1、4 地质年代学(Geochronometry/Geochronology)一般原理十九世纪中叶关于地球年龄争论的历史:当时还未知道放射性及其热u英国著名物理学家 William Thomson从地球形成时的热球冷却到今的热流值计算出地球年龄只有 40100 Ma. u许多地质学家直觉这一年龄太短,尤其是地质学的奠基人之一 Charles Lyell 以及博物学家 Charles Darwin对此不能接受。 C. Lyell当时争辩说地球内部存在一种未知的热源,地球年龄远超过 40100 Ma,但被 W. Thomson (后被册封为 Lord Kelvin)斥为不是科学推理。uPierre C
2、urie N N0 e tD D0 D* D0 N (et 1)该方程是同位素地质学的基础。若 t 0时体系中初始的子体原子数 D0已知,则通过测定体系中目前的放射性母体的原子数和子体的原子总数,由上式可求得体系封闭以来所经历的时间 t:D D0 N (et 1)质谱测量中不是测定绝对量,而是测定比值,因此将上式两边同除于一个子体元素的稳定同位素,得 :I I0 R (et 1)式中 I为样本测定的子体同位素比值, R为样本测定的母体同位素与子体元素的稳定同位素的比值, I0为样本形成时的子体同位素比值 .年龄 t为:4.2 定年的一般前提(1) 用作定年的岩石或矿物样品中除了母体衰变为子体以外,没有发生母子体的获得或丢失 (封闭 )(2) 衰变常数 不随时间和物理条件变化,其值已知(3) 计算中使用的 初始子体 数值( D0或 I0 )合适;(4) 岩石或矿物样品中 母体和子体的测定值准确 。D D0 D* D0 N (et 1)I I0 R (et 1)前提 -(1): 体系封闭由于放射成因子体元素与母体元素地球化学性质存在差异,在原来的矿物中不稳定,趋向于逃逸出原矿物而破坏体系的封闭性。如何判断封闭 /开放?由于样品和地质作用的复杂性,没有直接的数学方法标准,只有一些经验方法。