历史地质学/绝对年代测定：概述
在这篇文章中，我们将回顾一下绝对年代测定的方法，看看我们是如何知道它们可以被依赖的。
支持在前面文章中介绍的绝对年代测定方法的一个论点是，它们原则上应该起作用。如果它们不起作用，那么不仅仅是地质学家对地质学错了，而是物理学家对物理学错了，化学家对化学错了；如果地质学家错了，那么整个自然法则都需要重新书写。科学，因为它只涉及一个具有一个法则集的宇宙，构成一个无缝的整体；我们不能拆解绝对年代测定的单一线索，而不让整个事情开始崩溃。
不过，过去确实发生过科学家认为他们掌握了自然法则，后来却发现它是错误的情况。没有特别的理由怀疑，当涉及到绝对年代测定的基础法则时，情况会是这样；尽管如此，仅仅从原则上的论点永远无法完全令人信服。因此，让我们转向证据。
您会记得，在我们讨论海底扩张时，海底是从洋中脊扩展开来的，因此应该在靠近洋中脊的地方更年轻，而在远离洋中脊的地方逐渐变老。
更重要的是，我们可以通过GPS、SLR和VLBI直接测量扩张速率。这意味着，如果我们没有其他方法进行绝对年代测定，我们作为第一个近似值将采取扩张海底上玄武岩的年龄为从洋中脊的距离除以扩张速率。
现在，如果我们用这种方法估计海底的年龄，那么我们就能很好地与放射性年代测定方法得出的日期相吻合。很难认为这是一个巧合；也很难想到任何其他机制能够产生这种吻合，除了岩石的年龄与放射性年代测定方法告诉我们的年龄一样。
我们开始讨论绝对年代测定时，说过不能依赖沉积速率来进行绝对年代测定。如果有一个可能的例外，那就是海洋沉积物的沉积，因为它不受侵蚀，并且我们预计各种沉积物的沉积速率，如果不是真正恒定的话，那么也不会像（例如）冰川冰川沉积那样受到如此大的变化。因此，基于已知的沉积速率，我们至少可以说，海底发现的海洋沉积物的深度与放射性年代测定产生的下面火成岩的年龄一致。
地球磁场的极性是一种全球现象：在任何给定时间，它要么在任何地方都是正常的，要么在任何地方都是反向的。因此，如果我们的放射性年代测定方法是正确的，那么我们就会预测，年代测定为同一年龄的岩石将具有相同的极性，事实也确实如此。
如果这不能完全证明放射性年代测定是正确的，那么它至少表明（除非出现极不可能的巧合），放射性年代测定方法产生的日期与真实日期之间至少存在一一对应关系，因此必须将其视为支持这些方法的论据。
可以通过使用放射性碳年代测定对已知日期的历史文物进行年代测定，并表明它通常非常准确来测试放射性碳年代测定。
也可以通过历史记录来测试Ar-Ar 年代测定，因为它对自历史记录开始以来的岩石进行年代测定足够敏感。例如，Ar-Ar 年代测定已被用来为公元 79 年维苏威火山喷发提供准确的日期，正如当时罗马历史学家所记录的那样。（参见 Lanphere 等人，40Ar/39Ar ages of the AD 79 eruption of Vesuvius, Italy，火山学通报，69，259–263。）
因为年纹包含有机物，所以可以将年纹得出的日期与放射性碳年代测定得出的日期进行比较，看看它们是否吻合。我们还发现树木年代学和未校准的放射性碳日期之间存在密切的吻合。（我特指未校准的日期，因为放射性碳年代测定是根据树木年代学进行校准的，因此校准后的放射性碳日期与树木年代学的吻合是必然的。）
现在，这三种方法中的每一种都依赖于不同的基础物理过程：放射性衰变、冰川融水、以及树木的生长。我们几乎无法假设存在某种单一机制，会以这样的方式干扰所有这三种截然不同的过程，从而使从它们得出的日期仍然一致。
但同样牵强的是，想象三种不同的机制以这样的方式干扰了这三个过程，从而使日期一致；这将需要要么是荒谬的巧合，要么是自然过程实际上是在密谋欺骗我们：这是一个更荒谬的想法。
现在，荒谬的事情偶尔也会发生。但在这种情况下，对于日期为何一致，有一个完全合理和直接的解释，即它们是正确的。
类似的评论可以对放射性年代测定岩石、骨骼年代学，以及通过韵律沉积进行年代测定之间的吻合做出。
我们是否应该相信某种单一机制会干扰衰变的放射性同位素、碳酸钙的分泌过程以及潮汐作用？这太荒谬了。但我们是否应该相信，是三种独立的机制以某种方式干扰了这些过程，从而使所有日期都一致？这同样荒谬。日期一致的直接解释是它们实际上是正确的。
考虑以下类比：一位钟表匠向我们出售一只电子钟、一只摆钟和一只发条钟，并保证它们是防震的。我们对钟表匠的说法持怀疑态度，因此对这些钟表进行震动测试：我们摇晃它们、扔掉它们、用锤子敲打它们，甚至用大炮发射它们。在整个过程中，它们都显示着完全相同的时间。我们有可能以某种方式破坏了它们截然不同的内部机制，使它们同时加速或减速，但仍然保持完美同步？还是更可能的原因是，它们之所以同步是因为发生在它们身上的任何事情都没有影响它们的运作？
相对年代测定法本身并不会给出确切的日期，但它可以让我们对岩石进行排序。因此，如果我们相信绝对年代测定法，那么它应该与这种排序一致，例如告诉我们奥陶纪岩石比三叠纪岩石古老；事实确实如此。
很难将这视作一种巧合；同样难以想象，为什么除了绝对年代测定法正在给出正确的日期这一直接解释之外，我们还能从地层学方法推断出的岩石相对顺序，将同位素比率或硬组织年代学数据关联起来。
在我们讨论放射性年代测定法时，我们已经看到，许多（实际上是大多数）放射性测年方法都是自我检验的。
因此，在U-Pb 方法中，我们检查两种铀同位素是否产生了一致的日期。在Ar-Ar 方法中，我们检查逐级加热是否在每个步骤中都得出相同的日期。在Rb-Sr、Sm-Nd、Lu-Hf、Re-Os、La-Be、La-Ce 和 K-Ca 年代测定法中，我们检查我们在等时线图上绘制的点是否位于一条直线上。
这些预防措施使我们能够剔除大多数由混淆因素导致的数据，例如大气污染、风化、热液事件、变质作用、交代作用等等。
正如我们已经解释的那样，偶尔会有错误的日期通过这种过滤器，因为这些混淆因素有可能意外地改变同位素比率，从而产生类似于良好日期的结果：例如，Ar-Ar 或 U-Pb 产生明显一致的日期，或者对各种等时线法产生错误的等时线。
如果这种情况从未发生，那确实很非凡，因为千分之一的概率确实会在千分之一的时间内发生。但同样地，在另外 999 次中，它不会发生，因此虽然可以通过这些方法得出的任何特定日期都可能受到质疑，但绝大多数通过这些过滤器的数据必须是好的；因为我们很难假设混淆因素正在积极地串通起来欺骗我们，因此这些小概率事件必须像统计学考虑所预期的那样罕见。
你也许会认为，如果存在某种未知因素，与我们目前的物理学理解相矛盾，它在过去加速或减慢了放射性衰变，那么我们预期放射性年代测定结果会一致，无论它们是否正确。
正如我所说，这与我们目前的物理学理解相矛盾，因此只是毫无根据的推测。更重要的是，读者应该记住，“放射性衰变”并不是单个过程的名称；它是任何改变原子核的过程的名称。因此，为了使由不同放射性测年方法得出的日期仍然一致，自然界必须以某种方式串通起来欺骗我们，改变α 衰变、β 衰变和电子俘获的速率，以至于基于这些不同衰变模式的不同测年方法得出了相同的日期。
另一个需要牢记的要点是，放射性衰变速率的变化，即使是精心协调的，仍然不会改变所有放射性年代测定结果的方向：例如，如果放射性衰变在过去某个时间加速，那么这将使U-Pb 或 Ar-Ar 日期比应有的更古老，但它将使宇宙成因表面年代测定法得出的日期比应有的更年轻。
我们可以怀疑通过绝对年代测定法获得的任何特定日期。但是，怀疑它们所描绘的总体画面就奇怪了。因为我们看到的是不同放射性测年方法、纹泥、树木年代学、硬组织年代学、韵律层、古地磁数据、沉积速率、海底扩张以及相对年代测定法之间的巨大一致性。
为了使通过绝对年代测定法获得的日期普遍错误，并且错误地与其他观察结果一致，我们必须假设，我们要么正在观察一个难以置信的巨大巧合，要么整个地球就是一个为了欺骗我们而设计的骗局。
事实上，关于后者的想法一直被提出，最著名的是 19 世纪的宗教狂热者菲利普·戈斯（Philip Gosse），他在其古怪的著作《翁法洛斯》（Omphalos）中提出，地球只有几千年的历史，但上帝创造了它，使其看起来古老得多。对此，查尔斯·金斯利牧师（Charles Kingsley）令人难忘地回答道：“我无法相信上帝会在岩石上为全人类写下一条巨大而多余的谎言”。当然，这将是一个神学问题，而不是地质问题，因此超出了本书的范围。可以肯定的是，地质学是一门科学，在科学中，有必要以宇宙不是谎言为基础进行研究；因为如果我们相信这一点，我们就可以相信任何事情都是事实，并且无视所有相反的证据。因此，科学方法迫使我们无视神恶意图的可能性；而单纯的自然过程是无意识的，不可能真正地怀有恶意。
那么，巧合呢？好吧，我们能够相信的巧合程度是有极限的，否则我们又可以相信几乎任何事情。科学方法要求我们放弃这种遥远的可能性，除非至少有一点证据表明它们存在。
我们得出的结论是，绝对年代测定 方法得出的绝大多数年代必须是相当准确的。