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历史地质学/绝对年代测定概念

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沙漏,最早测量时间流逝的方法之一。

在本文中,我将定义绝对年代测定,并将讨论我们将要求使用地质过程作为绝对年代测定基础的条件。

绝对年代测定的定义

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在关于地层学的文章中,我们研究了所谓的相对年代测定,在那里我们可以说一个地质特征比另一个地质特征更古老或更年轻,但没有实际对它们进行年代测定。相比之下,绝对年代测定允许我们为地质特征分配年代。

为了避免以后的混淆,让我们立即说“绝对年代测定”中的“绝对”不是“绝对正确”的缩写。在这个语境中,“绝对”这个词不是“近似”的反义词,而是“相对”的反义词。一种精度在十亿年内的年代测定方法从技术上讲仍然是一种绝对年代测定方法,它只是非常糟糕而已。

绝对年代测定的条件

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假设我们想通过测量下部球体中的沙子量来找出沙漏运行了多长时间。为了成功做到这一点,我们需要确保以下条件:

  • 我们可以准确地测量下部球体中的沙子量。
  • 我们知道沙子从上部球体流向下部球体的速率(如果速率可能发生变化,则为速率)。
  • 下部球体没有沙子可能从那里泄漏出来的洞。
  • 当过程开始时,下部球体中没有沙子。
  • 该过程没有中断,并且自从沙漏开始运行以来,它没有侧着放,或者倒置放置。

在这些条件下,我们可以找出沙漏运行了多长时间。如果我们希望使用地质过程作为沙漏的地质等效物,我们希望有类似的条件:我们希望找到一些可以可靠测量(对应于我们可以测量沙漏下部球体中沙子量的条件)的数量;从一个已知数量(对应于沙漏下部球体在开始运行时为空)以一个已知速率(对应于知道沙子流动的速率)增加或减少;等等。

请注意,我们为沙漏给出的条件是理想条件,我们需要这些条件来准确地知道沙漏开始运行至今已经过去了多长时间。如果条件不理想,我们仍然可以得到一个比没有好得多的近似值。例如,如果我们不能精确测量下部球体中的沙子量,但我们有充分的理由认为我们的估计值必须在真实值的 10% 以内,那么我们也有充分的理由认为我们可以将运行时间确定在 10% 以内。或者,如果沙漏开始运行时下部球体中可能存在沙子,但我们有充分的理由认为沙子不会太多,那么我们也有充分的理由认为我们得到的运行时间不会太错误;等等。

我们将要讨论的地质过程的工作原理与此类似。我们没有理由相信自然会如此慷慨,总是为我们提供理想的条件,为我们提供理想的时钟;但通过分析实际存在的地质条件,我们通常可以限制地质时钟的误差程度。

出于教学目的,我们将从一种在任何情况下几乎都无法工作的测量方法开始。这将是下一篇文章的主题。

火成岩和地层学 · 侵蚀、沉积和时间

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