什么是辐射测年

发布日期：2018年05月07日10时39分

   1905年，美国化学家发现放射性后不久Bertram Boltwood认为，铅是铀的分解产物之一，在这种情况下，较老的含铀矿物应该是铅的比例较大的一部分。分析相对地质年龄已知的标本，Boltwood发现铅与铀的比例确实随着年龄而增加。在估计了这种放射性变化的速率之后，他计算出他的标本的绝对年龄从4.1亿到22亿年不等。虽然他的数字高达 20％左右，但他们的数量级足以处理开尔文勋爵提出的地质时间短小。
   现代群众的版本 光谱仪是在二十世纪二十年代初和二十世纪三十年代发明的，二次世界大战期间该装置得到了大幅改进，以帮助原子弹的发展。战后不久，Harold C. Urey和GJ Wasserburg将质谱仪应用于地质年代学研究。该装置分离同一元素的不同同位素，并可以测量这些同位素丰度的变化在10,000的一个部分内。通过确定样品中存在的母体和子体同位素的数量，并通过了解它们的放射性衰变速率（每个放射性同位素具有其自身的衰变常数），可以计算样品的同位素年龄。对于约会矿物和岩石，调查人员通常使用以下对母体和子女的同位素：钍-233-铅-208，铀-235-铅-207，钐-147-钕-143，铷-87-锶-87，钾-40-氩-40和氩-40-氩-39。SHRIMP（敏感高分辨率离子探针）能够精确测定矿物锆石的铀铅时代，这已经彻底改变了对含锆石火成花岗岩形成时间的认识。另一个技术发展是ICP-MS（电感耦合等离子体质谱仪）能够提供矿物锆石，钛酸盐，金红石和独居石的同位素年龄。这些矿物质在许多火成岩和变质岩中很常见。
   这样的技术对地球 历史的科学知识产生了巨大的影响，因为现在可以在从早期的太古代（大约40亿年）到新近纪早期（大约20年）的所有造山带（山带）百万年）。据估计，地球上最古老的岩石年龄为42.8亿年，是加拿大魁北克Nuvvuagittuq绿岩带的人造角闪岩火山沉积物。采用辐射测年技术来测量岩石样品中稀土元素钕和钐的比例，以产生估计值。另外，通过外推时间落后于没有放射成因过程产生的铅的情况下，地球的最低年龄获得约46亿年的数字。这个数字与某些陨石和月球岩石的年龄相同。