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地质年代地质年代(Geological Time)是指地壳上不同时期的岩石和地层,时间表述单位:宙、代、纪、世、期、时;地层表述单位:宇、界、系、统、阶、带 。在形成过程中的时间(年龄)和顺序 。
【地质年代】它包含两方面含义:其一是指各地质事件发生的先后顺序,称为相对地质年代;其二是指各地质事件发生的距今年龄,由于主要是运用同位素技术,称为同位素地质年龄(绝对地质年代) 。这两方面结合,才构成对地质事件及地球、地壳演变时代的完整认识,地质年代表正是在此基础上建立起来的 。
基本介绍中文名:地质年代
外文名:Geological Time
时间单位:宙、代、纪、世、期、时
地层单位:宇、界、系、统、阶、带
详细内容相对年代年龄的先后顺序 。(1)地层层序律尼古拉斯·斯坦诺(Nicolaus Steno,1638年1月11日-1686年11月25日)发现:① 叠置原理:下老上新 。② 原始水平原理:原始的沉积均为水平或近于水平 。
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地质年代③ 原始侧向连续原理,沿水平方向逐渐消失或过度到其他成分 。说明 :① 据公理性质,不证自明;② 只能用于同一地方;③ 对沉积岩而言 。( 2 )切割律新的侵入岩切割老的侵入岩 。( 3 )生物层序律威廉·史密斯(William Smith,1769年3月23日-1839年8月28日)( 被称为英国地质学之父,机械师之子,但 8 岁丧父,由其叔叔( farmer-geometry )抚养长大 ), 建立了英国 C-K 的地层层序,编制了《英国和威尔斯新地质图册》(1819~1824)【 Geological map of England and Wales, with part of Scotland ( Scale: 5 英里 / 英寸)】 。① 地层越老,所含生物越简单,反之亦然 。② 不同时代的地层有不同的化石组合 。化石 - 埋藏在沉积物中的古代生物的遗体和遗蹟,例如动、植物的骨、牙、根、茎、叶等,动物的足迹、粪便、蛋等 。绝对年代(1)放射性同位素的方法放射性元素在自然界中自动地放射出 α (粒子)、 β (电子)或 γ (电磁辐射量子)射线,而蜕变成另一种新元素,并且各种放射性元素都有自己恆定的蜕变速度 。同位素的衰变速度通常是用半衰期( T 1/2 )表示的 。所谓半衰期,是指母体元素的原子数蜕变一半所需要的时间 。例如,镭的半衰期为 1622 年,如果开始有 10g 镭,经过 1622 年后就只剩下 5g ;再经过 1622 年仅只有 2.5g …… 依此类推 。因此,自然界的矿物和岩石一经形成,其中所含有的放射性同位素就开始以恆定的速度蜕变,这就像天然的时钟一样,记录着它们自身形成的年龄 。当知道了某一放射元素的蜕变速度( T 1/2 )后,那幺含有这一元素的矿物晶体自形成以来所经历的时间( t ),就可根据这种矿物晶体中所剩下的放射性元素(母体同位素)的总量( N )和蜕变产物(子体同位素)的总量( D )的比例计算出来 。
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地质年代自然界放射性同位素种类很多,能够用来测定地质年代的必须具备以下条件:① 具有较长的半衰期,那些在几年或几十年内就蜕变殆尽的同位素是不能使用的;② 该同位素在岩石中有足够的含量,可以分离出来并加以测定:③ 其子体同位素易于富集并保存下来 。通常用来测定地质年代的放射性同位素见图所示 。从图中可看出,铷 — 锶法、铀(钍) — 铅法(包括3 种同位素)主要用以测定较古老岩石的地质年龄;钾 — 氩法的有效範围大,几乎可以适用于绝大部分地质时间,而且由于钾是常见元素,许多常见矿物中都富含钾,因而使钾 — 氩法的测定难度降低、精确度提高,所以钾 - 氩法套用最为广泛; 14 C 法由于其同位素的半衰期短,它一般只适用于 5 万 a 以来的年龄测定 。另外,开发的钐 - 钕法和 40 Ar- 39 Ar 法以其準确度提高、解析度增强,显示了其优越性,可以用来补充上述方法的一些不足 。
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