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钾氩定年法
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来源:zhuidx@zhuidx 8/5/2012 4:22:00 PM
钾氩定年法(Potassium-argon Dating) 钾在一般岩石及矿物中是很常见的元素,在地壳中含量丰富,重量约占2.8%。它有两个主要的同位素钾—39和钾—40 ,但只有钾—40是具有放射性的。 钾—40中有89%会衰变成钙—40,其余则会衰变成氩—40。由於钙是常见元素无法做估测,因此只有氩—40一方面属稀有,二方面火成岩形成时由於高温熔融,原有的氩—40不可能保存下来而会重新累积,因此可以用来断代,半衰期为13亿年。实验者将岩石熔化,分析计算钾—40及氩—40的含量,带入公式即可求出岩石的年龄。由於钾—40的半衰期长,一般多用於10万年以上的岩石测年,尤其适合更新世早、中期之年代测定。 1930年代末期,C. F. V. Weizsaoker即开始研究大气中过量的氩—40,发现是由钾—40捕获电子衰变而成,应可用来断代。这个理论虽然出现的早,但一直到1950年代才被认为是可靠的测年法,在W. Gentner等人的改良下,成为地质学十分有用的测年法,至於应用到考古学,则是1960年代以後的事。 考古学上第一次使用钾氩法测年是在东非的奥都威峡谷(Olduvai Gorge),这里以奥都威文化(Olduvai Culture)着称於世,是古人类学非常重要的一环。英国考古学家L. S. Leakey在此研究多年,建立起旧石器时代早期的文化层序。由於奥都威峡谷纯由火成岩堆积,考古遗址被夹在两个地曾中间,形成一份火成岩三明治,很适合用钾氩法测年,因此首次将这种技术引进考古学,学者在此区建立了200万年的时间标尺,奥都威文化则距今约175万年。
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