上一講，講了地球的起源問(wèn)題。那么，從固體地球形成地球現(xiàn)在這個(gè)樣子，經(jīng)過(guò)了多少時(shí)間？這就是地球年齡問(wèn)題。
為了回答地球的年齡問(wèn)題，天文學(xué)家、地質(zhì)學(xué)家、物理學(xué)家曾想出許多方法，如潮汐摩擦、宇宙膨脹、溶鹽輸送、海洋沉積。但是，所得年齡相差很大，從幾千萬(wàn)年到幾十億甚至上百億年。為什么會(huì)出現(xiàn)這種狀況呢？因?yàn)檫^(guò)去大家都沒(méi)有找到一個(gè)合適的大自然鐘去為地球年齡計(jì)時(shí)。這不是哪一位科學(xué)家的過(guò)失，是受當(dāng)時(shí)科學(xué)水平發(fā)展的限制。
直到1896年，發(fā)現(xiàn)天然放射性衰變現(xiàn)象和規(guī)律，才使這個(gè)問(wèn)題得到解決。
什么叫放射性衰變呢？拿鈾-283來(lái)說(shuō)，它是一種放射性衰變?cè)�，指它不斷放出a、等粒子，不斷地從一種元素變成另一種元素，直到穩(wěn)定成為不再具有放射性的鉛-206為止。這個(gè)衰變過(guò)程不受外界條件影響，能穩(wěn)定地人不知鬼不曉地進(jìn)行。但是，不同元素的衰變有快有慢，鈾-鉛衰變過(guò)程就比較慢，它衰減為原來(lái)一半數(shù)量時(shí)所用的時(shí)間（半衰期）大約是45億年。它與地球年齡極為接近，因此成為測(cè)定地球年齡的最理想的元素。在實(shí)際工作中，只要能準(zhǔn)確測(cè)出樣品中所含的鈾和鉛的比例，通過(guò)一定公式，則可算出這塊樣品的放射性年齡。
這里產(chǎn)生一個(gè)問(wèn)題：你所測(cè)出的僅僅是一塊樣品的年齡，它怎么能代表地球的年齡呢？人們經(jīng)常用成語(yǔ)一葉知秋，來(lái)說(shuō)明由局部洞察整體的道理。當(dāng)然，隨便取一片葉子，是不能知秋的。同樣，任意采一塊含有放射性元素的石頭，它的年齡并不總能反映地球年齡。因此，對(duì)樣品要有嚴(yán)格要求，并且還要結(jié)合地球演化學(xué)說(shuō)和地質(zhì)變化情況，才能從巖石年齡對(duì)地球年齡做出估計(jì)。為了估計(jì)地球年齡，大致從以下四條途徑入手：
第一，尋找地球上最古老的巖石，其年齡應(yīng)為地球年齡的下限。如1976年，在我國(guó)的河北省遷西縣找到一塊石頭，通過(guò)放射性的銣鍶法測(cè)定，得出它的年齡為36億年。1983年，在澳大利亞的芒特納里爾采得一塊石頭，通過(guò)鈾鉛法測(cè)定，得出它的年齡為42億年。這就是目前地球年齡的下限。
第二，根據(jù)同位素周期系的性質(zhì)，估計(jì)地球元素的年齡，以此作為地球年齡的上限。據(jù)著名的地球物理學(xué)家翁文波估計(jì)，地球元素年齡約為49億～51億年。這就是迄今為止我們所得地球年齡的上限。
第三，由地球鉛的演化推算地球年齡。這是在以上所得地球年齡的上、下限之間，利用地球上的鉛的演化直接推算地球年齡。例如，用1966～1968年我國(guó)珠峰考察隊(duì)的樣品，采用一種叫做整合的統(tǒng)計(jì)分析方法，得出地球年齡為44.9億～45.9億年。
第四，由隕石的同位素比推算地球年齡。這是在以上所得地球年齡上、下限之間，利用隕石鉛的同位素比推算地球年齡。1975年我國(guó)科學(xué)工作者對(duì)吉林隕石雨的同位素年齡測(cè)定，其結(jié)果與世界上其他地區(qū)其他學(xué)者所做結(jié)果一致，即地球年齡為45.5億0.7億年。此外，自月球取回土壤和巖石，經(jīng)測(cè)定其最大年齡為46億年。
據(jù)上述結(jié)果，我們可以在太陽(yáng)系大家族的戶(hù)口本上，翻到地球的那一頁(yè)，在的履歷表的年齡欄內(nèi)，工工整整地寫(xiě)上46億高齡了。
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