Ejercicios: Los métodos de datación

Explica la diferencia entre datación relativa y datación absoluta, y pon un ejemplo de un acontecimiento geológico que se pueda fechar con cada tipo de método.

Enuncia el principio de superposición de estratos y aplícalo a la secuencia de la cantera del esquema (capas A, B y C). ¿Cuál es la capa más antigua y qué cambio ambiental sugiere la secuencia?

¿Qué es un fósil guía (o fósil característico)? Indica los tres requisitos que debe cumplir un buen fósil guía y razona por qué el ser humano no sirve como tal para datar rocas antiguas.

El carbono-14 tiene un periodo de semidesintegración de $5\,730$ años. Una muestra de madera arqueológica conserva la cuarta parte del $\text{C-14}$ que tenía al morir el árbol. Calcula la edad de la muestra explicando tu razonamiento.

En un corte se observa una serie de estratos horizontales atravesados por un dique de roca ígnea, y todo ello cortado a su vez por una falla. Aplicando los principios de intersección y de superposición, ordena de más antiguo a más reciente: estratos, dique y falla, justificando cada paso.

En un afloramiento se ven estratos plegados erosionados y, sobre ellos, estratos horizontales. Indica cómo se llama esa estructura, ordena los acontecimientos que la formaron (sedimentación, plegamiento, erosión y nueva sedimentación) y explica qué representa el «hiato» o laguna temporal.

Un equipo de investigación analiza los restos óseos de un mamífero hallado en una cueva kárstica. El laboratorio A extrae colágeno del interior del hueso y detecta que conserva un $12.5\ \%$ ($1/8$) de la actividad inicial de $^{14}\text{C}$. El laboratorio B analiza una costra de carbonato que recubría externamente el hueso y mide un $50\ \%$ del $^{14}\text{C}$ inicial.

1. a) Calcula la edad numérica que arroja cada laboratorio (semivida del $^{14}\text{C} = 5\,730$ años).
2. b) Justifica cuál de los dos resultados es fiable para determinar cuándo murió el animal y explica qué proceso geoquímico provocó el error en la otra muestra.
3. c) Un miembro del equipo propone usar radiocarbono para datar una toba volcánica de $1.2$ millones de años situada en la entrada de la cueva. Demuestra matemáticamente por qué es inviable y propón qué método isotópico alternativo deberían emplear.

Para datar un estrato de arenisca con huellas fósiles de tetrápodos primitivos, un estudiante separa cristales de moscovita (mica potásica) del propio sedimento. Tras medir que queda un $25\ \%$ del $^{40}\text{K}$ original ($T_{1/2} = 1\,250$ Ma), concluye que las huellas tienen $2\,500$ millones de años (Precámbrico).

1. a) Rebate la conclusión del estudiante: ¿qué evento físico pone a cero el reloj K-Ar y qué estás datando en realidad al analizar clastos detríticos de una arenisca?
2. b) En la misma serie estratigráfica se observa una colada de lava intercalada por debajo del estrato de arenisca y un dique volcánico que corta tanto a la lava como a la arenisca. Diseña un procedimiento para acotar la edad máxima y mínima del sedimento fosilífero a partir de estos cuerpos ígneos.

En una cuenca marina se estudian tres afloramientos correlacionados mediante una misma especie de ammonoideo fósil de rango bioestratigráfico corto:

• Columna A: el estrato con ammonoideos está intercalado entre una ceniza volcánica inferior de $115$ Ma y otra superior de $110$ Ma.

• Columna B: el estrato fosilífero aparece cortado por un dique basáltico datado en $112$ Ma, pero dicho dique no afecta a los estratos suprayacentes.

• Columna C: un investigador afirma haber obtenido una edad radiométrica de $114$ Ma analizando directamente el cemento calcáreo del estrato fosilífero.

1. a) Deduce el intervalo cronológico más preciso y riguroso para la existencia de este ammonoideo combinando los datos válidos de las columnas A y B.
2. b) Evalúa la validez del dato de la Columna C justificando si el cemento de una roca sedimentaria cumple o no los requisitos del método radiométrico.
3. c) Predice cómo cambiaría la acotación temporal de la especie si un análisis detallado demostrase que la estructura ígnea de la Columna B no es un dique discordante, sino un flujo de lava submarino intercalado y concordante.