1955年に登場[1]した手法で、マグマに含まれている放射性元素「カリウム40」(40K)は、約13億年の半減期で放射性崩壊して約89%が「カルシウム40」(40Ca)に約11%が「アルゴン40」(40Ar)という別の元素に変わる[2]。
- カリウム40の崩壊
![{\displaystyle {{\mkern {2mu}}{\vphantom {A}}_{\hphantom {}}^{\hphantom {40}}{\mkern {-1.5mu}}{\vphantom {A}}_{{\vphantom {2}}{\llap {\smash[{t}]{}}}}^{{\smash[{t}]{\vphantom {2}}}{\llap {40}}}\mathrm {K} {}+{}{\mathit {e}}{\vphantom {A}}^{-}{}\mathrel {\longrightarrow } {}{\mkern {2mu}}{\vphantom {A}}_{\hphantom {}}^{\hphantom {40}}{\mkern {-1.5mu}}{\vphantom {A}}_{{\vphantom {2}}{\llap {\smash[{t}]{}}}}^{{\smash[{t}]{\vphantom {2}}}{\llap {40}}}\mathrm {Ar} \ {}+{}\mathrm {\gamma } }}](//wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/98cee9460b8cdd404aa0c5c01fb737f6bcc5a5bd)
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こうした変化はマグマの中で常に起きているが、ガスである「アルゴン40」はマグマから抜け出してしまう。しかし火山の噴火などによって地表に出たマグマは冷えて固まる。そうすると「アルゴン40」は岩石の中に閉じ込められ、時間とともにその量を増していく。放射壊変による「カリウム40」の減少のしかた（あるいは「アルゴン40」の増加のしかた）は方程式であらわされている。
この方程式を積分することによって、マグマが結晶化した時点から現在までの時間にどれだけ「アルゴン40」が増えたかが予測される。これと観測された「アルゴン40」の量とを比べれば、マグマが固化してから現在までの経過時間がわかる。
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