在目前使用的所有同位素测年方法中，铀铅法是最古老的，如果仔细研究，也是最可靠的。与其他任何方法不同，铀铅有一个天然的交叉检查，可以显示大自然何时篡改了证据。

铀铅基础知识

铀有两种常见的同位素，原子量分别为235和238（我们称之为235U和238U）。两者都是不稳定的放射性物质，以级联的方式排出核粒子，直到它们变成铅（Pb）后才会停止。这两个级联不同—235U变为207Pb，238U变为206Pb。这一事实之所以有用，是因为它们以不同的速率出现，以它们的半衰期（一半原子衰变所需的时间）表示。235U–207Pb梯级的半衰期为7.04亿年，238U–206Pb梯级的半衰期相当缓慢，为44.7亿年。

因此，当矿物颗粒形成时（特别是当它第一次冷却到低于其捕获温度时），它有效地将铀铅“时钟”设置为零。铀衰变产生的铅原子被困在晶体中，随着时间的推移，其浓度逐渐增加。如果没有任何东西干扰颗粒释放任何放射性铅，那么测年在概念上是很简单的。在7.04亿年前的岩石中，235U处于半衰期，235U和207Pb原子的数量相等（Pb/U比为1）。在两倍于岩石年龄的岩石中，每三个207Pb原子（Pb/U=3）将剩下一个235U原子，以此类推。对于238U，Pb/U比率随年龄增长缓慢得多，但想法是一样的。如果你选取所有年龄段的岩石，将它们的两个同位素对的两个Pb/U比值绘制在一张图表上，这些点会形成一条美丽的线，称为协和线（见右栏中的示例）。

铀铅测年中的锆石

在U-Pb测年者中最喜欢的矿物是锆石（ZrSiO4），原因有几个。

首先，它的化学结构像铀，讨厌铅。铀很容易代替锆，而铅则被强烈排除在外。这意味着，当锆石形成时，时钟确实被设置为零。

其次，锆石的捕获温度高达900°C。它的时钟不容易受到地质事件的干扰，而不是侵蚀或固结到沉积岩中，甚至不是中度变质作用。

第三，锆石作为主要矿物广泛存在于火成岩中。这使得它对于确定这些岩石的年代特别有价值，因为这些岩石没有化石来表明它们的年龄。

第四，锆石具有物理韧性，并且由于其高密度，很容易从碎石样品中分离出来。

有时用于铀-铅定年的其他矿物包括独居石、钛矿和另外两种锆矿物，硼镁石和锆石。然而，锆石是如此的受欢迎，以至于地质学家经常只提到“锆石测年”

但即使是最好的地质方法也不完美。测定岩石的年代涉及对许多锆石的铀铅测量，然后评估数据的质量。一些锆石明显受到干扰，可以忽略，而其他情况则更难判断。在这些情况下，concordia图是一个有价值的工具。

和谐与不和谐

考虑到康科迪亚：随着锆石年龄的增长，它们沿着曲线向外移动。但是现在想象一下，一些地质事件干扰了事情，使铅逃逸。这将使锆石在康科迪亚图上沿直线回到零。直线将锆石从concordia上取下。

这就是许多锆石的数据很重要的地方。这一令人不安的事件对锆石产生了不平等的影响，从一些锆石中剥离了所有的铅，仅从其他锆石中剥离了部分铅，并留下一些未被触及的铅。因此，这些锆石的结果沿着这条直线绘制，形成了所谓的不协调。

现在考虑不协调。如果一块15亿年前的岩石被扰动而形成一个迪斯科迪亚，那么在接下来的10亿年中，整个迪斯科迪亚线将沿着康科迪亚曲线迁移，始终指向扰动的年龄。这意味着锆石数据不仅可以告诉我们岩石形成的时间，还可以告诉我们在其生命周期中发生的重大事件。

迄今为止发现的最古老的锆石可追溯到44亿年前。在铀铅法的这个背景下，你可以对威斯康星大学最早的《地球》一页上发表的研究成果进行更深的评价，包括《自然》2001篇，宣布了创纪录的日期。