2. Dataciones

Consisten en determinar la edad de los acontecimientos geológicos rocas o fósiles, es decir, situarlos en el tiempo. Se distinguen dos tipos de dataciones:

2.1.DATACIÓN RELATIVA

Mediante este método obtenemos el orden en el que se han producido los acontecimientos pero no la edad precisa.

PRINCIPIOS 

·         Principio de superposición: fue desarrollado por Steno en 1669. Establece que en una secuencia no deformada de rocas sedimentarias cada estrato es más antiguo que el que tiene por encima y más joven que el que tiene por debajo.

·         Principio de la horizontalidad: también descubierto por Steno, significa que las capas de sedimentos se depositan de forma horizontal. Por tanto si encontramos estratos plegados o verticales podemos intuir que ha ocurrido un proceso tectónico que ha modificado la disposición de los materiales.

·         Principio de intersección: cualquier proceso geológico es posterior a los materiales que afecta y anterior a los procesos que no han sido afectados por él: cuando una falla atraviesa otras rocas podemos suponer que la falla es más joven que la roca afectada y que toda roca intruída por un cuerpo magmático es siempre más antigua que el proceso magmático.

·      Inclusiones: son fragmentos de una unidad de roca que han quedado incluidos encerrados dentro de otra previamente fundida. El principio se basa en lo siguiente: la masa de roca que está dentro es la más joven de las dos.

CORRELACIÓN

Tarea que consiste en emparejar rocas de edades similares localizadas en regiones diferentes. Puede hacerse de dos formas distintas:

• Correlación por métodos físicos: Correlacionando las rocas de un lugar con las de otro es posible una visión más completa de la historia geológica.

• Fósiles y correlación: los fósiles son restos de seres vivos o de la actividad se éstos. El hecho de que aparezcan fósiles en los estratos rocosos me permite conocer la edad de la roca ya que conozco la época en la que vivió ese fósil y éste debió formarse al mismo tiempo que la roca que constituye el estrato. Cuando se descubrió que los fósiles eran indicadores temporales, se convirtieron en el medio más útil de correlacionar las rocas. Los geólogos prestan una atención particular a los fósiles guía, que sirven para caracterizar una determinada época de la historia geológica porque tienen una distribución temporal reducida y una distribución geográfica amplia. Tienen que ser fácilmente fosilizables.

DISCONTINUIDADES ESTRATIGRAFICAS O DISCORCANCIAS

En ausencia de cambios ambientales o de procesos tectónicos, los sedimentos tienden a depositarse en estratos paralelos de forma que cumplen tanto la 'LEY DE SUPERPOSICIÓN' como el 'PRINCIPIO DE LA HORIZONTALIDAD ORIGINAL' de Nicolás Steno.

Una discontinuidad estratigráfica consiste en la interrupción del proceso de sedimentación de los estratos, a causa de las condiciones en que se produjo dicho proceso, por tanto, no existe un paralelismo entre los materiales depositados. Las rocas más antiguas, pueden haber sido erosionadas, plegadas o incluso metamorfizadas, antes de que se vuelva a producir la sedimentación sobre ellas. La forma en la que se dispondrán los estratos al interrumpirse este proceso, nos presenta las condiciones a las que se sometieron los estratos durante dicho proceso.

TIPOS DE DISCONTINUIDADES; 

·         Discordancia angular; Consiste en la deformación de los materiales antiguos, sobre los que posteriormente, tras una pausa, se volverá a producir un depósito de estratos. La deformación de estos materiales, es consecuencia principalmente de movimientos tectónicos, que dan lugar al pliegue o la inclinación de las sucesiones de estratos, otro caso de deformación, lo puede llevar a cabo un proceso erosivo.

·         Disconformidad o paraconformidad; es la discontinuidad estratigráfica en la que se mantiene el paralelismo entre los materiales inferiores y superiores, y la superficie es un plano de estratificación, sin que sea necesaria la existencia de señales de erosión. Se interpreta, por tanto, como una interrupción de la sedimentación durante un tiempo normalmente largo.

Frecuentemente, encontramos estos fenómenos en sedimentos marinos, pues las condiciones son más propicias en estas zonas para que se produzca la formación de estas disconformidades.

·         Inconformidad o no conformidad; Decimos que existe una inconformidad cuando un conjunto de materiales estratificados (normalmente ígneos, metamórficos o intrusivos)  descansa sobre otros que no lo están, ya que éstos últimos, son más antiguos, y han sido desprendidos de los más jóvenes mediante un periodo de elevación y posteriormente erosión.

*ANIMACIONES DISCONTINUIDADES*

2.2.DATACIÓN ABSOLUTA

La datación absoluta determina la fecha exacta y precisa de los acontecimientos del pasado geológico, es decir, nos proporciona edades numéricas.

LAS VARVAS

Son pares de estratos producidos anualmente en relación con los cambios estacionales. Estos depósitos de materiales se forman en los lagos originados en la zona de abrasión del glaciar. Los estratos que corresponden a periodos de deshielo, es decir en verano, son más claros y arenosos y éstos se alternan con los materiales depositados en invierno, cuando el lago se hiela, que son más oscuros y arcillosos. Los cambios climáticos determinan el grosor de las varvas. Una vez que se logra averiguar la edad de una varva, mediante correlaciones, se puede ver con precisión los avances y retrocesos glaciares de una región, así como su climatología.

DENDROCRONOLOGÍA

Utiliza los árboles como método de datación analizando los anillos de crecimiento anual de éstos. Los árboles añaden cada año a su tronco un anillo de crecimiento. Existe una relación entre el clima y el ancho de los anillos: el grosor de dicho anillo dependerá de las condiciones climáticas de ese año: cuanto mejores sean las condiciones climáticas (haya existido una humedad adecuada y una estación de crecimiento prolongada) de ese año mayor será el espesor del anillo ya que éstas favorecen el crecimiento de los árboles; por lo contrario, un año de sequía producirá un anillo más estrecho. También existe una relación entre la edad del árbol y el número de anillos: contando los anillos de un tronco a partir de su corteza puedo conocer su edad con precisión de un año. Puedo establecer correlaciones con los anillos de distintos árboles En árboles que han crecido en la misma área geográfica y bajo similares condiciones climáticas, pueden establecerse correlaciones con los anillos y ser comparados y emparejado. De esta manera pueden establecerse cronologías al unir los patrones de árboles que han vivido en periodos anteriores.

DENSIDAD DE CRÁTERES

Permite una datación de tipo estratigráfico. El número de impactos (la cantidad de cuerpos que han impactado en un planeta por unidad de tiempo) no es aleatorio, sino que va aumentando a lo largo del tiempo. Por lo que puedo establecer relaciones temporales atendiendo al número de impactos y a la profundidad de éstos: cuantos más cráteres y más profundos sean mayor será la edad de la superficie sobre la que han impactado.

RAYOS CÓSMICOS

Las rocas superficiales de los cuerpos planetarios sin actividad geológica pueden estar expuestas a las radiaciones solares durante millones de años. Los rayos pueden penetrar hasta un metro de la roca produciendo huellas o marcas microscópicas en la roca o bien transformando sus núcleos en isótopos. Este efecto puede medirse para obtener la edad de la roca: cuanto mayor es la edad de la roca mayor cantidad de rayos cósmicos habrá recibido.

Es un método basado en un reloj radiactivo; la fisión espontánea de un isótopo de uranio (U238), existente en gran cantidad de rocas y minerales (por ejemplo en la obsidiana y otros cristales volcánicos).

Además de desintegrarse de forma natural en un isótopo estable de plomo, el uranio también puede dividirse en dos mitades. Durante este proceso de fisión espontánea, ambas mitades se mueven a gran velocidad, deteniéndose tras haber causado grandes daños estructurales en su trayectoria.

Es aquí cuando hablamos de esas ‘’huellas de fisión’’; son por lo tanto zonas dañadas por el paso de un núcleo atómico. La edad del material se obtendrá midiendo la cantidad de huellas de fisión por unidad de superficie y por la concentración de Uranio en el material.

-       La precisión se basa en 4 supuestos:

-       La velocidad de descomposición del U^238 es constante.

-       La concentración de uranio en la roca se ha mantenido constante desde que se formó la roca.

-       Todas las fisiones producen huellas

-       Todas las huellas de fisión no se borran.

Lo normal es que se traten dataciones a partir de 250000 años de antigüedad.

TERMOLUMINISCENCIA

La termoluminiscencia es un fenómeno químico propio de algunos materiales que permite a los científicos averiguar la antigüedad de estos.

Ciertos minerales están expuestos a la radiación natural que desprende electrones, los cuales se acumulan en la estructura de dicho mineral. Cuando este material se somete a altas temperaturas, la energía radiactiva se libera en forma de luz; a este fenómeno se le llama termoluminiscencia. De esta forma, el número de electrones que se acumulan (la cantidad de radiación que libera) indicará la edad del mineral; ya que la cantidad de carga que acumula un material es proporcional al tiempo que se encuentra expuesta a las radiaciones.

RADIOACTIVIDAD

En el caso de los isótopos, los núcleos son inestables porque fuerza de cohesión que une los protones y neutrones no es lo bastantemente fuerte. Como consecuencia, estos átomos se descomponen, o desintegran, espontáneamente en un proceso llamado radiactividad.

En 1907, el físico neozelandés Ernest Rutherford, sugirió la posibilidad de datar minerales mediante la radiactividad, calculando la proporción entre la cantidad de elementos radiactivos (llamados también elementos padres, o primarios) y las sustancias derivadas (llamados también elementos hijos o radiogénicos).

Con forme pasa el tiempo, los átomos padre del material disminuyen, mientras los átomos hijo aumentan. De esta forma, conociendo la cantidad de isótopos de cada tipo, se puede datar una roca.

Vida media o periodo de semidesintegración (T): Es el tiempo que tarda en desintegrarse la mitad de una masa de isótopos radiactivos.

Para que un elemento radiogénico sea utilizable en la datación hacen falta tres condiciones:

Que se trate de un elemento relativamente común.

Que su vida media no sea demasiado grande ni demasiado pequeña respecto al intervalo de tiempo que queremos medir.

Que el elemento hijo se pueda distinguir de las eventuales cantidades del mismo isótopo ya presente en el mineral desde su formación.

Los métodos radiactivos más comunes, se presentan en la tabla, ordenados por periodos de desintegración