地球的年龄有多大?

人们对自己居住的地球最关心,常常会提出一连串的问题,譬如“地球的年龄有多大?”就是其中的一个。然而,我们探讨地球的年龄,绝不是为了满足人们的好奇心,而是三大革命运动的需要。例如,人类在利用自然、改造自然和预防自然灾害的过程中,要求深刻地认识地球的演化规律,这就有必要知道地球的年龄。要知道一个人的年龄很容易,只要问一问这个人是哪年生的就行了;同时也可以根据这个人的容颜、举动大致地估计一下。

但是,要知道地球的年龄就不那么容易了。为了科学地推算地球的年龄,人们曾作过多种尝试。最初人们设想,地壳刚形成时是没有沉积岩的,因为沉积岩是江河流水所携带的大量泥沙在海洋中长期沉积而成。如果能知道海洋中泥沙的沉积速度和地壳上沉积岩的厚度,那末就不难算出地壳的年龄,由此也可以推算出地球的年龄。但是在实际计算后,发现这个方法很不准确,用它求出的地壳年龄还不到十亿年。现在已经证明这个数字与地壳的实际年龄比较起来相差太大了。

十八世纪末期,有人发现沉积岩中含有许多生物化石,它们是这些岩石形成时生活在地球上的生物遗体变成的。

到了十九世纪,人们进一步懂得,生物是由低级向高级、由简单向复杂不断发展的。所以研究这些化石,根据古生物结构的不同,就能知道这些化石的相对年龄。知道了化石的相对年龄也就可以知道含有这些化石的岩层的相对年龄。因为岩层不论它们相距如何遥远,只要它们含有相同的化石,它们在地质上就是同一年龄的。也就是说,是同一时期沉积而成的。这种鉴定岩石相对年龄的古生物法,直到现在还被地质学界广泛运用。但是运用这种方法只能测出部分含有生物化石的沉积岩的相对年龄,还是不能解决整个地球的绝对年龄问题。要知道地球的年龄还得另找出路。

到了二十世纪初,人们研究了放射性元素以后,发现它们的原子核中能自发地放射出某种粒子而变成其他元素,这种现象称为放射性蜕变。人们进一步研究的结果,发现岩石矿物中的放射性元素是测定地球年龄理想的“计时器”。因为放射性元素的蜕变速度很稳定,不受外界条件的影响,在一定时间内,一定的放射性元素蜕变多少份量,生成多少新元素都有一个固定不变的数字。例如一克铀,在块岩石矿物中现在含有多少铀和铅,就可以算出这块岩石的年龄。根据最古老的岩石年龄,就可以推算出地球的年龄。目前运用这个方法不但测出了地球的年龄,还测出了与地球有着共同起源的太阳系中其它天体的年龄,如月球的年龄和陨石的年龄。它们是推测地球年龄的重要参考资料。

根据计算地球上最古老的岩石的年龄而推算出的地球年龄至少有45.6亿年;各类陨石的年龄是45~46亿年;而从月球上取回的月岩,测出的年龄是45~46亿年。这些数字告诉我们,由同一块太阳星云形成的地球、月球,陨石的年龄极为相近。这也反过来证明:用放射性元素测定地球年龄的方法是比较准确的。


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