大家好，怎样可以知道化石的年龄相信很多的网友都不是很明白，包括怎么测算化石年龄也是一样，不过没有关系，接下来就来为大家分享关于怎样可以知道化石的年龄和怎么测算化石年龄的一些知识点，大家可以关注收藏，免得下次来找不到哦，下面我们开始吧！

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碳十四测年方法

14C测年方法的基本原理

在自然界中碳有两种稳定同位素12C，13C和放射性同位素14C。14C是由宇宙射线和大气上层中的气体原子发生核反应而生成的，这些生成的14C不断地扩散到整个大气层、生物圈、沉积物和海洋等交换贮存库中。由于14C也在不断衰变，因此在各交换贮存库中的14C含量将会达到平衡。处于这种交换状态的含碳物质一旦脱离交换且一直处于封闭状态，则其中的14C不再得到补充，只会按衰变规律逐渐减少。假定长期以来宇宙射线的强度没有改变，即14C的产生率不变，则只要测出该含碳物质中14C减少的程度，就可以按照基本的衰变公式推算出考古事件或地质事件的年代。

常规14C测年已有五十余年的历史，其原理已为大家所熟知，即通过测量样品的放射性活度来确定样品年代，如常用液体闪烁计数器等核物理仪器探测并计数样品中14C衰变发射出的β粒子。

用加速器质谱方法（AMS）进行14C测年是七十年代末发展起来的一项核分析技术。这项技术将14C离子加速到百万电子伏特以上的能量，通过各种手段分离干扰粒子后，用重离子探测器直接对14C原子进行计数。和常规14C测年方法相比，AMS具有样品用量少和测量时间短的优点，特别适合珍贵样品的测量。常规14C衰变法测年所需样品含碳量一般为1-5g，而AMS仅需1-5mg左右，在某些特殊情况下甚至可测量含碳0.1mg以下的样品。AMS测量现代炭样品达到1%的精度只需10-20分钟，常规衰变法需10个小时以上。当然，和常规14C测年方法相比，AMS也有设备耗资大，测量过程复杂的问题。

应该指出的是，以上无论常规法对放射性活度的测量和AMS对14C原子的计数都是相对测量，需要和两个基准样品进行比较。一是本底样，即应该不含任何14C的样品。由于各种因素如样品的沾污等，本底样的14C测量结果并不是绝对为零，在进行其他样品的测量时要减去这一本底，以确保反映样品中真实的14C水平。另一个是现代碳标准，其14C含量应相当于处于交换状态下含碳物质的14C水平。现代碳标准的选取是一个复杂的问题，这里不作讨论。北京大学14C实验室采用的是中国糖碳标准。

岩石或化石生成后距今的实际年数，主要是通过测定放射性元素的衰变量而计算出来的。放射性元素以自己恒定的速度进行衰变，不受外界温度和压力的影响。在一定时间内，放射性元素蜕变的份量和生成的元素具有一的比例。例如，1克238铀经45亿年就有一半衰变了，只剩下0.5克铀，同时产生0.433克206铅。也就是说，238铀的半衰是45亿年。因此，如果测定含铀的化石中剩下的238铀和206铅的含量的比，就可以计算出该化石的绝对年龄。目前，常用放射性碳（14C）来测定化石的年龄，因为化石中往往含有碳。

运用放射性碳之所以能测定化石年龄，是因为大气受到来自外层空间的宇宙射线的冲击，会产生中子。这些中子和大气里的氮原子作用，会生成14C。14C与氧结合生成二氧化碳，二氧化碳又被生物同化，转变成生物体内的成分。这种14C又要陆续衰变成普通的氮原子。生活期间的生物体内，14C的含量一般只能保持不变的，但是，一旦死亡，和外界的物质交换停止了，就只会按照衰变规律减少。14C的半衰期是5700年。因此，根据含碳化石标本里14C的减少程度，就可以计算出该生物死亡的年代。

近年来，除应用放射性元素外，还应用古地磁法来测定化石年龄。

氨基酸——化石年龄的新测法

本刊曾经两次介绍过「年龄的故事」（注一），对地球及地球上各种古物的年龄之推算原理、算法等都详尽的讨论过。惟其所介绍的方法都是用纯物理化学的同位素法，如利用C14及H3之蜕变来测定等。现在发现尚有一种生物化学的方法，亦可以作为考证古物化石年龄的参考。

化学物质的原子互相结合时，因为排列的位置不同，可以产生不同的立体异构物。生物的基本构成单元如醣类。氨基酸与核酸，就不乏这种立体异构物。我们首先来看看氨基酸的构造：它是由碳、氢、氧及氮等所构成，其通式为，由此式我们知道，和碳素结合的原子或者分子都不相同，故可以有不同的立体异构物。为了简化起见，生化学家曾以甘油醛为标准先定出两种基本系列的氨基酸，即和右甘油醛（D－Glyceraldehyde）相像的为右系氨基酸，和左甘油醛（L－Glyceraldehyde）相像的为左系氨基酸。这裏所谓的左系或右系乃是理论的构造式，和氨基酸实际上右旋抑或左旋根本无关。但妙就妙在自从这种标准定了以后，在生物体内所发现的氨基酸多是左系的，而右系的却非常之少，就动物来说，几乎是等於零的。不过用人工合成的氨基酸溶液，因其机率均等，通常造成左右两种构造物浓度相等的溶液。这种氨基酸通常称为左右氨基酸或消旋物（Racemate）。生物体内的氨基酸成分经碱性加热反应时，便会立刻由纯左系的变成左右混合之消旋物。用酸水分解时，因为化石内的消旋反应为温度与时间的函数，所以其消旋反应在通常的情形下也就来的要比较慢一些了。假定地球上的温度变异不大，只要把化石中氨基酸的左、右异构物之比值（D／L）测量一下，即可推算化石的年龄，如果用化石的碳同位素C14法测定了年龄后，也可以由D／L比值来推算化石所经历的温度变化情形。目前，在考古上用得最多的是天门冬氨酸（aspartic acid），它在构成动物廿种蛋白质成分的氨酸中，是消旋反应最快的一种，在常温20℃时，它在头骨之collagen中的半衰期约为两万年，而以左异白氨酸（L-isoleucine）为最慢，半衰期往往长达十万年之久。氨基丙酸（alanine）和麦氨酸（glutamic acid）等位於此二者之间。如果要和C14比较时，它们的半衰期都比C14的五千二百年长的多，故对於比较古老的化石年龄计算，很有用。

现在我们就来谈分析的方法，如所周知，效果最好而又十分方便的仪器便是自动氨基酸分析仪（automatic amino-acid analyzor）。特别在考古工作上，因为像左异白氨酸和它的立体异构物右异白氨酸（D-allo-isoleucine）可以直接由自动氨基酸分析仪分开。所以实际的操作步骤，只要用盐酸水解化石，然后再以液体层析法（Liquid chromatography）将异白氨酸纯化，打入自动分析仪即可。其他种类的氨基酸的立体异构物，不能直接分析，必须先合成一种立体异构物的衍生物（diastereomeric derivative），然后才能用自动氨基酸分析仪分开。现在就以天门冬氨酸为例：可

以直接注入自动氨基酸分析仪分析。例如化学合成的天门冬氨酸（DL-form）、在现代骨骼中的抽取物及由埃及出土的古物UCLA 1695（注三），便可用这种方法分析（如图）。如以碳C14法测定UCLA1695测得其年龄应为17550±1000年，若用D／L法，（D／L＝0.316）便可测得其年龄应在15000年左右，这两种方法的差异竟有一两千年之多，症结是因后者假定地球表面温度变异不大，事实上古代的温度可能较低。

由此可知，这方法可以配合同位素法共同测量古物的年龄，其优点在於所用的样品为数不多，只要5到10克的化石就可以分析了，分析氨基酸立体异构物自然尚有其他方法，如巴斯德（L.Pasteur）早就用微生物来区别其左右异构物了，现在更有很多人用（enzyme）来分析，只是这些方法，处理起来较为繁复罢了。

注一：科学月刊四卷九期及四卷十二期（六十二年）。

注二：可自Cyclo Chemical Co.获得。

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