人类对地球年龄的探索过程
- 人类文字记载的历史只有几千年。史前事件没有直接记录可以阅读。地球的过去,其发展演化历史,地质作用的历史。如何了解?
- 岩浆岩 → 岩浆作用(侵入、喷出)
- 沉积岩 → 各种沉积环境及生命演化记录
- 变质岩 → 温度、压力等环境特征
- 变形或破坏的岩体 → 地壳运动(挤压、拉伸、错动)
- 年代地质学依据这些重建地质历史。
- ……略去千年历史……
- 用海水中盐的含量来推算。假设设原始海洋是淡水,海水中的盐是由河流从大陆带入的。
- 计算公式:海水中盐的总量/每年河流带入海洋的盐量。
- 同一方法,十分不同的结果:
- 10 亿年 ( E. Halley,18 世纪),
- 8 千万年( 1899 年),1 亿年(1900 年) (John Joly)。
- 1893 年, T. Mellard Reade 根据沉积速率来推算,得出寒武纪至今约 6 亿年。
- (沉积速度 1cm/1000 年,寒武纪至今沉积物总厚度为 6km)
不同的方法、不同的人用相同的方法,得到的结果,差异很大。这些方法中的不确定因素及局限性:
Ø 地球冷却:地球不但在向外太空散热,地内放射性元素蜕变产生热量。
Ø 潮汐摩擦:地月的潮汐摩擦是客观存在的。但地月最近距离是根据特定地月系统形成假说。
Ø 太阳引力收缩能:太阳能来源,现今认为来自核聚变。
Ø 海洋中盐的积累:河流携带入海的盐量,受气候影响大。另外,海底火山也携带出大量盐类。
Ø 沉积速度:地质历史早期的大部分时间,没有沉积岩。
- 需要一种影响因素少,可靠的时间量尺,如木纹。
相对地质年代方法
- 地层学方法
1669 年,丹麦学者 Nicolas Steno (1631-1686)以直观方法提出了地层学三定律:
(1) Law of Superposition
叠覆定律;
(2) Law of Original Horizontality
原始水平定律;
(3) Law of Original Continuity
原始连续性定律。
- 古生物(地层)学方法