美国化学家波特拉姆·博尔特伍德，最早使用放射性同位素测算年龄的人
博尔特伍德认真研究了这个“放射性元素变化序列”，他发现含铀和钍的矿石中永远包含铅元素，而且越古老岩石中的铅-铀比例越高，即铅更多，而铀更少。1907年，他得出结论，铅是铀的最终衰变产物，根据铀矿石中铅的比例就可以得出岩石的年龄。利用这种思路，他也第一次给出了自己测量的地球年龄——22亿年。
今天我们已经知道，作为最重要的放射性元素，铀有两种常见同位素：铀235和铀238，前者经过7次α和4次β衰变后转变为铅207，后者通过8次α和6次β衰变转变为铅206，变成铅之后就抵达了终点。更为优秀的是，这个过程足够慢，完全适合进行古老的地质时代测定。理论上说，只需要知道一个岩石样品里现在有多少铅和铀，以及形成的时候又有多少，就可以推算出它的年龄，这就是地质学上极其著名与重要的“铀-铅测年法”。
从铀-238变化为铅-206的全过程，共经过8次α衰变与6次β衰变
思路已经确定，那么选用什么矿物或者岩石来测定呢？经过多年的对比测试后，科学家最终选择了锆石（Zircon），原因有很多：例如锆石在地壳中很常见，常作为副矿物产生于花岗岩中，正长岩与玄武岩、变质岩乃至于沉积岩中也有；锆石的硬度较高，很容易从母岩上剥落，同时还不容易被风化；
但是最关键的是锆石一种非常优秀的特性——它的晶体结构排斥铅原子的直接进入，而铀原子与钍原子却可以以取代锆原子的方式进入晶格之中。也就是说，在刚生成的锆石中，铅的含量可以忽略不计。因此锆石中检出的铅，一定是由最初进入的铀等放射性元素衰变而产生。因此对于人类而言，测定锆石中的铀-铅比例，就成了最为简单而可靠的测定地质年代的方法。
天然锆石（ZrSiO4），产自巴基斯坦，在其内部隐藏的秘密超乎你的想象
时至今日，虽然铀-铅测年法其实可以选择包括锆石、独居石、磷灰石、榍石等多种矿物展开，但实际操作中，锆石几乎成为地质学家们不假思索的首选，甚至于有人干脆称呼其为“锆石测年法”。
1956年，加州理工的化学家克莱尔·帕特森（Clair Cameron Patterson）使用铀铅测年法及改进后的铅-铅测年法，正式给出了新的地球寿命测量值：45.5亿年±七千万年。这个数字准确度极高，以至于60多年后的今天仍然被科学界广泛认可，仅轻微修正为45.6亿年±两千万年。而这个数字，也正是今天大家频繁听到的“地球有46亿年寿命”说法的科学来源。
克莱尔·帕特森不仅精确地测算了地球的年龄，还在研究同时对铅的危害有了深刻的认识
一种被大家普遍认为是“假钻石”的天然矿物，与“地球的年龄”这种深奥的科学难题竟然有着如此紧密的关系，我想下次大家在听到“锆石”这个名字的时候，可能会对它多了那么一丝敬意吧。
但是，千万别忘了，现在你看到的假钻戒的是人造物立锆（CZ），并不是天然矿物锆石（Zircon）！
部分参考文献：
