不久前的一天，我爸拿着一块在河滩上捡到的卵石问我，你帮我看看这个石头是什么年代的哇？虽然我刚拿到地质学博士学位，但是面对这个棘手的问题，仍然是一脸懵逼。没出处没背景的，我哪知道这玩意是什么年代的。那么，问题来了，如何才能知道岩石的年龄呢？下面来慢慢解释。

岩石的年龄分为两种，一种叫相对年龄，一种叫绝对年龄。相对年龄就是侏罗纪，白垩纪等按时代来划分的年龄。绝对年龄就是 2.01 亿年，1.45 亿年等按时刻来划分的年龄。在 1907 年以前，自然科学家还无法测出岩石的绝对年龄，只能观察岩石的新老进行对比。这就像古时候人们无法测量山峰的绝对高度，但是爬到山头上一看还是能知道哪个高哪个矮。最容易对比的岩石是沉积岩，因为年轻的沉积岩总是站在年老的沉积岩肩膀上面。这样我们就可以建立起地层与地层之间的相互关系，称之为地层柱。俗称“家谱”。但是，由于地壳活动或者气候变化等原因，常常有段时间没有沉积物，地层就缺失掉了。俗称“家谱”失传了。比如下图：

图片来源：http://baike.yooso.com.cn/show/290987.html

根据岩石的物质组成，构造，层理，粒度，以及古生物化石等特征，我们可以知道甲地含有三叶虫化石的地层与乙地含有三叶虫化石的地层，是同一个时代形成的。因为，“字辈”相同的人肯定辈分相同嘛，比如徐熙媛和徐熙娣。通过更仔细的对比，我们把三个地点综合起来，就可以得到完整的地层记录，也就是最右侧的地层综合柱状图。虽然甲地缺失了第 2 层，以及第 4 层之上的岩石。乙地缺失了第 5 层之上的岩石。丙地看不到最下面的第 1 层和第 2 层的岩石。但是三个地点综合之后的地层是完整的。“家谱”重建完毕。

光有“家谱”是不够的，还要融入“族谱”，成为世界大家庭的一员。有了地层的相互关系，就可以利用古生物来断代。因为岩石的物质组成，构造，层理，粒度，向远处延伸时会渐渐变化，但是古生物是基本一致的。简要的原理如下：

图片来源：https://market.cloud.edu.tw/content/senior/earth/tp_ml/dino/environ.htm

在碰到一个未知地层的时候，首先要做的是找古生物化石，如果找到某一类化石组合，就可以确定此地层的年代。比如以上图为例，发现有三叶虫，笔石，甲胄鱼的组合，那么地层就应该是志留系（注：时代称为纪，地层称为系）。因为只有志留系同时出现了笔石和甲胄鱼两种古生物。这样，志留系之上就应该是泥盆系，之下就应该是奥陶系。好，至此，成功将家谱融入族谱。下面就是为“家谱”树碑立传了。

对于一个区域内的岩石，通常会选择一个比较完整，岩性界线清楚的地点来建立标准地层剖面。这个标准地层柱就是一把尺子，甚至可以只看岩石特征（不看古生物）就可以知道该区域内任意一个岩层的年代。造出这样的尺子是一件非常耗费人力物力的事情，章鸿钊、丁文江和翁文灏等中国地质学开山鼻祖就是在一片空白之上建立起了中国各区域的地层柱，并出版了《中国古生物志》。

前人栽树，后人乘凉。现在的地质工作者几乎不需要在空白区再建立新的地层柱了。通常只需要用已知的地层柱来对比该区域内的地层。目前地质学专业的野外实习也是如此，不要求学生自己做开创性的工作，只需要熟悉地层柱，并加以应用。非常有意思的是，学生们经常会问，为什么这个地层就是志留系啊，是怎么知道的啊？简要回答，就是建立地层相互关系，利用古生物化石，与西方地质学家命名的地层年代相对比，最终得到地层的相对年龄。

随着放射性同位素测年技术的发展，岩石的绝对年龄也慢慢浮出水面。这项技术利用放射性同位素随时间衰变的原理，以母元素和子元素的比值来计算衰变是什么时候开始的。简单点说，就是：我只要看看你车子的油箱里还剩多少油，就能知道你从加油站出来开了多少公里。但是呢，这就要求岩石得进加油站补足母元素对吧。这就意味着岩石里的矿物要融化成液态或者半固态，然而只有岩浆岩和部分变质岩可以符合这个要求，人家沉积岩在形成的时候可没进过加油站。

这难不倒地质学家，沉积岩不进站加油，但是有进过加油站跟你一起跑的火山岩啊。火山熔岩从地表喷出然后覆盖在沉积岩上，并被新的沉积岩覆盖，那不就是最好的时间记录层么。于是，通过大量的研究和长时间的积累，沉积岩的绝对年龄终于得以逐步确定。现在各地质时代的年龄由国际地层委员会统一发布，几乎每年都会有或大或小的更新。比如下图就是 2016 版的国际年代地层表：

图片来源http://www.stratigraphy.org/ICSchart/ChronostratChart2016-04Chinese.jpg

并不是所有岩石都有年龄，有些地层因为缺乏古生物，没有上下地层和火山岩的陪伴，其年龄一直都存在争议。有些变质岩因为多次变形变质而无法测得其最早的年龄。这也不奇怪，就像有些明星的身高一直是个谜，比如郑凯。

在众多的同位素测年方法中，碳 14 测年技术因为被过度宣传，弄出了不少笑话。记得《变形金刚 4》里面，有个高跟鞋职业装的女地质学家指着一个金属的恐龙骨架说，我们用碳 14 测出来这是 6500 万年之前的化石。当时我就笑喷在电影院里面。且不说女地质学家穿不穿职业装，金属骨架里面能不能找到碳元素，关键是，碳 14 的测年极限只有 5 万年啊！

图片来源：http://blog.xuite.net/batistas623/batistasblog/224829963-TF4+%E9%9B%BB%E5%BD%B1+%E8%AE%8A%E5%BD%A2%E9%87%91%E5%89%9B4+%E7%B5%95%E8%B7%A1%E9%87%8D%E7%94%9F+Construct-Bots+Scorn+%E6%A3%98%E9%BE%8D%E5%98%B2%E7%AC%91

回到最开始的问题，我爸拿着一块在河滩上捡到的卵石问我，这是什么年代的石头啊。为了解答这个问题，首先，我需要知道河流上下游的区域地层柱，其次我要知道这块岩石来自哪个地层，最后我要去对比地层柱以搞清楚这个地层的年代。但是，我怎么知道这块卵石来自哪个鬼地层？湘江可是源自广西，全长 800 多公里，流经了至少一打 1:20 万 的地质图幅哇！（加上支流，估计上百幅地质图） 诶，有人说如果是岩浆岩，可以用同位素测年法啊！嗯，那我花几万块钱去回答这个无聊的问题，我是有钱烧的么！

于是，我郑重的回答说：我不知道！