Els mètodes de datació

Enuncia el principi de superposició dels estrats i aplica'l a la seqüència de la pedrera de l'esquema (capes A, B i C). Quina és la capa més antiga i quin canvi ambiental suggereix la seqüència?

En un tall s'observa una sèrie d'estrats horitzontals travessats per un dic de roca ígnia, i tot plegat tallat al seu torn per una falla. Aplicant els principis d'intersecció i de superposició, ordena de més antic a més recent: estrats, dic i falla, justificant cada pas.

En un aflorament s'observen, de baix a dalt: pissarres metamòrfiques, una superfície erosionada amb còdols de pissarra a la base d'un conglomerat, gresos horitzontals i, tallant-ho tot, un filó de roca ígnia. Ordena els esdeveniments geològics del més antic al més recent i justifica cada relació (superposició, intersecció, clasts inclosos).

Què és un fòssil guia (o fòssil característic)? Indica els tres requisits que ha de complir un bon fòssil guia i raona per què l'ésser humà no serveix com a tal per a datar roques antigues.

Explica el principi d'identitat faunística i com permet correlacionar estrats de dues pedreres separades per centenars de quilòmetres, indicant quin tipus de fòssils serveixen millor per a aquesta tasca.

En un tall, un estrat amb fòssils de trilobits apareix per sobre d'un altre amb ammonoïdeus, a l'inrevés del que marca l'escala del temps geològic. Explica quins dos processos tectònics poden invertir una sèrie d'estrats (plecs tombats, encavalcaments) i quines pistes al terreny permeten descobrir la inversió.

El carboni-14 té un període de semidesintegració de $5\,730$ anys. Una mostra de fusta arqueològica conserva la quarta part del $\text{C-14}$ que tenia en morir l'arbre. Calcula l'edat de la mostra explicant el teu raonament.

El carboni-14 té una semivida de $5\,730$ anys. Un teixit fòssil conserva $1/16$ del $\text{C-14}$ que tenia en vida. Calcula l'edat del fòssil mostrant el nombre de semivides transcorregudes i el resultat final.

Per datar un estrat de gres amb petjades fòssils de tetràpodes primitius, un estudiant separa cristalls de moscovita (mica potàssica) del mateix sediment. Després de mesurar que queda un $25\ \%$ del $^{40}\text{K}$ original ($T_{1/2} = 1\,250$ Ma), conclou que les petjades tenen $2\,500$ milions d'anys (Precambrià).

1. a) Rebat la conclusió de l'estudiant: quin esdeveniment físic posa a zero el rellotge K-Ar i què estàs datant en realitat en analitzar clasts detrítics d'un gres?
2. b) En la mateixa sèrie estratigràfica s'observa una colada de lava intercalada per sota de l'estrat de gres i un dic volcànic que talla tant la lava com el gres. Dissenya un procediment per acotar l'edat màxima i mínima del sediment fossilífer a partir d'aquests cossos ignis.

Explica en què consisteix la dendrocronologia: què enregistra cada anell d'un arbre, com se solapen sèries d'arbres de diferents edats per allargar la cronologia milers d'anys i quina informació climàtica conté el gruix dels anells.

Les varves són parelles de làmines clares i fosques que es dipositen cada any en certs llacs. Explica què origina aquesta alternança estacional, com s'usen per a datar i per què els sediments dels llacs són «arxius» climàtics comparables als gels.

En una cova cantàbrica amb restes fòssils humanes es registra la seqüència estratigràfica següent de sostre a mur:

• Nivell 1: sediments amb polaritat magnètica normal. Una estalagmita intercalada es data per sèries d'urani en $0,45$ Ma.

• Nivell 2: sediments amb polaritat inversa que contenen una rica indústria lítica i restes òssies.

• Nivell 3: sediments basals amb polaritat magnètica normal.

Sabent que la inversió Brunhes-Matuyama (de normal a inversa cap al passat) va tenir lloc fa $0,78$ Ma i la Matuyama-Gauss (d'inversa a normal) fa $2,58$ Ma:

1. a) Acota l'interval temporal en què van poder habitar els hominins del Nivell 2 a partir de les dades combinades.
2. b) Un membre de l'equip suggereix que les restes del Nivell 2 tenen $600\,000$ anys. Rebat formalment la seva afirmació basant-te en la polaritat magnètica observada.
3. c) Si al centre del Nivell 2 aparegués una banda estreta de polaritat normal de tot just uns centímetres de gruix, obliga a canviar tota la cronologia o quin fenomen geomagnètic de curta durada (subcró o esdeveniment) representaria dins de Matuyama?