历史地质/化石与绝对年代测定
在本文中,我们将讨论如何将化石用于绝对年代测定目的。
我们已经讨论了地质柱的构建。如果我们的地层学方法表明化石A总是沉积在化石B之下,只要我们能够比较它们的沉积日期,那么我们可以得出结论,物种A比物种B古老。我们可以将相同类型的推理应用于化石和可测年岩石的地层关系。
例如,假设使用地层学方法,我们可以证明一个特定的化石总是比1400万年或更年轻的岩石古老,并且总是比1600万年或更老的岩石年轻,只要我们可以进行比较。
现在,科学的一个基本原则——可以说是科学的唯一基本原则——是,只要我们能够对其进行测试,一个规则每次都起作用,就必须被认为是正确的,除非我们找到反例。所以在这种情况下,我们必须得出结论,这个化石物种在任何地方都有1400万年到1600万年之间,即使在那些没有可测年岩石可以比较的情况下也是如此。
但这意味着我们现在可以使用化石物种来测定发现它的沉积岩的年代;我们可以说,在与该物种相同的地层中发现的那些化石一定有相同的年龄;根据地层学,比它古老的物种一定超过1600万年;而根据地层学,比它年轻的物种一定不到1400万年。
因此,我们可以使用可测年岩石对化石物种进行年代测定;然后我们可以使用化石物种对其他原本难以测年的岩石进行年代测定。
我们所描述的那些被称为"标准化石"的化石特别适合于此目的,因为它们具有广泛的地理分布,但只存在于一小段的时间内。
使用化石进行这种年代测定方法主要有三个优势。
首先,我们可能想要对一个远离我们可以用放射性测年法测年的任何岩石的地层进行年代测定。在这种情况下,使用化石绝对是最有效的方法。
其次,它比任何更技术性的方法都要快得多。为什么要将一块岩石送到实验室并等待回复,而你只需要看一眼它所包含的化石,然后说:“啊,没错,早奥陶世”?
第三,同样地,它也便宜得多。放射性测年法需要专门的设备:激光器、光谱仪,或者在Ar-Ar测年法的情况下需要一个小型核反应堆。即使是最简单的设备也需要成本:进行U-Pb测年的实验室会连续两年清洗他们使用的瓶子,以消除污染。与其雇佣这样的实验室,对于地质学家来说,识别一个众所周知的菊石、三叶虫、有孔虫或任何其他物种,其年代已经知道,要便宜得多。