연대측정법
예전에는 서로 다른 암석이나 지층, 그리고 이에 포함된 화석이 만들어진 순서나 선후관계를 통해 암석의 나이를 간접적으로 알아내는 방법을 썼다. 지금은 암석이나 광물의 방사성 동위원소를 이용하여 다양한 방법에 의해 보다 정확한 연대를 알아낼 수 있다.
방사성 동위원소(Radiogenic isotope)│탄소(C)는 원자번호가 6이지만, 중성자수의 차이로 질량이 12, 13, 14인 것도 있다. 이를 12C, 13C, 14C로 표기한다. 12C와 13C는 상대적으로 안정하나 14C는 불안정하여 중성자 하나가 방사능을 방출, 붕괴하여 양성자로 변하면서 탄소(14C)는 질소(14N)로 변한다. 이와 같이 불안정한 원소를 방사성 동위원소라고 한다.
반감기(Half life)
14C와 같은 원래의 원소를 모원소라고 하고, 방사능 방출로 인해 만들어진 14N을 자원소라고 한다. 방사능 붕괴는 일정한 비율로 일어나며, 모원소의 양이 반으로 줄어드는데 걸리는 시간을 ‘반감기’라고 한다. 암석의 나이, 즉 절대연령은 방사성 동위원소의 반감기, 남아있는 모원소의 양, 새로 생긴 자원소의 양의 비를 통해 알 수 있게 되는 것이다.
| 측정방법 | 붕괴식 | 반감기 | 측정연대범위 |
|---|---|---|---|
| 방사선탄소법 | 14C → 14N | 5,730년 | 100년~40,000년 |
| 루비듐-스트론튬법 | 87Rb → 87Sr | 490억년 | 0.1억년~46억년 |
| 우라늄-납법 | 238U → 206Pb 235U → 207Pb |
45억년 7억년 |
0.1억년~46억년 |
| 토륨-납법 | 232Th → 208Pb | 141억년 | 0.1억년~46억년 |
| 포타슘-아르곤법 | 40K → 40Ar | 13억년 | 100,000년~46억년 |
암석의 나이(Age of the rock)│암석의 나이를 결정할 수 있는 연대측정방법에는 방사성탄소법 이외에도 루비듐-스트론튬법, 우라늄-납법, 토륨-납법, 포타슘-아르곤법등 다양한 방법이 있다. 암석과 광물의 나이는 암석을 분말로 만들거나 암석에 들어 있는 다양한 광물의 방사성 동위원소를 이용하여 결정한다.
화강암 내 스핀
화강암 내 흑운모
각섬암 내 각섬석
편마암 내 백운모
분리된 모나자이트
