Roca, ¿Cuántos años tienes?

Hace unos años visitó el laboratorio en el que trabajaba un grupo de estudiantes. Estos, en contra de lo que era habitual, no eran ni chavales de instituto o universitarios con acné. Los estudiantes que formaban ese grupo eran gente mayor perteneciente a la Universidad de los mayores, que lo que hacen es aprender sobre materias que cuando eran jóvenes no pudieron estudiar y que ahora, ya con nietos dando vueltas alrededor de ellos, aún mantienen ese espíritu por seguir descubriendo.

Allí los veía, pertrechados con sus cuadernos como cualquier otro estudiante donde las arrugas solo revelaban su verdadera edad. Eran atentos y permanecían en silencio mientras yo les explicaba cual era mi labor y para qué utilizaba alguno de los aparatos del laboratorio. Cuando al fin acabé de explicarles cómo funcionaba el microscopio petrográfico, les pregunté si tenían alguna duda.

Normalmente los estudiantes eran reacios a hacer alguna pregunta. Siempre eran los profesores los que me realizaban alguna, a la que gustosamente contestaba. Pero aquella gente fue distinta. Me avasallaron a preguntas y entre todas recuerdo especialmente una de ellas.

Uno de aquellos hombres me preguntó el modo en el que sabemos de qué edad son las rocas. Si uno se para a pensar detenidamente la pregunta es algo que los geólogos damos por hecho y no es fácil entender que un trozo de roca tenga tantos millones de años, cuando para ellos, que rondaban las seis decenas de años, ya era un tiempo en el que habían vivido muchas experiencias.

Entonces les contesté como bien pude con mis conocimientos. Ahora quiero completar aquella respuesta.

Primero hay que hablar de tipo de edades que se puede dar. Primero existe la relativa, que viene determinada por un abanico de tiempo en el que esa roca pudo producirse. La segunda edad es la absoluta, mucho más precisa y que en principio no está influenciada por acontecimientos externos.

Para la edad relativa hay que acudir a la prehistoria de la geología para empezar su explicación. Nicolás Steno planteo la base de la geología a partir de la ley de superposición. Esta ley establece algo del todo lógico, donde en una serie de capas de roca que no han sufrido ningún tipo de deformación, el estrato que se encuentra por debajo es más antiguo que el que se encuentra por encima.

Esto tan simple implica que rocas carboníferas no puedan encontrarse por encima de rocas jurásicas salvo que haya existido un proceso de deformación, como puedo ocurrir con un cabalgamiento.

Esta ley se aplica tanto para rocas sedimentarias como para diferentes fases de vulcanismo con procesos eruptivos, o una combinación de ambas.

Para determinar la edad con secuencias de este tipo se utilizan los fósiles que dan una edad relativa en la que vivieron como por ejemplo los trilobites en el paleozoico o los ammonites en el mesozoico, siendo los denominados fósiles guía de estas épocas por su presencia y difusión a lo largo del planeta.

Mediante la determinación de determinadas especies es posible afinar la edad de un estrato. Por ejemplo en un afloramiento podemos encontrar tres especies fósiles. La especie A vivió hace entre 60 y 50 m.a., la B hace entre 56 a 45 m.a. y una tercera C entre los 57 a 53 m.a. Si lo ponemos en un cuadro nos daremos cuenta que la edad relativa oscila entre los 56 a los 53 m.a. Solo con A y B la edad relativa se amplía a entre 56 a 50 m.a.

Otra forma es mediante correlaciones estratigráficas, como es el caso de cuencas sedimentarias cercanas, donde son fácilmente reconocibles los límites entre estratos cuyas edades son conocidas, lo que permite determinar que en diferentes puntos, con esos mismos estratos o límites, ocurrieron en la misma edad.

Para determinar edades absolutas se utilizan métodos radiactivos principalmente.

Esta técnica se basa en los isótopos radiactivos de determinados elementos. Un isótopo es una variante de un determinado elemento. Todos los elementos de la tabla periódica estas ordenados según un número atómico que es el número de protones que se encuentran en el núcleo del átomo de ese elemento. Pero en el núcleo existen también neutrones, partículas sin carga que hacen engordar el núcleo y cuya cantidad hace que existan diferentes isótopos para un mismo elemento.

Algunos de estos isótopos son radioactivos, o lo que es lo mismo, se descomponen a lo largo del tiempo en determinados isótopos de otros elementos y realizándolo de una manera determinada a lo largo del tiempo, en lo que se conoce como tiempo de semidesintegración, desintegrándose los elementos radioactivos en otros elementos, de menor peso y número atómico, que son estables y que se conocen como elementos hijo.

Si tomamos un evento geológico, como por ejemplo un proceso de metamorfismo o la cristalización de un granito, en el que se forman diferentes minerales, se produce el confinamiento de diferentes elementos entre los que se encuentran los isótopos radioactivos, los cuales empiezan a descomponerse.

Si durante el proceso de descomposición el mineral permanece estable, es posible que los elementos hijo no escapen y permanezcan en la estructura mineral. Esto es fundamental para conocer la tasa de semidesintegración al medirse la cantidad de elemento original (o padre) frente a la cantidad de elementos hijo existente, que extrapolados a tablas de desintegración conocidas se apuntan a una edad absoluta con un cierto margen de error.

Entre los métodos más conocidos esta el del carbono 14, pero este no es útil a escala geológica, puesto que su precisión no va más allá de los 50.000 años. En geología los más usados son el método K40/Ar40 (1.300 m.a.), U238/Pb206 (4.510 m.a.), Rb87/Sr87 (47.000 m.a.) y el Sm147/Nd143 (106.000 m.a.).