Возраст осадочных пород определяют обычно по содержащимся в них остаткам древних организмов. При упоминании ископаемых ныне вымерших животных в памяти обычно встают динозавры и другие гигантские чудовища. Но находка скелета или хотя бы части скелета такого животного — редчайший случай, да к тому же эти огромные рептилии жили лишь на протяжении сравнительно короткого отрезка геологической истории Земли, и отложения, содержащие их останки, составляют только небольшую часть всей толщи пород, изучаемых геологами. Органические остатки, с которыми чаще всего приходится иметь дело геологу, — это раковины моллюсков, отпечатки членистоногих, кораллы. Под микроскопом удается увидеть и определить микроорганизмы. Не часто приходится встречать в художественной литературе упоминание этой профессии; но именно микропалеонтологом был Мак-Грегор, герой романа Дж. Олдриджа «Дипломат». Удивительным свойством сохраняться в породе многие миллионы лет обладают споры и пыльца растений. А так как растения производят в течение своей жизни эти крохотные частички в огромном количестве, пыльца и споры нередко выручают геолога там, где никаких других остатков древней жизни найти не удается.

Для геологов ценнее всего те виды древних организмов, которые жили сравнительно короткое (в геологическом масштабе, конечно) время и были широко распространены, так что найти их в породах, образовавшихся тогда, нетрудно. Ученые составили подробную схему развития органического мира на Земле, и палеонтологический метод стал одним из основных для определения возраста пород.

Магматические же породы органических остатков не содержат, и определить их возраст гораздо труднее. Для начала рассмотрим довольно простой пример. Лежит слой песчаника, в нем содержатся остатки фауны конца каменноугольного периода; на нем слой базальта — породы, образовавшейся при застывании магмы и, естественно, фауны не содержащей; на базальте — известняк с фауной первой половины пермского периода. Казалось бы, разница в возрасте между песчаником и известняком не так уж велика, в этот небольшой интервал и можно поместить базальт. Но не будем спешить с выводами: ведь магма могла внедриться между уже лежавшими песчаником и известняком, и тогда базальт окажется самый молодой из трех. Исследуем это место внимательнее и обнаруживаем, что контакт песчаника с базальтом «горячий», то есть верхние слои песчаника изменены под действием высокой температуры магмы, излившейся на песчаник. Контакт же известняка с базальтом — «холодный», нижние слои известняка никаких изменений не претерпели, значит, известняк отлагался на уже остывшую поверхность базальтового слоя. Вот теперь можно с уверенностью сказать, что базальт моложе песчаника и древнее известняка, т. е. образовался’ в конце каменноугольного или начале пермского периода.

Возраст магматических, а иногда и осадочных пород может быть определен, если в породе содержатся радиоактивные элементы, например уран. Со временем уран распадается, образуя свинец и гелий, причем известно, что вследствие распада самого распространенного изотопа урана его количество в породе уменьшается вдвое за 4,5 млрд. лет (это примерно возраст нашей планеты). Зная количество у рана, в породе и количество образовавшегося при его распаде свинца, можно определить, сколько времени шел распад урана, т. е. сколько времени существует порода. По счастью, на уране и свинце свет клином не сошелся — есть и другие радиоактивные элементы и продукты их распада, которые помогают определить возраст пород. При этом для молодых пород используют те элементы, которые распадаются быстрее, например, радиоактивный изотоп углерода С14 позволяет определять возраст только самых молодых отложений, образовавшихся за последние одну-две сотни тысяч лет, но со сравнительно хорошей точностью.

Однако следует помнить, что, какой бы элемент мы ни взяли для определения возраста, само определение требует очень сложного, чувствительного оборудования и бывает, что отданный в лабораторию образец оказывается непригодным для анализа. Определение абсолютного возраста пород остается делом очень сложным и трудоемким.