Datación potasio-argón

El método de datación potasio-argón afecta a algunos de los restos arqueológicos relacionados con las muestras más antiguas del origen de la humanidad de África.

En el momento de constitución de una formación rocosa, ésta posee una cantidad de K que se desintegra, a un ritmo conocido, en gas argón. La vida media del K es de 1.200 millones de años. Este método sirve en restos hallados en un contexto rocoso recién formado. Esto ocurre con las erupciones volcánicas. Y Esas condiciones se dan en África oriental, donde se han encontrado restos humanos muy antiguos. El caso más claro es el del Australopithecus afarensis. En el yacimiento de Laetoli una erupción volcánica dejó una capa de ceniza volcánica que fue pisada por los seres que se encontraban allí, entre ellos Australopithecus afarensis.

Descripción del método

El método de datación K-Ar se aplica a rocas provenientes de la solidificación de magma enteramente desgaseada, y reposa sobre la hipótesis de que tal roca no continene más argón al momento de su formación.

Una datación de la roca es posible cuando uno de los minerales constituyentes contienen potasio, y que el mineral ha liberado la totalidad del argón formado de la desintegración de ⁴⁰K.

Los minerales se datan midiendo las concentraciones de ⁴⁰K y de ⁴⁰Ar acumulado. El dosaje de ⁴⁰K y de ⁴⁰Ar necesita el empleo de técnicas refinadas de espectrometría de masa en laboratorios especializados.

El periodo de semidesintegración de ⁴⁰K es de 1,25 millones de años ; el método permite datar rocas de la casi totalidad de las edades geológicas con buena precisión.

Los minerales más adaptados a este método son la biotita, la muscovita y los feldespatos. La datación potasio-argón permite datar los minerales de rocas metamórficas y de rocas volcánicas. Lo hace particularmente preciso en arqueología prehistórica, notablemente en África del este donde los niveles de cenizas volcánicas son frecuentes en los sitios arqueológicos. Así se han datado los sitios de Garganta de Olduvai y las improntas de Laetoli.

Cálculo de la edad de la roca

El potasio 40 es un isótopo radioactivo que se desintegra siguiendo los modos de desintegración siguientes :

• ${}^{40}\mathrm {K} +\mathrm {e} ^{-}\rightarrow {}^{40}\mathrm {Ar} +\gamma (1,505MeV)$

  λ_ε = 0,581.10^-10/an

• ${}^{40}\mathrm {K} \rightarrow {}^{40}\mathrm {Ca} +\beta ^{-}(1,311MeV)$

  λ_β = 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, ${}^{40}\mathrm {K} _{t}$et ${}^{40}\mathrm {Ar} _{t}$ las cantidades medidas de isótopos padre e hijos.

Véase también

• Carbono-14
• Datación por radiocarbono