Come trovare l'età di uno strato di roccia circondato da strati di cenere vulcanica

Le rocce possono essere sedimentarie, ignee o metamorfiche. Le rocce sedimentarie si formano dal suolo e dal limo trasportati e depositati dall'acqua in movimento. Nel tempo, i depositi accumulati si comprimono e si induriscono. Le rocce ignee si formano da eruzioni di lava o magma. La roccia metamorfica è formata da una grande pressione molto al di sotto della superficie terrestre. Gli strati di cenere vulcanica sono depositi ignei, mentre gli strati di roccia circondati da questi depositi sono generalmente sedimentari. Diversi metodi sono usati per datare questi strati.

Le intrusioni ignee si formano quando il magma rompe uno strato di roccia dal basso o la lava scorre dall'alto. Possono permeare strati di roccia sedimentaria. Quando l'intrusione ignea fa affondare i nuovi strati sedimentari in quelli più vecchi, si parla di subsidenza. Quando si rompono e inghiottono pezzi di rocce sedimentarie, si chiama arresto. I pezzi sedimentari sono chiamati xenoliti. Gli strati rocciosi originari intorno alle aree di subsidenza sono chiamati rocce murarie e gli strati da cui provengono gli xenoliti sono chiamati rocce madri.

Un modo per trovare l'età di uno xenolito o di un'area di subsidenza circondata da detriti vulcanici è quello di correlare i suoi strati con gli strati della parete o delle rocce madri. La stratigrafia è lo studio degli strati di roccia sedimentaria. Secondo la legge di sovrapposizione, finché un'area rimane indeformata da forze esterne, più si scende in profondità attraverso gli strati di roccia, più questi sono vecchi. Quindi, se conosci l'età degli strati nelle rocce genitore e muro, puoi calcolare l'età degli strati nella tua area placata o xenolito abbinandoli.

Un altro modo per datare uno strato roccioso circondato da cenere è identificare l'era geologica dei fossili che trasporta. La vita è sorta sulla Terra circa quattro miliardi e mezzo di anni fa. Dal Precambriano ad oggi, ogni era geologica è associata a fossili caratteristici. Identificando le specie dei fossili, è possibile calcolare l'età relativa di qualsiasi strato roccioso che contiene fossili. Questo è chiamato datazione relativa. Tuttavia, fornisce solo una gamma approssimativa di età possibili, poiché ogni era geologica abbraccia molti milioni di anni.

Alcuni strati rocciosi sono circondati da detriti vulcanici, o tufi, in situ, nel senso che non sono stati rotti da intrusioni ignee; piuttosto, l'attività vulcanica locale ha semplicemente ricoperto un'area di cenere in vari momenti. Queste aree sono le più facili da datare perché i detriti vulcanici di solito possono essere datati radiometricamente con un alto grado di precisione. La datazione degli strati di cenere sopra e sotto uno strato di roccia sedimentaria per determinarne l'età è chiamata bracketing. La datazione radiometrica utilizza il decadimento di isotopi instabili, atomi con cariche elettriche specifiche, per calcolare l'età di qualcosa. La radiometria del tufo di solito utilizza la datazione potassio-argon. I detriti vulcanici contengono cristalli di feldspato, pieni di un isotopo chiamato potassio 40. Il potassio 40 decade in argon 40 a una velocità prevedibile in enormi intervalli di tempo. Se conosci questo tasso e conosci la proporzione di potassio 40 in argon 40 nella cenere circostante, puoi stimare l'età dello strato roccioso circondato.