Я не специалист по этим вопросам - мои знания в этой области носят общий характер, и я просто доверяю и "принимаю к сведению" все сообщения указывающие на возраст того или иного события. Но общую картину (как я её себе представляю) нарисовать могу.

Относительный возраст определяют по отложениям: что под чем находится, то значит и древнее того, что лежит сверху. На всей Земле отложения следуют друг за другом примерно одинаково - это позволяет довольно точно относить ту или иную находку по крайней мере к определенному геологическому периоду (правда периоды эти длиной по нескольку сот миллионов лет).

Более точно возраст находки можно определить с помощью физических (химических) методов, например с помощью радиоуглеродного метода. Эти методы опираются на наше знание процессов распада или накопления определенных веществ в той или иной породе. Но кривая распада/накопления как правило неравномерная и поэтому эти методы всё время уточняются и калибруются. При использовании одновременно двух-трех методов для определения возраста одного и того же ошибку можно уменьшить очень сильно, практически до нуля.

Метод вычисления времени возникновения вида (расхождения видов) основан на нашем знании скорости появления мутаций. Если брать такие молекулы, мутации в которых накапливаются постоянно и при этом не приводят к сколь-нибудь заметным скачкам в видообразовании, например ДНК в митохондриях, то по этим мутациям, по виду мутаций и их количествам можно опять-таки довольно точно сказать кто от кого произошел и как давно это произошло. Этот метод довольно точный. Кроме того, его, так же как и радиоуглеродный метод, можно проверять сравнивая скорость мутаций в других молекулах. Сопоставление двух или трех методов одновременно способно так же уменьшить погрешность практически до нуля.

Так я себе это представляю.

Ссылки:
Методы хронологии в археологии
Новая калибровочная кривая
Возраст по биомолекулам