地球年齡（地球開(kāi)始形成到現在的時(shí)間）
次瀏覽 | 更新時(shí)間：2023-05-17
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地球年齡
地球開(kāi)始形成到現在的時(shí)間
地球的天文年齡是指地球開(kāi)始形成的時(shí)間，地球的地質(zhì)年齡是指地球上地質(zhì)作用開(kāi)始之后到時(shí)間。從原始地球形成經(jīng)過(guò)早期演化到具有分層結構的地球，估計要經(jīng)過(guò)幾億年，所以地球的地質(zhì)年齡小于它的天文年齡。
基本信息
| 中文名 | 地球年齡 |
| 外文名 | The Earth's age |
| 天文年齡 | 45.5億年 |
| 相關(guān) | 地球起源的假說(shuō) |
| 實(shí)質(zhì) | 地球的地質(zhì)年齡小于它的天文年齡 |
| 分類(lèi) | 天文 |
| 別名 | The age of the Earth |
| 天文年齡釋義 | 地球 開(kāi)始形成到現在的時(shí)間 |
收起
簡(jiǎn)要介紹
關(guān)于地球年齡的問(wèn)題，有幾種不同的概念。地球的天文年齡是指地球開(kāi)始形成的時(shí)間，這個(gè)時(shí)間同地球起源的假說(shuō)有密切關(guān)系。地球的地質(zhì)年齡是指地球上地質(zhì)作用開(kāi)始之后到時(shí)間。從原始地球形成經(jīng)過(guò)早期演化到具有分層結構的地球，估計要經(jīng)過(guò)幾億年，所以地球的地質(zhì)年齡小于它的天文年齡。地球上已知最古老的巖石的年齡是43.74億年，地球的地質(zhì)年齡一定比這個(gè)數值大。地質(zhì)年齡是地質(zhì)學(xué)研究的課題；通常所說(shuō)的地球年齡是指它的天文年齡。
主要定義
地球年齡
計算方式
計量地球所經(jīng)歷的時(shí)間，必須找到一種速率恒定而又量程極大的尺度。
早期找到的一些尺度的變化速率在地球歷史上是不恒定的。
1896年放射性元素被發(fā)現以后，人們才找到了一種以恒定速率變化的物理過(guò)程作為尺度來(lái)測定巖石和地球的年齡。
17世紀英國的烏舍爾主教按《圣經(jīng)》的記載推算出，地球是上帝在公元前4004年時(shí)創(chuàng )造的。
地球年齡
他提出，研究大洋鹽度的起源，可能提供解決地球年齡問(wèn)題的依據。
這些數字遠遠小于地球的實(shí)際年齡，但作為早期嘗試還是有益的。
到了20世紀，科學(xué)家發(fā)明了同位素地質(zhì)測定法，這是測定地球年齡的最佳方法，是計算地球歷史的標準時(shí)鐘。
根據這種辦法，科學(xué)家找到的最古老的巖石，有35億歲。
然而，最古老巖石并不是地球出世時(shí)留下來(lái)的最早證據，不能代表地球的整個(gè)歷史。
20世紀60年代末，科學(xué)家測定取自月球表面的巖石標本，發(fā)現月球的年齡在44至46億年之間。
然而，這是依靠間接證據推測出來(lái)的。
事實(shí)上，人們還沒(méi)有在地球自身上發(fā)現確鑿的檔案，來(lái)證明地球活了46億年。
科學(xué)原理
地球年齡
年齡下限
地球的各大陸都存在著(zhù)一些古老的穩定地塊，如西格陵蘭、西澳大利亞和南非等地區。這些地塊上的巖石在地殼形成的初期就已經(jīng)存在了，而且沒(méi)有發(fā)生過(guò)后期的重熔改造。70年代已用Rb-Sr、U-Pb和Sm－Nd法精確地測定了這些巖石的年齡，其中最古老的巖石在澳大利亞（42億年，鈾鉛法）和圭亞那（41.3±1.7億年，銣鍶法）。這一年齡可以代表地殼形成時(shí)間的下限。
年齡上限
現代鉛
鈾的兩個(gè)放射性同位素U 和U衰變而成Pb和Pb。但沒(méi)有任何一種放射性同位素衰變形成Pb。因此Pb 的量在地球形成以來(lái)是不變的。這樣Pb/Pb和Pb/Pb 兩對同位素比值在地球歷史上將不斷增長(cháng)。地球上形成的大洋沉積物，以及島弧地區的火山巖和方鉛礦是各大陸地殼和地幔物質(zhì)經(jīng)過(guò)充分混合后形成的，因此它們的鉛同位素組成可以近似代表現代地球鉛的平均組成。地球現代鉛同位素的最佳測定值為αp(Pb/Pb)=18.700～18.773，βp(Pb/Pb)=15.600～15.628。如果取地球形成時(shí)的原始鉛同位素組成相當于隕石的原始鉛（根據鐵隕石中一種不含鈾的礦物即隕硫鐵的鉛同位素α0(Pb/Pb)=9.307，β0(Pb/Pb)=10.294）,由于這兩種衰變系列都是從鈾衰變?yōu)殂U，因此可以從放射性衰變公式導出如下的關(guān)系式：
關(guān)系式1
式中λ′和λ分別是U和U 的衰變常數。從公式(1)可以計算出惟一的未知量地球年齡T0。計算表明T0為44.3～44.5億年。
礦石鉛
在地球歷史上，從37億年前到現代的各個(gè)時(shí)代都形成了一些含方鉛礦的層狀礦床。這些方鉛礦的鉛是在不同時(shí)間ti從地殼和地幔中分異出來(lái)的。因此它們可以代表地球各個(gè)時(shí)期的平均鉛同位素組成(αi，βi)。如果將βi對αi作圖，可以近似符合一條單階段的生長(cháng)曲線(xiàn)（即它們是從U/Pb比值近于一致的巖石體系中分異出來(lái)的）
巖石鉛
在地球歷史的不同時(shí)期形成了大量火成巖，其中有不少巖體幾乎沒(méi)有受到晚期變質(zhì)作用的影響。如果在這些火成巖的同一巖體中取不同的巖石樣品進(jìn)行鉛同位素分析，就可以發(fā)現它們的鉛同位素組成βj與αj之間往往存在著(zhù)極好的線(xiàn)性關(guān)系
間接方法
對地球年齡最可靠的估計是借助于隕石的年齡測定。太陽(yáng)系中的行星體大體上是在同一時(shí)間形成的。隕石是小行星破裂的碎塊。由于小行星體積較小，它的內部放射能一般不足以引起再熔融，因此隕石中的放射性衰變系列的產(chǎn)物記錄了小行星體凝聚的時(shí)間。如果將所有隕石的Pb/Pb對Pb/Pb作圖，則它們都落在一條直線(xiàn)上（Pb-Pb等時(shí)線(xiàn)）。地球的現代鉛也同樣落在這條線(xiàn)的附近。這進(jìn)一步證明了所有隕石與地球是大體同一時(shí)間形成的假設。根據各類(lèi)隕石及其不同礦物的Pb-Pb等時(shí)線(xiàn)計算表明，地球年齡為45.3～45.7億年。應用 Rb-Sr等時(shí)線(xiàn)方法對各類(lèi)隕石的測定結果，年齡值也主要落在45.4～45.7億年之間。有兩個(gè)無(wú)球粒隕石已用Sm－Nd等時(shí)線(xiàn)法確定了年齡，為45.5～45.6億年。地球的衛星──月球是離地球最近的太陽(yáng)系成員，它的內能也不足以引起強烈的熔融作用，因此月球表面仍保留了許多它形成時(shí)的原始物質(zhì)。用Rb－Sr等時(shí)線(xiàn)法測得月球表面上最古老的巖石年齡為45.2～46.0億年，粉塵的年齡也達46億年。因此太陽(yáng)系行星體的形成時(shí)間最可能是在45.5～45.7億年左右。
上述幾種方法都不同程度地依賴(lài)于太陽(yáng)系所有行星體同時(shí)形成的假設。更精確的研究成果證明，太陽(yáng)系行星體起源仍存在著(zhù)小的時(shí)間差別，因此要獲得地球更精確的年齡值有待于進(jìn)一步的深入研究。
參考資料
[1]
科學(xué)家證實(shí)地球最古老巖石年齡為43.74億歲 · 騰訊科技[引用日期2016-10-28]
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