La geocronología es la ciencia que determina la edad de las rocas , fósiles y sedimentos utilizando características inherentes a las rocas mismas. La geocronología absoluta se puede lograr mediante isótopos radiactivos , mientras que la geocronología relativa se proporciona mediante herramientas como el paleomagnetismo y las proporciones de isótopos estables . Al combinar múltiples indicadores geocronológicos (y bioestratigráficos ) se puede mejorar la precisión de la edad recuperada.
La geocronología se aplica de forma diferente a la bioestratigrafía, que es la ciencia que asigna rocas sedimentarias a un período geológico conocido mediante la descripción, catalogación y comparación de conjuntos de fósiles de flora y fauna. La bioestratigrafía no proporciona directamente una determinación absoluta de la edad de una roca, sino que simplemente la ubica dentro de un intervalo de tiempo en el que se sabe que ese conjunto fósil ha coexistido. Sin embargo, ambas disciplinas trabajan juntas de la mano, hasta el punto de que comparten el mismo sistema de denominación de estratos (capas de roca) y los períodos de tiempo utilizados para clasificar las subcapas dentro de un estrato.
La ciencia de la geocronología es la herramienta principal utilizada en la disciplina de la cronoestratigrafía , que intenta derivar fechas de edad absolutas para todos los conjuntos fósiles y determinar la historia geológica de la Tierra y los cuerpos extraterrestres .
Al medir la cantidad de desintegración radiactiva de un isótopo radiactivo con una vida media conocida , los geólogos pueden establecer la edad absoluta del material original. Se utilizan varios isótopos radiactivos para este propósito y, dependiendo de la tasa de desintegración, se utilizan para datar diferentes períodos geológicos. Los isótopos de desintegración más lenta son útiles para períodos de tiempo más largos, pero menos precisos en años absolutos. Con la excepción del método de radiocarbono , la mayoría de estas técnicas se basan en realidad en la medición de un aumento en la abundancia de un isótopo radiogénico , que es el producto de desintegración del isótopo radiactivo original. [2] [3] [4] Se pueden utilizar dos o más métodos radiométricos en conjunto para lograr resultados más sólidos. [5] La mayoría de los métodos radiométricos son adecuados solo para el tiempo geológico, pero algunos, como el método de radiocarbono y el método de datación 40 Ar/ 39 Ar, se pueden extender al tiempo de la vida humana primitiva [6] y a la historia registrada. [7]
Algunas de las técnicas comúnmente utilizadas son:
Una serie de técnicas relacionadas para determinar la edad en la que se creó una superficie geomórfica ( datación por exposición ), o en la que se enterraron materiales anteriormente superficiales (datación por entierro). [10] La datación por exposición utiliza la concentración de nucleidos exóticos (por ejemplo, 10 Be, 26 Al, 36 Cl) producidos por los rayos cósmicos que interactúan con los materiales de la Tierra como un indicador de la edad en la que se creó una superficie, como un abanico aluvial. La datación por entierro utiliza la desintegración radiactiva diferencial de 2 elementos cosmogénicos como indicador de la edad en la que un sedimento fue protegido por entierro de una mayor exposición a los rayos cósmicos.
Las técnicas de datación por luminiscencia permiten observar la "luz" emitida por materiales como el cuarzo, el diamante, el feldespato y la calcita. En geología se utilizan muchos tipos de técnicas de luminiscencia, entre ellas la luminiscencia estimulada ópticamente (OSL), la catodoluminiscencia (CL) y la termoluminiscencia (TL). [11] La termoluminiscencia y la luminiscencia estimulada ópticamente se utilizan en arqueología para datar objetos "cocidos" como cerámica o piedras para cocinar y pueden utilizarse para observar la migración de arena.
Las técnicas de datación incremental permiten construir cronologías anuales año a año, que pueden ser fijas ( es decir, vinculadas al día actual y, por tanto, al tiempo calendario o sideral ) o flotantes.
Una secuencia de polos paleomagnéticos (generalmente llamados polos geomagnéticos virtuales), que ya están bien definidos en edad, constituye una trayectoria de desplazamiento polar aparente (APWP). Dicha trayectoria se construye para un gran bloque continental. Los APWP para diferentes continentes se pueden utilizar como referencia para polos recién obtenidos para las rocas con edad desconocida. Para la datación paleomagnética, se sugiere utilizar el APWP para datar un polo obtenido de rocas o sedimentos de edad desconocida vinculando el paleopolo al punto más cercano en el APWP. Se han sugerido dos métodos de datación paleomagnética: (1) el método angular y (2) el método de rotación. [12] El primer método se utiliza para la datación paleomagnética de rocas dentro del mismo bloque continental. El segundo método se utiliza para las áreas plegadas donde son posibles las rotaciones tectónicas.
La magnetoestratigrafía determina la edad a partir del patrón de zonas de polaridad magnética en una serie de rocas sedimentarias y/o volcánicas estratificadas, comparándolas con la escala temporal de polaridad magnética. La escala temporal de polaridad se ha determinado anteriormente mediante la datación de anomalías magnéticas del fondo marino, la datación radiométrica de rocas volcánicas dentro de secciones magnetoestratigráficas y la datación astronómica de secciones magnetoestratigráficas.
Las tendencias globales en las composiciones isotópicas, particularmente los isótopos de carbono-13 y estroncio, se pueden utilizar para correlacionar estratos. [13]
Los horizontes marcadores son unidades estratigráficas de la misma edad y de una composición y apariencia tan distintivas que, a pesar de su presencia en diferentes sitios geográficos, existe certeza sobre su equivalencia de edad. Los conjuntos de fauna y flora fósiles , tanto marinos como terrestres, forman horizontes marcadores distintivos. [14] La tefrocronología es un método para la correlación geoquímica de cenizas volcánicas desconocidas (tefra) con tefra datada y con huella geoquímica . La tefra también se utiliza a menudo como herramienta de datación en arqueología, ya que las fechas de algunas erupciones están bien establecidas.
Geocronología, de mayor a menor:
Es importante no confundir las unidades geocronológicas y cronoestratigráficas. [15] Las unidades geocronológicas son períodos de tiempo, por lo que es correcto decir que el Tyrannosaurus rex vivió durante la época del Cretácico Superior . [16] Las unidades cronoestratigráficas son material geológico, por lo que también es correcto decir que se han encontrado fósiles del género Tyrannosaurus en la Serie Cretácica Superior. [17] De la misma manera, es totalmente posible ir a visitar un depósito de la Serie Cretácica Superior, como el depósito de Hell Creek donde se encontraron los fósiles de Tyrannosaurus , pero naturalmente es imposible visitar la Época Cretácica Superior, ya que es un período de tiempo.