歷史地質/化石與絕對年代測定

在本文中,我們將討論如何將化石用於絕對年代測定目的。
我們已經討論了地質柱的構建。如果我們的地層學方法表明化石A總是沉積在化石B之下,只要我們能夠比較它們的沉積日期,那麼我們可以得出結論,物種A比物種B古老。我們可以將相同型別的推理應用於化石和可測年岩石的地層關係。
例如,假設使用地層學方法,我們可以證明一個特定的化石總是比1400萬年或更年輕的岩石古老,並且總是比1600萬年或更老的岩石年輕,只要我們可以進行比較。
現在,科學的一個基本原則——可以說是科學的唯一基本原則——是,只要我們能夠對其進行測試,一個規則每次都起作用,就必須被認為是正確的,除非我們找到反例。所以在這種情況下,我們必須得出結論,這個化石物種在任何地方都有1400萬年到1600萬年之間,即使在那些沒有可測年岩石可以比較的情況下也是如此。
但這意味著我們現在可以使用化石物種來測定發現它的沉積岩的年代;我們可以說,在與該物種相同的地層中發現的那些化石一定有相同的年齡;根據地層學,比它古老的物種一定超過1600萬年;而根據地層學,比它年輕的物種一定不到1400萬年。
因此,我們可以使用可測年岩石對化石物種進行年代測定;然後我們可以使用化石物種對其他原本難以測年的岩石進行年代測定。
我們所描述的那些被稱為"標準化石"的化石特別適合於此目的,因為它們具有廣泛的地理分佈,但只存在於一小段的時間內。
使用化石進行這種年代測定方法主要有三個優勢。
首先,我們可能想要對一個遠離我們可以用放射性測年法測年的任何岩石的地層進行年代測定。在這種情況下,使用化石絕對是最有效的方法。
其次,它比任何更技術性的方法都要快得多。為什麼要將一塊岩石送到實驗室並等待回覆,而你只需要看一眼它所包含的化石,然後說:“啊,沒錯,早奧陶世”?
第三,同樣地,它也便宜得多。放射性測年法需要專門的裝置:雷射器、光譜儀,或者在Ar-Ar測年法的情況下需要一個小型核反應堆。即使是最簡單的裝置也需要成本:進行U-Pb測年的實驗室會連續兩年清洗他們使用的瓶子,以消除汙染。與其僱傭這樣的實驗室,對於地質學家來說,識別一個眾所周知的菊石、三葉蟲、有孔蟲或任何其他物種,其年代已經知道,要便宜得多。