如何根據化石判斷年限

① 科學家是怎麼知道恐龍化石的年齡怎麼計算的

恐龍生活在三疊紀、侏羅紀、白堊紀，距今2.3億-6500萬年以前，大型的恐龍在陸地上統治了1.6億年之久。我們常常聽到，在某地發現了距今8000萬年或者是一億年前的恐龍化石，那麼科學家是根據什麼測得恐龍化石的年齡的呢？

有些同學可能脫口而出，說是通過碳十四測年法得出來的。其實，這個說法是錯誤的，碳十四測年法只能適用於距今4-5萬年以內，最多結合其它證據，可以測6萬年以內的東西，再遠一些就無能為力了。

而像鈾鉛測年法、銣鍶測年法這些放射性同位素年齡測定法，可以用於測地層的年限，知道不同地質層的年齡，這樣的話，就可以制定統一的標准，因為地球表面的岩石始終遵循著上新下舊的規律。

測恐龍化石的年限可不是用碳14測年法的哦，這回知道了吧，知道恐龍化石的年齡，主要的依據是該恐龍化石發現於何時期的地層，再結合其它的輔助證據，就可以相對精確地知道恐龍化石的年齡了。

② 考古學家根據化石判定年代

根據碳14測定法
自然界中碳元素有三種同位素，即穩定同位素12C、13C和放射性同位素14C。
14C由美國科學家馬丁·卡門與同事塞繆爾·魯賓於1940年發現。
14C的半衰期為5730年，14C的應用主要有兩個方面：一是在考古學中測定生物死亡年代，即放射性測年法；二是以14C標記化合物為示蹤劑，探索化學和生命科學中的微觀運動。

一、利用宇宙射線產生的放射性同位素碳—14來測定含碳物質的年齡，就叫碳—14測年。已故著名考古學家夏鼐先生對碳—14測定考古年代的作用，給了極高的評價：「由於碳—14測定年代法的採用，使不同地區的各種新石器文化有了時間關系的框架，使中國的新石器考古學因為有了確切的年代序列而進入了一個新時期。

那麼，碳—14測年法是如何測定古代遺存的年齡呢？

原來，宇宙射線在大氣中能夠產生放射性碳—14，並能與氧結合成二氧化碳形後進入所有活組織，先為植物吸收，後為動物納入。只要植物或動物生存著，它們就會持續不斷地吸收碳—14，在機體內保持一定的水平。而當有機體死亡後，即會停止呼吸碳—14，其組織內的碳—14便以5730年的半衰期開始衰變並逐漸消失。對於任何含碳物質，只要測定剩下的放射性碳—14的含量，就可推斷其年代。

碳—14測年法分為常規碳—14測年法和加速器質譜碳—14測年法兩種。當時，Libby發明的就是常規碳—14測年法，1950年以來，這種方法的技術與應用在全球有了顯著進展，但它的局限性也很明顯，即必須使用大量的樣品和較長的測量時間。於是，加速器質譜碳—14測年技術發展起來了。

加速器質譜碳—14測年法具有明顯的獨特優點。一是樣品用量少，只需1～5毫克樣品就可以了，如一小片織物、骨屑、古陶瓷器表面或氣孔中的微量碳粉都可測量；而常規碳—14測年法則需1～5克樣品，相差3個數量級。二是靈敏度高，其測量同位素比值的靈敏度可達10-15至10-16；而常規碳—14測年法則與之相差5～7個數量級。三是測量時間短，測量現代碳若要達到1%的精度，只需10～20分鍾；而常規碳—14測年法卻需12～20小時。

正是由於加速器質譜碳—14測年法具有上述優點，自其問世以來，一直為考古學家、古人類學家和地質學家所重視，並得到了廣泛的應用。可以說，對測定50000年以內的文物樣品，加速器質譜碳—14測年法是測定精度最高的一種。

二、碳-14標記化合物的應用。

碳-14標記化合物是指用放射性14C取代化合物中它的穩定同位素碳-12，並以碳-14作為標記的放射性標記化合物。它與未標記的相應化合物具有相同的化學與生物學性質，不同的只是它們帶有放射性，可以利用放射性探測技術來追蹤。

自20世紀40年代，就開始了碳-14標記化合物的研製、生產和應用。由於碳是構成有機物三大重要元素之一，碳-14半衰期長，β期線能量較低，空氣中最大射程 22cm，屬於低毒核素，所以碳-14標記化合物產品應用范圍廣。至80年代，國際上以商品形式出售的碳-14標記化合物，包括了氨基酸、多肽、蛋白質、糖類、核酸類、類脂類、類固醇類及醫學研究用的神經葯物、受體、維生素和其他葯物等，品種已達近千種，約占所有放射性標記化合物的一半。

以碳-14為主的標記化合物在醫學上還廣泛用於體內、體外的診斷和病理研究。用於體外診斷的競爭放射性分析是本世紀60年代發展起來的微量分析技術。應用這種技術只要取很少量的體液（血液或尿液）在化驗室分析後，即可進行疾病診斷。由於競爭放射性分析體外診斷的特異性強，靈敏度高，准確性和精密性好，許多疾病就可能在早期發現，為有效防治疾病提供了條件。

碳-14標記化合物作為靈敏的示蹤劑，具有非常廣泛的應用前景。
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參考資料：
1.碳14是碳的一種具放射性的同位素，於1940年首被發現。它是透過宇宙射線撞擊空氣中的氮原子所產生，其半衰期約為5,730年，衰變方式為β衰變，碳14原子轉變為氮原子。
2. 由於碳14半衰期達5,730年，且碳是有機物的元素之一，生物在生存的時候，由於需要呼吸，其體內的碳14含量大致不變，生物死去後會停止呼吸，此時體內的碳14開始減少。人們可透過傾測一件古物的碳14含量，來估計它的大概年齡，這種方法稱之為碳定年法。

③ 如何根據化石估算出年代的

化石的年代可由與之相關的地層年代來確定，但對每種化石又有其各種年代的確定法，這在人類化石等方面已獲得成果。（1）用氟（F）確定年代（fluorinedating）。埋在地下的骨骼，其成分可被地下水中的氟所置換，結果為：

由於骨內的含氟量與埋沒的時間成正比，可以根據氟含量推算骨骼在土中經過的時間。地下水中的氟含量因土地不同而有變動，因而同一時代的骨胳的含氟量也不一定相同，但大致的范圍是：下更新世1.9—3.1％，中更新世1.7—2.8％，上更新世0.1—1.5％，現代0.1—0.3％。所謂辟爾當人的真實性，就是用這個方法否定的。（2）應用放射性碳（14C）的方法（radio－carbon dating）。大氣中的14C是以二氧化碳形態與普通的CO2混合存在，而所有生物的碳源主要是大氣中的CO2，雖然這些生物體中含量極低（占碳素的15.3 dpm／g），但總含有一定量的14C，在生物死亡後停止對CO2的吸收，而14C的量也以一定的比例減少，其半衰期為5，730年。根據這一事實，測定過去材料的放射性碳的含量，可以推斷生物死後經過的年代。 W．F．Libby（1948）指出這種方法可有效地在考古學上應用，而現在在比較新的化石和考古學材料方面，比其他各種年代確定法更為准確，已被廣泛應用。用這種方法確定年代的上限為西歷紀元前後，下限可到4萬年以前。

④ 為什麼過了這么多年人類能根據化石推斷出它的年份

在自然界中發現的物質大部分是幾種同位素（即原子序數相同而質量數不同的各種原子）的組成物。有些同位素是有放射性的，也就是它們的原子核自發地發出射線，並逐漸蛻變成另一種物質。例如有放射性的同位素 14C 蛻變為 14N。
每一種放射性同位素都有它自己的一定的蛻變速度，這種速度被稱為「半衰期」——某種物質原子數的一半蛻變所需要的時間。因此，要是我們知道各種同位素的半衰期，就不難算出某一含有這種同位素的物體的年齡，只要測量該同位素還剩下多少就行了。
在鑒定原始人的年代時，使用最廣泛的兩種方法，一是 14C 法，用來鑒定有機物；二是 40K - 40Ar 法鑒定火山地層和與其有關的化石。40K - 40Ar 法鑒定火山岩的步驟為：
第一步：用感應線圈把火山岩標本加熱到稍高於1200℃，標本熔融時，藏在裡面可能達若干百萬年的氬便能以測量的數量析出。
第二步：用液體氣冷卻活性炭，使它可以濾清氬氣。
第三步：用質譜分析帶電荷的氬原子電磁射線可以算出氬原子數。
氬是放射性同位素鉀的衰變產物，既然已經知道這種同位素鉀的半衰期為13億年，那麼就很容易確定標本的年齡了。
望採納。

⑤ 怎樣可以知道化石的年齡

岩石或化石生成後距今的實際年數，主要是通過測定放射性元素的衰變數而計算出來的。放射性元素以自己恆定的速度進行衰變，不受外界溫度和壓力的影響。在一定時間內，放射性元素蛻變的份量和生成的元素具有一的比例。例如，1克238鈾經45億年就有一半衰變了，只剩下0.5克鈾，同時產生0.433克206鉛。也就是說，238鈾的半衰是45億年。因此，如果測定含鈾的化石中剩下的238鈾和206鉛的含量的比，就可以計算出該化石的絕對年齡。目前，常用放射性碳（14C）來測定化石的年齡，因為化石中往往含有碳。

運用放射性碳之所以能測定化石年齡，是因為大氣受到來自外層空間的宇宙射線的沖擊，會產生中子。這些中子和大氣里的氮原子作用，會生成14C。14C與氧結合生成二氧化碳，二氧化碳又被生物同化，轉變成生物體內的成分。這種14C又要陸續衰變成普通的氮原子。生活期間的生物體內，14C的含量一般只能保持不變的，但是，一旦死亡，和外界的物質交換停止了，就只會按照衰變規律減少。14C的半衰期是5700年。因此，根據含碳化石標本里14C的減少程度，就可以計算出該生物死亡的年代。

近年來，除應用放射性元素外，還應用古地磁法來測定化石年齡。

氨基酸——化石年齡的新測法
本刊曾經兩次介紹過「年齡的故事」（注一），對地球及地球上各種古物的年齡之推算原理、演算法等都詳盡的討論過。惟其所介紹的方法都是用純物理化學的同位素法，如利用C14及H3之蛻變來測定等。現在發現尚有一種生物化學的方法，亦可以作為考證古物化石年齡的參考。

化學物質的原子互相結合時，因為排列的位置不同，可以產生不同的立體異構物。生物的基本構成單元如醣類。氨基酸與核酸，就不乏這種立體異構物。我們首先來看看氨基酸的構造：它是由碳、氫、氧及氮等所構成，其通式為，由此式我們知道，和碳素結合的原子或者分子都不相同，故可以有不同的立體異構物。為了簡化起見，生化學家曾以甘油醛為標准先定出兩種基本系列的氨基酸，即和右甘油醛（D－Glyceraldehyde）相像的為右系氨基酸，和左甘油醛（L－Glyceraldehyde）相像的為左系氨基酸。這裏所謂的左系或右系乃是理論的構造式，和氨基酸實際上右旋抑或左旋根本無關。但妙就妙在自從這種標準定了以後，在生物體內所發現的氨基酸多是左系的，而右系的卻非常之少，就動物來說，幾乎是等於零的。不過用人工合成的氨基酸溶液，因其機率均等，通常造成左右兩種構造物濃度相等的溶液。這種氨基酸通常稱為左右氨基酸或消旋物（Racemate）。生物體內的氨基酸成分經鹼性加熱反應時，便會立刻由純左系的變成左右混合之消旋物。用酸水分解時，因為化石內的消旋反應為溫度與時間的函數，所以其消旋反應在通常的情形下也就來的要比較慢一些了。假定地球上的溫度變異不大，只要把化石中氨基酸的左、右異構物之比值（D／L）測量一下，即可推算化石的年齡，如果用化石的碳同位素C14法測定了年齡後，也可以由D／L比值來推算化石所經歷的溫度變化情形。目前，在考古上用得最多的是天門冬氨酸（aspartic acid），它在構成動物廿種蛋白質成分的氨酸中，是消旋反應最快的一種，在常溫20℃時，它在頭骨之collagen中的半衰期約為兩萬年，而以左異白氨酸（L-isoleucine）為最慢，半衰期往往長達十萬年之久。氨基丙酸（alanine）和麥氨酸（glutamic acid）等位於此二者之間。如果要和C14比較時，它們的半衰期都比C14的五千二百年長的多，故對於比較古老的化石年齡計算，很有用。

現在我們就來談分析的方法，如所周知，效果最好而又十分方便的儀器便是自動氨基酸分析儀（automatic amino-acid analyzor）。特別在考古工作上，因為像左異白氨酸和它的立體異構物右異白氨酸（D-allo-isoleucine）可以直接由自動氨基酸分析儀分開。所以實際的操作步驟，只要用鹽酸水解化石，然後再以液體層析法（Liquid chromatography）將異白氨酸純化，打入自動分析儀即可。其他種類的氨基酸的立體異構物，不能直接分析，必須先合成一種立體異構物的衍生物（diastereomeric derivative），然後才能用自動氨基酸分析儀分開。現在就以天門冬氨酸為例：可
以直接注入自動氨基酸分析儀分析。例如化學合成的天門冬氨酸（DL-form）、在現代骨骼中的抽取物及由埃及出土的古物UCLA 1695（注三），便可用這種方法分析（如圖）。如以碳C14法測定UCLA1695測得其年齡應為17550±1000年，若用D／L法，（D／L＝0.316）便可測得其年齡應在15000年左右，這兩種方法的差異竟有一兩千年之多，症結是因後者假定地球表面溫度變異不大，事實上古代的溫度可能較低。

由此可知，這方法可以配合同位素法共同測量古物的年齡，其優點在於所用的樣品為數不多，只要5到10克的化石就可以分析了，分析氨基酸立體異構物自然尚有其他方法，如巴斯德（L.Pasteur）早就用微生物來區別其左右異構物了，現在更有很多人用（enzyme）來分析，只是這些方法，處理起來較為繁復罷了。

注一：科學月刊四卷九期及四卷十二期（六十二年）。

注二：可自Cyclo Chemical Co.獲得。

⑥ 怎麼判斷化石的年代

14C測年方法的基本原理

在自然界中碳有兩種穩定同位素12C，13C和放射性同位素14C。14C是由宇宙射線和大氣上層中的氣體原子發生核反應而生成的，這些生成的14C不斷地擴散到整個大氣層、生物圈、沉積物和海洋等交換貯存庫中。由於14C也在不斷衰變，因此在各交換貯存庫中的14C含量將會達到平衡。處於這種交換狀態的含碳物質一旦脫離交換且一直處於封閉狀態，則其中的14C不再得到補充，只會按衰變規律逐漸減少。假定長期以來宇宙射線的強度沒有改變，即14C的產生率不變，則只要測出該含碳物質中14C減少的程度，就可以按照基本的衰變公式推算出考古事件或地質事件的年代。

常規14C測年已有五十餘年的歷史，其原理已為大家所熟知，即通過測量樣品的放射性活度來確定樣品年代，如常用液體閃爍計數器等核物理儀器探測並計數樣品中14C衰變發射出的β粒子。

用加速器質譜方法（AMS）進行14C測年是七十年代末發展起來的一項核分析技術。這項技術將14C離子加速到百萬電子伏特以上的能量，通過各種手段分離干擾粒子後，用重離子探測器直接對14C原子進行計數。和常規14C測年方法相比，AMS具有樣品用量少和測量時間短的優點，特別適合珍貴樣品的測量。常規14C衰變法測年所需樣品含碳量一般為1-5g ，而AMS僅需1-5mg左右，在某些特殊情況下甚至可測量含碳0.1mg以下的樣品。AMS測量現代炭樣品達到1%的精度只需10-20分鍾，常規衰變法需10個小時以上。當然，和常規14C測年方法相比，AMS也有設備耗資大，測量過程復雜的問題。

應該指出的是，以上無論常規法對放射性活度的測量和AMS對14C原子的計數都是相對測量，需要和兩個基準樣品進行比較。一是本底樣，即應該不含任何14C的樣品。由於各種因素如樣品的沾污等，本底樣的14C測量結果並不是絕對為零，在進行其他樣品的測量時要減去這一本底，以確保反映樣品中真實的14C水平。另一個是現代碳標准，其14C含量應相當於處於交換狀態下含碳物質的14C水平。現代碳標準的選取是一個復雜的問題，這里不作討論。北京大學14C實驗室採用的是中國糖碳標准。

⑦ 怎樣知道化石的形成時間

我們在討論地球發展史時，涉及到了地質時代和地球的年齡，地質年代有時還應進一步明確，比如，我們講寒武紀始於5.7億年前，這個數據是怎樣得來的？結束於5億年前，這個數據又是怎樣得來的？這就必然涉及地球的絕對年齡。 人們通過同位素測定法可以准確地得到地球的絕對年齡。很早以來，人們發現岩石中放射性同位素都會自動並以不變的速率逐漸衰變為非放射性的子體同位素，同時釋放出能量。只要溫度、壓力等因素不變，人們就可以獲得准確的數值，利用放射性同位素來測定岩石或礦物的年齡了。常用的同位素年齡測定法有鈾—釷—鉛法、銣鍶法以及鉀氬法。這些方法為獲得地球不同時期絕對年齡值和各個地質時代的准確時限提供了便利。當然，這些方法也不是沒有缺點的，在進行同位素年齡測定時，所選取的樣品很難消除後期熱變質作用的影響，如果樣品是遭受過風化的岩石，與母岩的性質更是相差甚遠，所得到的絕對年齡值往往不能代表岩層的真正年齡。看來，要想通過同位素測定法得到一個地區准確的地質年代，精確的取樣、先進的設備和縝密的測定過程缺一不可。

⑧ 科學家是怎樣確定恐龍化石的年齡的

恐龍生活在三疊紀、侏羅紀、白堊紀，距今2.3億-6500萬年以前，大型的恐龍在陸地上統治了1.6億年之久。我們常常聽到，在某地發現了距今8000萬年或者是一億年前的恐龍化石，那麼科學家是根據什麼測得恐龍化石的年齡的呢？

有些同學可能脫口而出，說是通過碳十四測年法得出來的。其實，這個說法是錯誤的，碳十四測年法只能適用於距今4-5萬年以內，最多結合其它證據，可以測6萬年以內的東西，再遠一些就無能為力了。

測恐龍化石的年限可不是用碳14測年法的哦，這回知道了吧，知道恐龍化石的年齡，主要的依據是該恐龍化石發現於何時期的地層，再結合其它的輔助證據，就可以相對精確地知道恐龍化石的年齡了。

⑨ 如何根據化石確認地質層年代

地質年代是怎樣劃分的

我們談到地球的年齡，一般涉及到相對年齡和絕對年齡。
地球相對年齡的確立主要依據於化石。自從英國地質學家史密斯提出「化石層序律」後，就把時間與生物演化階段聯系起來。人們知道，在不同時代的地層中含有不同的化石，同樣，我們得到了這些化石後也可以推斷產出這些化石的地層年代。
在眾多的古生物門類中，有些門類特徵顯著，演化迅速，在反映地質年代上非常「靈敏」，這種化石被科學家們稱作「標准化石」，它們被用作劃分時間地層單位時往往起主導作用。而有些門類則演化非常緩慢，或空間分布的局限性很大，因此在劃分和確定地質年代時只能起輔助作用。前者如三葉蟲，它們只生存在古生代，而且演化明顯，在古生代不同時代中都有各具特色的屬種代表，是著名的標准化石；後者如舌形貝，這是一種腕足動物，從寒武紀就已出現，在現代海洋中仍十分常見，在幾億年的時間跨度內，這種化石從形態、大小到內部結構，幾乎沒有顯著變化，它們的地層意義同三葉蟲相比就遜色多了。假如我們在某個地方採集到三葉蟲化石，我們可以肯定地說，這個地區的地層年代是古生代，而且還可以根據三葉蟲的屬種進一步確定是生活在古生代的某一段具體時間，比如是寒武紀還是奧陶紀，但採集到舌形貝化石我們就感到茫然了，因為它不能幫助我們確定地質年代。
以生物演化為依據，人們建立了能反映地球相對年齡的地質年代表（見下表）。
http://www.byonline.net/UploadFiles/20051117145158354.jpg

在這個表上，最大的時間概念是宙，其次是代、紀、世、期。如古生代包括寒武紀、奧陶紀、志留紀、泥盆紀、石炭紀、二疊紀六個紀，其中，寒武紀又可進一步分為早寒武世、中寒武世和晚寒武世三個世，每個世還可以分成若干個期。以地質時代相對應，代表每一地質時期的地層也建立起地層單位。最大的地層單位是宇，其次是界、系、統、階，如代表古生代的地層，我們就稱作古生界，其中，寒武紀時形成的地層就被稱為寒武系，奧陶紀期間形成的地層則被稱為奧陶系，以此類推。

我們在討論地球發展史時，涉及到了地質時代和地球的年齡，地質年代有時還應進一步明確，比如，我們講寒武紀始於5.7億年前，這個數據是怎樣得來的？結束於5億年前，這個數據又是怎樣得來的？這就必然涉及地球的絕對年齡。
人們通過同位素測定法可以准確地得到地球的絕對年齡。很早以來，人們發現岩石中放射性同位素都會自動並以不變的速率逐漸衰變為非放射性的子體同位素，同時釋放出能量。只要溫度、壓力等因素不變，人們就可以獲得准確的數值，利用放射性同位素來測定岩石或礦物的年齡了。常用的同位素年齡測定法有鈾—釷—鉛法、銣鍶法以及鉀氬法。這些方法為獲得地球不同時期絕對年齡值和各個地質時代的准確時限提供了便利。當然，這些方法也不是沒有缺點的，在進行同位素年齡測定時，所選取的樣品很難消除後期熱變質作用的影響，如果樣品是遭受過風化的岩石，與母岩的性質更是相差甚遠，所得到的絕對年齡值往往不能代表岩層的真正年齡。看來，要想通過同位素測定法得到一個地區准確的地質年代，精確的取樣、先進的設備和縝密的測定過程缺一不可。