人類為何要研究地球的年齡?如何測量?追問地球的——年齡。

我們都知道,有年輪,一棵樹生長的年數會在樹幹橫切面上的圓圈數上顯示出來,層與層之間的界線非常清晰。

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與此類似,地球也有“年輪”。科學家通過對地球上岩層的性質和變化的研究,測定地球至少有46億歲了。

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地球形成以後,在其不斷運動、變化和發展的演變中留下了許多痕跡。組成岩層的主要成分為火成岩、沉積岩和變質岩等,其來歷都各不相同。通過對各種岩層的探測,人們就可以知道一些地方的地質歷史。

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20世紀放射性元素和其衰變成的同位素的發現,使人們找到了一個比較精確計算岩石年齡的方法。

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根據科學方法鑑定出,在格陵蘭島西部地區發現的阿米佐克片麻岩石地球上最古老的的岩石。英國牛津大學的研究人員使用銣—鍶放射性同位素法(在地球上的土壤、岩石和大氣中,鈾、鐳、氡、釷、鏷、銫、鉀和鍶等都有其多種放射性同位素,有些是和宇宙共生的,與地球年齡相同或更長,有些是放射性的子體。還有像由宇宙射線中的中子與大氣中氮原子反應生成碳-14之類的自然過程生成的、而非人工製造的放射性同位素。天然放射性同位素一般都有很長的半衰期。),測定它已有38億歲。不久前,科學家把放射性年代測定法運用到對隕星碎塊年齡的測定中,發現太陽系碎屑的年齡大都在45億—47億歲間。他們認為,早同一時期,太陽系的成員大多形成了,因此也可以推測地球大約有多少歲了。

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最近澳大利亞地質學家在澳大利亞西部的納耶山沙石中發現了4塊岩石晶粒,它們是鋯石碎塊或鋯的硅酸鹽。探測研究表明,這些鋯石大多是地球原始錶殼的碎塊。人們使用離子探針譜分析法(又稱二次離子質譜,是利用電子光學方法把惰性氣體等初級離子加速並聚焦成細小的高能離子束轟擊樣品表面,使之激發和濺射二次離子,經過加速和質譜分析,分析區域可降低到1-2μm直徑和5nm的深度,正是適合表面成分分析的功能,它是表面分析的典型手段之一),測定了這些礦物樣品中鈾和鉛的同位素離子的相對度,從而對這些岩石的年代做出來判斷。這種岩石晶粒至少已有41億—42億年的歷史,它比格陵蘭西部岩石還要早3億年。

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根據這一發現地質學家們認為,早在46億年前地球就同太陽系的其他行星和月球一起形成了,而且地球在它起源以後一直受到隕石的重力衝擊,時間至少長達5億年,從而使得地球原始錶殼的全部形跡遭到毀壞。

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在發展過程中,地殼形成了各個不同年代的地層,保存在各種地層中的各種岩石從低等走向高等,從簡單走向複雜。

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地質學家把地球的歷史分成太古代、元古代、古生代、中生代和新生代五個時期:

  • 太古代。從地球誕生到25億年前。那時,地球上是一片汪洋,海面散佈著一些火山島;陸地面積還很小,上面盡是些禿山。地球上的生命剛剛孕育發生,原始細菌開始繁衍發展。
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  • 元古代。距今24億~6億年前。這個時候大片陸地出現,在海洋中海洋藻類和無脊椎動物開始繁衍。
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  • 古生代。距今6億~2.5億年前。地殼運動劇烈,亞歐和北美大陸已形成雛形。最早出現的三葉蟲興盛一時,隨後大批魚類繁衍起來。兩棲動物作為陸上脊椎動物之一,已成為當時最高級的動物,爬行類動物和由翅昆蟲也出現了。
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  • 中生代。距今2.5億~0.7億年前。大陸輪廓基本形成,太平洋地帶地殼運動劇烈,大山系和豐富礦藏開始形成。那時候是爬行動物的時代,以恐龍為盛。原始的哺乳動物和鳥類也開始出現了。
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  • 新生代。1億年前到現在。地球上出現規模巨大的喜馬拉雅造山運動,使得地球上海陸面貌同現在基本相似了。新生代的第三紀哺乳動物開始大量繁殖,第四紀則是人類起源和發展的時代。
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科學家研究地球的歷史,是為了瞭解隨著自然力量不斷改變地形,地球是如何發展變化的。


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在前寒武紀和寒武紀時代,全球陸地形成了好幾個不同的部分,直到2.5億年前飄移合併成“超大陸”——泛古陸。約2億年前泛擊分裂成岡瓦納大陸和勞亞古大陸,然後逐漸變成了我們現在看到的樣子。

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雖然測量存在誤差,但隨著科技進步,人類一定能更加準確地測量地球的年齡。

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