Cómo encontrar la edad de una capa de roca rodeada por capas de ceniza volcánica

Las rocas pueden ser sedimentarias, ígneas o metamórficas. Las rocas sedimentarias se forman a partir del suelo y el limo transportado y depositado por el agua en movimiento. Con el tiempo, los depósitos acumulados se comprimen y endurecen. Las rocas ígneas se forman a partir de erupciones de lava o magma. La roca metamórfica está formada por una gran presión muy por debajo de la superficie de la Tierra. Las capas de ceniza volcánica son depósitos ígneos, mientras que las capas de roca que rodean estos depósitos suelen ser sedimentarias. Se utilizan varios métodos para fechar estas capas.

Las intrusiones ígneas se forman cuando el magma atraviesa una capa de roca desde abajo o cuando la lava fluye hacia abajo desde arriba. Pueden penetrar capas de rocas sedimentarias. Cuando la intrusión ígnea hace que las capas sedimentarias más nuevas se hundan en las más antiguas, se llama hundimiento. Cuando se rompen y engullen trozos de rocas sedimentarias, se llama parada. Los trozos sedimentarios se denominan xenolitos. Las capas de roca originales alrededor de las áreas de hundimiento se llaman rocas de pared y las capas de las que provienen los xenolitos se llaman rocas madre.

Una forma de encontrar la edad de un xenolito o área de hundimiento rodeada de escombros volcánicos es correlacionar sus capas con las capas de pared o rocas madre. La estratigrafía es el estudio de capas de rocas sedimentarias. De acuerdo con la ley de superposición, mientras un área no se deforme por las fuerzas externas, cuanto más profundo se desciende a través de las capas de roca, más antiguas son. Por lo tanto, si conoce las edades de las capas en las rocas madre y de la pared, puede calcular la edad de las capas en su área hundida o xenolito comparándolas.

Otra forma de fechar una capa de roca rodeada de cenizas es identificando la era geológica de los fósiles que contiene. La vida surgió en la Tierra hace aproximadamente cuatro mil quinientos millones de años. Desde el Precámbrico hasta el presente, cada era geológica está asociada con fósiles característicos. Al identificar las especies de fósiles, puede calcular la edad relativa de cualquier capa de roca que contenga fósiles. A esto se le llama datación relativa. Sin embargo, solo da un rango aproximado de edades posibles, ya que cada era geológica abarca muchos millones de años.

Algunas capas de roca están rodeadas por escombros volcánicos, o toba, in situ, lo que significa que no fueron rotas por intrusiones ígneas; más bien, la actividad volcánica local simplemente cubrió un área con cenizas en varios momentos. Estas áreas son las más fáciles hasta la fecha porque los escombros volcánicos generalmente se pueden fechar radiométricamente con un alto grado de precisión. La datación de las capas de ceniza por encima y por debajo de una capa de roca sedimentaria para determinar su edad se denomina bracketing. La datación radiométrica utiliza la desintegración de isótopos inestables (átomos con cargas eléctricas específicas) para calcular la edad de algo. La radiometría de toba generalmente utiliza la datación por potasio-argón. Los desechos volcánicos contienen cristales de feldespato, llenos de un isótopo llamado potasio 40. El potasio 40 se desintegra en argón 40 a una velocidad predecible durante un período de tiempo enorme. Si conoce esta tasa y conoce la proporción de potasio 40 a argón 40 en la ceniza circundante, puede estimar la edad de la capa de roca rodeada.