domingo, 14 de diciembre de 2014

Métodos de datación radiométrica

Métodos de datación radiométrica




Aunque por alguna razón la cultura popular parece enamorada del método del carbono-14 que ya ha sido tratado con anterioridad (Enlace →), no es el único, y ni siquiera fue el primero de los métodos de datación radiométrica propuestos a lo largo del siglo XX (Geyh & Schleicher, 1990).

La datación radiométrica puede ser llevada a cabo en la actualidad en muestras de isótopos filiales tan grandes como nanogramos empleando la técnica del espectrómetro de masas. El espectrómetro de masas fue inventado en 1940 para determinar la presencia de átomos en una determinada muestra como parte de los instrumentos del laboratorio de química analítica. Su uso para la datación radiométrica comenzó desde la década de 1950, funciona ionizando los átomos a analizar, luego los iones viajan a través de un campo magnético que separa la muestra. 

La identificación se realiza debido a que cada elemento posee una curva de desviación característica bajo unas condiciones de ionización y de interacción magnética concretas. Los iones desviados impactan en receptores llamados copas de Faraday que emiten una señal que puede ser empleada para determinar la cantidad de sustancia en la muestra.

El método del Uranio-Plomo

El método del uranio-plomo fue el primero en ser reportado por el grupo de investigación de Rutherford en la primera década del siglo XX, y ha sido refinado hasta obtener errores de 0.8% para muestras con antigüedades apropiadas (Manyeruke et al., 2004; Oberthür, Davis, Blenkinsop,& Höhndorf, 2002), aunque estos porcentajes de eeror dependen de la juventud de la roca, por ejemplo en rocas  muy recientes el error de medición puede subir hasta el 5% como en muestras del mesozoico (Li,Liang, Sun, Guan, & Malpas, 2001).
El método del Uranio-Plomo depende de una presunción importante y es que el sistema de uranio en decaimiento debe estar aislado del medio externo por medio de un cristal como el Zircón (silicato de zirconio) o la baddekeyita (dióxido de zirconio). El Zircón se cierra a muy altas temperaturas impidiendo que el átomo filial de la desintegración escape. Sin embargo en ocasiones este cierre no es completo lo cual provoca que algunas cantidades de plomo se pierdan. La desviación provocada afecta la datación haciendo que la muestra aparente ser más JOVEN de lo que realmente es.

Una forma de calibrar este error es que el método del uranio plomo es en realidad dos. El primero mide el decaimiento de uranio-235 a plomo-207; y el segundo decaimiento va del uranio-238 al plomo 206. Los dos decaimientos tienen una vida media completamente diferente, la primera es de 700 millones de años y la segunda de 4500 millones de años.

Debido a que una de las formas de plomo es más pesada que la otra, se esperaría que cuando el cristal pierde plomo, el reloj basado en plomo 206 se pierda más rápido que el plomo 207, lo cual conllevaría a edades discordantes entre los dos métodos. Si la técnica arroja que los dos decaimientos arrojan edades similares  podemos asumir con confianza que el sistema está calibrado.

Adicionalmente, el zircón tiene puede tener múltiples capas, cada una con su propia fecha de inicio como sistema radiocronológico, por lo que ha sido necesario emplear técnicas más finas para obtener edades más concretas y no simplemente promedios de las edades de un grupo de capas (Ireland, 1999).

El método del samario-neodimio

Es un método complejo ya que los diferentes minerales que los encierran afectan de algún modo la relación entre el isótopo parental y el isótopo filial, en este sentido se emplean funciones que toman en cuenta estos escapes o acumulaciones (Dickin, 1997), por lo que es usado como parte de una isócrona con los métodos del Rubido-Estroncio y el plomo-plomo. El decaimiento de samario 147 a neodimio 143 tiene una vida media de diez mil seiscientos millones de años, por lo que es útil para meteoritos que sean más viejos que el planeta Tierra.

El método del potasio-Argón

Se basa en el decaimiento por emisión de positrones del potasio-40 a argón-40 con una vida media de mil trescientos millones de años, por lo que aplica a edades similares del método del uranio-plomo siempre que se encuentren micas, feldespatos, y hornablenditas adecuadas (Dalrymple & Lanphere, 1969).

El método del rubidio estroncio

Se basa en el decaimiento de rubidio-87 a estroncio-87 con una vida media de cincuenta mil millones de años, y se emplea para datar rocas ígneas o metamórficas muy viejas. Debido a que las temperaturas de cerramiento son muy altas no se espera que los núcleos filiales escapen en concentraciones detectables. Es un método más impreciso que el del Uranio-Plomo, por lo que se emplea para corroborar el orden de magnitud arrojado por otros métodos (Bowen, 1994).

Podríamos continuar con otros métodos, pero por el momento con estos será suficiente.

2 comentarios:

  1. Jose, ¿ cómo se datan radiométricamente los fósiles, por las rocas junto a ellos o directamente con el fósil ?

    ¿ Cómo se datan los fósiles del cámbrico por ejemplo ?

    Gracias.

    ResponderEliminar
    Respuestas
    1. Los fósiles son literalmente rocas. Por lo general solo se pueden datar las capas de origen volcánico, las que no toca por una técnica de emparedado, datar dos capas volcánicas, una arriba y otra abajo para obtener un estimado.

      Eliminar