DATACION DE LAS ROCAS
METODOS DE DATACION
DATACIÓN RADIOMÉTRICA
LA DENDROCRONOLOGÍA
MÉTODOS DE DATACIÓN ABSOLUTA
CRONOGRAFÍA DE VARVAS
CARBONO-14
DATACIÓN POR RADIOCARBONO
EJEMPLOS DE APLICACIONES
RADIOMÉTRICAS
ARQUEOMAGNETISMO
TERMOLUMINISCENCIA
ANTRACOLOGÍA
CARPOLOGÍA
MACROFAUNA
MICROFAUNA
PALINOLOGÍA
INTRODUCCION
OBJETIVOS
CONCLUSIONES
BIBLIOGRAFIA
DATACION DE LAS ROCAS
métodos para determinar la edad
de rocas y minerales. Aplicando la información obtenida, los geólogos pueden
descifrar los 4.600 millones de años de historia de la Tierra (cronología). Los
sucesos del pasado geológico (la elevación de las cordilleras montañosas, la
apertura y el cierre de los mares, la inundación de zonas continentales o los
cambios climáticos) quedan registrados en los estratos de la corteza terrestre.
METODOS DE DATACION
DATACIÓN RADIOMÉTRICA
La datación radiométrica es el procedimiento de cálculo de la
edad absoluta de rocas, minerales y restos orgánicos.
En los tres casos se analizan las proporciones de un isótopo padre y un isótopo
hijo de los que se conoce su semivida o vida mitad.
Ejemplos de estos pares de isótopos radiactivos pueden ser el K/Ar,
U/Pb, Rb/Sr, Sm/Nd, etc.
El carbono-14, es
comúnmente utilizado para datación de restos orgánicos relativamente recientes.
El isótopo usado depende de la antigüedad de las rocas o
restos que se quieran datar. Por ejemplo, para restos orgánicos de hasta 60.000
años se usa el carbono-14, pero para rocas de millones de años se usan otros
isótopos de semivida más larga.
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El tiempo geológico
del planeta contempla todo el tiempo transcurrido desde el momento presente
hasta el nacimiento de la
Tierra. Durante décadas, la determinación de la edad de la Tierra y de los materiales
geológicos ha sido uno de los mayores problemas encarados por ciencias como la geología, paleontología, paleogeografía o la antropología. Poco a poco se han ido
descubriendo métodos de datación
para situar de manera relativa o absoluta el material estudiado -como podían
ser estratos, glaciares, vestigios, u otros restos históricos-.
Este
método se basa en el estudio de los anillos anuales de los árboles, aplicable
también a los fósiles. Año tras año, los árboles van aumentando el diámetro de
su tronco debido al paso del invierno para protegerse del frío y fortalecer su
crecimiento (pudiendo ser este proceso más o menos notable), generando con ello
nuevos anillos. Así pues, con el estudio del número y grosor de los anillos se
deduce el tiempo transcurrido y las condiciones de vida del vegetal. Gracias a
yacimientos ininterrumpidos de fósiles se puede abarcar una datación relativa
de hasta 11.000 años.
MÉTODOS DE DATACIÓN
ABSOLUTA
Actualmente
disponemos de procedimientos cronográficos y
cronométricos basados en el estudio en detalle de estratos, cálculos
astronómicos y métodos físico-químicos, permitiéndonos determinar la edad
absoluta -la edad absoluta de una roca es el tiempo transcurrido desde su
formación hasta nuestros días-.
Es
un método estratigráfico que permite establecer medidas de años absolutas. Se
basa en el estudio de lagos glaciares, dando medidas absolutas al seguir
activos o relativas al haber desaparecido con el tiempo, quedando la huella de
su presencia en forma de depósitos sedimentarios. Se estudia la deposición de
arcillas y depósitos limosos, dispuestos en estratos. Estos vienen a ser más
claros cuando están compuestos por limos y arenas (depositados en verano), y
más oscuros y arcillosos, con presencia de residuos orgánicos (depositados en
invierno). El conjunto de un estrato de verano y otro de invierno constituye
una varva. El número total facilita pues un
valor de tiempo total absoluto o relativo. Este procedimiento abarca datos
cronométricos de hasta 25.000 años, limitándose a regiones donde se hayan
producido dichos estratos (presencia de lagos glaciares).
Están
basadas en oscilaciones prolongadas de la
radiación solar, motivadas por variaciones periódicas de la inclinación
del eje de rotación de la
Tierra, de la excentricidad de su órbita y del equinoccio.
Estas variaciones deben haber alterado las condiciones climáticas del planeta y
por tanto se verán reflejadas cronológicamente en el medio, aunque los
resultados obtenidos son ambiguos.
Estos
son los que aportan los datos más antiguos destacando los métodos de datación radiométrica. Se basan en determinar en las
rocas las trazas de elementos
radiactivos que contienen. Los elementos químicos se pueden encontrar en
la naturaleza bajo distintas formas, todas ellas con el mismo número de protones pero se diferencian en el número de neutrones. La forma más usual es la que
conocemos del elemento químico en cuestión, que suele ser más del 95% del total
del elemento presente en la naturaleza. Las otras formas son isótopos estables e isótopos radiactivos. Por ejemplo, el carbono conoce su forma elemental 12C, un isótopo
estable 13C
y un isótopo radiactivo 14C.
Las técnicas radiométricas se fundamentan en que un
isótopo radiactivo va reduciendo su radiactividad de forma constante a partir
del momento de la formación de la roca. El segundo supuesto es que los isótopos
radiactivos se desintegran irreversiblemente siguiendo una ecuación exponencial:
dP/dt = -xP
(siendo P la cantidad de
elementos iniciales durante el tiempo t,
x el índice de proporcionalidad
propio de cada elemento)
Esta
relación implica que la velocidad de
desintegración del elemento no es constante. Los periodos de pérdida de
radiactividad varían de un isótopo a otro, pero para un mismo elemento tienen
valores característicos. Gracias a esto se puede definir el periodo de semidesintegración
(vida mitad) como el tiempo necesario para que
un elemento reduzca su abundancia radiactiva a la mitad. Este tiempo pudiendo
ir desde varios segundos hasta 10.000 millones de años. Gracias a estos
productos de semidesintegración se puede determinar
la edad absoluta de las rocas que contienen los elementos en cuestión. Los
diferentes elementos usados en las dataciones físico-químicas son estos:
- El conocido carbono 14, que abarca un espacio máximo de tiempo de 70.000
años.
- El método del plomo, sirviéndose de tres series de
desintegración, es también muy empleado. Son utilizados los isótopos uranio 238 238U, uranio 235 235U,
y torio 232 232Th,
todos ellos acaban convirtiéndose en plomo, permitiendo determinar
cronologías hasta la era Precámbrica (época a la que también llega
el método del hielo).
- El método de Potasio-Argón, usando el potasio radiactivo 40K, convirtiéndose en 11% de
Ar y 89% de Ca.
- El método del Rubidio-Estroncio, se basa en la transformación de
87Rb en 87Sr, emitiendo partículas beta (ß). Estos y otros elementos
químicos de la serie de transición se utilizan para cronologías que van
desde los 5.000 hasta los 120.000 años.
Todos
estos métodos descritos arriba no son muy efectivos en rocas sedimentarias ya
que se dividen de otras rocas previamente formadas y sometidas a procesos
erosivos: sin embargo, ofrecen buenos resultados en las rocas ígneas. Además,
las técnicas y aparatos de medida de estos métodos presentan errores en la determinación
volviendo complejo el estudio de los materiales geológicos.
- El método huellas de fisión, se emplea para determinar la
edad de micas y feldespatos basándose en un simple recuento de las trazas
de desintegración espontánea de núcleos atómicos pesados (como 238U,235U,232U).
Junto
a estos procedimientos radiactivos, los métodos de análisis paleomagnéticos permiten
el estudio de materiales volcánicos y se basan en determinar la orientación e
intensidad del campo magnético de
las rocas que depende de la polaridad
de la Tierra
en el momento de la formación de dichos materiales.
CARBONO-14
(Redirigido desde Carbono 14)
Saltar a navegación, búsqueda
El
carbono-14 (14C, masa
atómica=14.003241) es un radioisótopo
del carbono
descubierto el 27
de febrero de 1940
por Martin
Kamen y Sam
Ruben. Su núcleo
contiene 6 protones
y 8 neutrones.
Willard
Libby determinó un valor para el periodo de semidesintegracion
o semivida
de éste isótopo: 5568 años. Determinaciones posteriores en Cambridge
produjeron un valor de 5730 años. Debido a su presencia en todos los materiales
orgánicos, el carbono-14 se emplea en la datación de especímenes
orgánicos.
El
método de datación
por radiocarbono es la técnica más fiable para conocer la edad de
muestras orgánicas de menos de 60.000 años. Está basado en la ley de decaimiento
exponencial de los isótopos radiactivos. El isótopo
carbono-14 (14C) es producido de forma continua en la atmósfera
como consecuencia del bombardeo de átomos de nitrógeno
por neutrones
cósmicos. Este isótopo
creado es inestable, por lo que, espontáneamente, se transmuta en nitrógeno-14
(14N). Estos procesos de generación-degradación de 14C se
encuentran prácticamente equilibrados, de manera que el isótopo se encuentra
homogéneamente mezclado con los átomos no radiactivos en el dióxido
de carbono de la atmósfera.
El proceso de fotosíntesis
incorpora el átomo radiactivo en las plantas de manera que la proporción 14C/12C
en éstas es similar a la atmosférica. Los animales incorporan, por ingestión,
el carbono de las plantas. Ahora bien, tras la muerte de un organismo vivo no
se incorporan nuevos átomos de 14C a los tejidos y la concentración
del isótopo va decreciendo conforme va transformándose en 14N por
decaimiento radiactivo.
La
masa
en isótopo 14C de cualquier espécimen disminuye a un ritmo
exponencial, que es conocido: a los 5730 años de la muerte de un ser vivo la
cantidad de 14C en sus restos se ha reducido a la mitad. Así pues,
al medir la cantidad de radiactividad
en una muestra de origen orgánico se calcula la cantidad de 14C que
aún queda en el material.Así puede ser datado el
momento de la muerte del organismo correspondiente. Es lo que se conoce por
edad radiocarbónica o de 14C, y se expresa
en años BP (Before Present). Esta escala equivale a los años transcurridos
desde la muerte del ejemplar hasta el año 1950 de nuestro calendario. Se elige
esta fecha por convenio y porque en la segunda mitad del siglo XX, los ensayos
nucleares provocaron severas anomalías en las curvas de concentración relativa
de los isótopos radiactivos en la atmósfera .
Al
comparar las concentraciones teóricas de 14C con las de muestras de
maderas de edades conocidas mediante dendrocronología
se descubrió que existían diferencias con los resultados esperados. Esas
diferencias se deben a que la concentración de carbono radiactivo en la
atmósfera también ha variado respecto al tiempo. Hoy se conoce con precisión la
evolución de la concentración de 14C en los últimos 25.000 años, por
lo que puede corregirse esa estimación de edad comparándolo con curvas
obtenidas mediante interpolación de datos conocidos. La edad así hallada se
denomina edad calibrada y se expresa en años Cal BP.
DATACIÓN POR RADIOCARBONO
La
datación por radiocarbono guarda intima relación con el Ciclo
del carbono Datación por radiocarbono es un método
de datación radiométrica que utiliza el
isótopo
carbono
14 para determinar la edad de materiales
que contienen
Dentro
de la arqueología
es considerada una técnica de datación absoluta. La técnica fue descubierta por
Willard
Libby y sus colegas en 1949
cuando ocupaba su cargo como profesor en la universidad de Chicago.
En 1960,
Libby fue premiado con el Premio
Nobel en química
por su método de datación mediante el carbono 14.
EJEMPLOS DE APLICACIONES RADIOMÉTRICAS
DATACIÓN DE ROCAS MAGMÁTICAS.
Generalmente
se utilizan isocronas de roca total con un mínimo de
cuatro o cinco muestras, que reunan las siguientes
características: que sean cogenéticas, que presenten
un ámplio rango de variación de Rb/Sr (lo cual dificulta la datación de rocas basálticas), que
la muestra sea representativa de la roca (atención a rocas porfíricas).
Es
una sistemática especialmente utilizada en el estudio de rocas de quimismo intermedio-ácido, como granitos, pudiendo
obtenerse la edad de cristalización mediante el análisis de roca total, siempre
que el sistema haya permanecido cerrado. El análisis de los componentes
minerales y la roca total correspondiente nos permite determinar si el sistema
ha permanecido cerrado desde el momento de la cristalización, o si, por el
contrario, el sistema se ha abierto como consecuencia de procesos térmicos
posteriores. Este hecho se pondría de manifiesto mediante la construcción de isocrona interna, con una edad más jóven
(roca total más minerales), junto con la isocrona de
rocas totales.
DATACIÓN
DE ROCAS DE METAMÓRFICAS DE ANQUIZONA Y DIAGENÉTICAS.
Durante
el metamorfismo de bajo grado y la diagénesis las
rocas sufren una re-homogenización del sistema, lo que conlleva la puesta a
cero del reloj isotópico. Aunque la aplicación de esta metodología a la
resolución de este tipo de problemas es relativamente reciente, su desarrollo
es muy rápido, siendo cada vez más los autores que recurren a este tipo de
información. Los minerales más frecuentemente utilizados son la illita, sericita y glauconita en el caso de la diagénesis.
DATACIÓN
DE ROCAS METAMÓRFICAS DE ALTO GRADO.
En
el caso de rocas metamórficas ortoderivadas, la
sistemática Rb/Sr es de
gran utilidad, ya que nos permite determinar la edad del protolito
siempre que éstas no se hayan visto afectadas con posterioridad por procesos
térmicos, que conlleven la apertura del sistema y por lo tanto, la alteración
de la relación isotópica original, y en consecuencia de la edad.
La
datación del pasado es una tarea que exige mucho cuidado. Cuando se encuentra un objeto en un yacimiento hay que
planificar su extracción y transporte al laboratorio, probablemente no ve la
luz desde hace mucho tiempo y muchas pruebas podrían perderse si no se hace lo
correcto. Hoy en día, gracias a medios tecnológicos cada vez más avanzados se
puede decir cual es la edad aproximada
de todo lo que se encuentra.
En esta
web se explican de manera breve y resumida algunas de
estas técnicas con el fin de entender un poco mejor en qué consiste este campo;
así, cuando se diga la fecha aproximada de un fósil, industria o yacimiento
entenderemos en qué nos basamos para afirmar dicho dato.
Acelerador o
Espectrometría: Es una variante del método del Carbono-14. No alarga el límite
temporal ni mejora el error de las fechas, pero necesita una cantidad mucho
menor de carbono (1-5 miligramos), de tal forma que no se destruye tanta
muestra ni se contamina tanto la misma. Por ejemplo se utiliza para datar
pinturas rupestres realizadas con pigmentos orgánicos. Subir
ARQUEOMAGNETISMO :
La Tierra posee un fuerte campo magnético que
se orienta hacia los dos polos. Cada uno de los polos tiene un valor diferente
y con el paso de los años varían pasando de uno a otro. El cambio de
polaridad se da en el núcleo del planeta, se trata de un fluido cargado
eléctricamente que se mueve como una dinamo, pero muy lentamente. Una inversión
completa suele tardar varios miles de años y una vez situada en una dirección
puede permanecer en ella desde unos millones hasta un centenar de miles de
años. Lo más importante es que estos cambios de polaridad magnética se
registran en los minerales cuando éstos se forman (las partículas se orientan
debido al magnetismo de determinada forma). Dependiendo de dónde encontremos un
fósil podremos saber a qué época pertenece por la polaridad del estrato donde
esté depositado. Por ejemplo, para confirmar la fecha de los fósiles del Homo
antecessor se utilizó esta técnica. Se estimó que estaban en un estrato
por debajo del cambio de polaridad magnética Matuyama/Brunhes
ocurrida hace 780.000 años. Subir
TERMOLUMINISCENCIA
Este método se basa en medir la luz que emiten
algunos minerales cristalinos al ser calentados en el laboratorio. La
intensidad de esta luz es proporcional a la radiacción
que recibió y con el tiempo transcurrido desde la última vez que se calentó ese
material. Se ha utilizado comúnmente en restos de cerámica, al calentarlos se
calcula el momento de la cocción y puede fecharse la actividad humana. Frente a
al carbono 14 llega más lejos en su datación, hasta 500.000 años, aunque su
error es mayor. Una variante de este método es el de la Resonancia de Espin Electrónico, que mide lo mismo sin tener que calentar
la muestra sin dañarla y, además puede fechar cristales de muy pequeño tamaño,
como los de los huesos y dientes. Subir
ANTRACOLOGÍA:
Es
el estudio de los restos de madera que se han recogido en un yacimiento. Éstos
se analizan al microscopio y así se puede identificar el género de la planta o
árbol al que pertenecieron y a veces hasta la especie. Este análisis informa
del entorno medioambiental del asentamiento y se complementa con el estudio del
polen
de ese estrato, pero lo más importante es que nos informa del tipo de madera
que utilizaban en al antigüedad y con qué fin. Subir
CARPOLOGÍA:
Se
trata del estudio de las semillas encontradas en los yacimientos. Normalmente
están quemadas, pero se pueden recuperar con la técnica de la flotación.
También se pueden reconstruir por las marcas que dejaron sobre materiales
blandos como la cerámica o ladrillos de adobe. Subir
MACROFAUNA:
Son los restos óseos de animales de gran
tamaño que se encuentran en los yacimientos. Son muy importantes porque nos
informan de la dieta (partes consumidas) y hábitat de los humanos de fechas
remotas. Subir
MICROFAUNA:
Son los restos óseos de animales pequeños como roedores, insectos,
moluscos, pájaros, peces... y también restos de conchas y caparazones. Estos
animales son más sensibles a los cambios climáticos que los grandes mamíferos,
por lo que son más útiles cuando se les encuentra en un yacimiento, pues ayudan
a datarlo si se conoce la época en la que vivió determinada especie. También
indican el tipo de dieta de nuestro antepasados.Subir
PALINOLOGÍA:
Estudia el polen de un determinado lugar o
yacimiento y sirve, lógicamente, para saber qué tipo de vida vegetal existía en
la época del estrato donde se ha encontrado. Su información es valiosísima pues
informa de cambios climáticos, dieta, etc. Puede conservarse durante decenas de
miles de años y es muy fácil de decidir a qué tipo de planta pertenecen
mirándolo al microscopio. Así mismo, por su número se puede calcular la
abundancia de dicha planta en el pasado. Es famoso el yacimiento neanderthal de Shanidar (Irak)
porque sobre un enterramiento se encontró polen de flores y esto se atribuyó a
que éstas fueron depositadas a propósito como ofrenda al difunto. Realmente, la
existencia de polen no puede asegurar este tipo de práctica funeraria actual
sobre seres de otra especie tan alejados en el tiempo, sobre todo cuando el
polen se acumula fácilmente si es transportado por el viento, pero las
opiniones sobre este particular son muy diversas. Subir
El que se conserven restos de tanta antigüedad es casi un milagro. La erosión
y los procesos de modificación del ambiente llevados acabo por los volcanes, la
tectónica de placas, las inundaciones, terremotos y otos procesos naturales,
sin olvidar al ser humano, hace difícil encontrar cosas interesantes. Sin
embargo, siguen apareciendo en el lugar más inesperado. Sólo la formación de un
fósil requiere unas condiciones específicas, y encontrarlo en buen estado
otras. Las condiciones óptimas de conservación se dan en cuevas o bajo tierra,
pero algunos restos han aparecido envueltos en turba, hielo, arena y otros
lugares aislados del exterior. Son los más espectaculares porque el pasado se
nos presenta de golpe con un realismo tal que nos pone los pelos de punta. Eso
mismo ocurrió con el Hombre
del Tirol, los mamuts
de Siberia, las momias naturales del desierto egipcio y las de los
pantanos de turba en el norte de Europa. La falta de oxígeno, la sequedad del
aire... el cierre hermético en una "burbuja" del pasado hace que aún
nos lleguen muchos restos en buenas condiciones, sin contar con los que aún
quedan por descubrir.
INTRODUCCION
Datación, en las ciencias de la
tierra, métodos para determinar la edad de rocas y minerales. Aplicando la
información obtenida, los geólogos pueden descifrar los 4.600 millones de años
de historia de la Tierra (cronología). Los sucesos del pasado geológico (la
elevación de las cordilleras montañosas, la apertura y el cierre de los mares,
la inundación de zonas continentales o los cambios climáticos) quedan
registrados en los estratos de la corteza terrestre.
OBJETIVOS
·
Determinar el origen y la
edad de las rocas y la tierra.
·
Conocer los diferentes metodos de datacion.
·
Enriquecer los conocimientos
referentes al tema para mi vida profesional.
CONCLUSIONES
·
Es una ayuda muy
indispensable para los geologos y los que estudian
los temas afines por que pueden determinar la edad y el origen de las rocas.
·
Con estos métodos se puede
comprobar en realidad el origen de determinado hallazgo.
·
Estos métodos han existido
desde la antigüedad salvo que en la actualidad se puede determinar de una forma
mas fácil con el avance tecnológico.
BIBLIOGRAFIA
·
INTERNET- Google
·
Enciclopedia encarta 2007
