科學家們是怎樣推斷化石形成的地質年代的

時間 2023-03-19 01:40:10

1樓:鍾離廷謙卓緞

岩石或化石生成後距今的實際年數,主要是通過測定放射性元素的衰變數而計算出來的。放射性元素以自己恆定的速度進行衰變,不受外界溫度和壓力的影響。在一定時間內,放射性元素蛻變的份量和生成的元素具有一的比例。

例如,1克238鈾經45億年就有一半衰變了,只剩下克鈾,同時產生克206鉛。

也就是說,238鈾的半衰是45億年。因此,如果測定含鈾的化石中剩下的238鈾和206鉛的含量的比,就可以計算出該化石的絕對年齡。目前,常用放射性碳(14c)來測定化石的年齡,因為化石中往往含有碳。

運用放射性碳之所以能測定化石年齡,是因為大氣受到來自外層空間的宇宙射線的衝擊,會產生中子。這些中子和大氣裡的氮原子作用,會生成與氧結合生成二氧化碳,二氧化碳又被生物同化,轉變成生物體內的成分。

這種14c又要陸續衰變成普通的氮原子。生活期間的生物體內,14c的含量一般只能保持不變的,但是,一旦死亡,和外界的物質交換停止了,就只會按照衰變規律減少。14c的半衰期是2023年。

因此,根據含碳化石標本里14c的減少程度,就可以計算出該生物死亡的年代。

近年來,除應用放射性元素外,還應用古地磁法來測定化石年齡。

氨基酸——化石年齡的新測法。

本刊曾經兩次介紹過「年齡的故事」(注一),對地球及地球上各種古物的年齡之推算原理、演算法等都詳盡的討論過。惟其所介紹的方法都是用純物理化學的同位素法,如利用c14及h3之蛻變來測定等。現在發現尚有一種生物化學的方法,亦可以作為考證古物化石年齡的參考。

化學物質的原子互相結合時,因為排列的位置不同,可以產生不同的立體異構物。生物的基本構成單元如醣類。氨基酸與核酸,就不乏這種立體異構物。

我們首先來看看氨基酸的構造:它是由碳、氫、氧及氮等所構成,其通式為,由此式我們知道,和碳素結合的原子或者分子都不相同,故可以有不同的立體異構物。

2樓:干城之將

科學家一般使用碳14放射性測定年代。

科學家發現,一棵對、一片草葉、一隻蜜蜂,以及人體中的一點肝臟、一片指甲,在6*10的12次方個碳原子中一定有一個是碳-14原子。這種原子每分鐘能放出16個β粒子,自己則轉變成碳的其他同位素。假如生物(植物或動物)活著,碳-14原子則衰變多少就能補充多少,總保持一定的數量。

假如有人砍倒了一棵樹,這棵樹互了,就不會再補充不斷減少的碳-14了。可是,原來的碳-174原子還在繼續衰變。要知道,從活樹上碳-14原子每分鐘放射6個β粒子,逐漸地「衰變」,到只能每分鐘放射8個β粒子,經歷這樣一個「半衰期」,需要2023年。

因此,幾千年後人們發現了這棵被砍倒的樹,鋸下一塊木頭,將它加熱變成炭,從中取出1克,用放射性探測器測出它每分鐘能放射β粒子個數,經過計算,就會確知這棵樹究竟是什麼時候被砍倒的。

另:碳-14法。

radiocarbon method

根據碳 -14(14c)的β-衰變產生的自然衰減建立的計時方法。又稱放射性碳法。地球上天然14c主要是在大氣圈上層(12~16千米)高空中以近於恆定的速率產生,此後通過大氣迴圈、水圈迴圈、植物光合作用、生物體新陳代謝和海洋交換等過程,以大致恆定的數量均勻地分佈於大氣圈、水圈、生物圈中所有參與交換的含碳物質中,含碳物質一旦停止了與外界的交換,14c就因放射性衰變而呈指數減少:

a=a0e-λt ,式中a為含碳樣品中14c的放射性比活度(指單位質量物質中的放射性活度),a0為處於交換狀態中碳的放射性比活度,λ為14c的衰變常數,t為樣品的年齡。14c年齡測定基於下列前提:①14c在所有交換儲集庫中分佈均勻,現代碳的放射性比活度是一常數,不隨地理位置和物質種類而變化。

②若干萬年以來,大氣co2的放射性比活度不隨時間而變化 。③樣品在停止了14c交換以後保持封閉。14c法測定的年齡一般為5萬年左右,最大限度不超過7萬年。

因此,凡是幾萬年以前的含碳物質均可作為14c法樣品。例如動植物的殘骸、含同生有機質的沉積物和土壤、生物碳酸鹽(貝殼、珊瑚)、無機碳酸鹽、含碳的古代文物等。14c 法主要應用於第四紀地質史、古地理、古氣候、海洋和考古研究等方面。

3樓:網友

只大致瞭解一點點……

根據化石中的碳十四的含量來判斷,含量越少,年代越久遠。

長久以來挖掘出過許多化石,它們是怎麼產生的?

4樓:愛上我企鵝9啊

它們是通過日積月累風沙的吹打形成的,然後經過漫長的時間在地質裡面存在,最後形成了化石。

5樓:房間號

這些化石都是好幾萬年前,低效運動時將一些生物都壓在了地下,經過長時間的風吹日曬就變成了化石。

6樓:愛吃西瓜的熊

是在很久以前的動物或者是植物消亡之後。埋在了土裡面,隨著一些礦物質和一些元素的掩藏成為的化石。

推測化石的形成過程是怎樣的?恐龍化石告訴我們什麼?

7樓:盈紫安承菡

化石是怎樣形成的。

化石是埋藏在地層裡的古代生物的遺物。最常見的化石是由牙齒和骨骼形成的。古代動物死後,屍體的內臟、肌肉等柔軟的組織很快便會腐爛,牙齒和骨骼因為有機質較少,無機質較多,卻能儲存較長的。

不同地質時期產生的化石說明哪些現象

8樓:夙凡顧堯

在地質學上化石也有著重要的意義。①有些化石,其特徵顯著、延續時間較短而分佈範圍較廣,並且數量多而較易發現,常常可以作為劃分對比地層的重要依據。這些化石被稱為標準化石;②不同的生物或生物組合中,有些對生活環境、生存的自然地理條件有較嚴格的要求。

根據這些生物所形成的化石往往可以相當準確地推斷出當時各地的環境條件。這種化石被視為指相化石。以上兩種化石也可以籠統稱為標誌化石;③在地層學中可以用來作為劃分最小地層單位的生物帶的依據的化石稱為帶化石;④有些化石延續時間很長,被稱為持久化石,相關的生物叫做進化緩慢型生物;⑤2023年中國學者馬廷英在前人對現代珊瑚工作的基礎上,首先提到古生代四射珊瑚外壁上有反映氣候季節變化的生長線。

2023年美國古生物學家威爾斯根據古生代珊瑚的生長紋、生長帶的數目,計算出當時一年的天數和每天的小時數,和一年的月數等。

這些化石被人們稱為古生物鐘或化石鍾。

9樓:多皎惠涵亮

呵呵,這個可多了!

(1)化石可以用來確定地層的年代。

(2)用來進行不同地方地層的對比(比如我在某地方發現一種持續時間短、分佈面積廣、特徵十分明顯的化石,然後又在另外一個地方,甚至是在另外一個半球,發現同樣的化石,就可以證明這兩個地方的地層是同一時代的)

(3)用來確定古沉積環境(比如海相陸相、生物生活的古環境、甚至是水流方向,岩石的頂底面等等)

(4)用來研究生物的演化進化(始祖鳥不就是鳥是由恐龍演化來的證據麼)。

科學家是如何判斷化石的年代的

10樓:匿名使用者

在自然界中碳有兩種穩定同位素12c,13c和放射性同位素是由宇宙射線和大氣上層中的氣體原子發生核反應而生成的,這些生成的14c不斷地擴散到整個大氣層、生物圈、沉積物和海洋等交換貯存庫中。由於14c也在不斷衰變,因此在各交換貯存庫中的14c含量將會達到平衡。

處於這種交換狀態的含碳物質一旦脫離交換且一直處於封閉狀態,則其中的14c不再得到補充,只會按衰變規律逐漸減少。假定長期以來宇宙射線的強度沒有改變,即14c的產生率不變,則只要測出該含碳物質中14c減少的程度,就可以按照基本的衰變公式推算出考古事件或地質事件的年代。

常規14c測年已有五十餘年的歷史,其原理已為大家所熟知,即通過測量樣品的放射性活度來確定樣品年代,如常用液體閃爍計數器等核物理儀器探測並計數樣品中14c衰變發射出的β粒子。

用加速器質譜方法(ams)進行14c測年是七十年代末發展起來的一項核分析技術。這項技術將14c離子加速到百萬電子伏特以上的能量,通過各種手段分離干擾粒子後,用重離子探測器直接對14c原子進行計數。和常規14c測年方法相比,ams具有樣品用量少和測量時間短的優點,特別適合珍貴樣品的測量。

常規14c衰變法測年所需樣品含碳量一般為1-5g ,而ams僅需1-5mg左右,在某些特殊情況下甚至可測量含碳以下的樣品。ams測量現代炭樣品達到1%的精度只需10-20分鐘,常規衰變法需10個小時以上。

當然,和常規14c測年方法相比,ams也有裝置耗資大,測量過程複雜的問題。

應該指出的是,以上無論常規法對放射性活度的測量和ams對14c原子的計數都是相對測量,需要和兩個基準樣品進行比較。一是本底樣,即應該不含任何14c的樣品。由於各種因素如樣品的沾汙等,本底樣的14c測量結果並不是絕對為零,在進行其他樣品的測量時要減去這一本底,以確保反映樣品中真實的14c水平。

另一個是現代碳標準,其14c含量應相當於處於交換狀態下含碳物質的14c水平。現代碳標準的選取是一個複雜的問題,這裡不作討論。北京大學14c實驗室採用的是中國糖碳標準。

11樓:匿名使用者

有許多方法,如碳14測定法,放射性元素測定法等。

推斷化石的歷史地質年代用什麼方法

12樓:不曾明瞭

碳14測年,又稱碳—14年代測定法或放射性碳定年法,就是根據碳—14衰變的程度來計算出樣品的大概年代的一種測量方法。這一原理通常用來測定古生物化石的年代。

碳14由於受到宇宙射線中子對碳14原子的作用,不斷地形成於大氣上層。它在空氣中迅速氧化,形成二氧化碳並進入全球碳迴圈。動植物一生中都從二氧化碳中吸收碳14。

當它們死亡後,立即停止與生物圈的碳交換,其碳14含量開始減少,減少的速度由放射性衰變決定。放射性碳定年本質上是一種用來測量剩餘放射能的方法。通過了解樣品中殘留的碳14含量,就可以知道有機物死亡的年齡。

但必須指出的是,放射性碳定年結果表明的是有機物死亡的時間,而不是源自該有機物的材料的使用時間。

碳14的衰變需要幾千年,正是大自然的這種神奇,形成了放射性碳定年的基本原理,使碳14分析成為揭示過去的有力工具。在放射性碳定年過程中,首先分析樣品中遺留的碳14。被分析的樣品的碳14比例可以說明自樣品源死亡後流逝的時間。

報告的放射性碳定年結果是未校準年bp(迄今),其中bp是指公元2023年。接著進行校準,將bp年轉換為歷年。隨後將該資訊與準確的歷史年齡聯絡起來。

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