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地质年代学
geochronology
研究有关地球历史演化和测定地质事件的年龄与时间序列的学科，是地史学的分支学科。它与矿物学、岩石学、地层学、古生物学、构造地质学和矿床学等密切相关，是一门综合性学科。地质年代学包括同位素地质年代学和相对地质年代学。对地质年代学的研究可制定更准确的地质年代表。
研究简史 19世纪初期，英国的W.史密斯首先提出化石顺序律，为地质年代表的建立奠定了基础。30年代，C.莱伊尔最早使用生物地层学的研究方法，50年代，德国的A.奥佩尔提出了化石带的概念，从而开创了划分生物地层的途径。从19世纪70年代到20世纪40年代，岩相古地理和历史大地构造学的建立，以岩石、地层、古生物方法确定相对的地质年代方法被广泛应用，形成相对地质年代学。放射性的发现和同位素概念的提出，放射性同位素衰裂变定年技术的应用，为测定岩石、矿物年龄提供了精确的方法，从而形成了一门独立的分支学科──同位素地质年代学。20世纪40年代以来，测定地质年龄的铀-铅法、钾-氩法和铷-锶法的建立和完善,使同位素年代学进入了一个全新阶段。
同位素年龄测定的原理和方法 当岩浆冷凝，矿物、岩石结晶或重结晶时，放射性元素以某种形式进入矿物或岩石，在封闭体系中，放射性母体或子体同位素持续衰变和积累。只要准确地测定矿物和岩石中放射性母体和子体的含量，即可根据放射性衰变定律计算出岩石和矿物的年龄。运用这种方法的前提是：母体元素的衰变常数已被准确测定；衰变最终子体产物是稳定的；已知放射性母体和子体元素同位素组成及相对丰度；有精确测定母体和子体同位素的分析技术；岩石、矿物形成后始终保持封闭系统。
根据放射性同位素衰、裂变和能量辐射效应等，以年为单位的地质年龄测定方法有两种。
①根据放射性同位素本身衰变过程而定的方法。即以母体同位素衰减或子体同位素增长作为时间的函数而测定。这一方法又分为3类:a.测定天然物质中放射性母体及稳定子体产物的同位素比值来计算年龄，主要有钾－氩法、铀-铅法、铷－锶法、氩-40-氩-39法、钐－钕法、镧-铈法、铼－锇法和镥-铪法等。b.测定放射性母体同位素本身现有和原有的含量，根据两者比值计算出天然物体的形成年龄,如碳－14法、钍－230法和镭-226法等。c.测定由于放射性衰变引起的子体同位素组成的变化，如普通铅法等。这些方法中，以钾-氩法、铷-锶法和铀-铅法研究最多、应用最广。钾-氩法可用于几万年至几十亿年地质体的测定，特别是中、新生代的火山岩和侵入岩。它测定的对象包括云母类矿物、高温长石、角闪石、辉石、沉积海绿石、伊利石及火山岩全岩（玄武岩）等含钾矿物。铀－铅法和铷－锶法主要应用于前寒武纪至中生代，特别是前寒武纪岩石、矿物年龄测定。适合铀-铅法的对象有锆石、独居石、磷灰石、榍石、晶质铀矿、沥青铀矿等矿物。适合铷－锶法测定的有化学封闭系统的火成岩和变质岩、沉积页岩和云母、长石等矿物。碳-14法是测定年轻样品年龄的一种重要方法,能测到2～5万年的年龄,引入加速器质谱技术后,测定范围可扩大到6～10万年。碳－14法可与钾-氩法相接并进行对比，主要用于晚第四纪及对人类学、考古学中某些化石和历史文物的鉴定。其测定对象甚广，包括木炭、木头、泥炭、各种植物的余骸、各种生物、碳酸盐类和原生无机碳酸盐、土壤等。钍-230法和镭-226法是不平衡铀系法中的两种方法。钍-230法测定范围为0.3～0.4万年,镭-226法用于大于1万年的样品。它们都用于海湖相沉积速率和年龄的测定，测定对象是海相粘土、石钟乳类、碳酸 |