Rotsen kunnen sedimentair, stollingsachtig of metamorf zijn. Sedimentgesteenten worden gevormd uit grond en slib dat wordt gedragen en afgezet door bewegend water. Na verloop van tijd worden de opgehoopte afzettingen samengedrukt en hard. Stollingsgesteenten ontstaan door uitbarstingen van lava of magma. Metamorf gesteente wordt gevormd door grote druk ver onder het aardoppervlak. Lagen vulkanische as zijn stollingsafzettingen, terwijl gesteentelagen die deze afzettingen omringen meestal sedimentair zijn. Er worden verschillende methoden gebruikt om deze lagen te dateren.
Gesmolten indringers
Igneous-intrusies ontstaan wanneer magma van onderaf door een laag gesteente breekt, of lava van bovenaf naar beneden stroomt. Ze kunnen lagen van sedimentair gesteente doordringen. Wanneer stollingsindringing ervoor zorgt dat nieuwere sedimentaire lagen in oudere zakken, wordt dit bodemdaling genoemd. Wanneer ze breken en brokken sedimentair gesteente overspoelen, wordt dit stoppen genoemd. De sedimentaire brokken worden xenolieten genoemd. De oorspronkelijke gesteentelagen rond verzakkingsgebieden worden muurgesteenten genoemd en de lagen waar xenolieten vandaan kwamen, worden oudergesteenten genoemd.
Matchmaking
Een manier om de ouderdom van een xenoliet- of verzakkingsgebied te vinden dat wordt omringd door vulkanisch puin, is door de lagen te correleren met de lagen muur of moedergesteente. Stratigrafie is de studie van sedimentaire gesteentelagen. Volgens de wet van superpositie, zolang een gebied onvervormd blijft door krachten van buitenaf, hoe dieper je door de rotslagen gaat, hoe ouder ze zijn. Dus als je de leeftijden van de lagen in de ouder- en muurrotsen kent, kun je de leeftijd van de lagen in je verzonken gebied of xenoliet berekenen door ze te matchen.
Verwanten daten
Een andere manier om een met as omgeven rotslaag te dateren, is door het geologische tijdperk van de fossielen die het draagt te identificeren. Ongeveer vier en een half miljard jaar geleden ontstond er leven op aarde. Van het Precambrium tot heden wordt elk geologisch tijdperk geassocieerd met karakteristieke fossielen. Door de soorten van de fossielen te identificeren, kunt u de relatieve leeftijd berekenen van elke gesteentelaag die fossielen bevat. Dit wordt relatieve dating genoemd. Het geeft echter slechts een ruw bereik van mogelijke leeftijden, aangezien elk geologisch tijdperk vele miljoenen jaren beslaat.
Frosting in de vulkanische cake
Sommige rotslagen zijn in situ omgeven door vulkanisch puin of tufsteen, wat betekent dat ze niet zijn gebroken door stollingsindringers; in plaats daarvan bedekte lokale vulkanische activiteit eenvoudig een gebied met as op verschillende tijdstippen. Deze gebieden zijn tot nu toe het gemakkelijkst te dateren omdat vulkanisch puin meestal radiometrisch kan worden gedateerd met een hoge mate van nauwkeurigheid. Het dateren van de aslagen boven en onder een sedimentair gesteente om de leeftijd te bepalen, wordt bracketing genoemd. Bij radiometrische datering wordt het verval van onstabiele isotopen - atomen met specifieke elektrische ladingen - gebruikt om de leeftijd van iets te berekenen. Tuff-radiometrie maakt meestal gebruik van kalium-argondatering. Vulkanisch puin bevat veldspaatkristallen, vol met een isotoop genaamd kalium 40. Kalium 40 vervalt in argon 40 met een voorspelbare snelheid over enorme tijdspannes. Als je deze snelheid kent en je kent de verhouding van kalium 40 tot 40 argon in de omringende as, dan kun je de ouderdom van de omringende rotslaag schatten.