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史前年代的科學鑑定法警醒!1987年 | 4月8日
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鉀-氬時鐘
最廣泛地為人使用的一種方法是鉀-氬時鐘。鉀是比鈾較為普通的元素——商店售賣氯化鉀作為鹽的代用品。鉀所含的大多數是質量39和41的兩種同位素,但質量40的第三種同位素卻具有微弱的放射性。這種鉀衰變的產品之一是氬;氬是一種惰性氣體,在大氣層中約佔百分之一。質量40的鉀的半衰期是14億年,它最宜於用來衡量從數千萬年至數十億年的年代。
與鈾正好相反,鉀在地殼中廣泛存在。它包含在大多數普通岩石——例如火成岩和沉積岩——的多種礦物之中。鉀-氬時鐘運作所需的情況和以上解釋的相同:鉀必須在時鐘開始——即礦物組成——時沒有氬存在。經過的時期必須保持密封,不讓鉀或氬逸出或滲入。
鉀-氬時鐘使用起來有效到什麼程度呢?它有時靈,有時不靈。有時測定的年代與鈾-鉛時鐘所測定的分別很大。通常,它所測定的年代較短,研究者認為是有氬逸出的結果。但在其他岩石上,鉀和鈾所測定的年代十分接近。
鉀-氬時鐘最有新聞價值的一次使用是對阿波羅15號太空船帶回的月球岩石所作的年代鑑定。科學家切出小塊月球岩石,用鉀-氬時鐘測量,鑑定岩石的年齡是33億年。
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史前年代的科學鑑定法警醒!1987年 | 4月8日
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古生物學家試圖鑑定化石的年代
古生物學家試圖仿效地質學家在鑑定只有幾百萬年歷史的岩石年代方面的成功。他們相信有些生物的化石可能也這麼古老。很可惜,鉀-氬時鐘對他們並沒有很大幫助!當然,化石的發現不是在火成岩裡而是在沉積岩裡;對於沉積岩來說,放射測量鑑定法通常都是不可靠的。
試舉一例說明,化石起先埋藏在厚厚的火山灰裡,火山灰後來固化,成為凝灰岩。它其實是沉積岩層,但卻由空氣中固化的火成物質所構成。若是可以鑑定的話,就會有助於探測其中所蘊藏的化石的年代。
在坦桑尼亞的奧杜維爾峽谷曾發現這樣的一個例證;該處像猿動物的化石特別惹人注意,因為發現者聲稱這些化石與人有關。他們首先在化石發現之處測量火山凝灰岩的氬,顯示的年代是175萬年。但後來在另一個合格的實驗室裡測量的結果卻減少了50萬年。最令進化論者失望的是,在化石之上和之下的凝灰岩層探測所得的年代並不是循序漸進的。有時上層所含的氬比下層為多。以地質學而論,這種情形完全不對——上層的積聚較後於下層,因此所含的氬應該較少才對。
研究者的結論是,「先前遺留的氬」破壞了所作的測量。先前形成的氬並非全部都從溶岩中沸騰消去。時鐘沒有調至零度。以前由鉀所生的氬若有千分之一在岩石於火山中溶化時遺留在岩石裡,時鐘在開始時就含有差不多100萬年的固有年代。正如一位專家說:「有些年代鑑定必然是錯誤的;如果其中有些是錯誤的,也許它們盡都錯了。」
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史前年代的科學鑑定法警醒!1987年 | 4月8日
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[第10頁的圖表]
(排版後的式樣,見出版物)
鈾的減少與鉛的增加成正比例
100%
50%
25%
12.5%
半衰期1 2 3
鉛(氬)
(鉀)鈾
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