MÉTODOS DE DATACIÓN ABSOLUTOS - PARTE 2

Métodos de exposición a radiación

En este subconjunto de métodos las cronologías se obtienen midiendo el efecto acumulativo de la radiactividad natural sobre las estructuras cristalinas de minerales o fósiles.

En la geosfera, debido a la radiactividad natural se emiten partículas alfa (α), beta (β) y rayos gamma mediante decaimiento radiactivo de isótopos radiactivos como el uranio, el torio o el potasio-40.

Esta radiación, junto con la radiación cósmica, más débil, daña otros elementos generando electrones libres.

Los electrones libres pueden recombinarse con átomos cercanos o pueden quedar atrapados en huecos de las estructuras cristalinas de los minerales. Estos electrones atrapados pueden ser liberados por:

  • Calentamiento (termoluminiscencia; TL).
  • Por exposición a una fuente de luz (luminiscencia ópticamente estimulada; OSL).
  • Mediante el uso de un campo magnético (resonancia de spin electrónico; ESR).

Estos tres métodos se basan en la medida de los electrones atrapados en las redes cristalinas para llevar a cabo la determinación de la edad.

Habría un cuarto método basado en la exposición a radiación que en lugar de determinar los electrones libres cuantifica las huellas de los elementos dañados dentro de la estructura cristalina.

En este caso nos centraremos en los dos primeros métodos, que se agrupan bajo la denominación de métodos de luminiscencia.

Figura 5. Blanqueamiento de la señal y variación de la señal de luminiscencia según el tiempo de deposición.(Aitken 1998).

Termoluminiscencia

La termoluminiscencia parte de la base de que las “trampas de electrones” pueden ser vaciadas tras una fuerte exposición a calor (en el caso de cerámicas o lava) o a luz solar (en el caso de sedimentos).

Ésta técnica se utiliza para datar el momento en que determinados objetos o materiales han sido quemados (a más de 400 ºC) o expuestos a la luz por última vez.

Por ejemplo, cuando se cuece una cerámica todos los electrones libres que están atrapados en la red cristalina se liberan. A partir de ese momento debido al efecto de la radiactividad natural las redes cristalinas comenzarán a llenarse de nuevo.

La técnica de termoluminiscencia consiste en calentar la muestra a datar a unos 500ºC, lo que provocará la emisión de una luz que puede ser cuantificada.

La intensidad de termoluminiscencia que emite la muestra es proporcional a la cantidad de radiación natural que ha sido absorbida por los minerales que componen la muestra desde la última vez que se quemó o que fue expuesta a la luz.

OSL (Optically Stimuled Luminiscence)

Se trata de un método muy similar a la termoluminiscencia pero en este caso la muestra no se expone a calor sino a luz intensa.

OSL es especialmente útil para determinar cuándo fue la última vez que un sedimento estuvo expuesto a la luz solar. Cuando los sedimentos están expuestos a la luz solar no existe una señal de luminiscencia. Sin embargo, una vez que son enterrados éstos acumulan una señal de luminiscencia a medida que la radiactividad natural ioniza los minerales.

Para poder aplicar este método de datación se requiere un muestreo muy cuidadoso bajo condiciones de oscuridad que no modifiquen la señal luminiscente. Para detectar esta señal se expone a la muestra a una luz intensa: ultravioleta para feldespatos y verde o azul para cuarzo.