表形态的演化研究并进而推测地球的年龄的。放射性也为地质学家们进行地球绝对
年龄的测定提供了一种独立的基准。放射性测年
一个放射性原子会随时间发生衰变。放射性原子的衰变速率被认为是一个常量
(除非原子是以接近光速的速度发生运动),它实际上不受压力、温度等的影响,
也不会因为由放射性原子构成的化合物(如岩石、水或空气)发生物理变化而发生
改变。一个放射性元素的衰变速率是以其半衰期来表示的,即初始原子数的一半通
过自然放射出质量和能量而衰变成其他(子)元素和粒子所需要的时间。如果我们
知道子元素形成的恒定速率,那么,求得原始元素与子元素的比值,我们就能推算
一块岩石的年龄。这一知识使得科学家们能够计算包含原始放射性元素的矿物的形
成年龄。以岩石中的放射性衰变为向导,地质学家和地球化学家们能够确定岩石的
绝对年龄,因而也能确定地球各种地层的绝对年龄。有了这一放射性测年技术,人
们也就找到了一种用于计算地球年龄的可靠时钟。
用于岩石测年的有几种元素, 其中包括衰变成铅(Ph)同位素的铀(U)同位
素(半衰期在7~45亿年之间)、衰变成锯(Sr)的铆(Rb)同位素(半衰期为500
亿年)以及衰变成氨(Ar)的钾(K)同位素(半衰期为13亿年)。
在同位素测年的早期阶段(1900~1939年),简陋的分析方法和有关原子核作
用认识上的局限阻碍了科学家的实验工作。 尽管如此,通过测量含铀矿物中的U/
Ph比值以及多种岩石和矿物中He氦) /U比值,科学家们还是能够进行粗略的年龄
估计。由于Rb和K有较长的半衰期,Rb/Sr和K/Ar测年技术分别是最可靠的测年技
术之一,其测定的年龄范围几乎包括了整个地球的约45亿年的历史。但是,如果要