歷史地質學/樹木年代學
樹木年代學是一種技術，透過研究木材中所含的生長輪來確定木材的年代。
在這篇文章中，我們將探討它的工作原理，我們如何知道它的工作原理以及該技術的侷限性。
眾所周知，許多樹木屬每年都會產生一個新的生長輪。這意味著，正如每個小學生都知道的那樣，你可以砍倒樹木並數輪來確定樹木的年齡。
這本身沒什麼用。但是，也存在這樣的情況：所產生的年輪厚度不同，這取決於每年的天氣情況，好年景對應於更厚的生長輪。這對古氣候學家來說有些意義，但從絕對年代測定的角度來看，重要的是，這會產生一系列厚度不同的生長輪，這些生長輪幾乎像指紋一樣獨特。為了簡單起見，想象一下只有兩種年輪厚度：大的和小的。那麼僅僅在二十年內，就有超過一百萬種不同的大小年輪序列可能形成，而實際形成的序列將取決於這二十年內的天氣情況。
這仍然留下一個問題。如果我們挖出一塊具有獨特樹木年代學“指紋”的木材（比如）在一萬年前，我們怎麼知道那實際上就是它指紋的時間呢？要識別犯罪現場的罪犯指紋，我們需要在他的檔案中找到他的指紋。同樣，要識別一萬年樹木年代學“指紋”，我們需要知道一萬年的指紋是什麼樣子的。為了知道這一點，我們需要找到一塊我們知道是來自一萬年前的木材來提取指紋。看來，如果沒有辦法確定一塊木材的年代，我們就無法進行樹木年代學。如果是這樣，這將成為最無用的科學技術之一。
然而，有一種方法可以解決這個問題。假設我們從一棵在公元 1500 年到現在的樹木中取一個芯樣；這給了我們過去 500 年左右的指紋。現在假設我們發現了一些死去的木材，我們不知道的是，它代表了公元 1100 年到公元 1600 年的生長情況。它將有一個指紋，並且其指紋的最後 100 年將與我們取樣的樹木的前 100 年相匹配。透過觀察這些指紋之間的身份，我們現在可以對死去的木材的每個年輪進行定年，這使我們能夠將我們對指紋外觀的瞭解擴充套件到公元 1100 年，比活著的樹木帶給我們早了 400 年。現在，如果我們發現另一個從公元 800 年到公元 1250 年的死去的樣本，它的樹木年輪與已知序列有 150 年的重疊，我們可以用它來進行定年，然後我們可以進一步擴充套件這個序列。透過繼續使用更古老的木材樣本，我們可以建立起跨越數萬年資料的記錄。這種技術被稱為交叉定年；類似的原理可以應用於其他絕對年代測定方法。
從地質學家的角度來看，數萬年並不算長。這對考古學家有用，但對地質學家來說，那僅僅是最近的過去。並且，這種技術不太可能帶我們走得更遠。
問題是，木材不容易儲存；為了儲存很長時間，它必須在相當不尋常的條件下儲存；也許是在缺氧的泥炭沼澤中，或者被埋在火山凝灰岩下。更重要的是，並非所有型別的木材都適合這項任務。有些樹木安於現狀：也就是說，無論天氣如何，它們產生的生長輪厚度都差不多；而其他型別的樹木每年不會產生 exactly 一個生長輪，這也使得它們不適合樹木年代學。
因此，雖然樹木年代學可能是一種非常好的技術，但它的範圍受到考古學家尋找合適的老木材的能力的限制；而這些木材非常稀少，並且隨著我們追溯地質記錄，它們變得越來越稀少。
我們可以檢查樹木，或者至少檢查我們用於樹木年代學的樹木種類，是否確實每年都增加一個年輪。我們還可以檢查不同的樹木是否確實會產生相同的厚薄年輪模式。這些觀察告訴我們，樹木年代學原則上應該有效。
實際上，當我們砍伐一棵已知種植日期的樹木並數其年輪時，我們可以驗證它們確實反映了樹木的年齡。
我們還可以觀察已知年代的古老建築中的木材。如果樹木年代學有效，那麼我們應該預測它給出的木材年代不應晚於建築年代。
或者，我們可以觀察被已知噴發日期的火山摧毀的城市中燒焦的木材。例如，我們可以觀察在公元 79 年龐貝火山噴發中被摧毀的赫庫蘭尼姆，並且我們應該預測，燒焦木材的樹木年代學年代不會晚於公元 79 年。這些預測的成功證實了樹木年代學的準確性。
最後，我們可以注意到，樹木年代學與本書中描述的其他技術非常一致；這些技術基於完全不同的原理。即使我們可以想象過去的一些不尋常的條件可能以某種不可檢測的方式破壞了樹木年代學，我們也必須假設其他不尋常的條件破壞了其他年代測定方法，但它們仍然與樹木年代學一致。這是一個過度的推測：更簡約的結論是，所有方法都一致的原因是它們實際上都奏效了。
我們將在後面的文章中對此主題進行更多闡述。