：
（1）母体同位素在岩石中分布较普遍，并能测定其含量；
（2）起子体同位素能在岩石中保存下来，并可测定其含量。

用以计算岩石的年龄的公式为：t＝ln(1＋D/N)/λλ为衰变常数；D为子体同位素含量；N为母体同位素含量
目前用放射性同位素方法测得地球上最古老岩石的年龄为40－43亿年；对来自外星球的陨石及月岩的测定，获得的最大年龄为45－47亿年。据此，确定地球的年龄为至少有45亿年。
这是是目前唯一的一种可测定岩石自形成至今的时间的方法，由其测出的岩石的年龄称绝对地质年龄。
3、相对地质年龄的确定
地质年代是多种地质事件在时间上的综合表现。它包含了两层含义：
（1）各种地质事件在时间上的先后顺序
（2）各种地质事件发生至今的时间
上述（1）就是相对地质年代的概念，（2）是绝对地质年代。
如何确定各地质事件在时间上的先后顺序？即如何确定相对地质年代？
常用方法有：地层层序律、生物层序律及切割律。
[1] 地层层序律
地层是指在一定地质时期内形成的层状堆积物或岩石。地层在垂向的迭置顺序，称为层序。层序律的含义是：

（1）、地层的原始状态是水平或近于水平的。

（2）正常的状态是先形成的位于下方，后形成的位于上方，呈下古上新的规律。在原始产出的地层具下老上新的层序规律，称为地层层序律或地层迭置原理。灯由于地层形成后的地壳运动，可使地层倾斜或倒转（老地层位于新地层之上）。

在实际地质工作中，会经常遇到要判别地层的新老关系，判别的关键是确定地层的顶、底面。一般根据地层中的沉积建造及生物遗迹来判别。常用的判别标志有：
（1）泥裂是泥质的沉积物表层快速失水、变干、收缩形成的裂揩，其中常被砂和其他物质充填，它总是上宽下尖，尖端指向地层底面。

（2）冲蚀（冲刷）构造是携带粗粒砂、砾的高速水流，流经较松软的细粒沉积物表面，在其上冲蚀出沟槽，并在沟槽中充填砂、砾的沉积构造。冲蚀（冲刷）构造总是出现在粗粒沉积层的底面，细粒沉积层的顶面，其沟槽底指向地层下方。　

[2]生物层序律
生物层序律包含了三个概念：（1）生物化石---埋葬在地层中的古代生物遗体和遗迹称为化石。它们是原在湖、海、河等环境中生长的各种生物死亡后，被沉积物掩埋，经长时期的固结成岩作用后形成的动物骨骼、甲壳、蛋、粪以及植物的根、径、叶等可形成化石；生物活动留下的足迹、爬迹、摄食痕迹、构筑的巢穴、钻凿的孔穴以及生物软体腐烂后留下的印摸等可形成遗迹化石；随科技的进步，目前已能在有生物埋葬的沉积物中提取生物基因，尽管没有留下遗体或遗迹，也可鉴别生物的种类，这就是新兴的基因化石。

生物层序生物的演化总是从简单到复杂，从低级到高级，所以含简单的低级的生物化石的地层时代老，含复杂的高级的生物化石的地层时代新。根据生物化石建立起来的层序关系称生物层序。生物界在不断的进化和发展，就某种生物而言，总是遵循从开始出现、大发展、最后灭绝，被其他新物种所取代的发展规律。因此，在不同时代的地层中有不同的生物化石组合，在同一时代的地层中有相同的生物化石组合。据此，可利用生物化石来划分地层层序，确定地层的相对年代。
　　生物层序律将上述生物化石在地层中出现的规律综合起来就可给物层序律下定义：生物层序律是在不同时期的地层中含有不同类型的化石组合，而在相同时间和相同地理环境下所形成的地层中含有相同类型的化石组合，以及地层年代越老所含生物化石较简单、较原始，而地层年代越新所含生物化石较复杂、较进步的层序规律。将生物层序律与地层层序律结合起来使用就可以系统地划分和对比分散在不同地点的地层，并确定它们的新老关系。

【3】切割律
　　由沉积作用形成的地层可运用地层层序律和生物层序律来确定相对年代。但是，由岩浆冷凝而成的岩浆岩之间，既不存在先形成的在下，后形成的在上的规律，更没有化石存在。因此，岩浆岩与岩浆岩之间以及岩浆岩与岩浆岩与地层之间的相对年代，不能用地层层序律或生物层序律。只能用先形成的被后形成的包裹以及后形成的侵入到先形成者中（即先形成者被后形成者切割）的关系来判断新老关系。上述侵入者年代新、被侵入者年代老，切割者新、被切割者老以及包裹者新、被包裹者老的顺序规律称为切割律。

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