Datação relativa e datação absoluta
Numa arriba do litoral alentejano vês camadas de rocha empilhadas, como as páginas de um livro, e um filão escuro a atravessá-las. Quem chegou primeiro: as camadas ou o filão? E há quantos milhões de anos? São duas perguntas diferentes, e a Geologia responde-lhes com dois tipos de datação.
Datação relativa: quem veio antes?
A datação relativa ordena acontecimentos e rochas do mais antigo para o mais recente, sem dizer quantos anos passaram. Responde a «antes» e «depois». Apoia-se em princípios lógicos.
| Princípio | Ideia |
|---|---|
| Horizontalidade original | Os estratos formam-se na horizontal; se estão inclinados, foram deformados depois. |
| Sobreposição | Numa sequência não deformada, cada estrato é mais recente do que o que está por baixo. |
| Continuidade lateral | Um estrato prolonga-se em todas as direções até se acabar o material. Camadas iguais separadas por um vale foram uma só. |
| Identidade paleontológica | Estratos com os mesmos fósseis de idade (fósseis de idade) têm a mesma idade. |
| Intersecção | Uma estrutura que corta outra (falha, filão) é mais recente do que a que é cortada. |
| Inclusão | Um fragmento incluído numa rocha é mais antigo do que a rocha que o contém. |
Na figura, o filão corta os quatro estratos: pelo princípio da intersecção, é mais recente do que todos eles. Entre os estratos, pelo da sobreposição, a ordem é 1, 2, 3, 4.
Numa saída de campo a uma arriba do litoral alentejano, uma turma observou uma sequência de estratos sedimentares horizontais cortada por um filão de rocha magmática. No…
Numa saída de campo a uma arriba do litoral alentejano, uma turma observou uma sequência de estratos sedimentares horizontais cortada por um filão de rocha magmática. No estrato mais antigo havia fósseis de amonites, e um laboratório datou o filão por métodos radiométricos em $98\ \text{Ma}$ (milhões de anos).
- a) Indica os princípios da datação relativa que permitem concluir que o filão é mais recente do que os estratos que corta.
- b) Classifica os dois tipos de informação obtidos (a posição relativa dos estratos e o valor de $98\ \text{Ma}$) como datação relativa ou datação absoluta, justificando.
- c) Explica o que se pode concluir sobre a idade dos estratos que o filão corta e sobre a idade dos materiais que eventualmente se depositaram por cima do filão.
- d) Indica a era e o período da tabela cronoestratigráfica a que pertence a idade de $98\ \text{Ma}$ (consulta: Cretácico, de $145\ \text{Ma}$ a $66\ \text{Ma}$).
Datação absoluta: há quantos anos?
A datação absoluta (ou radiométrica) dá uma idade numérica, em anos (ka, Ma, Ga). Usa a radioatividade: alguns isótopos instáveis, os isótopos-pai, transformam-se espontaneamente noutros, os isótopos-filho, a um ritmo constante, que nenhuma temperatura ou pressão altera.
O ritmo mede-se pelo período de semivida ($t_{1/2}$): o tempo que leva a desintegrar-se metade dos átomos do isótopo-pai. Passada uma semivida, resta $\tfrac12$ do isótopo-pai; passadas duas, $\tfrac14$; passadas três, $\tfrac18$.
Medindo no laboratório a proporção entre isótopo-pai e isótopo-filho numa amostra, calcula-se há quanto tempo o mineral se formou, isto é, quando o sistema ficou «fechado».
As duas datações em conjunto
Cada método tem a sua limitação. A datação relativa ordena, mas não mede. A datação radiométrica mede, mas funciona sobretudo em rochas magmáticas, cujos minerais cristalizam a partir do magma e «fecham» o relógio. Nas rochas sedimentares, os grãos vêm de rochas mais antigas, de várias idades e erodidas: datá-los dá a idade da rocha de origem, não a da deposição do estrato.
A solução é combinar. Quando uma camada de cinza vulcânica se deposita entre estratos sedimentares, forma-se de uma só vez e os seus minerais podem ser datados. Os estratos por baixo são mais antigos do que ela e os de cima mais recentes (sobreposição); os fósseis (identidade paleontológica) permitem depois «transportar» a idade para outras regiões.
É assim que se obtêm, na maioria dos casos, as idades dos limites da tabela cronostratigráfica: o limite fica entre estratos reconhecidos pelos fósseis, e a idade em Ma vem da cinza datada mais próxima.
A tabela cronoestratigráfica atual resulta da combinação de dois tipos de datação. As idades absolutas dos limites entre períodos obtêm-se, na maioria dos casos, datando…
A tabela cronoestratigráfica atual resulta da combinação de dois tipos de datação. As idades absolutas dos limites entre períodos obtêm-se, na maioria dos casos, datando radiometricamente camadas de cinza vulcânica intercaladas nos estratos sedimentares.
- a) Explica por que razão não é possível datar diretamente, por métodos radiométricos, a maioria das rochas sedimentares, e por que razão as camadas de cinza vulcânica são tão úteis.
- b) Uma camada de cinza encontra-se imediatamente abaixo de estratos com fósseis típicos do início do Cretácico e foi datada em $145\ \text{Ma}$. Explica como esta informação fixa na escala numérica o limite Jurássico-Cretácico.
- c) Num outro local, a mesma camada de cinza foi datada em $143\ \text{Ma}$ por um laboratório diferente. Discute o que esta diferença significa para a precisão das idades da tabela e por que razão a tabela cronoestratigráfica é periodicamente revista pela Comissão Internacional de Estratigrafia.
Em resumo
-
A datação relativa ordena acontecimentos (antes/depois) com seis princípios: horizontalidade original, sobreposição, continuidade lateral, identidade paleontológica, intersecção e inclusão.
-
A datação absoluta dá idades em anos, usando a desintegração de isótopos-pai em isótopos-filho a ritmo constante.
-
O período de semivida é o tempo necessário para se desintegrar metade do isótopo-pai: $n$ semividas dão a idade $n \times t_{1/2}$.
-
A datação radiométrica serve sobretudo em rochas magmáticas e em cinzas vulcânicas, não nos grãos de rochas sedimentares.
-
A tabela cronostratigráfica combina as duas: fósseis e sobreposição situam os limites; cinzas datadas dão-lhes a idade em Ma.
-
De volta ao início: o filão da arriba é mais recente do que os estratos (intersecção), e a sua idade de $98\ \text{Ma}$ vem da datação radiométrica.