为什么科学家能知道岩石的年龄？
我们生活的地球已经有近46亿年的历史啦，我们是如何确定地球的年龄的呢？
图注：地球有着漫长的历史，图片来自网络
科学家发现岩石中的发射性同位素会以恒定不变的速率衰变为非放射性的子体同位素，这个衰变过程中放射性同位素的原子核半数发生衰变所需要的时间就是半衰期，半衰期就可以用来测年。举个例子，假如一种放射性元素的半衰期为一小时，那么一个小时之后其原子核还剩下原来的二分之一，两个小时候为四分之一，以此类推，就可以根据半衰期的长度测定岩石形成时的时间啦。
利用放射性同位素测定法，科学家能够获得岩石的绝对年龄值，但是这要求选取的岩石样本不得出现后期的热变质作用等影响。利用岩石中放射性同位素测定年代的方法就是放射性年代测定法（Radioactive geochronologicdating method）。
目前常用的同位素年龄测定法包括有铀—钍—铅法、铷锶法以及钾氩法，使用同位素年龄测定法能够确定岩石的年龄，目前科学家已经测定出的最古老的岩石来自加拿大的Acasta Gneiss，已经有42亿年的历史啦。
图注：加拿大的Acasta Gneiss，图片来自网络
图注：我们计算年龄最古老的岩石达到了42.8亿岁，图片来自网络
宇宙中最古老的石头是哪一种岩石？为何？
我们没法知道宇宙中最古老的石头是哪一种岩石，但我们知道地球上最古老的石头是哪一种。
地球大约由46亿年前由环绕太阳的气体和尘埃形成。我们很难获得地球婴儿期留下的“胎皮”，因为大部分这种（岩石）物质已经被后续塑造我们地球表面的板块构造多次循环送到地球内部“再生”了。所以寻找地球上残余的没有被“循环再生”的“太初”岩石非常困难。
此外，一些来自天外的石头也成为地球上可以被发现的最古老的石头的候选者。
科学家们的新发现不断地刷新着地球上发现的最古老的石头（不一定来自地球）的记录，但最有戏剧性的事实是地球最古老的石头居然是在月球上发现的！这真是让地球人汗颜那~O(∩_∩)O~
下面就复盘一下这些重大发现吧：
伊苏阿绿岩带年龄： 37–38亿岁
所在地：格陵兰
岩石类型：斜长石、镁铁质岩石、准沉积岩、带状铁层、花岗岩和花岗闪长岩
伊苏阿绿岩带是地球上最古老的岩层之一，年龄介于37至38亿年之间。自发现以来，此绿岩带已被彻底研究，因为它拥有最古老，保存最完好的古代板块构造序列之一。最近的研究在其中发现了锥形基质的化石残骸，这是沉积在浅海或湖泊底部的微生物群落周围堆积的沉积物和碳酸盐的层叠物。
在当时（2016年），该发现被认为是地球上发现的最古老的生物体化石。然而，2017年发表的另一项最新研究宣布，在努夫亚吉图克(Nuvvuagittuq)绿岩带发现了微生物化石，该岩带比伊苏阿绿岩带早了近五亿年。
阿卡斯塔片麻岩年龄： 35.8 – 40.31亿年
地点：加拿大西北地区岩石
类型：斜长石片麻岩，主要由石英和长石组成
在发现努夫亚吉图克绿岩带之前，阿卡斯塔片麻岩是地球上发现的最古老的岩层，其最古老的部分可以追溯到约40.31亿年。但是，由于围绕用于确定努夫亚吉图克岩石年龄的方法有诸多争论，许多人仍然认为阿卡斯塔片麻岩是迄今为止发现的最古老的完整地壳岩石。其岩石标本是珍妮特·金（Janet King）博士于1989年首次发现的。由于年代久远，阿卡斯塔片麻岩在地球历史上最早的冥古宙时期形成，仅仅比地球本身年轻了大约五亿岁。
艾伦山84001年龄： 40.91亿年
位置：来自火星，发现于南极州艾伦希尔斯
岩石类型：由邻苯二茂铁、铬铁矿、蒙砂铁矿和富铁碳酸盐组成
艾伦山（Alan Hills）84001（通常缩写为ALH84001）是1984年在南极洲发现的陨石，据信它来自火星。该陨石在1996年曾引起了国际社会的广泛关注，因为一群来自美国航空航天局约翰逊航天中心在休斯敦的研究中宣布，他们在此火星陨石中发现了可能的生命迹象。
研究人员提出其主张的最有力证据是微观磁铁矿晶体的存在，他们说这些晶体类似于地球上微生物产生的晶体。但是，大多数科学界都拒绝了他们的猜测。尽管存在争议，研究人员的论文的确影响了天体生物学这一新的跨学科领域的发展。
创世岩石年龄： 4.1±1亿年
位置：月球（被带到了地球）
岩石类型：钙长石
创世纪岩石是在阿波罗15号飞行任务中由宇航员James Irwin和David Scott在Spur陨石坑收集的月球岩石样品。该岩石得名于它最初被认为是月球的原始地壳的一部分，但最近的分析将它的年龄鉴定为约41亿年左右，这比月球本身“略微”年轻了一些。
2013年，在线发表在《自然地球科学》杂志上的一篇论文表明，创世岩石和其他月球钙长岩都有大量的水迹。这项新的研究表明，月球形成时是潮湿的，这与占主导地位的月球形成理论相矛盾，而该主导理论认为，月球是由地球与另一个行星之间巨大撞击时产生的碎片形成的。
努夫亚吉图克绿岩带年龄： 42.8亿年
地点：加拿大魁北克哈德逊湾
岩石类型： 伪角闪岩
2001年，地质学家在魁北克北部哈德逊湾沿岸发现了地球上最古老的岩石，即努夫亚吉图克绿岩带。地质学家将这些火山岩沉积物最古老的部分的形成时间确定为约42.8亿年前，并称其为“伪闪岩”。
自从发现这些岩带以来，其年龄一直存在争议，因为不同的研究给出了不同的年龄，介于37亿至43.7亿年之间。2017年3月发布的一份报告提供了证据，表明在努夫亚吉图克岩石中发现了微生物化石，这将是地球上迄今发现的最古老的生命痕迹。
杰克山锆晶年龄： 43.75亿年±600万年
地点：澳大利亚杰克希尔斯
岩石类型：锆石
杰克山锆晶被认为是地球上发现的最古老的地质材料，其历史可追溯至约43.75亿年前上下600万年。这些锆晶碎片在技术上并不能被称为岩石，但这里也值得一提。
在分析了来自澳大利亚杰克山的系列锆石晶体中的单个铅原子之后，科学家于2014年2月在《自然地球科学》杂志上发表了他们的发现。锆石中的微量元素表明它们来自富含水的类花岗岩岩石，如花岗闪长石或方钠石。根据研究人员的说法，这些信息表明“最早的地球更像我们今天所知道的地球”，而这与早期的理论相反，早期的理论认为地球最初是荒凉的。
月球样品67215年龄： 44.6亿年
位置：来自月球
岩石类型：钙长石
目前世界上最古老的岩石不是来自地球，而是来自月球的岩石样本，是在阿波罗16号任务中采集的。该岩石仅被称为“月球样品67215”，是一种钙长石，据信大约有44.6亿年的历史。对此岩石的分析表明，它来自月球地壳中的一个相对较浅的深度，这为最初的月球地壳的形成提供了一些线索，同时也提供了对地球形成的相关信息。
研究人员认为，此岩石的年龄表明，月球钙长石是在月球早期形成的，最有可能是由岩浆海洋中的结晶形成的。
但尴尬的是，最古老的地球岩石是在月球上发现的……2019年初发表在《地球与行星科学快报》上的一项研究表明，阿波罗14号宇航员在1971年采集的一块月球岩石包含了地球古代地壳的碎片，其历史可以追溯到40.11亿年前。
此碎片可能是在古代月球深处一个富含水的奇特岩浆袋中形成的。但是研究者认为，此岩石更可能是在地球的地壳内形成的，并被轰击早期地球的众多流星之一撞击抛到了月球上！
如果是这样，那么这块碎片就是有史以来发现的最古老的地球岩石之一。之前地球上发现的最古老的矿物来自澳大利亚的杰克山，年龄高达44亿岁。但是其年龄一直是有争议的，即使这些矿物真的有那么老，但它们也仅仅是很久以前崩解的岩石上残留的碎片。相比之下，阿波罗14号上保存的片段更为完整。（努夫亚吉图克绿岩带的年龄也有争议。）
从技术上讲，在月球上发现的这块“碎片”是一块'岩石'，而杰克山[锆晶]是独立的无关联的晶体。这一发现丰富了阿波罗任务数十年的科学遗产，并进一步巩固了月球作为太阳系“首席档案管理员”的地位。由于月球是如此古老，无空气且在地质上不活跃，因此它的表面记录了早期太阳系撞击的历史，很可能也包括从其他世界飞来的撞击碎片。人们认为，月球表面上约有0.5％的碎片最初形成于地球，而其他一些岩石行星（如金星或火星）也可能会抛洒一些“垃圾”到月球上。
但是，如果阿波罗14号岩石被证实具有地球起源，那它将是从月球采出的第一块此类岩石。
1971年2月6日，由阿波罗14号宇航员艾伦·谢泼德（Alan Shepard）采集的岩石，这块岩石被怀疑带有来自地球的岩石碎片，被正式编号为14321，是阿波罗从月球带回的最大岩石之一。这块篮球大小的石头重约20磅。这是一种被称为角砾岩的岩石，是由许多不同的较老的岩石碎片拼凑而成的石质团。研究团队对岩石进行了重新采样，并重点研究了其内部称为锆晶的矿物。
锆石是一种极其坚固的硅酸盐矿物。因此，如果要寻找最古老的地质过程的遗迹，则锆石是一种非常好的矿物。当研究小组分析了这些锆石和周围的石英时，他们发现奇特的团块只可能形成于月球上非常奇特的环境之下，而另一方面，锆石应该形成于比月球更冷、富含氧气的岩浆中。
研究人员很快就意识到，如果这些岩石碎片是在地球上形成的，那么就不显得那么奇特了。岩浆在地球可以表面以下约12英里处经历适当的温度、压力和氧气水平从而形成那样的锆石，而月球不具备这样的条件。
总结宇宙太大，我们没法知道宇宙中最古老的石头是什么样的。但我们迄今发现的宇宙中最古老的石头的档案全都列在上面了。不知是否解答了您的疑问？
