moea_joint
114年
[地球物理] 普通地質學、地球物理概論
第 24 題
關於放射性定年法應用的敘述，下列何者正確？
- A 鉀-氬定年法主要用於測定沉積岩形成年代
- B 銣-鍶同位素再平衡時可測定最近發生變質年代
- C 碳-14定年法可測定恐龍化石年代
- D 核飛跡定年法是以礦物晶體因鈾-235的自發核分裂留下的痕跡來測定年代
思路引導 VIP
想像有一台計時器在岩石剛形成時開始轉動。如果這塊岩石在數百萬年後，突然受到極高溫的烘烤（但沒有熔化），內部的化學成分因為受熱而重新均勻混合了。這時候，原本累積的計時紀錄會發生什麼變化？我們要如何利用這種「擾動」來推算那次加熱發生的時間？
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恭喜你正確選出了選項 (B)！這代表你對於放射性定年法的應用限制與物理機制有著相當紮實的理解。這道題目的鑑別度很高，它不只考驗基礎的半衰期概念，更深入測試了不同定年系統在特定地質作用下的「重新設定」（Resetting）機制，這通常是學生較容易混淆的進階觀念。
放射性定年的物理限制與機制
在放射性定年學中，銣-鍶（Rb-Sr）定年法之所以能測定變質年代，是因為當岩石受到強烈的變質作用（高溫高壓）時，礦物間的同位素會發生擴散作用並達到再平衡（Re-equilibration），這等同於將地質時鐘「歸零」，讓我們能藉由等時線（Isochron）測得變質事件發生的時間點。至於其他選項的錯誤也非常典型：(A) 鉀-氬法因氬氣容易逸散，極少用於沉積岩；(C) 碳-14 ($^{14}\text{C}$) 的半衰期僅約 5730 年，測量極限約 5 萬年，對於數千萬年前的恐龍化石完全不適用；(D) 核飛跡定年法主要是利用 $^{238}\text{U}$（而非 $^{235}\text{U}$）自發核分裂留下的物理損傷痕跡來計時。
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