相対年代測定

斉一説の原理は、現在地球の地殻を変化させている地質学的プロセスは、地質学的時間を通じてほぼ同じように作用してきたと述べている。^{[ 2 ]} 18世紀のスコットランドの医師であり地質学者であったジェームズ・ハットンが提唱した地質学の基本原理は、「現在は過去を解く鍵である」というものである。ハットンの言葉を借りれば、「地球の過去の歴史は、現在起こっていることが観察できることによって説明されなければならない」。^{[ 3 ]}

貫入関係の原理は、交差する貫入岩体に関するものです。地質学において、火成岩の貫入が堆積岩の地層を横切る場合、その火成岩の貫入は堆積岩よりも新しいと判断できます。貫入岩体には、岩株、ラコリス、バソリス、岩床、岩脈など、さまざまな種類があります。

交差関係の原理は、断層の形成と、断層が切断する地層の年代に関係します。断層は、切断する岩石よりも新しいものです。したがって、断層が一部の地層を貫通しているが、その上にある地層を貫通していない場合、切断された地層は断層よりも古く、切断されていない地層は断層よりも新しいはずです。このような状況でキー層を見つけることは、断層が正断層か逆断層かを判断するのに役立つ場合があります。^{[ 4 ]}

包有物と構成要素の原理によれば、堆積岩において、ある地層中に包有物（または砕屑物）が見つかった場合、その包有物はそれを含む地層よりも古いものであるはずです。例えば、堆積岩では、古い地層の礫が剥ぎ取られて新しい層に取り込まれることはよくあります。火成岩でも、ゼノリスが見つかった場合、同様の状況が起こります。これらの異物はマグマや溶岩流として運ばれ、母岩に取り込まれ、後に母岩の中で冷え固まります。その結果、ゼノリスはそれを含む岩石よりも古いものとなります。

原初水平性の原理は、堆積物の堆積は基本的に水平な層として起こるというものである。さまざまな環境における現代の海洋および非海洋堆積物の観察は、この一般化を裏付けている（斜交層理は傾斜しているが、斜交層理ユニットの全体的な向きは水平である）。^{[ 4 ]}

地層累重の法則によれば、地殻変動を受けていない堆積層は、その下の層よりも新しく、上の層よりも古い。これは、より新しい層が以前に堆積した層の下に滑り込むことは不可能だからである。層が受ける唯一の擾乱は生物擾乱であり、動物や植物が層内の物を動かすことである。しかし、このプロセスだけでは層の位置を変えることはできない。この原理により、堆積層は垂直な時間軸の一種、つまり最下層の堆積から最上層の堆積までの経過時間の部分的または完全な記録として見ることができる。^{[ 4 ]}

動物相の遷移の原理は、堆積岩中の化石の出現に基づいています。生物は世界中で同じ時期に存在していたため、それらの存在または（場合によっては）不在を利用して、それらが発見された地層の相対的な年代を特定することができます。チャールズ・ダーウィンの進化論の発表のほぼ100年前にウィリアム・スミスによって提唱された原理に基づいて、遷移の原理は進化論とは独立して発展しました。しかし、化石化の不確実性、生息地の横方向の変化（堆積層の相変化）による化石タイプの局在、そしてすべての化石が世界中で同時に発見されるとは限らないことを考えると、この原理は非常に複雑になります。^{[ 5 ]}

側方連続性の原理とは、堆積層は当初、あらゆる方向に側方に広がっている、つまり側方に連続しているという原理である。したがって、本来は類似しているものの、現在では谷やその他の侵食地形によって隔てられている岩石は、元々は連続していたとみなすことができる。

堆積層は無限に広がるわけではなく、その限界は認識可能であり、利用可能な堆積物の量と種類、そして堆積盆地の大きさや形状によって制御されます。堆積物は継続的にある地域に運ばれ、最終的には堆積します。しかし、供給源から離れるにつれて堆積物の量が減少するため、その堆積物の層は薄くなります。

多くの場合、粗粒物質は、運搬媒体のエネルギーが不足しているため、その場所まで運搬できなくなります。その代わりに、運搬媒体から沈殿する粒子はより細粒になり、粗粒物質から細粒物質への横方向の移行が生じます。地層内の堆積物の横方向の変化は、堆積相として知られています。

十分な堆積物があれば、堆積盆地の境界まで堆積が進む。多くの場合、堆積盆地は堆積物とは大きく異なる岩石層の中に位置しており、堆積層の側方境界は岩石の種類が急激に変化することで示される。

メルト包有物は、火成岩を形成するマグマ中で成長する結晶の中に閉じ込められた、溶融岩の小さな塊、あるいは「塊」です。多くの点で、流体包有物と類似しています。メルト包有物は一般的に小さく、ほとんどは直径が100マイクロメートル未満です（1マイクロメートルは1ミリメートルの1000分の1、つまり約0.00004インチです）。それでも、メルト包有物からは多くの有用な情報が得られます。地球化学者や火成岩岩石学者は、顕微鏡観察とさまざまな化学微量分析技術を用いて、メルト包有物からさまざまな有用な情報を得ることができます。メルト包有物の最も一般的な用途の2つは、特定のマグマ系の歴史の初期に存在したマグマの組成を研究することです。これは、包有物が「化石」のように機能し、後の火成作用によって変化する前の初期の溶融物を閉じ込めて保存できるためです。さらに、高圧下で閉じ込められているため、多くの溶融包有物は、爆発的な火山噴火を引き起こす揮発性元素（H ₂ O、CO ₂、S、Clなど）の含有量に関する重要な情報も提供します。 

ソルビー（1858）は、結晶中の微細な溶融包有物を初めて記録した人物である。溶融包有物の研究は、近年、高度な化学分析技術の開発によって大きく進展した。旧ソ連の科学者たちは、第二次世界大戦後の数十年間、溶融包有物の研究を主導し（ソボレフとコスチュク、1975）、顕微鏡下で溶融包有物を加熱し、変化を直接観察できる方法を開発した。

溶融包有物は小さいながらも、ガラス（急速冷却によって固結したマグマ）、小さな結晶、そして蒸気を豊富に含む気泡など、さまざまな構成要素を含むことがあります。これらは火成岩中のほとんどの結晶に見られ、石英、長石、カンラン石、輝石といった鉱物によく見られます。溶融包有物の形成は、マグマ中の鉱物の結晶化過程における正常な現象と考えられており、火山岩と深成岩の両方に見られます。

包有破片の法則は、地質学における相対年代測定法の一つである。基本的に、この法則は岩石中の砕屑物は岩石自体よりも古いと述べている。 ^{[ 6 ]} その一例がゼノリスである。ゼノリスとは、ストーピングの結果として通過するマグマに落下した母岩の破片である。もう一つの例は派生化石である。派生化石とは、古い地層から浸食されて新しい地層に再堆積した化石である。^{[ 7 ]}

これは、チャールズ・ライエルが1830年から1833年にかけて著した複数巻からなる『地質学原理』の中で提唱した、包有物と構成要素に関する原理を改めて述べたものです。この原理によれば、堆積岩において、包有物（または砕屑物）が地層中に見られる場合、その包有物は包有物を含む地層よりも古いものでなければなりません。例えば、堆積岩では、古い地層から礫が剥ぎ取られて新しい地層に取り込まれることはよくあります。火成岩においても、ゼノリスが見られる場合、同様の状況が生じます。これらの異物はマグマや溶岩流として運ばれ、後に基質に取り込まれて冷え固まります。その結果、ゼノリスは包有物を含む岩石よりも古いものとなります。