地質學家如何確定某些事物和事件比其他事件和事物更古老

時間 2021-05-07 05:55:11

1樓:橡子藤壺

各種地質事件發生的時代叫作地質年代,包括相對地質年代,就是各種地質年代發生的先後順序;還有絕對地質年代,就是距今年齡。

一般從地層的角度確定相對地質年代會比較容易一點,前面的答主都有提到:

第乙個是地層層序律

總結一下就是正常情況下都是下層老上層新,又叫疊置律,但是當地層因為構造運動發生倒轉傾斜的時候會出現顛倒的情況,就跟整千層蛋糕的時候一樣,如下圖

第二個是生物層序律

說的簡單點就是生物的演化是從無到有,從簡單到複雜,一般進化下來不會出現重複,所以可以根據化石不同型別的組合來判斷。老地層中的化石比較簡單低階,新地層的會複雜高階一些。比如在排除有穿越時空的情況下,有恐龍化石的地層就是比人類化石的要早

第三個是地層的切割律

比如有些岩漿可能會透過岩層的裂隙侵入進去,從而切割地層,那麼肯定是被穿插的那個比較老,就像你去超市用手插大公尺,得大公尺先擺出來了你才戳進去

這些是我們考試時候要寫的,但是出野外的時候辦法其實還蠻多

比如說沉積岩的一些層面構造,就是波痕、泥裂、雨痕、印模、蟲跡之類的,因為這類都發育在沉積岩的頂面或者底面,可以輔助判斷地層層序的正常和倒轉,或者結合環境根據一些特定的情況看礦物粒度的變化

比較專業一點的去絕對地層年代了話,還得是進實驗室測同位素了

2樓:小小地質家

前面答主都介紹了大致確定地質年代的方法,我就介紹下精確確定地質年代的方法--火山灰鋯石U-Pb測年。

U和 Th 都是錒系中的放射性元素,在自然界的礦物主要以正四價的價態存在。其中 U 有三種天然存在的同位素,分別是 、 和 。而Th 僅有一種放射性同位素 。

Pb 有四種天然存在的同位素,它們均為穩定同位素,其中 、 和 分別由 、 和 衰變產生, 與放射性衰變無關。

放射性同位素母體的原子數(N)和衰變產生的子體原子數(D)具有如下數學關係:

(1)式中 為子體同位素初始含量,λ 為衰變常數,t 為衰變時間 。

因此 和 、 和 、 和 之間的原子數都遵循上述關係。 而 含量保持不變。

對於使用廣泛的同位素質譜測量來說,只能測量比值。我們咋得到上述核素含量的比值?很簡單,我們只需要對式(1)兩邊都除以穩定同位素204Pb的含量就可以了,最後得到公式:

(2)(3)

(4)式中 、 和 分別為 、 和 的衰變常數,t 為礦物結晶後元素在封閉體系中衰變的時間。所以有了式子(2)(3)(4),我們就可以得到三個年齡了。關於這三個年齡的比較,就要涉及到了鋯石的性質了。

鋯石鋯石( )是岩石中很常見的礦物,在中-酸性岩漿巖中尤為常見。其中 的離子半徑(0.87 )與 (1.

05 )和 (1.10)非常接近,且價態相同,在鋯石結晶中少量的 可以被 和 替代。而 的價態和離子半徑與 (1.

32 )明顯不同,導致鋯石結晶過程中U和 Pb含量變化產生極大的差異,因此鋯石結晶初期 Pb 同位素比值幾乎為 0。

所以回到前面,式子(2)和式子(3)又可以改寫了:

(5)(6)

簡化下得到:

7)8)

我們可以得到兩個年齡, 年齡和 年齡。

鋯石具有較高的穩定性,900℃以上的溫度才能打破鋯石內部的同位素體系。顯然封閉同位素體系的鋯石年齡更為可靠, 年齡和 年齡可以相互檢驗鋯石體系是否封閉。如果鋯石體系保持封閉,這兩個年齡應當一致(諧和年齡),並落在諧和曲線上,這個年齡就很可靠;如果鋯石發生了一次鉛丟失,資料點可能會沿著不一致曲線分布,我們需要重新審視這個結果。

U-Pb一致曲線和不一致曲線

火山爆發產生的火山灰通常持續數小時至數天,部分可能持續數週至數月之後才沉降下來並在水體中沉積。即便是火山灰中粒徑極小的顆粒在大氣中的滯留時間最長也不會超過 3 年。所以在地質歷史過程中可以認為火山灰的噴發、搬運和沉積過程是瞬時的。

而火山灰中又含有很多鋯石,所以我們可以把地層中的火山灰層視為乙個時鐘,而時鐘上指標停留所記錄的時間就是火山灰裡的鋯石年齡了。

顯然只要地層中有了兩個或兩個以上的火山灰層,我們就可以得到更多的年齡,根據地層裡的化石(事物)和事件層(事件)等與火山灰層的位置關係,就可以定量地比較下地層裡不同事物產生和事件發生的先後了。

地質學家眼中的世界是什麼樣?

她可愛又迷人 你們眼裡的地質遊山玩水。真實情況! 沒白沒黑 晉陝交界黃河西岸支流高深峽谷,一眼2億年 喀斯特作用形成的天坑和石橋 黃土高原雪后陰陽坡對比 近距離欣賞長白山天池 地質汪福利 火山口玄武岩柱 防身標配 唧唧歪歪摸摸大 樓上的大哥說吃飯加Kerogen,多環芳烴還是不健康 III型的氣太多...

知乎的地質學 家 ,你們都有哪些入行以後得上的 職業病 ?

自由之風 第乙份工作是在一家蔬菜育種公司做品種調查員,週末休息的時候,和那時的女朋友現在的老婆,去超市買菜。心裡直接顯示出調查資料,還有一次在家裡睡覺老婆說我說夢話,還在拔蘿蔔 帷幕絕策 作為乙個只是偶爾出野外找化石的人 感覺每次不管戴什麼手套,不管怎麼保護手,右手百分百要磨起水泡 應該是平時養尊處...

行星科學主要是天文學家在搞,還是地質學家?

白龍輝 歐美有專門的行星科學家,屬於廣義上的天文學工作者,研究領域包括行星地質學 行星大氣科學 行星自然地理學 行星地形學地貌學 空間探測器設計等等分支,這些人大多數都是地球科學專業 地質學 大氣科學等等 科班出身的,也有物理學 化學 機械工程 電子電氣工程 通訊工程 精密儀器等專業的人才。受到技術...