Laboratorio
de
Geocronología

Responsable: Dra. Margarita López Martínez

Los métodos de fechamiento de rocas absolutos, se basan en la desintegración radioactiva de algunos isótopos. Los isótopos son átomos de un elemento que contienen diferente número de neutrones en su núcleo y en consecuencia su masa atómica es dieferente. Por ejemplo el núcleo del ¹⁴C, tiene 6 protones y 8 neutrones a diferencia del núcleo del ¹²C que cuenta con 6 protones y 6 neutrones. Conociendo la tasa de desintegración radioactiva y cuantificando la concentración de sus productos es posible determinar edades geológicas, por ejemplo el tiempo que ha transcurrido desde una erupción volcánica.
Existen diferentes “geocronómetros o relojes geológicos”, por ejemplo:

Para fechar una muestra de roca es necesario determinar la concentración de los isótopos padre (P) e hijo (H), y resolver la ecuación:

donde , es la constante de decaimiento radiactivo

La metodología que se conoce como K–Ar convencional, consiste en la cuantificación del potasio por métodos analíticos tradicionales y el análisis isotópico de argón (un gas noble) por espectrometría de masas. Sin embargo, un camino alternativo consiste en la cuantificación simultánea de estos elementos por espectrometría de masas, para esto se transforma el ³⁹K (uno de los isótopos del potasio) en ³⁹Ar, bombardeando las muestras de roca, con neutrones en un reactor nuclear. Las muestras irradiadas se analizan por espectrometría de masas y las concentraciones encontradas sirven para resolver esta ecuación

que representa la base del método de fechamiento conocido como ⁴⁰Ar-³⁹Ar. El factor “J”, depende de las condiciones de irradiación, por ejemplo, tiempo de irradiación, flujo de neutrones, etc.

El método de ⁴⁰Ar-³⁹Ar es ampliamente utilizado en el mundo. A partir de 1996, fue puesto en marcha en el Laboratorio de Geocronología del CICESE. Actualmente se tiene en funcionamiento dos espectrómetros de masas para el análisis isotópico de argón. El espectrómetro tipo MS-10 está conectado en línea con un horno de resistencia con temperatura controlada (horno de Ta fabricado por Modifications Ltd). El espectrómetro de masas VG 5400 utiliza un laser Coherent Innova 70 para la extracción de argón de las muestras de roca.

Espectrómetro de masas tipo MS-10

Para el procesdo de datos Jonás de Basabe Delgado desarrolló los algoritmos (UABC, Tesis de Licenciatura 1999 y CICESE Tesis de Maestría 2002) el primer prototipo lo desarrolló M.C. Raymundo Vega Aguilar en 1995.

Charola donde se colocan las muestras para su análisis

Espectrómetro de masas tipo VG-5400

Principalmente proporcionamos servicio de fechamiento ⁴⁰Ar-³⁹Ar a la comunidad científica mexicana. Actualmente colaboramos con investigadores del Instituto de Geología de la UNAM, del Centro de Geociencias de la UNAM, de la Estación Regional del Noroeste de la UNAM, de la UNISON, Universidad de Guadalajara y Universidad Autónoma de Guerrero en diversos proyectos de investigación, tesis de Licenciatura y de posgrado.