Métodos para determinar la edad de rocas y minerales. Aplicando la información obtenida, los geólogos pueden descifrar los 4.600 millones de años de historia de la Tierra (cronología). Los sucesos del pasado geológico (la elevación de las cordilleras montañosas, la apertura y el cierre de los mares, la inundación de zonas continentales o los cambios climáticos) quedan registrados en los estratos de la corteza terrestreDATACIÓN RADIOMÉTRICA
La datación radiométrica es el procedimiento de cálculo de la edad absoluta de rocas, minerales y restos orgánicos. En los tres casos se analizan las proporciones de un isótopo padre y un isótopo hijo de los que se conoce su semivida o vida mitad. Ejemplos de estos pares de isótopos radiactivos pueden ser el K/Ar, U/Pb, Rb/Sr, Sm/Nd, etc.El carbono-14, es comúnmente utilizado para datación de restos orgánicos relativamente recientes.
El isótopo usado depende de la antigüedad de las rocas o restos que se quieran datar. Por ejemplo, para restos orgánicos de hasta 60.000 años se usa el carbono-14, pero para rocas de millones de años se usan otros isótopos de semivida más larga.
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El tiempo geológico del planeta contempla todo el tiempo transcurrido desde el momento presente hasta el nacimiento de la Tierra. Durante décadas, la determinación de la edad de la Tierra y de los materiales geológicos ha sido uno de los mayores problemas encarados por ciencias como la geología, paleontología, paleogeografía o la antropología. Poco a poco se han ido descubriendo métodos de datación para situar de manera relativa o absoluta el material estudiado -como podían ser estratos, glaciares, vestigios, u otros restos históricos-.
El tiempo geológico del planeta contempla todo el tiempo transcurrido desde el momento presente hasta el nacimiento de la Tierra. Durante décadas, la determinación de la edad de la Tierra y de los materiales geológicos ha sido uno de los mayores problemas encarados por ciencias como la geología, paleontología, paleogeografía o la antropología. Poco a poco se han ido descubriendo métodos de datación para situar de manera relativa o absoluta el material estudiado -como podían ser estratos, glaciares, vestigios, u otros restos históricos-.
LA DENDROCRONOLOGÍA
Este método se basa en el estudio de los anillos anuales de los árboles, aplicable también a los fósiles. Año tras año, los árboles van aumentando el diámetro de su tronco debido al paso del invierno para protegerse del frío y fortalecer su crecimiento (pudiendo ser este proceso más o menos notable), generando con ello nuevos anillos. Así pues, con el estudio del número y grosor de los anillos se deduce el tiempo transcurrido y las condiciones de vida del vegetal. Gracias a yacimientos ininterrumpidos de fósiles se puede abarcar una datación relativa de hasta 11.000 años.
MÉTODOS DE DATACIÓN ABSOLUTA
Actualmente disponemos de procedimientos cronográficos y cronométricos basados en el estudio en detalle de estratos, cálculos astronómicos y métodos físico-químicos, permitiéndonos determinar la edad absoluta -la edad absoluta de una roca es el tiempo transcurrido desde su formación hasta nuestros días-.
CRONOGRAFÍA DE VARVAS
Es un método estratigráfico que permite establecer medidas de años absolutas. Se basa en el estudio de lagos glaciares, dando medidas absolutas al seguir activos o relativas al haber desaparecido con el tiempo, quedando la huella de su presencia en forma de depósitos sedimentarios. Se estudia la deposición de arcillas y depósitos limosos, dispuestos en estratos. Estos vienen a ser más claros cuando están compuestos por limos y arenas (depositados en verano), y más oscuros y arcillosos, con presencia de residuos orgánicos (depositados en invierno). El conjunto de un estrato de verano y otro de invierno constituye una varva. El número total facilita pues un valor de tiempo total absoluto o relativo. Este procedimiento abarca datos cronométricos de hasta 25.000 años, limitándose a regiones donde se hayan producido dichos estratos (presencia de lagos glaciares).
Datación Por Carbono 14
Probablemente usted haya visto o leído historias fascinantes acerca de objetos antiguos. En una excavación arqueológica se encontró un pedazo de una herramienta de madera y el arqueólogo afirma que tiene 5000 años de antigüedad. Se encuentra la momia de un niño en lo alto de los Andes y el arqueólogo dice que el niño vivió hace más de 2000 años. ¿Cómo saben los científicos la edad que tiene un objeto o unos restos humanos? , ¿Qué métodos utilizan y como funcionan esos métodos?. En ésta página web examinaremos los métodos con los que los científicos utilizan radioactividad para determinar la edad de los objetos de la forma más exacta posible: La datación por Carbono-14
Los protones caracterizan a los elementos químicos. Todos los átomos con igual número de protones tienen características químicas idénticas. Los neutrones no.
Dentro de los ELEMENTOS se incluyen átomos con diferente número de neutrones, llamados ISÓTOPOS de un elemento. Todos los isótopos de un elemento tienen el mismo número de protones, pero varían en el número de neutrones.
Los protones caracterizan a los elementos químicos. Todos los átomos con igual número de protones tienen características químicas idénticas. Los neutrones no.
Dentro de los ELEMENTOS se incluyen átomos con diferente número de neutrones, llamados ISÓTOPOS de un elemento. Todos los isótopos de un elemento tienen el mismo número de protones, pero varían en el número de neutrones.
En 1896 el químico Henry Becquerel descubrió la RADIACTIVIDAD NATURAL, consistente en la desintegración espontánea de los isótopos, es decir, en las variaciones que sufren en el número de neutrones o protones de su núcleo, emitiendo radiaciones.
Cuando varía el número de neutrones, el isótopo se convierte en otro isótopo distinto del mismo elemento. Si la modificiación varía el número de protones se produce un cambio de elemento.
Estas desintegraciones radiactivas se producen espontáneamente, pero a un ritmo regular, pudiendo establecerse su PERIODO. El periodo de un isótopo radiactivo es el espacio de tiempo necesario para que la cantidad inicial de ese isótopo se reduzca a la mitad.
Estas desintegraciones radiactivas se producen espontáneamente, pero a un ritmo regular, pudiendo establecerse su PERIODO. El periodo de un isótopo radiactivo es el espacio de tiempo necesario para que la cantidad inicial de ese isótopo se reduzca a la mitad.
Los métodos comúnmente más utilizados para averiguar la edad de las formaciones geológicas [es decir, datar], involucran el proceso denominado decaimiento radioactivo. Ciertos átomos son inestables, y sus núcleos se separan en partes cambiando [transmutando] en otros elementos a través de un proceso llamado "decaimiento radioactivo". Algunos de estos elementos radioactivos se transforman a sí mismos al emitir una partícula de alta energía consistente en dos protones y dos neutrones [es decir, un núcleo de Helio ó partícula "alfa"], un proceso conocido como "decaimiento alfa". Otros elementos radioactivos decaen cuando un neutrón de su núcleo se rompe produciendo un protón y un electrón. El protón permanece en el núcleo, y el electrón es emitido [expulsado fuera del núcleo] a muy altas velocidades -proceso conocido como "decaimiento beta".
Datación de un fósil por el C14
El cálculo de la pérdida de C14 en los organismos muertos se utiliza para datar a los fósiles. Un Fósil, es cualquier evidencia directa de un organismo con más de 10.000 años de antigüedad..
Un fósil puede consistir en una estructura original, por ejemplo un hueso, en el que las partes porosas han sido rellenadas con minerales, como carbonato de calcio o sílice, depositados por aguas subterráneas.
El cálculo de la pérdida de C14 en los organismos muertos se utiliza para datar a los fósiles. Un Fósil, es cualquier evidencia directa de un organismo con más de 10.000 años de antigüedad..
Un fósil puede consistir en una estructura original, por ejemplo un hueso, en el que las partes porosas han sido rellenadas con minerales, como carbonato de calcio o sílice, depositados por aguas subterráneas.
una sustancia , como la madera, cuyas moléculas han sido reemplazadas por materia mineral.
Los moldes naturales formados tras la disolución por las aguas subterráneas de las partes duras de algunos organismos ; las cavidades resultantes se rellenan más tarde de sedimentos endurecidos que forman réplicas del original.
Los moldes naturales formados tras la disolución por las aguas subterráneas de las partes duras de algunos organismos ; las cavidades resultantes se rellenan más tarde de sedimentos endurecidos que forman réplicas del original.
Otros tipos incluyen
huellas,
restos intactos conservados en terrenos congelados, en lagos asfálticos y en turberas,
insectos atrapados en la resina endurecida de antiguas coníferas —en la actualidad se denomina ámbar.
huellas,
restos intactos conservados en terrenos congelados, en lagos asfálticos y en turberas,
insectos atrapados en la resina endurecida de antiguas coníferas —en la actualidad se denomina ámbar.
excrementos fosilizados conocidos como coprolitos, que suelen contener escamas de peces y otras partes duras de animales devorados.
Los fósiles suministran un registro del cambio evolutivo a lo largo de 3.000 millones de años en la escala geológica del tiempo.
Los fósiles suministran un registro del cambio evolutivo a lo largo de 3.000 millones de años en la escala geológica del tiempo.
Aunque los organismos multicelulares han podido ser abundantes en los mares que existían en el precámbrico —hace 4.600 millones de años— eran exclusivamente criaturas con cuerpos blandos, incapaces de crear fósiles. Por lo tanto, la vida precámbrica apenas ha dejado rastro.
El registro fósil se enriqueció mucho más cuando aparecieron las cubiertas duras y los cuerpos con esqueleto al comienzo de la era paleozoica, hace 570 millones de años. Los geólogos del siglo XIX utilizaron esta riqueza fósil para establecer una cronología de los últimos 500 millones de años.
En cuanto los organismos vegetales o animales mueren, cesa el intercambio con la atmósfera y cesa el reemplazo de carbono de sus tejidos. Desde ese momento el porcentaje de C14 de la materia orgánica muerta comienza a disminuir, ya que se transmuta en N14 y no es reemplazado.
El registro fósil se enriqueció mucho más cuando aparecieron las cubiertas duras y los cuerpos con esqueleto al comienzo de la era paleozoica, hace 570 millones de años. Los geólogos del siglo XIX utilizaron esta riqueza fósil para establecer una cronología de los últimos 500 millones de años.
En cuanto los organismos vegetales o animales mueren, cesa el intercambio con la atmósfera y cesa el reemplazo de carbono de sus tejidos. Desde ese momento el porcentaje de C14 de la materia orgánica muerta comienza a disminuir, ya que se transmuta en N14 y no es reemplazado.
La masa de C14 de cualquier fósil disminuye a un ritmo exponencial que es conocido. Se sabe que a los 5730 años de la muerte de un ser vivo la cantidad de C14 en sus restos fósiles se ha reducido a la mitad y que a los 57300 años es de tan solo el 0,01% del que tenía cuando estaba vivo.
Sabiendo la diferencia entre la proporción de C14 que debería contener un fósil si aún estuviese vivo (semejante a la de la atmósfera en el momento en que murió) y la que realmente contiene, se puede conocer la fecha de su muerte de forma bastante exacta.
Para medir la cantidad de carbono 14 restante en un fósil, los científicos incineran un fragmento pequeño para convertirlo en gas de dióxido de carbono. Se utilizan contadores de radiación para detectar los electrones emitidos por el decaimiento de carbono 14 en nitrógeno. La cantidad de carbono 14 se compara con la de carbono 12, forma estable del carbono, para determinar la cantidad de radiocarbono que se ha desintegrado y así datar el fósil.
Una fórmula para calcular la edad de una muestra (su antigüedad) es: (Ver a continuación la Desintegración Radiactiva)
t = [Ln(Nf/No)/(-0,693)]. t1/2
donde Ln es el logaritmo neperiano, Nf/No es el porcentaje de carbono-14 en la muestra en rela
ción con la cantidad en el tejido vivo, y t1/2 es el “período” del C14 (5730 años, es decir, el periodo de desintegración a la mitad del C14).
Nf = C14 final del fósil, No= C14 original del tejido vivo
Así pues, si usted tuviera un fósil con un 10% de C14 en relación con una muestra viva, entonces el fósil tendría una antigüedad de:
t = [Ln(0,10)/(-0,693)]. 5730 años
t = [(-2,303)/(-0,693)]. 5730 años
t = [3,323] . 5730 años
t = 19.040 años
Para medir la cantidad de carbono 14 restante en un fósil, los científicos incineran un fragmento pequeño para convertirlo en gas de dióxido de carbono. Se utilizan contadores de radiación para detectar los electrones emitidos por el decaimiento de carbono 14 en nitrógeno. La cantidad de carbono 14 se compara con la de carbono 12, forma estable del carbono, para determinar la cantidad de radiocarbono que se ha desintegrado y así datar el fósil.
Una fórmula para calcular la edad de una muestra (su antigüedad) es: (Ver a continuación la Desintegración Radiactiva)
t = [Ln(Nf/No)/(-0,693)]. t1/2
donde Ln es el logaritmo neperiano, Nf/No es el porcentaje de carbono-14 en la muestra en rela
ción con la cantidad en el tejido vivo, y t1/2 es el “período” del C14 (5730 años, es decir, el periodo de desintegración a la mitad del C14).Nf = C14 final del fósil, No= C14 original del tejido vivo
Así pues, si usted tuviera un fósil con un 10% de C14 en relación con una muestra viva, entonces el fósil tendría una antigüedad de:
t = [Ln(0,10)/(-0,693)]. 5730 años
t = [(-2,303)/(-0,693)]. 5730 años
t = [3,323] . 5730 años
t = 19.040 años
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