利用黑曜巖表面水合層的厚度來測定黑曜石工具製作年代的技術。黑曜巖是一種火山玻璃，石器時代的人類常用它製作各種工具。黑曜巖對水有很強的親和力，表面經常吸附一薄層水，水慢慢向內部擴散形成水合層。水在水合層中的重量大約占3％，是新鮮黑曜巖中含水量的10倍。在光學顯微鏡下，水合層的邊沿可以清楚地顯出來。黑曜石工具在製作時，其表面水合層的厚度為零，由此開始水合作用，經歷的時間愈長水合層愈厚，因此根據水合層的厚度可以定出黑曜石工具的製作年代。從擴散定律可以計算出水合層層的厚度D與年代t的關系是 D2=Kt；K為擴散系數，與埋藏的溫度和黑曜巖本身的化學成分有關而與濕度無關。對於同一時代相同成分的黑曜巖，赤道地區的水合層厚度要比北極地區的大 8倍。但由於埋藏環境的溫度並非完全不變，往往難以確定。這種方法常限於在局部地區作相對斷代，或經與碳-14年代（見放射性碳素斷代）比較定出標準後，再用內插法或外推法定出絕對年代。近年來通過高溫誘發水合試驗和確定有效水合溫度的經驗公式，已可以不依靠其他斷代方法定出黑曜石工具的制作年代。例如1983年J.W.米切爾等用肯尼亞普羅斯佩克特農場考古遺址的一系列層位中出土的黑曜石制品，測出瞭從距今2500年到12萬年的各層的絕對年代。在3萬年內的年代數據，基本上與碳-14測定結果相一致。