常見的岩石測年法

下面簡要介紹四種比較常見的岩石測年法。

第一，鈾系法。自然界含量最高的鈾同位素是鈾-238，這種同位素在衰變為終產物錯-206 之前，還要經過 8 次核裂變，每次均會釋放出一個氦原子。這一系列衰變的中間產物都可以用來測年，鈾系法因此得名。此法比較適合用來測定碳酸鹽地層的年代，常用於測量洞穴堆積物、普化石和牙齒化石的年齡。在古人類化石研究中有著廣泛的應用引言中提到的道具牙齒化石的年齡就是用軸系法測出來的

第二、鉀氧測年法。鉀是地殼中含量很高的一種放射性元素，鉀-40 會衰變成 氬-40，後者是一種氣體，因此火山噴發時熔岩中原有的氬氣都會揮發掉，這就相當於一次清零的過程。當火山熔岩重新凝結成固體後，新生成的氬氣會被禁錮在岩石中，再也跑不掉了。只要測出火山岩或者火山灰中氬氣的含量，再和其中含有的鉀做對比，就可以算出上一次火山爆發究竟發生在何時。這個方法非常適合測量被火山灰覆蓋的化石年代，人類化石測年法的熱點地區東非大裂谷恰好是著名的地質活躍帶，曾經發生過很多次火山爆發，用這個方法可以很精確地測出夾在火山灰層之間的化石年齡。

第三，古地磁測年法。地球磁場不是恆定不變的，其強度和方向一直在不停地變化，歷史上甚至還發生過多次南北磁極徹底顛倒的現象。研究顯示，最近的一次磁極翻轉發生在 78 萬年前，算是間隔比較久的一次了，因此科學家們預計下一次磁極翻轉很可能即將發生，年輕讀者也許會在有生之年親眼看到。地殼中的很多礦物質都有磁性，它們在受熱後冷卻或者沉積的過程中會因為地球磁場的影響而表現出一定的方向性，這就相當於把那一時刻的地球磁場的方向和強度記錄了下來。地質學家們在採集樣品時先記錄其方向,再在實驗室裡測量樣品的剩磁方向，就可以知道該岩石樣本在形成或沉積時地球磁場的極性。最後再將這個資訊放在已經建立好的地球磁極變化歷史框架內，就可以知道該樣本的大致年代了。

第四，光釋光測年法。自然界的大部分晶體裡肯定都會有雜質和缺陷，這些雜質和缺陷會把路過的電子吸引過去，並滯留在那裡。此時如果遇到諸如加熱或者強光的照射，這些電子獲得了能量後就會一鬨而散，消失殆盡。太陽光是很強的光源，所以這些晶體一旦暴露在陽光下，就相當於完成了一次清零的過程。此時如果用土把晶體蓋住，讓它再也見不到陽光，那麼泥土中的微量放射性元素的衰變所釋放的電子就會一點一點地被晶體缺陷吸引過去，並儲存在那裡，儲存量和時間成正比，直到飽和為止。考古學家只要把和化石埋藏在同一地層的土壤儲存在不透光的容器中運回專門的光釋光實驗室，分離出土壤中的礦物晶體，用不同波段的光一照，儲存在晶體中的電子就會以光的形式釋放出來，釋放出的光越強，這個晶體距離上一次見光的時間就越久。這個方法非常適合測量含有石英和長石晶體的沉積層的年齡，引言中提到的許昌人頭骨化石的年齡就是用這個方法測出來的。

有了上述工具，科學家們終於知道了所有地質年代的時間跨度，也可以相對準確地測知幾乎所有化石的生存年代。