如何測定遠古生物年代

4. 科學家如何通過化石推斷古生物的生存年代

首先看化石所處的地層，簡單來說就是埋得越深年代越久遠。然後可以通過碳14放射性同位素檢驗來驗證，生物在生活的時候和外界不斷進行物質交流，碳14占體內全部碳元素的比例是固定的，但死亡之後物質交流停止，碳14的衰變導致含量呈指數下降，通過測定化石中的碳14含量與活著的生物體內的碳14含量作比較就可以知道這是死去多少年的生物。

5. 推斷化石的歷史地質年代用什麼方法

碳14測年，又稱碳—14年代測定法或放射性碳定年法，就是根據碳—14衰變的程度來計算出樣品的大概年代的一種測量方法。這一原理通常用來測定古生物化石的年代。
碳14由於受到宇宙射線中子對碳14原子的作用，不斷地形成於大氣上層。它在空氣中迅速氧化，形成二氧化碳並進入全球碳循環。動植物一生中都從二氧化碳中吸收碳14。當它們死亡後，立即停止與生物圈的碳交換，其碳14含量開始減少，減少的速度由放射性衰變決定。放射性碳定年本質上是一種用來測量剩餘放射能的方法。通過了解樣品中殘留的碳14含量，就可以知道有機物死亡的年齡。但必須指出的是，放射性碳定年結果表明的是有機物死亡的時間，而不是源自該有機物的材料的使用時間。
碳14的衰變需要幾千年，正是大自然的這種神奇，形成了放射性碳定年的基本原理，使碳14分析成為揭示過去的有力工具。在放射性碳定年過程中，首先分析樣品中遺留的碳14。被分析的樣品的碳14比例可以說明自樣品源死亡後流逝的時間。報告的放射性碳定年結果是未校準年BP（迄今），其中BP是指公元1950年。接著進行校準，將BP年轉換為歷年。隨後將該信息與准確的歷史年齡聯系起來。

6. 古生物學家是如何判斷古生物的時間的

14C測年方法

在自然界中碳有兩種穩定同位素12C，13C和放射性同位素14C。14C是由宇宙射線和大氣上層中的氣體原子發生核反應而生成的，這些生成的14C不斷地擴散到整個大氣層、生物圈、沉積物和海洋等交換貯存庫中。由於14C也在不斷衰變，因此在各交換貯存庫中的14C含量將會達到平衡。處於這種交換狀態的含碳物質一旦脫離交換且一直處於封閉狀態，則其中的14C不再得到補充，只會按衰變規律逐漸減少。假定長期以來宇宙射線的強度沒有改變，即14C的產生率不變，則只要測出該含碳物質中14C減少的程度，就可以按照基本的衰變公式推算出考古事件或地質事件的年代。

常規14C測年已有五十餘年的歷史，其原理已為大家所熟知，即通過測量樣品的放射性活度來確定樣品年代，如常用液體閃爍計數器等核物理儀器探測並計數樣品中14C衰變發射出的β粒子。

用加速器質譜方法（AMS）進行14C測年是七十年代末發展起來的一項核分析技術。這項技術將14C離子加速到百萬電子伏特以上的能量，通過各種手段分離干擾粒子後，用重離子探測器直接對14C原子進行計數。和常規14C測年方法相比，AMS具有樣品用量少和測量時間短的優點，特別適合珍貴樣品的測量。常規14C衰變法測年所需樣品含碳量一般為1-5g ，而AMS僅需1-5mg左右，在某些特殊情況下甚至可測量含碳0.1mg以下的樣品。AMS測量現代炭樣品達到1%的精度只需10-20分鍾，常規衰變法需10個小時以上。當然，和常規14C測年方法相比，AMS也有設備耗資大，測量過程復雜的問題。

應該指出的是，以上無論常規法對放射性活度的測量和AMS對14C原子的計數都是相對測量，需要和兩個基準樣品進行比較。一是本底樣，即應該不含任何14C的樣品。由於各種因素如樣品的沾污等，本底樣的14C測量結果並不是絕對為零，在進行其他樣品的測量時要減去這一本底，以確保反映樣品中真實的14C水平。另一個是現代碳標准，其14C含量應相當於處於交換狀態下含碳物質的14C水平。現代碳標準的選取是一個復雜的問題，這里不作討論。北京大學14C實驗室採用的是中國糖碳標准。