原始铅成分
到20世纪40年代，地质学家已经接受了十亿年的地球年龄范围，但没有人给地质时间标上绝对时间。其中一个问题是，准确的年代只能从火成岩中得到，因为它们含有大量的铅，但很难知道它们的地质年代。尼尔推测，由于铀的两种同位素衰变为铅(铀238衰变为铅206，半衰期为7亿年，铀235衰变为铅207，半衰期为45亿年)，将这两种铅同位素的增长速度与第四种同位素铅204的恒定值进行比较，就可以揭示准确的年龄。为了检验这种铅-铅法的有效性，他测定了25种铅含量非常低的古代铅矿石的年代，发现用不同的“时钟”计算出的年代大致一致。
霍姆斯采用了一种新颖的方法来确定地球的准确年龄。他的方法依赖于原始同位素比率，即地球起源期间存在的比率。自铀和钍形成以来，它们一直在不断地衰变，而普通铅的含量保持稳定。因为原始的铅成分会被困住并在矿物中形成化石，成为新形成的地壳固化在美国，人们应该能够通过地壳的古老部分来定位矿物质，从中可以确定铅的原始成分。然后人们就可以计算出从地球的原始混合铅同位素开始被放射性铅污染。在新获得的Marchant计算机的帮助下，霍姆斯使用这种方法自信地计算出格陵兰岛一个古代方铅矿(铅矿)的岩石样本的年龄为30亿年。他理所当然地认为，这是他努力确定地球年龄的决定性时刻。
在方铅矿代表原始铅的假设下，霍姆斯利用尼尔的测量结果计算出了1400多种地球年龄的解。当他绘制出每个计算年龄的频率时，他在33.5亿年得到了一个明确的峰值。尽管他所使用的岩石样本实际上不包含原始的铅值，但他开发的数学方法形成了今天所使用的数学方法的基础。由于德国的费塞尔·侯特曼斯使用了类似的技术，这种方法被称为霍姆斯-侯特曼斯地球年代测定模型。1946年，地质学家接受了同位素测年法，但仍在争论使用同位素测年法的最佳方法。
接下来，霍姆斯构建了一个地质时间尺度，使他的新辐射测量结果与沙漏估计相一致。他首先从世界各地收集沉积物厚度的信息，然后按照比例绘制出从现在到寒武纪底部的整个地质柱的厚度。他利用尼尔的原始铅比数据计算出了日期，绘制出五个最可能的年龄作为控制点，并推断出其他地质时期的基础日期。1947年，他在《格拉斯哥地质学会学报》上发表了他的研究成果，“地质时间刻度的构建”，意识到积累速率不是恒定的。他经常调整他的年表，以容纳正确的信息，并纳入新技术获得的额外数据。1959年，他在爱丁堡地质学会学报上发表了“修订的地质年表”。1953年，克莱尔·帕特森和哈里森·布朗从一个火山获得了精确的原始铅同位素测量铁陨石与地球同时形成，并计算出地球年龄为45.5亿年。尽管在过去的50年里，科学家们获得了新的数据，并进行了调整以提高准确性，但45.5亿年的评估仍然是目前公认的值。
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