如何根据化石判断年限

① 科学家是怎么知道恐龙化石的年龄怎么计算的

恐龙生活在三叠纪、侏罗纪、白垩纪，距今2.3亿-6500万年以前，大型的恐龙在陆地上统治了1.6亿年之久。我们常常听到，在某地发现了距今8000万年或者是一亿年前的恐龙化石，那么科学家是根据什么测得恐龙化石的年龄的呢？

有些同学可能脱口而出，说是通过碳十四测年法得出来的。其实，这个说法是错误的，碳十四测年法只能适用于距今4-5万年以内，最多结合其它证据，可以测6万年以内的东西，再远一些就无能为力了。

而像铀铅测年法、铷锶测年法这些放射性同位素年龄测定法，可以用于测地层的年限，知道不同地质层的年龄，这样的话，就可以制定统一的标准，因为地球表面的岩石始终遵循着上新下旧的规律。

测恐龙化石的年限可不是用碳14测年法的哦，这回知道了吧，知道恐龙化石的年龄，主要的依据是该恐龙化石发现于何时期的地层，再结合其它的辅助证据，就可以相对精确地知道恐龙化石的年龄了。

② 考古学家根据化石判定年代

根据碳14测定法
自然界中碳元素有三种同位素，即稳定同位素12C、13C和放射性同位素14C。
14C由美国科学家马丁·卡门与同事塞缪尔·鲁宾于1940年发现。
14C的半衰期为5730年，14C的应用主要有两个方面：一是在考古学中测定生物死亡年代，即放射性测年法；二是以14C标记化合物为示踪剂，探索化学和生命科学中的微观运动。

一、利用宇宙射线产生的放射性同位素碳—14来测定含碳物质的年龄，就叫碳—14测年。已故著名考古学家夏鼐先生对碳—14测定考古年代的作用，给了极高的评价：“由于碳—14测定年代法的采用，使不同地区的各种新石器文化有了时间关系的框架，使中国的新石器考古学因为有了确切的年代序列而进入了一个新时期。

那么，碳—14测年法是如何测定古代遗存的年龄呢？

原来，宇宙射线在大气中能够产生放射性碳—14，并能与氧结合成二氧化碳形后进入所有活组织，先为植物吸收，后为动物纳入。只要植物或动物生存着，它们就会持续不断地吸收碳—14，在机体内保持一定的水平。而当有机体死亡后，即会停止呼吸碳—14，其组织内的碳—14便以5730年的半衰期开始衰变并逐渐消失。对于任何含碳物质，只要测定剩下的放射性碳—14的含量，就可推断其年代。

碳—14测年法分为常规碳—14测年法和加速器质谱碳—14测年法两种。当时，Libby发明的就是常规碳—14测年法，1950年以来，这种方法的技术与应用在全球有了显著进展，但它的局限性也很明显，即必须使用大量的样品和较长的测量时间。于是，加速器质谱碳—14测年技术发展起来了。

加速器质谱碳—14测年法具有明显的独特优点。一是样品用量少，只需1～5毫克样品就可以了，如一小片织物、骨屑、古陶瓷器表面或气孔中的微量碳粉都可测量；而常规碳—14测年法则需1～5克样品，相差3个数量级。二是灵敏度高，其测量同位素比值的灵敏度可达10-15至10-16；而常规碳—14测年法则与之相差5～7个数量级。三是测量时间短，测量现代碳若要达到1%的精度，只需10～20分钟；而常规碳—14测年法却需12～20小时。

正是由于加速器质谱碳—14测年法具有上述优点，自其问世以来，一直为考古学家、古人类学家和地质学家所重视，并得到了广泛的应用。可以说，对测定50000年以内的文物样品，加速器质谱碳—14测年法是测定精度最高的一种。

二、碳-14标记化合物的应用。

碳-14标记化合物是指用放射性14C取代化合物中它的稳定同位素碳-12，并以碳-14作为标记的放射性标记化合物。它与未标记的相应化合物具有相同的化学与生物学性质，不同的只是它们带有放射性，可以利用放射性探测技术来追踪。

自20世纪40年代，就开始了碳-14标记化合物的研制、生产和应用。由于碳是构成有机物三大重要元素之一，碳-14半衰期长，β期线能量较低，空气中最大射程 22cm，属于低毒核素，所以碳-14标记化合物产品应用范围广。至80年代，国际上以商品形式出售的碳-14标记化合物，包括了氨基酸、多肽、蛋白质、糖类、核酸类、类脂类、类固醇类及医学研究用的神经药物、受体、维生素和其他药物等，品种已达近千种，约占所有放射性标记化合物的一半。

以碳-14为主的标记化合物在医学上还广泛用于体内、体外的诊断和病理研究。用于体外诊断的竞争放射性分析是本世纪60年代发展起来的微量分析技术。应用这种技术只要取很少量的体液（血液或尿液）在化验室分析后，即可进行疾病诊断。由于竞争放射性分析体外诊断的特异性强，灵敏度高，准确性和精密性好，许多疾病就可能在早期发现，为有效防治疾病提供了条件。

碳-14标记化合物作为灵敏的示踪剂，具有非常广泛的应用前景。
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参考资料：
1.碳14是碳的一种具放射性的同位素，于1940年首被发现。它是透过宇宙射线撞击空气中的氮原子所产生，其半衰期约为5,730年，衰变方式为β衰变，碳14原子转变为氮原子。
2. 由于碳14半衰期达5,730年，且碳是有机物的元素之一，生物在生存的时候，由于需要呼吸，其体内的碳14含量大致不变，生物死去后会停止呼吸，此时体内的碳14开始减少。人们可透过倾测一件古物的碳14含量，来估计它的大概年龄，这种方法称之为碳定年法。

③ 如何根据化石估算出年代的

化石的年代可由与之相关的地层年代来确定，但对每种化石又有其各种年代的确定法，这在人类化石等方面已获得成果。（1）用氟（F）确定年代（fluorinedating）。埋在地下的骨骼，其成分可被地下水中的氟所置换，结果为：

由于骨内的含氟量与埋没的时间成正比，可以根据氟含量推算骨骼在土中经过的时间。地下水中的氟含量因土地不同而有变动，因而同一时代的骨胳的含氟量也不一定相同，但大致的范围是：下更新世1.9—3.1％，中更新世1.7—2.8％，上更新世0.1—1.5％，现代0.1—0.3％。所谓辟尔当人的真实性，就是用这个方法否定的。（2）应用放射性碳（14C）的方法（radio－carbon dating）。大气中的14C是以二氧化碳形态与普通的CO2混合存在，而所有生物的碳源主要是大气中的CO2，虽然这些生物体中含量极低（占碳素的15.3 dpm／g），但总含有一定量的14C，在生物死亡后停止对CO2的吸收，而14C的量也以一定的比例减少，其半衰期为5，730年。根据这一事实，测定过去材料的放射性碳的含量，可以推断生物死后经过的年代。 W．F．Libby（1948）指出这种方法可有效地在考古学上应用，而现在在比较新的化石和考古学材料方面，比其他各种年代确定法更为准确，已被广泛应用。用这种方法确定年代的上限为西历纪元前后，下限可到4万年以前。

④ 为什么过了这么多年人类能根据化石推断出它的年份

在自然界中发现的物质大部分是几种同位素（即原子序数相同而质量数不同的各种原子）的组成物。有些同位素是有放射性的，也就是它们的原子核自发地发出射线，并逐渐蜕变成另一种物质。例如有放射性的同位素 14C 蜕变为 14N。
每一种放射性同位素都有它自己的一定的蜕变速度，这种速度被称为“半衰期”——某种物质原子数的一半蜕变所需要的时间。因此，要是我们知道各种同位素的半衰期，就不难算出某一含有这种同位素的物体的年龄，只要测量该同位素还剩下多少就行了。
在鉴定原始人的年代时，使用最广泛的两种方法，一是 14C 法，用来鉴定有机物；二是 40K - 40Ar 法鉴定火山地层和与其有关的化石。40K - 40Ar 法鉴定火山岩的步骤为：
第一步：用感应线圈把火山岩标本加热到稍高于1200℃，标本熔融时，藏在里面可能达若干百万年的氩便能以测量的数量析出。
第二步：用液体气冷却活性炭，使它可以滤清氩气。
第三步：用质谱分析带电荷的氩原子电磁射线可以算出氩原子数。
氩是放射性同位素钾的衰变产物，既然已经知道这种同位素钾的半衰期为13亿年，那么就很容易确定标本的年龄了。
望采纳。

⑤ 怎样可以知道化石的年龄

岩石或化石生成后距今的实际年数，主要是通过测定放射性元素的衰变量而计算出来的。放射性元素以自己恒定的速度进行衰变，不受外界温度和压力的影响。在一定时间内，放射性元素蜕变的份量和生成的元素具有一的比例。例如，1克238铀经45亿年就有一半衰变了，只剩下0.5克铀，同时产生0.433克206铅。也就是说，238铀的半衰是45亿年。因此，如果测定含铀的化石中剩下的238铀和206铅的含量的比，就可以计算出该化石的绝对年龄。目前，常用放射性碳（14C）来测定化石的年龄，因为化石中往往含有碳。

运用放射性碳之所以能测定化石年龄，是因为大气受到来自外层空间的宇宙射线的冲击，会产生中子。这些中子和大气里的氮原子作用，会生成14C。14C与氧结合生成二氧化碳，二氧化碳又被生物同化，转变成生物体内的成分。这种14C又要陆续衰变成普通的氮原子。生活期间的生物体内，14C的含量一般只能保持不变的，但是，一旦死亡，和外界的物质交换停止了，就只会按照衰变规律减少。14C的半衰期是5700年。因此，根据含碳化石标本里14C的减少程度，就可以计算出该生物死亡的年代。

近年来，除应用放射性元素外，还应用古地磁法来测定化石年龄。

氨基酸——化石年龄的新测法
本刊曾经两次介绍过「年龄的故事」（注一），对地球及地球上各种古物的年龄之推算原理、算法等都详尽的讨论过。惟其所介绍的方法都是用纯物理化学的同位素法，如利用C14及H3之蜕变来测定等。现在发现尚有一种生物化学的方法，亦可以作为考证古物化石年龄的参考。

化学物质的原子互相结合时，因为排列的位置不同，可以产生不同的立体异构物。生物的基本构成单元如醣类。氨基酸与核酸，就不乏这种立体异构物。我们首先来看看氨基酸的构造：它是由碳、氢、氧及氮等所构成，其通式为，由此式我们知道，和碳素结合的原子或者分子都不相同，故可以有不同的立体异构物。为了简化起见，生化学家曾以甘油醛为标准先定出两种基本系列的氨基酸，即和右甘油醛（D－Glyceraldehyde）相像的为右系氨基酸，和左甘油醛（L－Glyceraldehyde）相像的为左系氨基酸。这裏所谓的左系或右系乃是理论的构造式，和氨基酸实际上右旋抑或左旋根本无关。但妙就妙在自从这种标准定了以后，在生物体内所发现的氨基酸多是左系的，而右系的却非常之少，就动物来说，几乎是等於零的。不过用人工合成的氨基酸溶液，因其机率均等，通常造成左右两种构造物浓度相等的溶液。这种氨基酸通常称为左右氨基酸或消旋物（Racemate）。生物体内的氨基酸成分经碱性加热反应时，便会立刻由纯左系的变成左右混合之消旋物。用酸水分解时，因为化石内的消旋反应为温度与时间的函数，所以其消旋反应在通常的情形下也就来的要比较慢一些了。假定地球上的温度变异不大，只要把化石中氨基酸的左、右异构物之比值（D／L）测量一下，即可推算化石的年龄，如果用化石的碳同位素C14法测定了年龄后，也可以由D／L比值来推算化石所经历的温度变化情形。目前，在考古上用得最多的是天门冬氨酸（aspartic acid），它在构成动物廿种蛋白质成分的氨酸中，是消旋反应最快的一种，在常温20℃时，它在头骨之collagen中的半衰期约为两万年，而以左异白氨酸（L-isoleucine）为最慢，半衰期往往长达十万年之久。氨基丙酸（alanine）和麦氨酸（glutamic acid）等位於此二者之间。如果要和C14比较时，它们的半衰期都比C14的五千二百年长的多，故对於比较古老的化石年龄计算，很有用。

现在我们就来谈分析的方法，如所周知，效果最好而又十分方便的仪器便是自动氨基酸分析仪（automatic amino-acid analyzor）。特别在考古工作上，因为像左异白氨酸和它的立体异构物右异白氨酸（D-allo-isoleucine）可以直接由自动氨基酸分析仪分开。所以实际的操作步骤，只要用盐酸水解化石，然后再以液体层析法（Liquid chromatography）将异白氨酸纯化，打入自动分析仪即可。其他种类的氨基酸的立体异构物，不能直接分析，必须先合成一种立体异构物的衍生物（diastereomeric derivative），然后才能用自动氨基酸分析仪分开。现在就以天门冬氨酸为例：可
以直接注入自动氨基酸分析仪分析。例如化学合成的天门冬氨酸（DL-form）、在现代骨骼中的抽取物及由埃及出土的古物UCLA 1695（注三），便可用这种方法分析（如图）。如以碳C14法测定UCLA1695测得其年龄应为17550±1000年，若用D／L法，（D／L＝0.316）便可测得其年龄应在15000年左右，这两种方法的差异竟有一两千年之多，症结是因后者假定地球表面温度变异不大，事实上古代的温度可能较低。

由此可知，这方法可以配合同位素法共同测量古物的年龄，其优点在於所用的样品为数不多，只要5到10克的化石就可以分析了，分析氨基酸立体异构物自然尚有其他方法，如巴斯德（L.Pasteur）早就用微生物来区别其左右异构物了，现在更有很多人用（enzyme）来分析，只是这些方法，处理起来较为繁复罢了。

注一：科学月刊四卷九期及四卷十二期（六十二年）。

注二：可自Cyclo Chemical Co.获得。

⑥ 怎么判断化石的年代

14C测年方法的基本原理

在自然界中碳有两种稳定同位素12C，13C和放射性同位素14C。14C是由宇宙射线和大气上层中的气体原子发生核反应而生成的，这些生成的14C不断地扩散到整个大气层、生物圈、沉积物和海洋等交换贮存库中。由于14C也在不断衰变，因此在各交换贮存库中的14C含量将会达到平衡。处于这种交换状态的含碳物质一旦脱离交换且一直处于封闭状态，则其中的14C不再得到补充，只会按衰变规律逐渐减少。假定长期以来宇宙射线的强度没有改变，即14C的产生率不变，则只要测出该含碳物质中14C减少的程度，就可以按照基本的衰变公式推算出考古事件或地质事件的年代。

常规14C测年已有五十余年的历史，其原理已为大家所熟知，即通过测量样品的放射性活度来确定样品年代，如常用液体闪烁计数器等核物理仪器探测并计数样品中14C衰变发射出的β粒子。

用加速器质谱方法（AMS）进行14C测年是七十年代末发展起来的一项核分析技术。这项技术将14C离子加速到百万电子伏特以上的能量，通过各种手段分离干扰粒子后，用重离子探测器直接对14C原子进行计数。和常规14C测年方法相比，AMS具有样品用量少和测量时间短的优点，特别适合珍贵样品的测量。常规14C衰变法测年所需样品含碳量一般为1-5g ，而AMS仅需1-5mg左右，在某些特殊情况下甚至可测量含碳0.1mg以下的样品。AMS测量现代炭样品达到1%的精度只需10-20分钟，常规衰变法需10个小时以上。当然，和常规14C测年方法相比，AMS也有设备耗资大，测量过程复杂的问题。

应该指出的是，以上无论常规法对放射性活度的测量和AMS对14C原子的计数都是相对测量，需要和两个基准样品进行比较。一是本底样，即应该不含任何14C的样品。由于各种因素如样品的沾污等，本底样的14C测量结果并不是绝对为零，在进行其他样品的测量时要减去这一本底，以确保反映样品中真实的14C水平。另一个是现代碳标准，其14C含量应相当于处于交换状态下含碳物质的14C水平。现代碳标准的选取是一个复杂的问题，这里不作讨论。北京大学14C实验室采用的是中国糖碳标准。

⑦ 怎样知道化石的形成时间

我们在讨论地球发展史时，涉及到了地质时代和地球的年龄，地质年代有时还应进一步明确，比如，我们讲寒武纪始于5.7亿年前，这个数据是怎样得来的？结束于5亿年前，这个数据又是怎样得来的？这就必然涉及地球的绝对年龄。 人们通过同位素测定法可以准确地得到地球的绝对年龄。很早以来，人们发现岩石中放射性同位素都会自动并以不变的速率逐渐衰变为非放射性的子体同位素，同时释放出能量。只要温度、压力等因素不变，人们就可以获得准确的数值，利用放射性同位素来测定岩石或矿物的年龄了。常用的同位素年龄测定法有铀—钍—铅法、铷锶法以及钾氩法。这些方法为获得地球不同时期绝对年龄值和各个地质时代的准确时限提供了便利。当然，这些方法也不是没有缺点的，在进行同位素年龄测定时，所选取的样品很难消除后期热变质作用的影响，如果样品是遭受过风化的岩石，与母岩的性质更是相差甚远，所得到的绝对年龄值往往不能代表岩层的真正年龄。看来，要想通过同位素测定法得到一个地区准确的地质年代，精确的取样、先进的设备和缜密的测定过程缺一不可。

⑧ 科学家是怎样确定恐龙化石的年龄的

恐龙生活在三叠纪、侏罗纪、白垩纪，距今2.3亿-6500万年以前，大型的恐龙在陆地上统治了1.6亿年之久。我们常常听到，在某地发现了距今8000万年或者是一亿年前的恐龙化石，那么科学家是根据什么测得恐龙化石的年龄的呢？

有些同学可能脱口而出，说是通过碳十四测年法得出来的。其实，这个说法是错误的，碳十四测年法只能适用于距今4-5万年以内，最多结合其它证据，可以测6万年以内的东西，再远一些就无能为力了。

测恐龙化石的年限可不是用碳14测年法的哦，这回知道了吧，知道恐龙化石的年龄，主要的依据是该恐龙化石发现于何时期的地层，再结合其它的辅助证据，就可以相对精确地知道恐龙化石的年龄了。

⑨ 如何根据化石确认地质层年代

地质年代是怎样划分的

我们谈到地球的年龄，一般涉及到相对年龄和绝对年龄。
地球相对年龄的确立主要依据于化石。自从英国地质学家史密斯提出“化石层序律”后，就把时间与生物演化阶段联系起来。人们知道，在不同时代的地层中含有不同的化石，同样，我们得到了这些化石后也可以推断产出这些化石的地层年代。
在众多的古生物门类中，有些门类特征显著，演化迅速，在反映地质年代上非常“灵敏”，这种化石被科学家们称作“标准化石”，它们被用作划分时间地层单位时往往起主导作用。而有些门类则演化非常缓慢，或空间分布的局限性很大，因此在划分和确定地质年代时只能起辅助作用。前者如三叶虫，它们只生存在古生代，而且演化明显，在古生代不同时代中都有各具特色的属种代表，是著名的标准化石；后者如舌形贝，这是一种腕足动物，从寒武纪就已出现，在现代海洋中仍十分常见，在几亿年的时间跨度内，这种化石从形态、大小到内部结构，几乎没有显著变化，它们的地层意义同三叶虫相比就逊色多了。假如我们在某个地方采集到三叶虫化石，我们可以肯定地说，这个地区的地层年代是古生代，而且还可以根据三叶虫的属种进一步确定是生活在古生代的某一段具体时间，比如是寒武纪还是奥陶纪，但采集到舌形贝化石我们就感到茫然了，因为它不能帮助我们确定地质年代。
以生物演化为依据，人们建立了能反映地球相对年龄的地质年代表（见下表）。
http://www.byonline.net/UploadFiles/20051117145158354.jpg

在这个表上，最大的时间概念是宙，其次是代、纪、世、期。如古生代包括寒武纪、奥陶纪、志留纪、泥盆纪、石炭纪、二叠纪六个纪，其中，寒武纪又可进一步分为早寒武世、中寒武世和晚寒武世三个世，每个世还可以分成若干个期。以地质时代相对应，代表每一地质时期的地层也建立起地层单位。最大的地层单位是宇，其次是界、系、统、阶，如代表古生代的地层，我们就称作古生界，其中，寒武纪时形成的地层就被称为寒武系，奥陶纪期间形成的地层则被称为奥陶系，以此类推。

我们在讨论地球发展史时，涉及到了地质时代和地球的年龄，地质年代有时还应进一步明确，比如，我们讲寒武纪始于5.7亿年前，这个数据是怎样得来的？结束于5亿年前，这个数据又是怎样得来的？这就必然涉及地球的绝对年龄。
人们通过同位素测定法可以准确地得到地球的绝对年龄。很早以来，人们发现岩石中放射性同位素都会自动并以不变的速率逐渐衰变为非放射性的子体同位素，同时释放出能量。只要温度、压力等因素不变，人们就可以获得准确的数值，利用放射性同位素来测定岩石或矿物的年龄了。常用的同位素年龄测定法有铀—钍—铅法、铷锶法以及钾氩法。这些方法为获得地球不同时期绝对年龄值和各个地质时代的准确时限提供了便利。当然，这些方法也不是没有缺点的，在进行同位素年龄测定时，所选取的样品很难消除后期热变质作用的影响，如果样品是遭受过风化的岩石，与母岩的性质更是相差甚远，所得到的绝对年龄值往往不能代表岩层的真正年龄。看来，要想通过同位素测定法得到一个地区准确的地质年代，精确的取样、先进的设备和缜密的测定过程缺一不可。