Este método cronológico consiste en fijar fechas lo más exactas posibles para los momentos en que se produjeron determinados acontecimientos geológicos. Los métodos cronológicos absolutos más usados son:
1.- Los ritmos biológicos, como por ejemplo los anillos de crecimiento de los árboles: dendrocronología. Cada anillo está compuesto por una parte clara y otra oscura, y cuyo grosor depende del clima durante el periodo de crecimiento. Contando los anillos de un tronco vivo a partir de su corteza se llega a conocer su edad con bastante precisión. Los anillos internos (más antiguos) de un árbol sirven para datar anillos exteriores de otros árboles más viejos. Encadenando las dataciones, se ha llegado a obtener una secuencia continua de más de 7.000 años. Además de proporcionar un calendario, los anillos de los árboles son indicadores climáticos, ya que permiten registrar las variaciones de pluviosidad.Otros fenómenos periódicos (biológicos y geológicos) que permiten realizar dataciones absolutas son los anillos de crecimiento en corales y el análisis de varvas glaciares: pares de estratos producidos anualmente, sobre todo en lagos de frente glaciar, que constan de un estrato claro (arenoso o limoso) producido en primavera y otro oscuro (arcilloso) en invierno.
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| Varvas glaciares. Fuente: prehistoria.foroactivo.net |
2.- Métodos radiométricos, que se basan en la desintegración de elementos radiactivos inestables en las rocas, y su transformación en otros elementos estables. Dicha transformación se produce por la emisión de rayos alfa (núcleos de He), rayos beta (electrones) o rayos gamma (radiación electromagnética). Esta transformación es constante e independiente de otras variables físico-químicas de la Naturaleza.
Se conoce como período de semidesintegración o vida media (t1/2) al tiempo que tarda en reducirse a la mitad, por desintegración, el elemento radiactivo que existía originariamente en la roca. Por tanto, si podemos medir la cantidad del elemento o elementos estables formados a partir del anterior, podemos calcular el tiempo transcurrido desde que se formó la roca y comenzó el proceso.
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| Método Potasio 40-Argón 40. Fuente: geovirtual.cl |
El principal problema de este método es que lógicamente sólo se puede utilizar en rocas con isótopos radiactivos, los cuales se forman en su mayoría en rocas ígneas, siendo muy escasos en rocas sedimentarias. Además, estos métodos requieren instrumentos especiales, en general muy sofisticados, para medir cantidades muy pequeñas de átomos radiactivos.
Para que un elemento radiogénico sea utilizable en datación hacen falta tres condiciones:
a) Que se trate de un elemento relativamente común.
b) Que su vida media no sea demasiado grande ni demasiado pequeña respecto al intervalo de tiempo que queremos medir. Por regla general, el alcance máximo de un método es de 10 veces la vida media del elemento padre.
c) Que el elemento hijo se pueda distinguir de las eventuales cantidades del mismo isótopo ya presente en el mineral desde su formación. Idealmente, el mineral no debería contener elemento hijo al formarse, pero esto sólo sucede para el argón, que es muy móvil. Por ello hay que encontrar la forma de conocer cuántos de estos isótopos existían antes de iniciarse la acumulación radiactiva. Es decir, debe de conocerse la llamada relación isotópica primordial (RIP), o sea, la abundancia primitiva de cada isótopo en la nebulosa solar, aún sin alterar por procesos radiactivos. No se han podido determinar edades radiogénicas hasta conocer la RIP para todos los elementos hijos, que han podido medirse en minerales muy antiguos total o casi totalmente desprovistos de elementos padres: en el caso del uranio se emplean sideritos o galenas muy antiguas.
Veamos en forma de tabla los principales métodos radiométricos:
Elemento padre | Elemento hijo | Vida media | Observaciones |
Samario 147 | Neodimio 143 | 106.000 Ma | El mejor método en rocas metamórficas muy antiguas |
Rubidio 87 | Estroncio 87 | 47.000 Ma | Se utiliza en cualquier tipo de roca |
Uranio 238 | Plomo 206 | 4.510 Ma | El método más preciso |
Potasio 40 | Argón 40 | 1.300 Ma | El método más común |
Uranio 235 | Plomo 207 | 713 Ma | Igual que el U238/Pb206 |
Berilio 10 | Boro 10 | 1,5 Ma | Muy útil en rocas sedimentarias |
Torio 230 | Radio 226 | 75.000 años | Útiles en sedimentos marinos de menos de un millón de años |
Protactinio 231 | Actinio 227 | 34.300 años | Ídem que el anterior |
Carbono 14 | Nitrógeno 14 | 5.730 años | Útil en materiales de origen biológico |
Argón 39 | Potasio 39 | 269 años | Para agua o hielo de menos de mil años |
Tritio | Helio 3 | 12,43 años | Para agua o hielo muy recientes |
Finalmente, es importante conocer la "historia" del mineral a emplear, ya que pueden existir ganancias de elementos radiactivos después de la cristalización (por ejemplo por metasomatismo), o bien pérdidas de elementos hijos por procesos metamórficos, por lo que para mayor seguridad se emplean conjuntamente determinaciones sobre varios minerales, y sobre distintos elementos radiactivos.
