常见的岩石测年法

下面简要介绍四种比较常见的岩石测年法。

第一，铀系法。自然界含量最高的铀同位素是铀-238，这种同位素在衰变为终产物错-206 之前，还要经过 8 次核裂变，每次均会释放出一个氦原子。这一系列衰变的中间产物都可以用来测年，铀系法因此得名。此法比较适合用来测定碳酸盐地层的年代，常用于测量洞穴堆积物、普化石和牙齿化石的年龄。在古人类化石研究中有着广泛的应用引言中提到的道具牙齿化石的年龄就是用轴系法测出来的

第二、钾氧测年法。钾是地壳中含量很高的一种放射性元素，钾-40 会衰变成 氩-40，后者是一种气体，因此火山喷发时熔岩中原有的氩气都会挥发掉，这就相当于一次清零的过程。当火山熔岩重新凝结成固体后，新生成的氩气会被禁锢在岩石中，再也跑不掉了 . 。只要测出火山岩或者火山灰中氩气的含量，再和其中含有的钾做对比，就可以算出上一次火山爆发究竟发生在何时。这个方法非常适合测量被火山灰覆盖的化石年代，人类化石测年法的热点地区东非大裂谷恰好是著名的地质活跃带，曾经发生过很多次火山爆发，用这个方法可以很精确地测出夹在火山灰层之间的化石年龄。

第三，古地磁测年法。地球磁场不是恒定不变的，其强度和方向一直在不停地变化，历史上甚至还发生过多次南北磁极彻底颠倒的现象。研究显示，最近的一次磁极翻转发生在 78 万年前，算是间隔比较久的一次了，因此科学家们预计下一次磁极翻转很可能即将发生，年轻读者也许会在有生之年亲眼看到。地壳中的很多矿物质都有磁性，它们在受热后冷却或者沉积的过程中会因为地球磁场的影响而表现出一定的方向性，这就相当于把那一时刻的地球磁场的方向和强度记录了下来。地质学家们在采集样品时先记录其方向,再在实验室里测量样品的剩磁方向，就可以知道该岩石样本在形成或沉积时地球磁场的极性。最后再将这个信息放在已经建立好的地球磁极变化历史框架内，就可以知道该样本的大致年代了。

第四，光释光测年法。自然界的大部分晶体里肯定都会有杂质和缺陷，这些杂质和缺陷会把路过的电子吸引过去，并滞留在那里。此时如果遇到诸如加热或者强光的照射，这些电子获得了能量后就会一哄而散，消失殆尽。太阳光是很强的光源，所以这些晶体一旦暴露在阳光下，就相当于完成了一次清零的过程。此时如果用土把晶体盖住，让它再也见不到阳光，那么泥土中的微量放射性元素的衰变所释放的电子就会一点一点地被晶体缺陷吸引过去，并储存在那里，储存量和时间成正比，直到饱和为止。考古学家只要把和化石埋藏在同一地层的土壤保存在不透光的容器中运回专门的光释光实验室，分离出土壤中的矿物晶体，用不同波段的光一照，储存在晶体中的电子就会以光的形式释放出来，释放出的光越强，这个晶体距离上一次见光的时间就越久。这个方法非常适合测量含有石英和长石晶体的沉积层的年龄，引言中提到的许昌人头骨化石的年龄就是用这个方法测出来的。

有了上述工具，科学家们终于知道了所有地质年代的时间跨度，也可以相对准确地测知几乎所有化石的生存年代。