用什么方法推算的地球年龄

Question

放射性元素半衰期测定岩石吗？可这个可能是岩石的年龄啊，当时的“地球”不一定就是地球啊，可能地球还只是某个物质的一部分啊！说不定是大爆炸前的某种东西啊，解释下啊，
有没有这样一种可能：就是那个测定的铀元素，会不会在没有地球之前（也就是另一种形态时）就开始衰变呢？要是那样，那45.5亿年前存在的就不一定是这个地球形态吧？

Answer 1

有以下几种方法，前人都做过尝试：

最早尝试用科学方法探究地球年龄的是英国物理学家哈雷。他提出，研究大洋盐度的起源，可能提供解决地球年龄问题的依据。

1854年，德国伟大的科学家赫尔姆霍茨根据他对太阳能量的估算，认为地球的年龄不超过2500万年。

1953年地球化学家克莱尔·彼得森利用同位素法最早测定了地球的年龄约为45.5亿年。

到了20世纪，科学家发明了同位素地质测定法，这是测定地球年龄的最佳方法，是计算地球历史的标准时钟。根据这种办法，科学家找到的最古老的岩石，有35亿岁。然而，最古老岩石并不是地球出世时留下来的最早证据，不能代表地球的整个历史。这是因为，婴儿时代的地球是一个炽热的熔融球体，最古老岩石是地球冷却下来形成坚硬的地壳后保存下来的。

20世纪60年代末，科学家测定取自月球表面的岩石标本，发现月球的年龄在44至46亿年之间。于是，根据目前最流行的太阳系起源的星云说，太阳系的天体是在差不多时间内凝结而成的观点，便可以认为地球是在46亿年前形成的。




然而，这是依靠间接证据推测出来的。事实上，至今人们还没有在地球自身上发现确凿的档案，来证明地球活了46亿年。

Answer 2

最早尝试用科学方法探究地球年龄的是英国物理学家哈雷。他提出研究大洋盐度的起源，可能提供解决地球年龄问题的依据。1854年，德国伟大的科学家赫尔姆霍茨根据他对太阳能量的估算，认为地球的年龄不超过2500万年。1862年，英国著名物理学家汤姆生说，地球从早期炽热状态中冷却到如今的状态，需要2000万至4000万年。这些数字远远小于地球的实际年龄，但作为早期尝试还是有益的。
到了20世纪，科学家发明了同位素地质测定法，这是测定地球年龄的最佳方法，是计算地球历史的标准时钟。根据这种办法，科学家找到的最古老的岩石，有35亿岁。然而，最古老岩石并不是地球出世时留下来的最早证据，不能代表地球的整个历史。这是因为，婴儿时代的地球是一个炽热的熔融球体，最古老岩石是地球冷却下来形成坚硬的地壳后保存下来的。
20世纪60年代末，科学家测定取自月球表面的岩石标本，发现月球的年龄在44至46亿年之间。于是，根据目前最流行的太阳系起源的星云说，太阳系的天体是在差不多时间内凝结而成的观点，便可以认为地球是在46亿年前形成的。然而，这是依靠间接证据推测出来的。事实上，至今人们还没有在地球自身上发现确凿的档案”，来证明地球活了46亿年。

Answer 3

铀的同位素之一铀-235，比另一种同位素铀-238衰变得快（约快5.3倍）。它们分别衰变成两种不同的铅同位素。因此，如果我们能够测定现在地壳中普通铅的平均同位素组成，并且能设法获得至今仍封闭在地核中的那种铅的样品，我们就能计算原始铅（与地核中的铅相似）逐渐加进由铀衰变产生的放射成因铅，而变为现在地壳中的铅所需的时间。现在可能有人会根据逻辑推理提出一个问题：“是否也需要知道参与这一过程的铀的实际数量？并且确定这一数量是否很困难？”原来霍姆斯-豪特曼斯计算式有一个显著的优点，就是在这个方程中铀的浓度项可被约去，而只需要考虑这两种同位素的比例及其衰变常数，而这些都已知道得很准确了。

其次，我们需要确定现代铅同位素组成的平均值。仅仅到一个铅矿去采取一些样品是不够的，因为各处的铅都是四种天然同位素（铅-204、铅-206、铅-207和铅-208）的不同混合物，但由于地质历史不同以致各铅矿中铅的同位素组成相差很大，所以不能仅从某个铅矿中取样。然而，地质学家已能从远离大陆的大洋底部的近代沉积物中分离出铅来。这些铅的同位素组成都一样，是世界上所有河流带到海洋去的物质的典型样品。另外还可由高原玄武岩中找到有用的样品。高原玄武岩是巨大的深色火山岩体，它构成了世界很多地方的基岩。这些玄武岩中铅的同位素组成与海底铅的同位素组成非常相似。

但是，地核中的铅是什么样的呢？我们能从什么地方得到这种样品呢？解决这个问题，比人们想像的要容易些。天文学家们相信，大部分陨石很可能是以前的行星由于不完全清楚的原因破裂而产生的碎块。然而可以肯定，这个原始的星体（或者说这些星体，因为当时可能远不止一个）有一个铁质的星核，这种星核就是现在在宇宙中飞行的铁陨石的来源。在不久以前（从地质年代来看）一个大陨石落到地球上，在美国亚利桑那州迪亚布洛峡谷附近造成了一个巨大的陨石坑。在坑口周围找到了许多陨铁碎块。假设这就是我们希望在地核找到的那种铁是完全合理的。与地核中

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的铁一样，陨铁中混有少量的铅。我们可将这些铅分离出来，并用质谱仪测定它的同位素组成。我们发现这种铅中所含放射成因铅极少，因而这种铅比地球上发现的最古老的铅还更古老。所以陨石大概是我们能得到的最接近原始铅（即地球和原始星体等最初形成时的铅）的东西了。

一旦取得上述测量值，我们就能很容易地写出现代铅和原始铅的豪特曼斯方程：

式中137.7是现代铀-238与铀-235的比值，

e是自然对数的底，

λ是每种铀同位素的衰变常数。

t是地球的年龄。

将最好的铅同位素比的实验值代入上式，就能解出t来。帕特森计算的地球年龄为45．5亿年。后来基于其他方法的计算，都证实了这一结果。

参考资料：http://221.204.254.28/resource/Book/Edu/KPTS/TS009030/0012_ts009030.htm

本回答被提问者采纳

Answer 4

楼主的想法非常有道理。事实上，地球的年龄是根据陨石中放射性同位素半衰期测量的。科学家测量许多来源不同的陨石，结果都是相同的：45.5亿年。
而陨石与地球的形成，可以认为是同一过程。
因此判断地球年龄也是45.5亿年。

而根据地球上岩石测定的最大年龄才38亿年。

放射性元素是从一生成就开始衰变的，然而，放射性元素本身是怎么形成的呢？是随着超新星爆发一下子出现的，地球上的物质也来源于此！因此，放射性元素的衰变过程，就同步记载了地球从诞生到发展的历史。

Answer 5

目前地球的年龄主要是根据陨石Sm-Nd等时线获得的。
此方法的大前提是地球和这些陨石（多来自小行星带）为同时形成。