Die gewöhnlichen Felsen, die unseren täglichen Blickwinkel durchfluten, wie kann das Alter dieser Felsen enthüllt werden? Lange Zeit konnten Geologen nur die relativ alte Beziehung zwischen verschiedenen Gesteinen feststellen, ohne ihr genaues Alter zu ermitteln - eine Methode, die als relative geologische Chronologie bezeichnet wurde. Die relative geologische Chronologie stützt sich hauptsächlich auf Forschungsmethoden wie Strata, Gestein, Paläontologie und Paläomagnetismus. Entsprechend der geographischen Sequenz, Sedimentstruktur und anderen Merkmalen zu unterscheiden, welche Gesteinsformationen früher gebildet sind, welche später gebildet sind; in verschiedenen geographischen Schichten sind die erhaltenen biologischen Fossilien verschieden, entsprechend der Evolution der biologischen Reihenfolge können die geographischen Ablagerungen unterscheiden werden; in der gleichen Zeit haben die Organismen der Welt Ähnlichkeit, so dass sie die globale geographische Schicht vergleichen können; Einige Gesteinsformationen mit speziellen Gesteins - oder Mineralien können als Zeichen für die Bestimmung des relativen geologischen Alters dienen, wie z. B. der streifenförmige Magnet-Quarzstein, der vor nur 1,8 Milliarden Jahren und zwischen 800 und 700 Millionen Jahren gebildet wurde; die Reihenfolge der Veränderungen des Erdmagnetfeldes kann auch für die Bestimmung des relativen geologischen Alters verwendet werden.
Die relative geologische Chronologie kann nicht das genaue Alter eines Gesteins ermitteln und hat daher Grenzen, die nicht zu übersehen sind. Darüber hinaus richtet sich die Methode der Strata und Biofossilien hauptsächlich auf Sedimentgestein, aber die anderen zwei Arten von Gestein - ignen Gestein und metamorphen Gestein - werden meistens nicht in Form von Strata erzeugt, und es ist viel schwieriger, ihre relative Neuheit zu bestimmen. Bis zum Anfang des 20. Jahrhunderts, als die relative geologische Chronologie zu einem solchen Engpass kam, brachte der Durchbruch in der Physik eine neue Dämmerung für die Geologie - die absolute geologische Chronologie wurde geboren. Die absolute geologische Chronologie ist im Wesentlichen die Radioisotopenchronologie. Isotope beziehen sich auf die gleiche Anzahl von Protonen und unterschiedliche Anzahl von Neutronen im Kern desselben Elements, sie besetzen gemeinsam einen Platz im Periodensystem der Elemente. Einige Isotope sind instabil und in der Lage, verschiedene Strahlen spontan abzusetzen, die als radioaktive Isotope bezeichnet werden. Während sie verschiedene Strahlen ausstrahlen, zerfallen diese Isotope zu anderen Isotopen, zum Beispiel Kalium zu Argon. Alle radioaktiven Isotope folgen einem Gesetz: Die Rate, mit der sich ein radioaktives Isotop vor dem Zerfall in ein neues Isotop umwandelt, ist nur proportional zu der ursprünglichen Anzahl von Atomen; mehr intuitiv, die Zeit (Halbwertszeit), die es braucht, um einen Atomkern eines radioaktiven Elements zu zerfallen, unabhängig davon, wie viele Atome es gibt, solange es nur die Hälfte der Menge verbleibt, ist konstant.
Gesteine und Mineralien enthalten chemische Elemente gibt es Spuren von radioaktiven Isotopen, wenn der Gehalt eines bestimmten radioaktiven Isotopes in der Probe und sein Zerfall erzeugt neue Isotope bekannt ist, basierend auf ihrem Verhältnis und der bekannten Halbwertszeit, entspricht der Zeit, die "Isotopenuhr" zeigt, so dass genau berechnen kann, das Alter der Gesteinsbildung. Das Prinzip scheint einfach zu sein, aber es gibt eine grundlegende Voraussetzung, die gewährleistet ist - während der langen geologischen Geschichte verändert sich das Isotop in Gesteinen und Mineralien nur durch natürliche Zerfall, ohne dass irgendetwas verloren geht oder hinzugefügt wird. Mit anderen Worten, Geologen müssen eine sehr gut verschlossene „Kiste" im Felsen finden, um sicherzustellen, dass die radioaktiven Isotope im Inneren über lange historische Zeiten von außen unbeeinflusst sind. Nach jahrelanger Experimentalforschung haben Wissenschaftler einige gute Mineralien gefunden, die in der Lage sind, radioaktive Isotopen-Informationen in Gesteinen zu speichern, und es gibt große Mengen in Magmat und Metamorphen in verschiedenen Perioden, wie Zirkon, Solit, Biomite und so weiter.
Gegenwärtig sind die Isotopenzerfallssysteme, die Geologen häufig zur Bestimmung des Alters von Gesteinen verwenden, Uran-Thorim - Blei, Samarium-Neodym, Rubidium-Strontium, Kalium-Argon und Kohlenstoff - 14. Die Zeitkonstanten für den Zerfall verschiedener radioaktiver Isotope sind lang und kurz, zum Beispiel die lange Halbwertszeit des Uran-Thorie - Zerfallssystems, die für die Bestimmung von alten Gesteinen geeignet ist, die Hunderte von Millionen von Jahren alt sind; Kohlenstoff - 14 hat eine Halbwertszeit von nur mehr als 5000 Jahren und wird verwendet, um das Alter von jüngeren Gesteinen zu bestimmen. Daher können Wissenschaftler die richtigen Mineralien wählen und eine Vielzahl von Gesteinen mit einem vernünftigen Isotopenzerfallssystem Alter bestimmen.