作者paleoworld (路遥知罗立)
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标题Re: [请益] 碳14定年法的精度为何呢?
时间Wed Dec 21 00:54:52 2011
1F:推 rbh:第四段(一条一比一的直线那段)不太了解 能不能讲深入一点? 07/24 01:03
2F:推 ccc73123:就是说半衰期和对应的年代并不是直线 而是一条曲线 07/24 22:11
3F:→ ccc73123:因为半衰期是牵涉到指数函数 所以不是固定斜率 07/24 22:13
不好意思今天才看到推文,在这边尝试回应
有讲的不清楚或是有错的地方还请大家多多帮忙指教
这里讲的一比一的线是指说,理论上我们都希望透过定年之後算出来的年代
就可以是"真"的年代,但是碳十四在这件事情上没办法
通常需要作一件事情就是去对校正曲线去找到对应的曲线
校正曲线大概是长这个样子
http://0rz.tw/gUL44
左边Y轴代表的是透过碳十四定年後用半衰期算出来的年代
所以叫radiocarbon age, X轴则是我们真的想知道的年代叫做calender age or cal
大家如果一看就会发现这两条线并不是落在同一条1:1的线上
而且他看起来也不是一个简单的代数,他们的关系会随着时间改变
这条曲线就是碳十四的校正曲线
大家可以想像看看,你怎麽会知道某个东西它的radiocarbon age 会跟cal age不一样
呢?一定是因为有某个东西,你已经知道他的年代了,然後你去定他的碳十四
所以就会得到radiocarobn age vs cal age的关系了
目前大概普遍上有几种做法
1. 树轮:这个是最精确的,你可以看到图上靠近现代密密麻麻的绿色的点大概都是树轮
好处是可以做到一年一年的推算,但是超过两万年以上的树木就很难找到,所以年代
没办法推到很老
2. 湖泊纹泥层:原理同上,高纬度地区冬夏季节湖泊的沈积物性质差异大,所以会有
季节性的纹泥层,一层一层数就可以知道年代,在同时定同层位的碳十四年代
缺点是,万一沈积不连续呢?中间要是有断掉的话,就会有误差,还有
大的湖泊通常也要考虑储藏库年代的变化,而这个差值有可能会随着时间改变
3. 珊瑚:珊瑚的好处在於可以同时定铀钍的绝对年代与碳十四,也可以做到很老
缺点是保存良好的珊瑚非常难找,而且单一珊瑚的年代没办法横跨很长
4. 深海岩心:原理跟湖泊很像,有些地方的海洋会有季节性的缺氧,所以会有很高解
析度的季节性的沈积物(Cariaco basin or Santababra Basin)同理一层一层数
就可以推测cal age, 在定radiocarbon age就可以了,问题也根湖泊很像,沈积不
连续或是储藏库年代变化就很容易有误差
5. 石笋:最新的方法,石笋可以跟珊瑚一样有绝对定年,又是CaCO3的组成
也可以定14C, 主要的问题来自於沈淀石笋的液体来自於洞穴上方的地下水
地下水向下穿透土壤与上方岩层的时候,有没有携带比较老的碳进入石笋中呢?
这个老碳的量会随着时间变化吗?
以上是作校正曲线的方法
回到一个基本的问题:为什麽碳十四年代跟校正曲线年代会不match呢?
问题只有两个,但很难回答,就是input and out put
1. 14C的产量不是恒定的
2. 14C在地球的各系统间循环的速度也不是固定的
1. 14C上文提到,是宇宙射线打到大气层顶的15N形成的
宇宙射线进入地球的量,会随着附近星体的改变,太阳活动的强弱,地球磁场的强弱
而变化,这些随着时间不断变化的改变量都不是很容易可以评估的出来的
2. 14C也会随着生物,海洋对CO2的吸收而改变,所以在冰期间冰期,如果深海的循环
变慢,地表植物与动物的量改变,都会影响到14C再不同系统间的量的改变
这些问题综合出来的结果就是造成了我们还需要校正曲线的原因
而这个校正曲线的工作也不断地在进行中
主要有三个program网路上都可以找到
CALIB (现在应该是6.0版了)
CALPAL
还有Fairbank的实验试做的程式
http://radiocarbon.ldeo.columbia.edu/research/radiocarbon.htm
根据所定年的材料都会有不同,拿东西去定年,跟拿到年代後
都一定还要好好想清楚这个年代代表的意义!
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让我们起来吧!!
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创造我们的世纪!!!!
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