Datación potasio-argón

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La datación potasio-argón o 40K/40Ar es un método de datación radiométrica, surgido en la década de 1960, utilizado en geología y arqueología para datar rocas o cenizas volcánicas.

desintegración radiactiva, en el cual el isótopo radiactivo potasio-40 (40K) presente en el gas inerte argón-40 (40Ar), en un proceso que transcurre en un número determinado de años (1,277 X 109) durante los que el gas se va concentrando en los cristales de la roca. Aprovechando este ritmo y vida media conocidas, el método se presta datar muestras desde 10.000 hasta varios miles de millones años, donde el límite para las muestras más jóvenes se ha establecido para controlar el error de medición por incorporaciones de argón desde la atmósfera.[1] [2] [3]

Descripción del método[editar]

Cuando un fluido magmático se enfría, transformándose en roca, el argón comienza a formarse y, con el paso del tiempo, aumentará su proporción en la misma. La cantidad de argón que contiene la roca dependerá de la concentración inicial de potasio y del tiempo transcurrido desde la solidificación.

Estudiando este ritmo de descomposición del 40K, y la cantidad de 40Ar contenido en las estructuras cristalinas de la muestra de roca, en un proceso de enfriado suficiente como para que el argón radiogénico no se disperse fuera de los cristales, es posible calcular la data de formación de la roca y una cuantificación en la espectrometría de masas. Se necesitan 10 gramos de muestra de roca volcánica para una medición fiable.

Cálculo de la edad de la roca[editar]

El potasio-40 es un isótopo radiactivo que se degrada siguiendo los modos de desintegración siguientes :

  • {}^{40}\mathrm{K} +\mathrm{e}^- \rightarrow {}^{40}\mathrm{Ar}+\gamma (1,505 MeV)
    λε = 0,581.10-10/an
  • {}^{40}\mathrm{K}\rightarrow {}^{40}\mathrm{Ca}+\beta^{-} (1,311 MeV)
    λβ = 4,962.10-10/an


La edad de la muestra se obtiene en promedio de la fórmula siguiente :

t=\frac{1}{\lambda}\cdot \ln(1+\frac{\lambda}{\lambda_\epsilon+\lambda_\beta}\cdot\frac{{}^{40}\mathrm{Ar}_t}{{}^{40}\mathrm{K}_t})

Como la relación de concentraciones de argón 40 y de potasio 40 es suficientemente fiable, la fórmula se simplifica en :

t=\frac{1}{0,1048\times\lambda}\cdot\frac{{}^{40}\mathrm{Ar}_t}{{}^{40}\mathrm{K}_t}

t siendo la edad de la muestra, {}^{40}\mathrm{K}_tet {}^{40}\mathrm{Ar}_t las cantidades medidas de isótopos padre e hijos.

Limitaciones[editar]

Con el método potasio-argón solo se pueden datar yacimientos sepultados por erupciones volcánicas, con lo que resulta imposible conseguir una precisión mayor a ±10%. Generalmente, con este margen de error, las edades obtenidas son menores que la edad verdadera.

Por otra parte, un problema a la hora de datar el K-Ar es que si en la muestra se presenta cierta heterogeneidad, en las partes proporcionales con concentraciones de 40K puede haber diversos K/Ar, y esto también puede llevar a una fecha inexacta.

Al utilizar este método se deben tener en cuenta además los diferentes grados de retención de los minerales. Por una parte, cuando la edad perteneciente a la muestra es menor que la verdadera se ha producido pérdida de Ar. Esto se debe a los llamados fenómenos de recristalización, alteración o calentamiento. En este último caso, si la pérdida es total, la datación obtenida corresponde a la edad de ese suceso térmico, lo que permite datar procesos metamórficos.

Por otra parte, ciertas rocas y minerales pueden contener argón heredado. En este caso, entonces, las edades serán mayores a las reales.

Finalmente otro de los inconvenientes de este método hace referencia a la necesidad de hallar rocas volcánicas susceptibles a ser datadas, puesto que éstas solo se encuentran en determinados lugares de la Tierra.

Aplicaciones[editar]

Un ejemplo claro del método potasio-argón son los yacimientos de Olduvai (Tanzania), situados en una zona volcánica con altos niveles de cenizas. Su análisis ha permitido datar diferentes niveles de ocupación humana a partir de los 2 millones de años. Asimismo se han podido datar en 3,7 millones de años las pisadas de homínidos sobre ceniza volcánica de Laetoli, situadas próximas a Olduvai.

Referencias[editar]

  1. Varios autores (2008). Diccionario de física. Diccionarios Oxford-Complutense. Traducción de Alejandro Ibarra Sixto. Complutense. p. 128. ISBN 8474918103 9788474918106 |isbn= incorrecto (ayuda). Consultado el 4 de marzo de 2014. 
  2. Varios autores (1992). «Métodos físico-químicos de datación absoluta». En Isabel Rodà. Ciencias, metodologías y técnicas aplicadas a la arqueología. Colaboración editorial de Aureli Alvarez Pérez. Barcelona: Universidad Autónoma de Barcelona. p. 195. ISBN 9788479292935. Consultado el 4 de marzo de 2014. 
  3. Renfrew, Colin; Bahn, Paul (2004). «¿Cuándo? Métodos de datación y cronología». Arqueología. AKAL. p. 138. ISBN 9788446002345. Consultado el 4 de marzo de 2014 otros= Traducción de Jesús Mosquera Rial. 

Bibliografía[editar]

  • RENFREW, Collin y BAHN, Paul. Arqueología. Teorías, Métodos, y Práctica. ED. Akal. España. 1993.
  • RUTTER, Nathaniel W. Dating Methods of Pleistocene Deposits and Their Problems. Geocience Canada. Canada. 1985.
  • FIGINI, A. Geoarqueología: métodos de datación en el cuaternario. Publicaciones Latyr. La Plata. 1993