科学家如何确定化石的绝对或“计时”日期?

Question

绝对年代测定法是确定化石等物品的大致计算年龄的过程。这是怎么做到的呢?

Answer 1

生物地层学——观察哪些化石出现在哪个地层单元中，并使用最小变形序列来确定年龄顺序——为我们提供了化石的相对年龄。

然而，绝对年龄依赖于地球化学计时器:就像通过确定记录地球磁极反转的海洋地壳的年龄，或计算火山爆发的时间，来确定地球磁极反转的时间一样。哪一个你使用的天文钟取决于你使用的是什么，但它们都有一个共同点，那就是它们都使用辐射测年法:“滴答作响的时钟”是放射性衰变，它根据放射性同位素的半衰期进行。放射性碳年代测定法可以用于最近的这些，但我要用的例子是珊瑚中的铀系列衰变——尽管这是一个奇怪的例子，因为与大多数系统不同，它不测量亲子比例，而是测量系统接近的程度长期平衡。

在地球表面的条件下，铀可溶于天然水中;然而，钍不是;所以珊瑚(主要是碳酸钙)在生长的同时，不断地吸收铀不钍。一旦它们停止生长，这种情况就不再存在了——珊瑚中含有的铀的数量现在是固定的。铀-234衰变生成钍-230，钍-230本身具有放射性，半衰期明显较短。在长期平衡状态下，钍-230的生成速率(来自铀-234衰变)等于钍-230的衰变速率，因此²³⁰达到稳态。假设长期平衡还没有达到，而浓度²³⁸U (²³⁴U的母体)也是已知的，可以计算出珊瑚多长时间前停止吸收新的铀-成为一个“封闭系统”。u级数长期均衡的数学很好理解，但有些乏味，并且可以免费获得。

Answer 2

这通常是通过同位素年龄测定。

虽然这是一个复杂的领域，我提供了一个链接的文章解释得比我这里更好，简短的回答是，不同元素的同位素衰变以已知的速率，通过测量相关同位素的数量(根据样品的大约估计年龄选择)，可以计算出样品的年龄。