Nếu bạn muốn nghiên cứu một loài động vật trong tự nhiên, bạn sẽ bắt đầu bằng việc tìm kiếm môi trường sống của nó - bạn sẽ đến Úc để nghiên cứu về chuột túi hoặc đến Trung Quốc để nghiên cứu về gấu túi. Điều này cũng đúng đối với hóa thạch. Nếu bạn đang tìm kiếm voi ma mút đông lạnh hoặc các động vật có vú khác, bạn sẽ tìm kiếm sông băng, khe băng và lãnh nguyên. Để tìm thấy hóa thạch trong đá trầm tích, bạn phải tìm kiếm các lớp đá có cùng tuổi với hóa thạch mà bạn muốn nghiên cứu. Để làm được điều này, bạn phải tham khảo bản đồ địa chất , hiển thị vị trí, đặc điểm và tuổi của các thành tạo đá.
Các nhà lập bản đồ sử dụng các nguồn dữ liệu như ảnh hàng không và khảo sát để xác định vị trí và các đối tượng địa lý. Tuổi của các loại đá bắt nguồn từ niên đại đo phóng xạ . Bạn có thể đã nghe nói về một kiểu xác định niên đại bằng phương pháp đo phóng xạ - xác định niên đại bằng carbon-14 , mà các nhà khoa học thường sử dụng để xác định tuổi của các hiện vật khảo cổ. Giống như tất cả các phương pháp xác định niên đại theo phương pháp đo phóng xạ, xác định niên đại bằng carbon-14 xác định tuổi của một mẫu bằng cách đánh giá sự phân rã phóng xạ của các nguyên tử cụ thể trong mẫu. Các nguyên tử được đo là đồng vị - các nguyên tử giống hệt nhau ngoại trừ số nơtron trong hạt nhân của chúng. Bạn có thể đọc thêm về quá trình này trong Cách hoạt động của bức xạ hạt nhân. Các đồng vị được sử dụng để xác định tuổi của đá đã loại bỏ các neutron thừa của chúng cho đến khi chúng trở nên ổn định, và các nhà khoa học đo tỷ lệ của hai đồng vị.
Xác định niên đại bằng carbon-14 không được sử dụng để đo tuổi của hóa thạch vì chu kỳ bán rã của nó - khoảng thời gian cần thiết để một nửa số nguyên tử trong mẫu phân rã - quá ngắn. Xác định niên đại bằng carbon-14 có thể xác định tuổi của các mẫu lên đến khoảng 60.000 năm tuổi, nhưng nhiều lớp đá và hóa thạch mà chúng chứa có hàng triệu hoặc hàng tỷ năm tuổi. Để xác định tuổi của những mẫu này, các nhà khoa học đo các đồng vị phóng xạ khác, như kali-40 và uranium-238, được tìm thấy trong đá lửa lân cận. Mỗi đồng vị trong số này có chu kỳ bán rã hơn một tỷ năm, so với chu kỳ bán rã của carbon-14 chỉ là 5.730 năm.
Vì vậy, nếu bạn muốn tìm kiếm xương của khủng long bạo chúa , bạn sẽ tìm đá lộ thiên khoảng 65 triệu năm tuổi. Nếu bạn muốn tìm một khối đá trilobite , giống như những thứ trong hình trên, bạn cần phải có tảng đá cũ hơn nhiều - nó sẽ phải hơn 245 triệu năm tuổi. Và nếu bạn muốn nghiên cứu vi khuẩn lam tạo nên một số sự sống lâu đời nhất được biết đến trên Trái đất, bạn cần phải tìm đá khoảng 3,5 tỷ năm tuổi.
Khi đã tìm được loại đá phù hợp, việc tìm thấy hóa thạch cần có sự may mắn và con mắt tinh tường. Hóa thạch là một trường hợp tương đối hiếm xảy ra, vì vậy bạn có thể dành nhiều thời gian để rà soát một hình thành có khả năng xảy ra mà không tìm thấy bất kỳ xương, bản in hoặc ấn tượng nào. Nếu bạn tìm thấy một hóa thạch, bước tiếp theo là khai quật và chuẩn bị - chúng ta sẽ xem xét những gì cần thiết để tách xương khỏi đá ở trang tiếp theo.
Nghịch lý Rocky
Vào thế kỷ 18 và 19, trước sự phát triển của phương pháp xác định niên đại bằng phương pháp phóng xạ, việc tìm ra nơi tìm thấy hóa thạch là một điều hơi nghịch lý. Để xác định tuổi của một lớp đá, các nhà khoa học đã nghiên cứu các hóa thạch trong đó và so sánh chúng với các hóa thạch được tìm thấy ở các địa điểm khác.
