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一、为什么岩石会有年龄?
岩石，并不是本来就有的，它是在过去的某个地质时代中形成的。
通常，我们把岩石生成后距今的实际年数称之为岩石的绝对年龄，地质上通常以Ma/Ga(百万年/十亿年)为单位。
有了绝对年龄，自然就有相对年龄了。相对年龄指的是岩石和地层之间的相对新老关系和它们的时代先后顺序。
二、已知的岩石年龄是如何得到的?
假如，我们说一块岩石年龄是5000万年，那么这个数字通常是通过以下几种方法得到的：
1、古生物及地层对比法。
假设某块岩石取自沉积岩，即是从某一地层中采集到的，而这套地层中又找到了有时代鉴定意义的古生物化石，并且知道这种古生物生活在距今5000万年前后，那么该沉积岩的年龄就可以推定是5000万年左右。
2、同位素定年法。
上面的方法通常适用于自寒武纪(约5.4亿年)之后的沉积岩(寒武纪生物大爆发后才出现大量的个体较大具有时代鉴定意义的生物)，而对于岩浆岩、变质岩及前寒武纪的沉积岩来说，它们是不含古生物化石的，也就无法通过上面的方法来确定年龄了。通常搞地质研究的人会选用同位素定年法来解决这一问题。
通过准确地测定岩石、矿物中放射性同位素母体和子体的含量，就可以根据放射性衰变定律计算出该岩石、矿物的地质年龄。这种年龄测定称做同位素计时或放射性计时。
我们所要做的就是选定一个同位素定年的测定对象。对于岩石来说主要有两种：即岩石中的某种矿物或整个岩石本身。无论选择哪种对象，前提都是该对象的同位素体系到现今位置一直保持封闭，这样计算出的年龄才可以代表该对象的年龄。
针对不同岩石需要选择不同的定年矿物，此外考虑到不同元素半衰期不同，针对不同时代的岩石选择合适的同位素体系能得到更为精确可信的年龄。
同位素定年法有许多不同的分支：K-Ar法、U-Pb法、Pb-Pb法、Ar-Ar法、Rb-Sr法、Sm-Nd法和C14法等。
3、古地磁年代测定法。
在地球发展过程中﹐磁极有过多次“逆转”。如近69万年以来形成的岩石中﹐岩石磁轴的北极基本上都指向现代磁北极方向;在距今243～69万年之间﹐岩石磁轴的北极基本上都指向现代磁南极方向。前者称为正极性时期﹐后者称为逆极性时期。在正极性时期内﹐还有若干短时期出现逆极性﹔在逆极性时期内﹐也有若干短时期出现正极性。此短时期称为该时期内的“事件”或“亚期”。
利用钾-氩法(K-Ar法)﹐标定每一次磁场逆转的绝对年代﹐编制成地磁年代表。将待测定年龄岩石样品的磁性逆转图像﹐与地磁年代表相对比﹐便可以确定待测岩石样品的形成年代。这一方法对测定海底超基性岩形成时代、海相沉积物形成时代和基本上连续沉积的黄土层形成时代﹐效果很好﹐在研究第四纪环境演变中已广泛利用。
当然，除此之外还有很多岩石定年的方法，要想弄明白如何选择这些方法，就要涉及到第三个问题了。
三、三大岩类的年龄测定
我们都知道，岩石分为三大类，分别为：沉积岩、火成岩(或者岩浆岩)和变质岩。每一类岩石的定年方法都有区别。
三大岩的绝对年龄基于火成岩的同位素年龄，而其相对年龄则都基于沉积岩的化石年龄。就是说，沉积岩的年龄得自于化石层序律，而火成岩和变质岩的相对年龄可以通过其与沉积岩的各种关系判断。
下面我们分别来看一下：
1、火成岩
火成岩，其年龄(绝对年龄)实际指的是其所含矿物中放射性同位素封闭的年龄。也就是说，从此时起，矿物内的放射性同位素和其衰变产物与外界再无交流。
用以计算岩石的年龄的公式为：t=ln(1+D/N)/λ
λ为衰变常数;D为子体同位素含量;N为母体同位素含量
对于更常用的U-Pb法来说，需要选择一种在晶体生长时富集U而排斥Pb的矿物，最常用的即锆石。
锆石还有一个优点，极为稳定，封闭温度很高(900度)，这保证了锆石的封闭性好。而U-Pb衰变有两条路径，又自带了对封闭性的检验。这也是为何U-Pb法的数据图和别的方法都不同，是一个个圈而非一条条线。
但是，锆石封闭温度高也导致了一个问题，即锆石在岩浆中也有可能不完全熔化，而是在下一次岩石的形成过程中成为其结晶核。这一过程能重复多次，并形成典型的同心环带。
早期的锆石定年，由于质谱仪的限制，需要将一颗锆石溶于氢氟酸中进行测定，这导致了其测得的是一个平均年龄。现代，随着高分辨离子探针(SIMS)及激光剥蚀等离子体质谱(LA-ICP-MS)方法的应用，科学家们足以区分其每一个环带的年龄。对于火成岩而言，我们大概可以说，其锆石最外层的同位素年龄即岩石生成的绝对年龄。
新方法的引入和技术的进步也大大提高了U-Pb法的精度，现在在二叠纪(距今2.5-3.0亿年)研究中甚至可以达到几万年，关于二叠纪大灭绝的时间，确定到了“The extinctionoccurred between 251.941 ± 0.037 and 251.880 ± 0.031 Mya, an interval of 60 ±48 ka.”这一精度。
这是目前其他方法都远远达不到的。
即使考虑到半衰期对精度的影响，现在在新生代有使用K-Ar/Ar-Ar等方法，人类文明以来有C14法，更久远的时间基本被锆石的U-Pb年龄所垄断。一说年龄，就令人联想到了锆石。
2、变质岩
变质岩，关键仍然是锆石U-Pb年龄。下图是公众舆论中最常见的锆石照片，是澳大利亚采到的地球上历史最悠久的矿物，其年龄是44亿年。
之所以强调是矿物，是因为地球上至今未发现44亿年的岩石保存。这枚锆石是从变质岩中采集的，能很明显能看到同心圈构造，显示了多期的形成过程，但同样明显证据的是其外围的灰色部分，那是石英包裹体。
通过SIMS技术，科学家们获得了其核心最古老的年龄是44亿年。而最年轻的年龄呢?34亿年!毫不意外，这个数据得自于最外层的10~20nm，可以看出，最外层的锆石不但有包裹体，而且晶体形状近于它形，和内部自形的锆石区分明显。
因此，这就被认为这块锆石最后一次升温时间的年龄，换而言之，就是这片变质岩形成的年龄。
一位叫克莱尔-彼得森科学家，他便是用锆石U-Pb法测定了陨石的年龄，以推测太阳系和地球的年龄。
克莱尔-彼得森
为什么不选用地球上的岩石?因为当时的地球被认为是处处岩浆，根本没有稳定的岩石，更别说在今天被发现了。
他测得的年龄是45亿年，而上文最古老的锆石年龄是多少，44亿年!这不但进一步佐证了45亿年年龄的可靠，也说明当时的地球至少冷却到了能形成锆石的温度，环境或许没有前人设想得这么恶劣。
三、沉积岩
总的来说，绝对年龄的王道还是锆石U-Pb年龄。
可是沉积岩哪来的火成岩才有的原生锆石?
还记得沉积岩分类中有一些诡异的分类，如沉火山碎屑岩和火山碎屑沉积岩这些东西吗?
没错，火山爆发时，其组分有可能会被沉积到地层中，这就是对沉积岩来说万分宝贵的绝对年龄资料。
在野外工作时，看到火山灰层(凝灰岩)更是有错杀没放过。前文中提到的精确的二叠纪定年，就是通过火山灰中的锆石得到的。
除了火山灰夹层外，其他沉积岩的绝对年龄理论上可以用原生矿物如海绿石等得到。但这一技术据说还不成熟，虽然有一些数据发表。此外，对碎屑岩可以用碎屑锆石年龄，也就是测量碎屑岩中一部分碎屑的绝对年龄。
这有两个作用，一是判断碎屑岩的物源区，二是碎屑岩的年龄必然不老于最年轻的碎屑年龄，也就是给其年龄掐定了一个上限。
以上说的是绝对年龄，而日常地质工作中更常用的是相对年龄。
现有的国际地质年代也是基于相对年龄而非绝对年龄建立的，这一体系从居维叶、莱尔开始奠基，到现在已经非常成熟，这也是为何国际地质年代表的绝对年龄时常更新，但几乎不影响地质工作者的日常使用。因为我们只需要知道二叠纪大灭绝发生在古生代二叠纪乐平世长兴期与中生代三叠纪早三叠世印度期之间就行了，具体是那一年并不那么重要。
三大岩的绝对年龄基于火成岩的同位素年龄，而其相对年龄则都基于沉积岩的化石年龄。
用最简单的话来说：沉积岩的年龄得自于化石层序律，而火成岩和变质岩的相对年龄可以通过其与沉积岩的各种关系判断(沉积岩占地表的70%以上)。
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