變質巖等時線定年

李曉萌，程昊

同濟大學 海洋地質國家重點實驗室，上海 200092

1 放射性同位素地質年代學的歷史沿襲和原理

地球科學是研究地球的現在和過去并展望未來的科學，其核心之一在于準確厘定事件發生的時間點和持續過程。放射性同位素地質年代學是最為理想的長周期地質時鐘，可以說如果沒有放射性同位素地質年代學就沒有現代地質學的各項發現和理論變革，諸如磁場逆轉、板塊構造、恐龍滅絕之謎、月球探索、生命的進化、人類之源，更不用說地球和宇宙的年齡了[1]。

放射性同位素定年的起源可以追溯到1896—1902年間貝克勒爾和居里夫婦對于元素放射性的發現，隨后盧瑟福和索迪對放射性衰變定律的發現大大推動了放射性同位素定年的發展。放射性核素以特定的速率衰變，基本不受外界溫度和壓力的影響。在一定的時間內，放射性核素衰變的數量與生成元素的數量之間有嚴格的比例。放射性核素衰變到原來數量的一半所需要的時間被稱為半衰期。較長半衰期的放射性同位素體系可作測量地質時期長時間尺度的事件時鐘，較短半衰期的體系則可作近期短時間尺度的時鐘，從而準確厘定地質事件的絕對時間。

1.1 放射性衰變定律

放射性衰變是指不穩定的原子自發地發射出粒子和能量而轉變為另一種原子的過程。各種不穩定原子的衰變有幾種不同的方式，包括α衰變、β衰變、電子捕獲衰變、核裂變以及同量異位衰變和分支衰變等。……