地層學(xué)的主要目的是要描述各種地層體的時(shí)空關(guān)系，其中時(shí)間維是地層學(xué)的基礎(chǔ)和核心。所謂地層的數(shù)字定年(dating of stratum)就是運(yùn)用年代學(xué)方法對(duì)地層體的時(shí)間進(jìn)行確定，即確定地層的絕對(duì)年齡。根據(jù)地層層序律和生物地層學(xué)方法人們只能確定地層的相對(duì)先后順序，數(shù)字定年方法才能約束地層的絕對(duì)年齡或定量的時(shí)間延續(xù)。此外，許多地層體往往缺乏化石或其他可賴以進(jìn)行時(shí)代對(duì)比的依據(jù)，此時(shí)，數(shù)字定年就成為確定這類地層時(shí)代的唯一手段。因此，地層的數(shù)字定年主要有兩方面的作用:其一，對(duì)賴以進(jìn)行全球?qū)Ρ鹊牡貙幽瓯淼臅r(shí)間確定和修訂;其二，對(duì)沒有生物時(shí)代依據(jù)的地層進(jìn)行年代限定。在具體的應(yīng)用過程中，我們的工作重點(diǎn)是圍繞如何確定一些沒有生物時(shí)代依據(jù)的地層的時(shí)代，包括以下幾個(gè)方面:

(1)前寒武紀(jì)地層。前寒武紀(jì)地層中缺乏良好的化石紀(jì)錄，而前寒武紀(jì)時(shí)間又占地球歷史的3/4以上，對(duì)如此漫長的地質(zhì)歷史中的地層紀(jì)錄的時(shí)間標(biāo)定無疑依賴于數(shù)字定年。

(2)新生代特別是第四紀(jì)地層。大陸地區(qū)新生代地層一般為陸相地層，除湖積地層外，其他成因類型地層往往缺乏化石。另外，新生代地層特別是第四紀(jì)地層時(shí)限短，但它是最接近現(xiàn)代地球環(huán)境的最后一個(gè)地質(zhì)時(shí)代，與人類的生存息息相關(guān)，這就決定了對(duì)新生代地層特別是第四紀(jì)地層的研究要有更高精度的時(shí)間標(biāo)尺，而這顯然是以生物演化為基礎(chǔ)的生物地層學(xué)所難以達(dá)到的。因此，不斷發(fā)展的新年代學(xué)(cenozoic chronology)起著重要的作用(陳文寄等，1991，1999)。

(3)造山帶混雜巖(mélange)地層。穩(wěn)定區(qū)或者大陸邊緣地層一般連續(xù)性好，生物十分豐富，人們可以通過化石的生物區(qū)系對(duì)比來確定地層時(shí)代，但是，造山帶中的混雜巖地層，由于空間延續(xù)性差，為系列構(gòu)造巖片組合，化石稀缺或化石代表性差，如一個(gè)放射蟲硅質(zhì)巖巖片的放射蟲化石不能作為整個(gè)混雜巖地層的時(shí)代依據(jù)，因此，混雜巖地層的時(shí)代歸屬往往是一個(gè)難題。由此，通過不同巖片的數(shù)字定年會(huì)對(duì)解決混雜巖地層年代發(fā)揮重要作用。

地層的數(shù)字定年是一個(gè)復(fù)雜的多學(xué)科交叉領(lǐng)域，涉及到地層學(xué)、同位素年代學(xué)、變質(zhì)地質(zhì)學(xué)、成因礦物學(xué)和第四紀(jì)地質(zhì)學(xué)等多學(xué)科領(lǐng)域。地層的數(shù)字定年隨著同位素理論的發(fā)展和測(cè)年技術(shù)的不斷進(jìn)步，其測(cè)量精度也不斷提高。Dodson(1973)提出的封閉溫度理論是同位素年代學(xué)理論的一個(gè)重要的里程碑，為解釋同位素年齡的地質(zhì)意義和測(cè)年方法的選擇奠定了理論基礎(chǔ)。測(cè)年技術(shù)的發(fā)展，如礦物微區(qū)定年(微區(qū)激光Ar－Ar定年、高分辨率離子顯微探針質(zhì)譜法定年)，大大延伸了數(shù)字定年體系的應(yīng)用廣度和精度，使得定年體系的目的性更明確，預(yù)見性更強(qiáng)，精度及分辨率更高。新年代學(xué)測(cè)年技術(shù)的發(fā)展將為更精確建立第四紀(jì)的地質(zhì)時(shí)間坐標(biāo)做出重要貢獻(xiàn)。

近幾十年來，測(cè)年技術(shù)得到了長足發(fā)展，測(cè)年手段不斷增多，測(cè)年精度也不斷提高，歸納起來，定年方法可歸為兩大類，即放射性同位素定年和物理學(xué)定年。用于進(jìn)行地層定年的放射性同位素年代學(xué)方法主要有K－Ar法、Ar－Ar法、U－Pb法、Rb－Sr法、Sm－Nd法、鈾系不平衡法和宇宙核素法(14 C法，10 Be和26 Al法);物理學(xué)定年方法主要有古地磁學(xué)方法、熱釋光法(TL)和光釋光法(OSL)、電子自旋共振法(ESR)和裂變徑跡法等。