地球與太陽(yáng)系的形成約在46億年前
?35億年前出現(xiàn)了原核生物.
?寒武紀(jì)（6億年前）,菌藻類(lèi).
?奧陶紀(jì)（5億年前）,棘皮動(dòng)物多樣化,無(wú)脊椎動(dòng)物.
?石炭紀(jì)（3.5億年前）,陸生孢子植物（蕨類(lèi)）繁盛、兩棲動(dòng)物多樣化,出現(xiàn)最早的爬行類(lèi).
?三疊紀(jì)（ 2.3億年前）,早期恐龍、哺乳動(dòng)物出現(xiàn),裸子植物開(kāi)始占優(yōu)勢(shì).海洋無(wú)脊椎動(dòng)物多樣化.
?侏羅紀(jì)（ 1.8億年前）,爬行動(dòng)物多樣化.鳥(niǎo)類(lèi)出現(xiàn).裸子植物占優(yōu)勢(shì).
?第三紀(jì)中新世（2300萬(wàn)年前）,哺乳動(dòng)物、鳥(niǎo)類(lèi)、被
子植物和昆蟲(chóng)發(fā)生適應(yīng)輻射.
?第四紀(jì)全新世（250萬(wàn)年前）,人類(lèi)出現(xiàn).
把地球生物多樣性的產(chǎn)生比喻為一年（Mayr,1991)
?地球產(chǎn)生－－－－－－1月1日
?生命出現(xiàn)－－－－－－2月27日
?真核生物出現(xiàn)－－－－9月4日
?脊椎動(dòng)物出現(xiàn)－－－－11月21日
?哺乳動(dòng)物出現(xiàn)－－－－12月12日
?靈長(zhǎng)動(dòng)物出現(xiàn)－－－－12月26日
?類(lèi)人猿出現(xiàn)－－－－－12月30日01：00
?人類(lèi)出現(xiàn)－－－12月31日11：56分30秒
科學(xué)家發(fā)現(xiàn),地殼巖石中含有一些微量的放射性無(wú)素.這些元素按各自固定速度衰變,即以放射形式逐漸變成普通元素.于是,根據(jù)巖石中現(xiàn)在有鉛和鈾的比例,就可推算出這塊巖石的年齡.科學(xué)家們用類(lèi)似方法測(cè)量了地球上最古老的巖石,測(cè)得它的年齡約為38億歲.考慮到從熔巖冷卻到固結(jié)成巖還需一段時(shí)間,有人認(rèn)為地球大約是在46億年前開(kāi)始形成的.
地質(zhì)時(shí)間的早期估算
1658年,愛(ài)爾蘭大主教厄謝爾（J.Ussher）認(rèn)為地球誕生于公元前4004年,這個(gè)時(shí)間是以圣經(jīng)里的紀(jì)年做為基礎(chǔ)計(jì)算出來(lái)的,這是十八世紀(jì)晚期和十九世紀(jì)的地質(zhì)學(xué)家所不能接受的.因?yàn)榇蠖鄶?shù)地質(zhì)學(xué)家,甚至包括維爾納和布豐（Buffon）這樣的水成論者也認(rèn)為,地殼沉積巖的形成至少需要幾萬(wàn)年.
（一）沉積速率：早在公元前五世紀(jì),希羅多德（Herodotus）已對(duì)尼羅河三角洲進(jìn)行了研究.他根據(jù)沉積物沉積的年速率推斷,該三角洲必定有幾千年的歷史.后來(lái),尤其在十九世紀(jì)末和二十世紀(jì)初,人們?cè)鶕?jù)沉積巖最大厚度與沉積速率來(lái)計(jì)算地球的年齡.自從地球形成以來(lái),估計(jì)已經(jīng)沉積了厚33,000--100,000米的沉積巖,而沉積速率的估計(jì)變化相當(dāng)大,每百萬(wàn)年從50--3000米.地球年齡估算結(jié)果是17至1584百萬(wàn)年.
（二）海洋里的鹽：早期人們?cè)噲D根據(jù)海洋內(nèi)的全部鹽量與每年增加的鹽量的比較來(lái)確定地球的年齡.這個(gè)方案是假設(shè)在地球歷史上海洋開(kāi)始的初期為淡水水體.估計(jì)海洋里含鹽的全部總量為16×1012噸,而每年增加160百萬(wàn)噸鹽（主要來(lái)自巖石及土壤風(fēng)化和河流溶解所攜帶的鹽）.用這種推論方法,地球的年齡大約是100百萬(wàn)年.但是這個(gè)計(jì)算沒(méi)有考慮世界許多地方在沉積巖系中出現(xiàn)的大量鹽.
（三）冷卻速率：十九世紀(jì),英國(guó)物理學(xué)家開(kāi)爾文（L.Kelvin）根據(jù)地球的冷卻速率確定地球的年齡為70百萬(wàn)年.凱爾文假設(shè)地球開(kāi)始是從太陽(yáng)拋出的一個(gè)熔融體,而且地球最初的溫度是平均火成巖的熔融點(diǎn).這個(gè)計(jì)算的錯(cuò)誤在于開(kāi)爾文假設(shè)地球內(nèi)部不存在熱的來(lái)源.因那時(shí)還不知道放射性衰變能釋放大量的熱能.
相對(duì)年代
相對(duì)年代的測(cè)定是通過(guò)沉積巖層的層序、原始構(gòu)造、不整合、穿插構(gòu)造（cross -cutting- structures)和隕石坑來(lái)確定的.
（1）層序
新的巖層沉積在較老的巖層之上.因此,如果它們沒(méi)有被褶皺或斷層擾亂的話,巖層的相對(duì)年代可以由它們?cè)趯有蛑械奈恢么_定.
（2）原生構(gòu)造
原生構(gòu)造是在巖石沉積時(shí)形成的,有些可以用來(lái)確定相對(duì)年代.它們包括交錯(cuò)層理、粒級(jí)層、波痕、化石和枕狀熔巖等.交錯(cuò)層理可以由風(fēng)或地下水流所形成,交錯(cuò)層理的角度可以從水平到40°.侵蝕作用可削平這些層的頂部,使之呈截頂狀.但交錯(cuò)層理的底層一般平行于層的底面.這樣,交錯(cuò)層截頂面與其上交錯(cuò)層切線的相對(duì)位置,可用來(lái)建立某一沉積巖系的相對(duì)年代.而且交錯(cuò)層的凹面一般面向新層（頂部）.在粒級(jí)層中,從一個(gè)單層的底到頂,其粒級(jí)出現(xiàn)由粗到細(xì)的變化.粒級(jí)層是由間歇性的海底底流形成,最常見(jiàn)的是由濁流而成.濁流是攜帶沉積物的高密度水體.水流沿斜坡急速奔流而下,當(dāng)水流變緩時(shí),粗粒物質(zhì)首先沉積,小的顆粒依次沉積.因此,在一個(gè)層中的粒級(jí)向頂面逐漸變小.
（3）不整合
在很多沉積巖序列里 , 不是所有的原始沉積物都能保存下來(lái).上升可以形成侵蝕面,然后又被新沉積物所覆蓋,這種埋藏的侵蝕面稱為不整合（unconformity）.可以用它來(lái)確定地層的相對(duì)年代.主要的不整合有非整合（nonconformity）、角度不整合（angular unconformity）、 平行不整合（disconformity）和小間斷（diastems）.非整合是指沉積巖覆蓋在較老的變質(zhì)巖或深成火成巖之上.角度不整合將年輕的、變形較輕的沉積巖同傾斜或褶皺的沉積巖分開(kāi),不整合面上、下兩層之間有一角度差異.平行不整合是基本上互相平行的巖層之間有起伏不平的埋藏侵蝕面.如果化石證明兩巖層在時(shí)代上有明顯差別,則可判定在該兩層之間曾有間斷發(fā)生.沉積作用的這種短期間隔,稱為小間斷或沉積間斷.
（4）穿插結(jié)構(gòu)
穿插火成侵入巖（如巖脈、巖株和巖基）總是比被它們所侵入的最新巖層還要年輕,而比不整合覆蓋在它上面的最老巖層要老.如果兩個(gè)侵入巖接觸 , 火成侵入巖的相對(duì)時(shí)代由穿插關(guān)系也可確定,一般是年輕的侵入巖脈穿過(guò)較老的侵入巖.若巖層沿?cái)鄬影l(fā)生了位移 ,其移動(dòng)的相對(duì)時(shí)間也可以確定.斷層的最后位移必然是出現(xiàn)在因斷層而錯(cuò)位的最新巖層沉積之后,又在不整合覆蓋斷層的最老巖層沉積之前.
同樣,巖系褶皺的時(shí)代總是要比受褶皺的最年輕巖層晚,而比未褶皺的、蓋在上面的最老巖層早.一個(gè)巖系變質(zhì)的時(shí)代總是比變質(zhì)的最年輕巖層要晚,而比覆蓋在上面未遭受變質(zhì)的最老巖層要早.
（5）生物層序律
生物的演變是從簡(jiǎn)單到復(fù)雜,從低級(jí)到高級(jí),不斷進(jìn)化和發(fā)展的.因此,一般說(shuō)來(lái),地層年代越新其中含生物就越進(jìn)步、越復(fù)雜.另一方面,不同時(shí)期的地層中含有不同類(lèi)型的化石及其組合,而相同時(shí)期且在相同地理環(huán)境下所形成的地層,不論相距多遠(yuǎn)都含有相同化石或化石組合.
根據(jù)生物組合面貌可以反推地層的大概年齡,經(jīng)過(guò)長(zhǎng)年研究,古生物學(xué)家篩選出一系列化石或化石組合作為標(biāo)準(zhǔn)化石,用之確定地層時(shí)代,如筆石類(lèi)常作為奧陶、志留紀(jì)的標(biāo)準(zhǔn)化石.