在6600萬年前的白堊紀末期,地球上一度十分興旺的恐龍家族突然絕跡。對於這個問題多年來各種學說一直爭論不休,其中一個爭論的焦點是一位科學家所提出的假設。他認為,火星和木星軌道之間有個直徑為10公裏的小行星正好撞在地球上,產生了巨大的塵埃雲,擋住了陽光好幾個月。從而造成全球溫度降低、植物死亡的全球性災難,繼而引起生物的大範圍滅絕。而其他人則認為,生物毀滅是遵循進化論的規律而逐漸形成的;或由於很強的火山噴發,火山塵埃造成“溫室效應”,既擋住了陽光,又使巨大的熱量散發不出去,繼而引起植物和動物的大量死亡。
激光儀器用於化學分析,可能有助於揭開地質學的這個奧秘。因為這位科學家是從白堊紀末期所形成的岩石中,含有異常高濃度的銥(lr)元素這一現象而形成他們的理論的。該元素地球上甚少,但在小行星上卻很豐富。丹佛地質調查公司的研究人員,利用激光燒蝕和感生耦合等離子體質譜術,以獲得最詳盡的岩石化學資料。
他們利用脈衝摻釹釔鋁石榴石激光器,燒蝕地質樣品表麵的材料。激光凹坑通常直徑為100~300微米,深達500微米。凹坑所產生的物質被氬氣流收集,並帶進感生耦合氬等離子體中,在此發生電離。然後,離子再進入四極質譜儀,並按質量歸類和計數,由此給出不同元素的濃度。激光法不僅具有速度快和包含眾多元素的優點,而且隻需製備微量的樣品,幾乎不消耗材料,並可精確地按層、次取樣,這對地質考古來說是極為重要的。因為層次相差幾個毫米,就可能引起數千年的誤差。
丹佛公司用激光係統研究了佛羅裏達國際大學和費城WGYY電視公司從海地收集的白堊紀末期的岩石。他們從有絕滅標記的邊界層和認為是碰撞岩屑的小玻璃球兩種樣品中測量了51種微量元素的濃度。該係統對銥之類的鉑族元素的探測靈敏度為5ppb,因此可以比較精確地測量樣品中的銥含量。