Le Temps, qu’il s’agisse de la durée ou de l’âge des phénomènes observés est une notion fondamentale en géologie où l’on est confronté à un « temps long » (milliers où millions d’années). Des mesures physiques permettent de le chiffrer directement. On peut aussi l’évaluer de façon indirecte par référence à une échelle standard comportant de nombreuses subdivisions.
Dans le premier cas on parle de datation absolue, établie en faisant appel à des phénomènes physiques comme la durée de désintégration d’éléments radioactifs (isotopes instables de certains éléments chimiques). Pour le matériel très ancien on mesure par exemple le rapport des isotopes de l’uranium et du plomb radiogénique. Pour les matériaux organiques récents on applique la fameuse méthode du carbone 14, si utile en préhistoire. D’autres techniques (béryllium 10) permettent de mesurer le temps d’exposition de surfaces ou d’objets au rayonnement cosmique.
Le second cas concerne la datation relative qui fait référence à des subdivisions du Temps en systèmes, séries, étages . La base de la plupart de ces subdivisions est fixée par l’apparition de nouvelles espèces de fossiles (biostratigraphie, fondée sur l’évolution). D’autres méthodes reposent sur les variations de composition chimique de l’océan (chimiostratigraphie, avec par exemple la mesure du rapport des isotopes 16 et 18 de l’oxygène). On utilise aussi les inversions du champ magnétisme terrestre (magnétostratigraphie) et les changements climatiques grâce au pollen fossile (palynologie) ou des cernes de croissance des arbres (dendrochronologie). Toutes ces subdivisions ont été calibrées en milliers ou millions d’années.
