向你介紹一些化石年齡的測(cè)定方法
（神秘的地球uux.cn報(bào)道）據(jù)新浪科技：國(guó)外媒體報(bào)道，14700年前，紹化石年舊石器時(shí)代的測(cè)定石家莊外圍女模特平臺(tái)（外圍預(yù)約）微信156-8194-*7106提供頂級(jí)外圍女上門(mén)，可滿(mǎn)足你的一切要求獵人曾在如今的墨西哥設(shè)下陷阱、捕捉猛犸象；5.5億年前，向介一頭不知名的紹化石年海洋生物曾在沙地上留下了自己的足跡；16萬(wàn)年前，神秘的測(cè)定丹尼索瓦人來(lái)到了南亞地區(qū)；8000萬(wàn)年前，一頭恐龍產(chǎn)下了一枚蛋，向介但并未孵化。紹化石年
確定這些化石的測(cè)定年齡可以幫助我們判斷其所屬的時(shí)期、進(jìn)行正確的向介時(shí)間排序。假如沒(méi)有了這項(xiàng)技能，紹化石年考古學(xué)家和古生物學(xué)家都會(huì)變得茫然無(wú)措。測(cè)定但我們這些普通人要么將這項(xiàng)本領(lǐng)視作理所當(dāng)然，向介要么對(duì)其一知半解。紹化石年在本文中，測(cè)定我們將向你介紹一些化石年齡的測(cè)定方法。
如果沒(méi)有現(xiàn)代測(cè)年技術(shù)的加持，地球歷史上的許多重要時(shí)刻都將不為人知。當(dāng)然，科學(xué)家可以看出這些猛犸象的骨頭、石灰?guī)r中銘刻的線(xiàn)條、以及奇特的人類(lèi)下顎骨都非常古老，但如果無(wú)法得知它們的準(zhǔn)確年齡，這種判斷也就毫無(wú)意義了。測(cè)不出精確的年齡，科學(xué)家就無(wú)法將這些化石放在特定的進(jìn)化或地質(zhì)學(xué)背景下進(jìn)行考察、或是開(kāi)展對(duì)比分析，其它重現(xiàn)遠(yuǎn)古歷史的石家莊外圍女模特平臺(tái)（外圍預(yù)約）微信156-8194-*7106提供頂級(jí)外圍女上門(mén)，可滿(mǎn)足你的一切要求任務(wù)也根本無(wú)法完成。
從認(rèn)識(shí)論角度來(lái)看，化石年代的測(cè)定同樣具有重要意義。《圣經(jīng)》的信奉者們簡(jiǎn)稱(chēng)，地球年齡只有6000歲。而根據(jù)現(xiàn)代測(cè)年技術(shù)，這種言論簡(jiǎn)直大錯(cuò)特錯(cuò)。可以毫不夸張地說(shuō)，精確的化石年代測(cè)定可以讓我們真正認(rèn)識(shí)自身、以及了解自己在宇宙中的位置。
找到正確的化石
早從數(shù)百年前開(kāi)始，科學(xué)家就在嘗試判定化石年齡了。如今，各種化石測(cè)年技術(shù)與方法已經(jīng)相當(dāng)先進(jìn)。當(dāng)然，這并不意味著這個(gè)過(guò)程輕而易舉、毫無(wú)挑戰(zhàn)，并且這些技術(shù)依然有進(jìn)步空間。
化石測(cè)年的第一步是，確保研究對(duì)象真的是一塊化石。這話(huà)聽(tīng)著奇怪，但其實(shí)不無(wú)道理。因?yàn)樵S多被送到科學(xué)家那里分析的東西其實(shí)并不是化石，只是長(zhǎng)得和化石很像而已。
“這些東西可能只是巖石上的刻痕、石頭上不均勻的侵蝕痕跡、或者巖石上某種‘長(zhǎng)相奇特’的礦物質(zhì)，顯得它仿佛曾經(jīng)有過(guò)生命一樣。”因斯布魯克大學(xué)地質(zhì)學(xué)家與激光斷代專(zhuān)家邁克爾·梅耶解釋道，“因?yàn)樵S多人并不清楚化石是如何形成的，而且人類(lèi)總是傾向于‘辨認(rèn)出’自己認(rèn)識(shí)的形狀，所以總有人以為自己發(fā)現(xiàn)的石頭也許是一塊化石。”
曾有人給梅耶送去過(guò)一些所謂的“足部”和“鴨子”化石，但最終證明，這些只是長(zhǎng)相奇特的石塊而已。至于哪些東西可以算作化石，梅耶給出了兩種比較寬泛的定義：化石可以是過(guò)去生命留下的任何痕跡，一般是變?yōu)槭瘔K的有機(jī)質(zhì)；或者只要是古代生命留下的任何跡象即可。
加州理工學(xué)院人類(lèi)學(xué)家布里吉特·艾利克斯表示，研究人員有時(shí)會(huì)找錯(cuò)斷代的對(duì)象。例如，考古學(xué)家可能想弄清一座古代城市被毀滅的具體時(shí)間，于是對(duì)遺址中發(fā)現(xiàn)的一些燒焦的木炭或骨骼進(jìn)行了斷代分析，但這些東西并不一定與城市的毀滅直接相關(guān)。或者說(shuō)，考古學(xué)家想測(cè)定一塊尼安德特人骨骼的年齡，結(jié)果錯(cuò)拿了附近一頭動(dòng)物的骨頭，而這頭動(dòng)物“也許是在多年之后才誤入巖洞、死在了這里的，與尼安德特人沒(méi)有一點(diǎn)關(guān)系。”艾利克斯強(qiáng)調(diào)，“找到能夠解答你的問(wèn)題的正確化石”，是一項(xiàng)重大挑戰(zhàn)。
幸運(yùn)的是，“幾乎任何東西都可以進(jìn)行年代測(cè)定，但時(shí)間、資金、以及發(fā)現(xiàn)化石的環(huán)境，都是阻礙化石斷代的最大問(wèn)題。”梅耶指出，“因?yàn)榻o化石斷代是一項(xiàng)非常繁重的工作。”
在原始環(huán)境中發(fā)現(xiàn)的化石是最容易斷代的，因?yàn)榛旧怼⒁约盎車(chē)男畔⒘慷己艹渥恪Ｏ啾戎拢谄渌h(huán)境中發(fā)現(xiàn)的化石（比如一枚在井下埋藏了85年、但真實(shí)年齡足有14萬(wàn)年的頭骨）則難以進(jìn)行年代測(cè)定、并且成本高昂。至于年代測(cè)定是否有上限，如果不考慮時(shí)間和資金問(wèn)題，那么答案就是“沒(méi)有”。地球上最古老的巖石可以追溯到37.7億至39.5億年前，而最古老的化石可追溯至約34.2億年前。
科學(xué)家通常會(huì)將兩種測(cè)年方法結(jié)合使用：相對(duì)測(cè)年法與絕對(duì)測(cè)年法。相對(duì)測(cè)年法是指，將化石按“最古老”到“最年輕”的順序排序；而絕對(duì)測(cè)年法則是指確定某個(gè)物體所處的具體年代。
埋得越深，（也許就）越古老
相對(duì)測(cè)年法從18世紀(jì)就開(kāi)始采用了，而且除了鏟子之外，基本不需要用到其它技術(shù)。艾利克斯指出，最簡(jiǎn)單的測(cè)年方法往往是最準(zhǔn)確的，最終得出的數(shù)據(jù)也是最有用的。
艾利克斯解釋道，相對(duì)測(cè)年法的邏輯一般是“東西埋得越深，一般就越古老”。梅耶指出，這就是所謂的“層序律”：“比較古老的物質(zhì)一般都會(huì)埋在比較年輕的物質(zhì)下面，就像一堆臟衣服一樣。”早年一位名叫查爾斯·萊伊爾的地質(zhì)學(xué)家就將相對(duì)測(cè)年法發(fā)揮到了極致。他通過(guò)擁有現(xiàn)存親屬物種的動(dòng)物在巖石中所占的比例，總結(jié)出了一張簡(jiǎn)單的年代分布圖，在無(wú)法精確測(cè)定年代的情況下，判定了不同物種的相對(duì)生活時(shí)間。在此基礎(chǔ)上，他率先提出了更新世、上新世、中新世、以及漸新世等第一批遠(yuǎn)古地質(zhì)年代的名稱(chēng)。
艾利克斯指出，在同一環(huán)境中發(fā)現(xiàn)多件物品時(shí)，也可以采用相對(duì)測(cè)年法。例如，如果發(fā)現(xiàn)了一枚標(biāo)有日期的硬幣，就可以用其判斷周?chē)锲坊蚧哪甏Ｓ掷纾偃缭谝幻睹歪锵箢^骨近旁發(fā)現(xiàn)了一具人類(lèi)骸骨，就說(shuō)明二者同屬于冰河時(shí)代晚期。
但相對(duì)測(cè)年法存在一大缺陷：研究對(duì)象可能會(huì)受到污染。艾利克斯指出，負(fù)責(zé)任的科學(xué)家“會(huì)假定這些物品之前被移動(dòng)過(guò)，也清楚自己研究的不是一塊無(wú)人碰過(guò)的蛋糕，最底層的物質(zhì)一定最古老。”結(jié)冰、解凍、昆蟲(chóng)行為、人類(lèi)活動(dòng)……這些都會(huì)對(duì)考古遺跡的完整性造成影響。科學(xué)家需要時(shí)刻留意這些“宏觀污染”的痕跡，然后交給地質(zhì)考古學(xué)家進(jìn)行分析，因?yàn)楹笳叩膶?zhuān)長(zhǎng)便是識(shí)別這一類(lèi)污染問(wèn)題。
化學(xué)鐘
采用絕對(duì)測(cè)年法，科學(xué)家可以精確判斷化石的年份、或是大致的年份范圍。梅耶解釋道，絕對(duì)測(cè)年法“利用化學(xué)或物理原理推斷出化石的確切年代，可以將誤差控制在一定范圍內(nèi)”。這種方法又叫“精密測(cè)年法”，以放射性物質(zhì)衰變?yōu)榛A(chǔ)。放射性元素的衰變是可以預(yù)測(cè)、有章可循的，相當(dāng)于為我們提供了一臺(tái)精確、可靠的時(shí)鐘。
目前最佳的精密測(cè)年法為放射性碳測(cè)年法。用艾利克斯的話(huà)來(lái)說(shuō)，這項(xiàng)技術(shù)“使考古學(xué)界發(fā)生了革命性的變化”。任何由生物遺留下來(lái)的物質(zhì)都可以用該技術(shù)斷代，包括骨骼、牙齒、樹(shù)葉、樹(shù)皮等等。
碳測(cè)年法的原理是，將樣本中放射性碳與普通碳的占比進(jìn)行比較。放射性碳不夠穩(wěn)定，隨著時(shí)間的流逝，其能量也會(huì)不斷流失，最終衰變成氮元素。“放射性碳的衰變速度是可以預(yù)測(cè)的，”艾利克斯指出，“生物一旦死亡，體內(nèi)的放射性碳（特別是同位素碳14）就會(huì)開(kāi)始衰變，半衰期為5730年。也就是說(shuō)，每過(guò)5730年，有機(jī)樣本中遺留的碳14的量就會(huì)減少一半。該方法的問(wèn)題在于，這些有機(jī)化石的年齡不得超過(guò)6萬(wàn)年，才能精確測(cè)定其所處年代，因?yàn)槿绻麡颖具^(guò)于古老，尚未衰變的放射性碳便已所剩無(wú)幾，很容易受到環(huán)境的影響。”
對(duì)于碳測(cè)年法而言，污染也是一大問(wèn)題。化石中很容易沾染與之無(wú)關(guān)的其它有機(jī)質(zhì)，導(dǎo)致測(cè)出的年齡比其實(shí)際年齡要短。艾利克斯指出，這種情況即使在實(shí)驗(yàn)室中也會(huì)出現(xiàn)。不過(guò)近幾年來(lái)，科學(xué)家發(fā)明了一些新方法，比如清潔化石、提取其中的膠原質(zhì)等等，可以有效避免這種情況的發(fā)生。
對(duì)于年齡超過(guò)6萬(wàn)年的化石，科學(xué)家可以通過(guò)測(cè)定化石周?chē)臒o(wú)機(jī)沉積物或礦物質(zhì)的年齡，間接推斷出化石的年代。例如，光釋光（OSL）測(cè)年法可以測(cè)出土壤中特定礦物質(zhì)最后一次暴露在陽(yáng)光下的時(shí)間，從而為某件物品被埋入地下的時(shí)間提供一個(gè)大致范圍。在使用光釋光測(cè)年法時(shí)，必須將樣本避光保存，否則就會(huì)失效。熱釋光測(cè)年法則可以測(cè)定出某物最后一次被加熱的時(shí)間，“比如某件石制工具何時(shí)被加熱過(guò)、或被火燒過(guò)。”而鈾系測(cè)年法和電子自旋共振測(cè)年法可以測(cè)定同位素的衰變情況，可以確定化石的絕對(duì)年代。
馬克斯·普朗克人類(lèi)歷史科學(xué)研究所的考古學(xué)家艾莉諾·賽利指出，人們對(duì)精密測(cè)年法有一種誤解，認(rèn)為這項(xiàng)工作“一般都是在實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行的”。但實(shí)際上，為了弄清化石的年齡，科學(xué)家“還需要了解考古遺跡的形成過(guò)程、沉積物是否換過(guò)位置、是否保留了原始狀態(tài)”。這個(gè)問(wèn)題與使用相對(duì)測(cè)年法時(shí)的污染問(wèn)題很類(lèi)似，在考古遺址被發(fā)掘前的成千上萬(wàn)年間，沉積物的位置可能會(huì)有所變動(dòng)，水流可能將化石或古器物沖到其它地方、與最初的埋藏點(diǎn)相距甚遠(yuǎn)。“如果送到實(shí)驗(yàn)室的樣本不好，無(wú)論測(cè)年法有多么精確，結(jié)果都不可能理想。”
精密測(cè)年法的確強(qiáng)大，但正所謂能力越大、責(zé)任越大。賽利指出，科學(xué)家必須弄清自己的測(cè)年對(duì)象究竟為何物，并且盡量多使用幾種測(cè)年方法。
“我們之前發(fā)現(xiàn)了一個(gè)深不可測(cè)的巖洞，里面滿(mǎn)是骨骼化石。”賽利表示，“通過(guò)對(duì)外層物質(zhì)進(jìn)行放射碳年代測(cè)定，我們了解到，這些化石全都是在一次洪水中被沖進(jìn)這個(gè)巖洞中的。但我們相信，這些骨骼的真實(shí)年齡其實(shí)要古老得多。”目前，該團(tuán)隊(duì)正在利用鈾系測(cè)年法和電子自旋共振測(cè)年法解決這一問(wèn)題。
“如果這些骨骼樣本的測(cè)年結(jié)果相差很大，就說(shuō)明這些化石分屬不同年代，只不過(guò)被一次大規(guī)模洪水一起沖到了這里。”賽利解釋道，“但即使測(cè)得的結(jié)果相差不大，這些化石形成的年代仍有可能遠(yuǎn)遠(yuǎn)早于在巖洞中沉積下來(lái)的年代。”
科學(xué)家應(yīng)盡量使用多種測(cè)年技術(shù)，給測(cè)得的化石年齡增加一重佐證。
到目前為止，這些技術(shù)還僅被用于測(cè)定地球上發(fā)現(xiàn)的化石年齡。不過(guò)，考慮到人類(lèi)正在計(jì)劃前往火星收集樣本，形勢(shì)也可能有所變化。因此，這些測(cè)年技術(shù)除了幫助我們了解自己的過(guò)去之外，有朝一日或許還能告訴我們，火星上是否曾經(jīng)（或者何時(shí)）有過(guò)生命。