地球已有46亿年寿命，是怎样确认的？
答案:4 悬赏:80
解决时间 2021-01-11 16:49
- 提问者网友：人生佛魔见
- 2021-01-10 16:41
地球已有46亿年寿命，是怎样确认的？
最佳答案
- 二级知识专家网友：患得患失的劫
- 2021-01-10 17:30
地质勘探岩石的年龄，月球上岩石的年龄，
很早以前，人们曾试图用地球上发生的一般物理化学过程来估算地球的年龄，如根据地球表面沉积岩的积累厚度，海水含盐度随时间的增加，地球内部的冷却率等等。但是这些过程的变化速率在地球历史上是不恒定的，因此不可能得到正确的年龄估计。直到1896年放射性元素被发现以后，人们才找到了一种以恒定速率变化的物理过程来测定岩石和地球的年龄。就测试水平，可以认为放射性元素的衰变速率在任何物理化学条件下都是恒定的。根据放射性衰变原理，如果已知放射性母体同位素的衰变常数及母、子体同位素的比值，那么只要测定岩石或矿物中某种放射性母体同位素及其衰变成的子体同位素的含量，一般说来就可以计算出该岩石体系的形成年龄。设有一放射性元素，开始时只有N0个原子，过了t时间，由于衰变，只剩下N个原子并产生D个新原子，按照衰变规律（λ为衰变常数），λ为已知,D/N为岩石或矿物中所含子体元素的原子数对母体元素的原子数之比，这一值是可以测定的。根据这个公式就可以计算出岩石或矿物形成的年龄。20世纪以来,已先后建立了用U→Pb、U→Pb、Th→Pb、K→Ar、Rb→Sr、和Sm→Nd等放射性衰变系列测定岩石年龄的各种方法。
地球年龄
然而要进一步确定地球的年龄并非如此简单。因为地球表面的岩石并不是在地球形成时就存在的。由于地球内部的运动和化学变化，它们曾经历了多次分异、熔融和改造。因此要计算地球的年龄还必须解决一系列的理论和实验技术问题。
年龄下限
地球的各大陆都存在着一些古老的稳定地块，如西格陵兰、西澳大利亚和南非等地区。这些地块上的岩石在地壳形成的初期就已经存在了，而且没有发生过后期的重熔改造。70年代已用Rb-Sr、U-Pb和Sm－Nd法精确地测定了这些岩石的年龄，其中最古老的岩石在澳大利亚（42亿年，铀铅法）和圭亚那（41.3±1.7亿年，铷锶法）。这一年龄可以代表地壳形成时间的下限。
地球年龄年龄上限
利用关于元素起源的理论可以给出地球年龄的上限。元素形成以后才形成太阳星云，继而地球等行星又从太阳星云中分异凝聚形成。根据核子合成的理论，铀同位素U和U在元素形成时的比例大约为1.64:1。它们形成以后就以自己固有的速率进行衰变，而且U要比U衰变得更快。因此地球上铀的这两个同位素的丰度比是1:137.88。根据这两个比值，我们可以估算元素的年龄为66亿年。尽管不同的理论对铀同位素形成时丰度比的估算存在着差别，但这一年龄不会小于50亿年。
对地球年龄最可靠的估计是借助于陨石的年龄测定。太阳系中的行星体大体上是在同一时间形成的。陨石是小行星破裂的碎块。由于小行星体积较小，它的内部放射能一般不足以引起再熔融，因此陨石中的放射性衰变系列的产物记录了小行星体凝聚的时间。如果将所有陨石的Pb/Pb对Pb/Pb作图,则它们都落在一条直线上（Pb-Pb等时线）。地球的现代铅也同样落在这条线的附近。这进一步证明了所有陨石与地球是大体同一时间形成的假设。根据各类陨石及其不同矿物的Pb-Pb等时线计算表明,地球年龄为45.3～45.7亿年。应用 Rb-Sr等时线方法对各类陨石的测定结果，年龄值也主要落在45.4～45.7亿年之间。有两个无球粒陨石已用Sm－Nd等时线法确定了年龄，为45.5～45.6亿年。地球的卫星──月球是离地球最近的太阳系成员，它的内能也不足以引起强烈的熔融作用，因此月球表面仍保留了许多它形成时的原始物质。用Rb－Sr等时线法测得月球表面上最古老的岩石年龄为45.2～46.0亿年，粉尘的年龄也达46亿年。因此太阳系行星体的形成时间最可能是在45.5～45.7亿年左右。
上述几种方法都不同程度地依赖于太阳系所有行星体同时形成的假设。更精确的研究成果证明，太阳系行星体起源仍存在着小的时间差别，因此要获得地球更精确的年龄值有待于进一步的深入研究。
很早以前，人们曾试图用地球上发生的一般物理化学过程来估算地球的年龄，如根据地球表面沉积岩的积累厚度，海水含盐度随时间的增加，地球内部的冷却率等等。但是这些过程的变化速率在地球历史上是不恒定的，因此不可能得到正确的年龄估计。直到1896年放射性元素被发现以后，人们才找到了一种以恒定速率变化的物理过程来测定岩石和地球的年龄。就测试水平，可以认为放射性元素的衰变速率在任何物理化学条件下都是恒定的。根据放射性衰变原理，如果已知放射性母体同位素的衰变常数及母、子体同位素的比值，那么只要测定岩石或矿物中某种放射性母体同位素及其衰变成的子体同位素的含量，一般说来就可以计算出该岩石体系的形成年龄。设有一放射性元素，开始时只有N0个原子，过了t时间，由于衰变，只剩下N个原子并产生D个新原子，按照衰变规律（λ为衰变常数），λ为已知,D/N为岩石或矿物中所含子体元素的原子数对母体元素的原子数之比，这一值是可以测定的。根据这个公式就可以计算出岩石或矿物形成的年龄。20世纪以来,已先后建立了用U→Pb、U→Pb、Th→Pb、K→Ar、Rb→Sr、和Sm→Nd等放射性衰变系列测定岩石年龄的各种方法。
地球年龄
然而要进一步确定地球的年龄并非如此简单。因为地球表面的岩石并不是在地球形成时就存在的。由于地球内部的运动和化学变化，它们曾经历了多次分异、熔融和改造。因此要计算地球的年龄还必须解决一系列的理论和实验技术问题。
年龄下限
地球的各大陆都存在着一些古老的稳定地块，如西格陵兰、西澳大利亚和南非等地区。这些地块上的岩石在地壳形成的初期就已经存在了，而且没有发生过后期的重熔改造。70年代已用Rb-Sr、U-Pb和Sm－Nd法精确地测定了这些岩石的年龄，其中最古老的岩石在澳大利亚（42亿年，铀铅法）和圭亚那（41.3±1.7亿年，铷锶法）。这一年龄可以代表地壳形成时间的下限。
地球年龄年龄上限
利用关于元素起源的理论可以给出地球年龄的上限。元素形成以后才形成太阳星云，继而地球等行星又从太阳星云中分异凝聚形成。根据核子合成的理论，铀同位素U和U在元素形成时的比例大约为1.64:1。它们形成以后就以自己固有的速率进行衰变，而且U要比U衰变得更快。因此地球上铀的这两个同位素的丰度比是1:137.88。根据这两个比值，我们可以估算元素的年龄为66亿年。尽管不同的理论对铀同位素形成时丰度比的估算存在着差别，但这一年龄不会小于50亿年。
对地球年龄最可靠的估计是借助于陨石的年龄测定。太阳系中的行星体大体上是在同一时间形成的。陨石是小行星破裂的碎块。由于小行星体积较小，它的内部放射能一般不足以引起再熔融，因此陨石中的放射性衰变系列的产物记录了小行星体凝聚的时间。如果将所有陨石的Pb/Pb对Pb/Pb作图,则它们都落在一条直线上（Pb-Pb等时线）。地球的现代铅也同样落在这条线的附近。这进一步证明了所有陨石与地球是大体同一时间形成的假设。根据各类陨石及其不同矿物的Pb-Pb等时线计算表明,地球年龄为45.3～45.7亿年。应用 Rb-Sr等时线方法对各类陨石的测定结果，年龄值也主要落在45.4～45.7亿年之间。有两个无球粒陨石已用Sm－Nd等时线法确定了年龄，为45.5～45.6亿年。地球的卫星──月球是离地球最近的太阳系成员，它的内能也不足以引起强烈的熔融作用，因此月球表面仍保留了许多它形成时的原始物质。用Rb－Sr等时线法测得月球表面上最古老的岩石年龄为45.2～46.0亿年，粉尘的年龄也达46亿年。因此太阳系行星体的形成时间最可能是在45.5～45.7亿年左右。
上述几种方法都不同程度地依赖于太阳系所有行星体同时形成的假设。更精确的研究成果证明，太阳系行星体起源仍存在着小的时间差别，因此要获得地球更精确的年龄值有待于进一步的深入研究。
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- 1楼网友：思契十里
- 2021-01-10 20:42
同位素测年
- 2楼网友：笑迎怀羞
- 2021-01-10 19:49
很明显，这种计算是基于人类社会的历法和纪年，那么，从地球最初诞生之时，日长7h，到现在的恒星日为23h56min4s，在这个阶段中，地球不断冷却，自转速度逐渐下降，日长逐渐增加，而另一方面，人类社会只有八千年的历史，算上历法，纪年的出现，那就更晚了，那么，这个46亿年的数字，是基于现当代历法和纪年而计算出来的，还是按照地球日长逐渐增加的这个非线性函数计算出来的呢？如果是按照现当代历法计算，那将没有任何意义
- 3楼网友：山有枢
- 2021-01-10 18:34
地球已有46亿年寿命，这种计算是基于人类社会的历法和纪年，那么，从地球最初诞生之时，日长7h，到现在的恒星日为23h56min4s，在这个阶段中，地球不断冷却，自转速度逐渐下降，日长逐渐增加，而另一方面，人类社会只有八千年的历史，算上历法，纪年的出现，那就更晚了，那么，这个46亿年的数字，是基于现当代历法和纪年而计算出来的。
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