LA DATACIÓN

INTRODUCCIÓN

El presente trabajo trata sobre la datación y puedo decir que datar es determinar la edad de un determinado estrato. Existen diversos métodos, que permiten establecer dos tipos de dataciones.

Existen varias formas de datación, entre estas destaca la datación relativa que es utilizado por los científicos, cuando no se dan un artefacto o un evento geológico una fecha absoluta. En su lugar, se estiman cuando que se creó o ha ocurrido por jugar entre el período de tiempo de otros eventos o artefactos.

Esto es una técnica utilizada para encontrar la edad relativa de un elemento de geológica o evento. Datación relativa se utiliza para saber si algo es mayor o menor que otro.
Así tenemos la datación absoluta donde se utilizan elementos radioactivos.

A lo largo del presente trabajo iré detallando cada punto con relación al tema.
 

MARCO TEÓRICO

1.1. ¿Qué es la Datación?
Datar es determinar la edad de un determinado estrato, roca o fósil. Existen diversos métodos, que permiten establecer dos tipos de dataciones.
La datación o edad absoluta es un valor numérico, más o menos exacto. Por ejemplo, si se dice que una roca tiene 3.000 millones de años, se está haciendo referencia a su edad absoluta. Para saber la edad absoluta de una roca o un estrato, hay que aplicar técnicas como la datación con isótopos radiactivos.
La datación o edad relativa se establece por comparación con otras rocas o fenómenos geológicos del pasado. Así, por ejemplo, ordenando de más antiguo a más moderno los estratos de una región, se establece su edad relativa. Es relativa porque siempre hace referencia a la edad de un estrato, una roca o un fósil cuya edad se conoce bien. Por tanto, este tipo de datación se puede realizar simplemente aplicando los principios de la estratigrafía o los conocimientos sobre la antigüedad de los fósiles.
En Arqueología, la datación consiste en la ubicación de restos materiales o de culturas en un período determinado. Las formas para ubicar un fenómeno en el tiempo suele ser de dos tipos: estableciendo relaciones del tipo "más moderno que" o "contemporáneo a"; o haciendo referencia a fechas de calendario. A la primera forma se le llama cronología relativa, con este sistema no interesa el momento exacto sino el orden en que se dieron los acontecimientos. El segundo sistema es mucho más preciso, consiste en medir la edad real y se llama datación cronométrica o cronología absoluta.
Los sistemas para fechar restos se desarrollaron a principios del siglo XX y en la actualidad no hay ningún método de datación universal pues ninguno cubre toda la escala temporal de los tiempos y ninguno de ellos sirve para cualquier tipo de material. Uno de los métodos más conocidos es el del Carbono 14 (C-14) que fue mejorado con la técnica AMS (Accelerator Mass Spectrometry) que puede llegar a alcanzar hasta el 100.000 antes de nuestra era.

1.2. Métodos de Dataciones
Se distinguen dos tipos de dataciones:
• Datación Relativa
• Datación Absoluta

1.3. Datación Relativa
Significa que las rocas se colocan en una secuencia de formación adecuada. Mediante este método no se puede establecer una fecha precisa, pero si podemos obtener lo que sucedió antes o después de un acontecimiento. Las técnicas de este método que se desarrollaron siguen siendo utilizadas en la actualidad.
Ejemplo, en el registro fósil se reconoce una edad de los Trilobites. Luego, en sucesión, los paleontólogos reconocen una edad de los peces, una edad de los pantanos carboníferos, una edad de los reptiles y una edad de los mamíferos.
Cuando se descubrió que los fósiles eran indicadores temporales, se convirtieron en el medio más útil de correlacionar las rocas de edades similares en regiones diferentes.

1.3.1. Principio de la horizontalidad Original
También Steno fue el que reconoció la importancia. Este principio Significa que las capas de sedimento se depositan en general en una posición horizontal. Cuando observamos estratos rocosos que son planos, deducimos que no han experimentado alteración y que mantienen aun su horizontalidad original. Pero si está plegado o inclinado un cierto ángulo deben haber sido desplazados a esa posición por alteraciones de la corteza algún tiempo después de su depósito.
Ejercicio 2: Observa la siguiente imagen y responde: ¿Qué leyes aplicamos?
1.3.2. Principio de Intersección
Cuando una falla atraviesa otras rocas, o cuando el magma hace intrusión y cristaliza, podemos suponer que la falla o la intrusión es más joven que las rocas afectadas, a este principio se le llama principio de intersección (figura 2).
Figura 2: Principio de Intersección


1.3.3. Inclusiones
En ocasiones, las inclusiones (figura 3) pueden servir para datar en forma relativa. Las inclusiones son fragmentos de una unidad de roca que han quedado encerrados dentro de otra. El principio se basa en lo siguiente: la masa de roca adyacente a la que contiene las inclusiones debe haber estado allí primero para proporcionar los fragmentos de roca. Por consiguiente, la masa de roca que contiene las inclusiones es la más joven de las dos.



Figura 3: Inclusión

1.3.4. Discontinuidades Estratigráficas o Discordancias
Cuando observamos estratos rocosos que se han ido depositando esencialmente sin interrupción, decimos que son concordantes. A lo largo de la historia de nuestro planeta, el depósito de sedimentos se ha interrumpido una y otra vez. La ruptura en el registro litológico se denomina discontinuidad estratigráfica (hiato o laguna estratigráfica). Una discontinuidad estratigráfica (figura 4) representa un largo periodo durante el cual se interrumpió la sedimentación, la erosión eliminó las rocas previamente formadas y luego se reinició el depósito. Las discontinuidades estratigráficas son rasgos importantes ya que representan acontecimientos geológicos significativos de la historia de la Tierra.
a) Discordancia Angular: Quizá la discontinuidad más fácil de reconocer es la discordancia angular. Consiste en rocas sedimentarias inclinadas o plegadas sobre las que reposan estratos más planos y jóvenes. Una discordancia indica que, durante la pausa de deposición, se produjo un periodo de deformación (pliegue o inclinación) y erosión.

Figura 5: Discordancia Angular
b) Paraconformidad o disconformidad: Cuando se la compara con las discordancias angulares, las paraconformidades son más comunes pero normalmente son bastante menos claras, porque los estratos situados a ambos lados son en esencia paralelos.
c) Inconformidad o no conformidad: El tercer tipo básico de discontinuidad es la inconformidad. Aquí la ruptura separa rocas ígneas, metamórficas o intrusivas más antiguas de los estratos sedimentarios más jóvenes.
Figura 6: Formación de una Discordancia
Se pueden reconocer cuatro etapas en la formación de una discordancia:
a) Sedimentación, Pliegue y levantamiento
b) erosión
c) Subsidencia y renovación de la sedimentación.

1.3.5. Correlación de las capas rocosas
Para desarrollar una escala de tiempo que sea aplicable a toda La Tierra, deben emparejarse rocas de edad similar localizadas en regiones diferentes. Esta tarea se conoce con el nombre de correlación.
1. Correlación por criterios físicos
La correlación a lo largo de distancias cortas suele conseguirse observando la posición de una capa en una secuencia de estratos.
Correlacionando las rocas de un lugar con las de otro, es posible una visión más completa de la historia geológica de una región.
2. Fósiles y correlación
Aunque la existencia de los fósiles se ha conocido durante siglos, no fue hasta finales del siglo XVIII y principios del XIX cuando se puso de manifiesto su importancia como herramientas geológicas.


1.3.6. Ley de la Superposición
Esta ley, 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”, como se muestra en la figura 1.
Esta ley es aplicada también a otros materiales depositados en la superficie, como por ejemplo coladas de lava y estratos de ceniza de erupciones volcánicas.
Si se la aplica esta ley, a los estratos expuestos del Gran Cañón, se pueden colocar las capas fácilmente en un orden.

1.4. Datación Absoluta
Mediante esta es posible obtener fechas absolutas, fiables para los acontecimientos del pasado geológico. Son los métodos que nos proporcionan edades numéricas.
En la siguiente tabla se clasificaron los métodos más conocidos de datación, las cursivas corresponden a dataciones absolutas (proporcionan edad numérica)
Los métodos de datación absoluta, utilizan elementos radioactivos. Analizaremos los métodos más conocidos.

1.4.1. Las Varvas
Las varvas son pares de estratos producidos anualmente en relación con los cambios estaciónales (figura 9). Estas se producen principalmente en lagos de frente glaciar, sus estratos son claros, limosos o arenosos, además de otro arcilloso oscuro.
Son las variaciones climáticas las que producen varas más o menos gruesas, cada región con una secuencia. Cuando se logra averiguar la edad de una vara, mediante correlaciones, se puede con precisión ver los avances y retrocesos glaciares de una región, así como su climatología.
Figura 9: Varvas del Pleistoceno en los acantilados de Scarboro (Toronto, Ontario, Canadá). Las más gruesas tienen cerca de 1,50 cm de espesor.

1.4.2. Dendrocronología
Se refiere a los anillos de crecimiento de los árboles (figura 10), estos cada año añaden a su tronco un anillo compuesto por una parte clara y otra oscura, el grosor de dicho anillo dependerá del clima. Contando los anillos de un tronco vivo a partir de su corteza es posible conocer su edad con precisión de un año.

1.4.3. Densidad de Cráteres
En los cuerpos planetarios sin atmósfera, los cráteres formados por impactos de meteoritos no se pueden erosionar. Por lo tanto se acumulan a lo largo del tiempo. Pero de igual forma esto no impide que se pueda obtener o realizar una datación, es simplemente una dificultad.
La densidad de cráteres permite una datación de tipo estratigráfico, en esta el principio de superposición es sustituido por el criterio de densidad de craterización.

1.4.4. Las edades de exposición a los rayos cósmicos
Las rocas superficiales de los cuerpos planetarios sin actividad geológica pueden estar expuestas al viento solar durante millones de años. Los rayos pueden penetrar hasta un metro de la roca, produciendo huellas microscópicas o bien transformando sus núcleos en isótopos. Los dos efectos pueden medirse para obtener una edad.
Este método se ha empleado en rocas lunares y en meteoritos. Si las edades de varios meteoritos coinciden podemos decir que en esa fecha tuvo lugar una colisión importante.

1.4.5. Las huellas de Fisión
Una zona de fisión es una zona lineal de un mineral dañada por el paso de un núcleo atómico.
La edad se obtendrá midiendo la cantidad de huellas de fisión por unidad de superficie y dividiéndola por la concentración del uranio en el mineral.
La precisión se basa en 4 supuestos:
1. La velocidad de descomposición del U^238 es constante
2. La concentración de uranio en la roca se ha mantenido constante desde que se formó la roca
3. Todas las fisiones producen huellas
4. Todas las huellas de fisión no se borran.

1.4.6. Termoluminiscencia
Este sistema, es parecido al anterior, se basa en que los minerales retienen partículas cargadas procedentes de su entorno.
Este método sirve para datar unidades geológicas como coladas volcánicas, o elementos como cerámica.
El intervalo de aplicación del método va desde algunos siglos a varios cientos de miles de años; su margen de error va del 8 al 10% de la edad media.

1.4.7. Datación Absoluta con Radiactividad
La datación radiométrica es la que nos permite medir con más precisión.
Para la aclaración de términos, es conveniente recordar: cada átomo tiene un núcleo, que contiene protones y neutrones, y que alrededor de de este núcleo orbitan los electrones. Los electrones tienen carga eléctrica negativa y los protones positiva. Un neutrón es en realidad una combinación de un protón y un electrón combinados, pues no tiene carga (es neutro).
El numero atómico (el número que identifica cada elemento) es el número de protones que tiene en su núcleo. Cada elemento tiene un número diferente de protones y, por lo tanto, un numero atómico diferente (hidrogeno = 1, Carbono = 6, uranio = 92, etc.). Los átomos de un mismo elemento tienen siempre el mismo número de protones, de manera que el número atómico se mantiene constante.
Un ejemplo: el núcleo del uranio tiene siempre 92 protones, de manera que su núcleo atómico es siempre 92. Pero su población de neutrones varía, de modo que el uranio tiene tres isótopos: uranio- 234 (protones + neutrones=234), uranio-235, uranio-238.
a) Radiactividad
Las fuerzas que unen los protones y los neutrones en el núcleo suelen ser fuertes. Sin embargo, en algunos isótopos, los núcleos son inestables porque las fuerzas que unen los protones y los neutrones no son lo bastante fuertes. Como consecuencia los núcleos se descomponen, o desintegran, espontáneamente en un proceso denominado radiactividad.
b) ¿Qué precisión alcanzan las medidas radiométricas?
Las fuentes básicas de error son tres:
1. Las imprecisiones con las que se conocen las constantes de desintegración
2. Carácter estadístico más que real del proceso
3. Los errores propios de todo análisis.
La edad de una roca es casi siempre la media de varias determinaciones en minerales y en roca total y, aunque para mayor seguridad se procura utilizar más de un método, los márgenes de error son a veces considerables.
Los métodos radiactivos que trataremos, se presentan en la tabla 2, ordenados por periodos de desintegración

Tabla 2: Características de algunos métodos de datación radiométrica
Elemento Padre Elemento Hijo Vida Media (años) Observaciones
Samario 147 Neodimio 143 106.000 x 10^6 El mejor método en
rocas metamórficas muy antiguas
Rubidio 87 Estroncio 87 47.000 x 10^6 Utilizable en principio
en cualquier tipo de roca
Uranio 238 Plomo 206 4.510 x 10^6 El método más
preciso
Potasio 40 Argón 40 1.300 x 10^6 El método más común
Uranio 235 Plomo 207 713 x 10^6 Igual que el uranio
238/plomo 206
Berilio 10 Boro 10 1.5 x 10^6 Muy útil en rocas
sedimentarias
Torio 230 Radio 226 75.000 Útiles en sedimentos
marinos de menos de
un millón de años
Protactinio 231 Actinio 227 34.300 Útiles en sedimentos
marinos de menos de un millón de años
Carbono 14 Nitrógeno 14 5.730 Útil en materiales de
origen biológico
Argón 39 Potasio 39 269 Para edades de agua o
hielo inferiores a mil años
Tritio Helio 3 12.43 Para edades de agua o
hielo de sólo unas décadas.
Nota: Extraído de Origen e Historia de la Tierra, de Francisco Anguita Virella. Editorial Rueda.
c) Método del samario-neodimio
La larga vida media de esta transmutación implica que el neodimio se acumula muy lentamente, por lo que este método será más adecuado para rocas más antiguas de mil millones de años, en algunos casos se ha utilizado para medir edades de cien millones de años. El método es reciente (primeras dataciones
1975), existen pocas edades Sm-Nd publicadas.
d) Método del rubidio-estroncio
El método rubidio-estroncio puede usarse tanto en rocas ígneas y metamórficas como en sedimentarias; pero las dataciones de glauconita han demostrado no ser muy fiables, por lo que el campo especial de aplicación del método son las rocas endógenas. Las metamórficas antiguas han sido el campo ideal de aplicación de este sistema. El método no es útil en rocas fanerozoicas, ya que la velocidad de transmutación es demasiado lenta.
e) Métodos uranio-plomo
Hay dos series de transmutaciones:
U^238 Pb^206 en catorce pasos
U^235 Pb^207 en doce pasos
Se utilizan en conjunto con el nombre de métodos de plomo. La ventaja principal del uso combinado de los dos métodos es que permite una comprobación independiente de las edades: como el plomo 207 se acumula más rápido que el plomo 208, la relación primordial entre los dos isótopos va variando de forma constante, con lo que la relación Pb^207/Pb^208 se convierte en un tercer método cronológico.
f) Método del potasio-argón
El más común de los métodos de datación numérica tiene en su favor la universalidad del potasio. Por el contrario, su gran inconveniente es el carácter gaseoso del elemento hijo, el argón, propenso a escapar de las redes minerales en cuanto la temperatura ambiente rebasa los 200ºC o la presión sube moderadamente. En este caso lo que estaremos datando con este método será la edad del último metamorfismo, pero no la edad de la roca. Puede, por escape del argón, dar edades menores que las reales. Lo normal es usar este método en combinación con el del rubidio-estroncio.
g) Método del Berilio 10
Este método comenzó a usarse en los años 70, en los últimos años se ha extendido. La causa de ello ha siso la relativa lentitud de esta transmutación, que produce cantidades muy pequeñas de elemento hijo, su medición requiere por lo tanto varios kilos de roca.
Como en este sistema se miden sólo las desintegraciones del elemento padre, el método se conoce con el nombre de berilio 10.
h) Métodos de torio y protactinio
Estos dos isótopos son productos intermedios en la cadenas de desintegración del uranio 238 (el torio) y el uranio 235 (el protactinio). Sus rápidas velocidades de transmutación les hacen útiles en el rango de edades 10^4 a 10^5 años. Se encuentran en los sedimentos marinos recientes, los dos isótopos se acumulan a diferente velocidad: cuando más antiguo el sedimento, mayor la proporción Th/Pa.
i) Método del carbono 14
En la estratosfera, a altitudes de unos 16 kilómetros, neutrones de alta energía procedentes del sol chocan con los átomos del nitrógeno atmosféricos y los convierten en carbono 14, que es radiactivo y se transforma de nuevo en nitrógeno. Sin embargo, este carbono ha sido incorporado al ciclo del dióxido de carbono, formando parte de la materia orgánica vegetal y luego animal.
j) Método del argón 39/argón 40
El isótopo de peso 39 del argón es producido en la estratosfera por colisión de un neutrón con un átomo de argón 40. El argón 39 se acumula en la atmósfera, llega a la superficie terrestre con las precipitaciones sólidas o líquidas y se descompone con rapidez a potasio 39.
El método del argón radiactivo es sólo una variante del potasio-argón, pero adaptada para edades muy jóvenes, entre 100 y 1.000 años. Hasta ahora se ha utilizado para medir edades de aguas y de hielo.
k) Método del tritio
El tritio (T) es un isótopo del hidrógeno producido en la alta atmósfera por colisiones de neutrones con átomos de nitrógeno, pero también como resultado de las explosiones termonucleares. El tritio se incorpora al ciclo del agua, se comienza a descomponer rápido en helio 3, lo que limita su utilidad como elemento cronológico a dos o tres décadas.
La principal utilidad del sistema tritio-helio está en la datación de capas de hielo o de masas aisladas de agua.
 
1.5. Formas de obtener un valor de antigüedad
a) Datación por tipo de construcciones: a través de las diversas formas, tipos, cualidades, materiales y tecnologías de construcción se logra determinar tanto el origen cultural como el período al que pertenecía la obra.
b) Datación por tipos de elementos: los diferentes jarros, utensilios, pinturas, cerámicas, herramientas, tejidos, agriculturas e inventos en general también otorgan formas comparativas de fechados de épocas.
c) Datación por sincronismo y secuencias: los sincronismos son aquellos acontecimientos que pueden relacionarse por su fecha, según las evidencias documentales, primero con escalas de tiempo establecidas en culturas aisladas y luego mediante una comparación entre sí. Las secuencias, en cambio, son listas de acontecimientos sucesivos que pueden establecerse a partir de registros tales como listas de leyes, miembros de familias o reyes e identificarse luego con cifras proporcionadas en literaturas.
d) Datación social: por creencias religiosas, practicas de cultos, momificaciones, canibalismo u otras formas de las diferentes características sociales.
e) Datación por estratificación: en muchos lugares costeros en donde por períodos alternativos se hace fácil la pesca u obtención de conchas y otros tipos de frutos de mar; se fueron produciendo asentamientos de pobladores, pero sólo en las épocas propicias para la pesca. Las muestras más claras eran los residuos que dejaban como grandes parvas de conchas en capas sucesivas, una encima de otra, producidas por el paso de los años frecuentando el mismo lugar y consumiendo los mismos tipos de alimentos.

CONCLUSIÓN

• La necesidad de obtener un valor de antigüedad, tanto para un monumento aislado como para una civilización completa, es sin duda un elemento básico para el estudio y cronología de las diferentes culturas y civilizaciones que conforman nuestros orígenes.
• El proceso de datación el carbono es el más utilizado, no porque sea realmente efectivo, sino porque otorga un número frío y concreto ideal para cualquier método y criterio estrictamente científico, y no necesita de interpretaciones personales o auxiliares, como las que pudiera necesitar la lectura de grabados en vasijas, jeroglíficos antiguos, o cualquier tipo de comparación de construcciones.
• Todo valor de datación necesita tener una corrección correspondiente, es decir, tener actualizada la antigüedad de lo que se estudia, aunque no es posible saber con certeza cuál es un valor corregido y cuál no.
• Los valores de confiabilidad según la antigüedad pueden ser divididos en cuatro escalas: hasta 3000 a. C. se considera datación confiable; hasta 6000 a. C., datación irregularmente confiable; hasta 12000 a. C., datación levemente confiable y por último, hasta 35000 a. C. es considerada una datación muy poco confiable.
• Como los únicos cuerpos posibles de ser datados son los vivientes (vegetales - animales - hombre), son estrictamente estos los que podrán estar etiquetados con un valor confiable, y no otra pieza que supuestamente sea de la misma época por estar próxima tanto físicamente como culturalmente.
• Cuando se obtiene el valor de datación de un cuerpo que estuvo sometido a algún proceso extraño, no conocido o bajo la influencia física, química o eléctrica de alguna clase, es muy importante considerar que estos u otros factores no conocidos aún por la ciencia pudieron acelerar o desacelerar el proceso de radiación y desintegración.
 
BIBLIOGRAFÍA

1. ANGUITA VIRELLA FRANCISCO. “Origen e Historia de la Tierra”. Editorial Rueda, Madrid.
2. TARBUCK, E. y F. LUTGES. “Ciencias de la Tierra” Una introducción a la Geología Física. Ediciones Prentice Hall, Madrid 1999.
3. Universidad de Concepción. Facultad de Arquitectura-Urbanismo-Geografía. http://www.udec.cl/~ocrojas.
4. Monografías.com
5. Wikipedia.org.