Радіометричне датування
Радіометричне датування визначає час, що минув від події, за співвідношеннями радіоактивного материнського нукліда та продуктів його розпаду. Метод спирається на відомий закон розпаду, але правильний вік потребує геологічної моделі системи.
Базове рівняння
Кількість материнського нукліда змінюється як N=N₀e^(−λt). Якщо можна встановити початкову кількість або використати співвідношення материнського й дочірнього ізотопів, рівняння дозволяє знайти t. Саме вимірювання ізотопного відношення часто є точнішим за вимірювання абсолютної кількості.
Початковий дочірній компонент
Найпростіше припущення «весь дочірній ізотоп утворився лише після початку годинника» не завжди правильне. Ізохронні методи дозволяють оцінювати початковий дочірній компонент без довільного прирівнювання його до нуля.
Закрита система
Після події, що запускає годинник, система має бути достатньо закритою щодо відповідних ізотопів. Втрата материнського або дочірнього компонента, дифузія, перекристалізація чи пізніша флюїдна подія можуть зрушити виміряне співвідношення і дати не вік первинної події.
Температура закриття
Мінерал може почати зберігати певну ізотопну систему лише після охолодження нижче характерної температури закриття. Тому різні мінерали й різні ізотопні системи в одному зразку іноді датують різні етапи його історії — кристалізацію, охолодження або метаморфізм.
Підбір ізотопної системи
Період напіврозпаду має відповідати часовому масштабу. Дуже короткий T₁/₂ непридатний для давніх порід, бо материнського нукліда майже не залишиться; надто довгий дає надто малу зміну для молодого об’єкта. Так само важлива хімічна поведінка елементів у мінералі.
Невизначеність
Вік — не магічне одне число. До нього входять аналітичні похибки, калібрування стандартів, константи розпаду та геологічні припущення. Узгодження кількох незалежних систем значно сильніше за одиночне вимірювання.
Що насправді датується
Наприклад, кристал у магматичній породі може зберігати час кристалізації, а органічний вуглець — час припинення обміну вуглецю з довкіллям. Тому питання «скільки років зразку?» слід уточнювати: яку саме фізичну чи геологічну подію фіксує годинник.
Перехресна перевірка віку
Найпереконливіше датування виникає, коли кілька незалежних мінералів або ізотопних систем дають узгоджену історію. Якщо результати різняться, це не обов’язково «помилка методу»: різні системи можуть мати різні температури закриття і тому фіксувати різні етапи охолодження чи метаморфізму. Саме зіставлення таких віків дозволяє реконструювати послідовність геологічних подій.
Вправа
Чому відомого періоду напіврозпаду недостатньо для надійного датування?
Розв’язання
Тому що треба ще знати початкові умови та історію системи. Якщо ізотопи надходили або втрачалися після запуску годинника, просте застосування експоненціального закону може дати хибний вік.