8.5: Otros métodos de datación

Existen muchas otras técnicas para fechar materiales geológicos, pero aquí examinaremos solo dos de ellas: la datación por anillos de árboles (es decir, dendrocronología) y la datación basada en el registro de reversiones del campo magnético de la Tierra.

La dendrocronología se puede aplicar a la datación de materiales geológicos muy jóvenes basados en registros de referencia de crecimiento de anillos de árboles que se remontan a muchos milenios. Los registros más largos de este tipo pueden llevarnos de regreso a 25 ka, a la altura de la última glaciación. Una de las ventajas de la dendrocronología es que, siempre que se disponga de registros de referencia confiables, la técnica se puede utilizar para fechar eventos al año más cercano.

La dendrocronología se ha utilizado para fechar el último terremoto importante de la zona de subducción en la costa de B.C., Washington y Oregón. Cuando chocan grandes sismos en este escenario, hay una tendencia de algunas zonas costeras a disminuir uno o dos metros. Luego entra agua de mar, inundando pisos costeros y matando árboles y otra vegetación en pocos meses. Hay al menos cuatro ubicaciones a lo largo de la costa de Washington que tienen árboles muertos (y probablemente muchos más en otras áreas). Se han estudiado muestras de madera de estos árboles y se han comparado los patrones de anillos con patrones de árboles vivos viejos de la región (Figura\(\PageIndex{1}\)).

Figura\(\PageIndex{1}\) Ejemplo de datación por anillos de árboles de árboles muertos.

Figura\(\PageIndex{2}\) Sitios en Washington donde los árboles muertos están presentes en pisos costeros. La madera más externa de ocho árboles fue fechada usando dendrocronología, y de estos, siete murieron durante el año 1699, lo que sugiere que la tierra cercana a la costa estaba inundada por el agua en ese momento.

En todas las localidades estudiadas, se encontró que los árboles habían muerto ya sea en el año 1699, o muy poco después (Figura\(\PageIndex{2}\)). A partir de estos resultados, se concluyó que en esta región se produjo un gran sismo en algún momento entre el final de la temporada de crecimiento en 1699 y el inicio de la temporada de crecimiento en 1700. La evidencia de un gran tsunami que azotó a Japón el 27 de enero de 1700, redujo el tiempo del sismo a algún momento de la tarde del 26 de enero de 1700. Para obtener más información, consulte El terremoto de Juan de Fuca 1700.

Los cambios en el campo magnético de la Tierra también se pueden usar para fechar eventos en la historia geológica. El campo magnético hace que las brújulas apunten hacia el Polo Norte, pero, como veremos en el Capítulo 10, no siempre ha sido así. En varias ocasiones del pasado, el campo magnético de la Tierra se ha invertido completamente, y durante esos tiempos una brújula habría apuntado al Polo Sur. Al estudiar el magnetismo en rocas volcánicas que han sido fechadas isotópicamente, los geólogos han podido delinear la cronología de las inversiones del campo magnético que se remontan a 250 Ma. Alrededor de 5 millones de años de este registro se muestran en la Figura\(\PageIndex{3}\), donde las bandas negras representan periodos de magnetismo normal (significado “normal” similar al campo magnético actual) y las bandas blancas representan periodos de magnetismo invertido. A estos periodos de polaridad magnética consistente se les da nombres para que sean más fáciles de referenciar. El actual campo magnético normal, conocido como Brunhes, ha durado los últimos 780 mil años. Antes de eso hubo un corto periodo invertido y luego un corto periodo normal conocido como Jaramillo.

Figura\(\PageIndex{3}\) Los últimos 5 Ma de inversiones de campo magnético.

La corteza oceánica se magnetiza por el campo magnético que existe a medida que la corteza se forma a partir del magma. A medida que se enfría, los diminutos cristales de magnetita que se forman dentro del magma se alinean con el campo magnético existente y luego permanecen así después de que toda la roca se haya endurecido, como se muestra en la Figura\(\PageIndex{4}\). La corteza que hoy se está formando se está magnetizando en un sentido “normal”, pero la corteza que se formó hace 780.000 a 900,000 años, en el intervalo entre los periodos normales de Brunhes y Jaramillo, se magnetizó en el sentido “invertido”.

El capítulo 9 tiene una discusión sobre el campo magnético de la Tierra, incluyendo dónde y cómo se genera y por qué su polaridad cambia periódicamente.

Figura\(\PageIndex{4}\) Representación de la formación de corteza oceánica magnetizada en una cresta expandida. Las barras coloreadas representan períodos de magnetismo normal, y las letras minúsculas denotan los períodos magnéticos normales de Brunhes, Jaramillio, Olduvai y Gauss (ver Figura\(\PageIndex{2}\)).

La cronología magnética se puede utilizar como técnica de datación porque podemos medir el campo magnético de las rocas usando un magnetómetro en un laboratorio, o de regiones enteras remolcando un magnetómetro detrás de un barco o un avión. Por ejemplo, la Placa Juan de Fuca, que se encuentra frente a la costa oeste de B.C., Washington y Oregón, se está formando y se ha formado a lo largo de la cresta de extensión Juan de Fuca (Figura\(\PageIndex{5}\)). Las partes de la placa que aún están cerca de la cresta tienen un magnetismo normal, mientras que las partes que están más alejadas (y formadas mucho antes) tienen magnetismo normal o invertido, dependiendo de cuándo se formó la roca. Al hacer coincidir cuidadosamente las franjas magnéticas del fondo marino con la cronología magnética conocida, podemos determinar la edad en cualquier punto de la placa. Podemos ver, por ejemplo, que la parte más antigua de la Placa Juan de Fuca que no ha subducido (frente a la costa de Oregón) tiene poco más de 8 millones de años, mientras que la parte que subduce debajo de la isla de Vancouver tiene entre 0 y aproximadamente 6 millones de años.

Figura\(\PageIndex{5}\) El patrón de magnetismo dentro de la zona de la Placa Juan de Fuca, frente a la costa oeste de América del Norte. Las formas coloreadas representan partes del fondo marino que tienen magnetismo normal, y la escala de tiempo magnética se muestra usando los mismos colores. Las bandas azules representan Brunhes, Jaramillo y Olduvai; el verde representa Gauss; y así sucesivamente. (Tenga en cuenta que en este diagrama, el magnetismo del fondo marino solo se muestra para la Placa Juan de Fuca, aunque existen patrones similares en la Placa del Pacífico).

Ejercicio 8.4 Datación magnética

El hecho de que los intervalos magnéticos solo puedan ser normales o invertidos pone límites significativos a la aplicabilidad de la datación magnética. Si encontramos una roca con magnetismo normal, no podemos saber qué intervalo magnético normal representa, a menos que tengamos alguna otra información.

Usando la Figura\(\PageIndex{3}\) como referencia, determinar la edad de una roca con magnetismo normal que se ha encontrado entre 1.5 y 2.0 Ma con base en evidencia fósil.

¿Qué tal una roca que está limitada a 2.6 a 3.2 Ma por fósiles y que ha invertido magnetismo?

Consulte el Apéndice 3 para el Ejercicio 8.4 respuestas.

Atribuciones de medios

• Figuras 8.5.1, 8.5.4, 8.5.5: © Steven Earle. CC POR.
• Figura\(\PageIndex{2}\): © Steven Earle. CC POR. De datos en Yamaguchi, D.K., B.F. Atwater, D.E. Bunker, B.E. Benson, y M.S. Reid. 1997. Anillo de árbol que data del terremoto de Cascadia del 1700. Naturaleza, Vol. 389, pp. 922 — 923, 30 de octubre de 1997.
• Figura\(\PageIndex{3}\): “Polaridad geomagnética Cenozoica tardía” por el USGS. Adaptado por Steven Earle. Dominio público.