Una corteza de meteorización es una zona o capa externa descolorida y alterada químicamente de un fragmento de roca discreto formado por los procesos de meteorización . El límite interior de una corteza de meteorización es aproximadamente paralelo a la superficie exterior del fragmento de roca en el que se ha desarrollado. Los fragmentos de roca con cortezas de meteorización normalmente son clastos discretos , que varían en tamaño desde guijarros hasta cantos rodados o rocas grandes . Por lo general, se encuentran ya sea sobre la superficie del suelo o enterrados dentro de sedimentos como aluvión , coluvión o till glacial . Una corteza de meteorización representa la alteración de la parte exterior de una roca por exposición al aire o agua subterránea cercana a la superficie durante un período de tiempo. Por lo general, una corteza de meteorización puede enriquecerse con hierro o manganeso (o ambos) y sílice, y oxidarse a un color rojo amarillento a rojizo. A menudo, una corteza de meteorización exhibe múltiples bandas de diferentes colores. [1] [2] [3]
Aunque a veces se confunde con las cortezas meteorizadas, la meteorización esferoidal es un tipo diferente de meteorización química en la que capas esféricas de material meteorizado se desarrollan progresivamente in situ alrededor de bloques de lecho rocoso articulado debajo de la superficie de la Tierra, en lugar de en clastos reelaborados y transportados, como cantos rodados y rocas. [4] [5]
Las cortezas de meteorización tienen una larga historia de uso para determinar la edad relativa de sedimentos o formas del relieve cuaternarios . Esto se hace comparando el espesor de las cortezas de meteorización de grava compuesta por tipos de rocas similares. Los depósitos que contienen grava con cortezas de meteorización más gruesas se interpretan como más antiguos que los depósitos que contienen rocas con cortezas de meteorización más delgadas. Los depósitos sedimentarios que contienen grava con cortezas de meteorización del mismo espesor se interpretan como aproximadamente contemporáneos en edad. El uso de cortezas de meteorización en la datación relativa se utiliza ampliamente en las regiones árticas , antárticas y alpinas y en la correlación de morrenas y tills glaciares y sedimentos y terrazas fluviales . [6] [7] [8]
Además, las cortezas de meteorización se han utilizado para determinar la cantidad absoluta de tiempo que una roca del tamaño de la grava ha estado expuesta a los procesos de meteorización. Esta técnica fue propuesta por Cernohouz y Solc [9], quienes fueron los primeros en argumentar que la relación entre el espesor de una corteza de meteorización y el tiempo que tardó en formarse se expresa mediante una función logarítmica. Esto se hace determinando la edad absoluta de los depósitos sedimentarios que contienen rocas del tamaño de la grava o artefactos utilizando métodos de datación absoluta como C 14 y midiendo el espesor de la corteza de meteorización de rocas de litología similar. Las fechas obtenidas a partir de técnicas de datación absoluta y mediciones de espesores de corteza de meteorización se utilizan luego para construir una curva de edad versus espesor para datar rocas en otros depósitos sedimentarios. Este método de datación se ha aplicado a menudo a depósitos glaciares en regiones alpinas. [6] [7] [10] [11]
La datación por hidratación de la obsidiana es un tipo de datación que utiliza la corteza erosionada que se desarrolla dentro de los artefactos o la grava que están compuestos de obsidiana . Cuando la obsidiana fresca se expone al aire, normalmente contiene menos del 1 % de agua. Con el tiempo, se forma una corteza erosionada, conocida como banda de hidratación de obsidiana y compuesta de vidrio hidratado, a medida que el agua se difunde lentamente desde una superficie rota, que normalmente se asocia con la fabricación de un artefacto, hacia la obsidiana. El grosor de esta banda se puede ver y medir utilizando varias técnicas, como un microscopio de alta potencia con un aumento de 40-80 , perfil de profundidad con SIMS ( espectrometría de masas de iones secundarios ) e IR-PAS (espectroscopia fotoacústica infrarroja). [12] [13] [14]
La determinación de la edad absoluta a partir del espesor de una banda de hidratación de obsidiana es complicada y problemática. En primer lugar, la velocidad a la que se produce la hidratación del vidrio varía significativamente con la temperatura. La velocidad a la que se forma la banda de hidratación de obsidiana aumenta con la temperatura. En segundo lugar, la velocidad de hidratación y la formación de la banda de hidratación de obsidiana varían con la geoquímica de la obsidiana, incluido el contenido de agua intrínseco, que parece afectar a la velocidad de hidratación. Por último, la presión del vapor de agua también puede afectar a la velocidad de hidratación de la obsidiana. Si la velocidad de la banda de hidratación de la obsidiana se puede controlar en función de la geoquímica de la obsidiana (por ejemplo, la "fuente"), la temperatura (que suele aproximarse utilizando una "temperatura de hidratación efectiva" o coeficiente EHT) y otros factores, podría ser posible datar un artefacto utilizando la técnica de hidratación de la obsidiana. [12] [15]
La presencia o ausencia de una banda de hidratación de obsidiana se ha utilizado para distinguir los desechos de obsidiana prehistóricos de los desechos de obsidiana producidos por los talladores de sílex modernos . Esta distinción se puede hacer porque se necesitan unos 70 años para que una banda se agrande lo suficiente como para que sea fácilmente detectable en una superficie recién tallada de una pieza de obsidiana. Por ejemplo, sobre la base de la falta de desarrollo de bandas de hidratación de obsidiana, se concluyó que los talladores de sílex modernos trajeron especímenes de obsidiana al sitio de Poverty Point en Luisiana . [16]