Metodi di datazione relativa

I metodi di datazione relativa delle rocce e dei fossili consentono di stabilire la successione reciproca con la quale si sono verificati eventi, geologici o biologici, ma non di assegnarne una data.

Tre sono i criteri seguiti: il criterio stratigrafico, il criterio paleontologico e il criterio litologico.

Il criterio stratigrafico si basa sull'osservazione che, in generale, in una successione di strati sedimentari, quelli che si trovano più in basso sono più antichi degli strati superiori, per cui anche la sequenza degli eventi geologici che li ha originati segue lo stesso ordine cronologico. Tuttavia, bisogna tener presente che non sempre questo criterio è applicabile, poiché, a causa dei movimenti tettonici della litosfera, a volte gli strati sedimentari possono presentarsi in posizioni diverse da quelle originarie, (per esempio, gli strati possono essere verticali o addirittura rovesciati) e in tal caso è necessario utilizzare altri criteri di datazione.

Il criterio paleontologico si basa sull'uso dei fossili per datare gli strati rocciosi in cui essi si trovano, poiché in genere tali strati possiedono la loro stessa età. Ammettendo che la vita si sia evoluta più o meno omogeneamente su tutta la Terra, la presenza di determinati fossili permette di stabilire se una roccia che li contiene sia più antica o più recente rispetto a un'altra.

Tuttavia, non tutti i fossili sono utili per questo tipo di datazione, ma solo alcuni, detti fossili guida, appartenenti a specie animali e vegetali che hanno avuto una rapida evoluzione (e quindi sono vissuti in un periodo di tempo relativamente breve) e un'ampia diffusione geografica. Si tratta soprattutto di fossili di organismi marini inclusi in rocce sedimentarie (quali le ammoniti , molluschi cefalopodi con la conchiglia a spirale, fossili guida dell'era Mesozoica) o le diverse specie dei nummuliti, (foraminiferi di grandi dimensioni, fossili guida per il Paleogene, la prima parte dell'era Cenozoica). Medesimi fossili guida permettono anche di correlare tra loro strati rocciosi di aree geografiche differenti.

Infine, bisogna tener presente che talvolta nelle rocce sedimentarie clastiche si trovano i cosiddetti fossili rimaneggiati, relativi cioè a organismi vissuti in luoghi e in tempi diversi da quelli in cui si è formato il sedimento e che erano contenuti in altre rocce sedimentarie dalla cui degradazione derivano i clasti stessi: (i fossili rimaneggiati non sono perciò utili per datare lo strato roccioso in cui si trovano).

Il criterio litologico, applicabile ad aree limitate, si basa sul fatto che rocce uguali hanno la stessa età; esso è valido limitatamente a depositi formatisi all'interno di singoli bacini (per esempio, un bacino lacustre o un mare).