Métodos de Datação Arqueológica

A datação é a determinação da idade de um objeto, fenômeno natural ou uma série de eventos. Existem dois tipos básicos de metodologia de datação, relativa e absoluta.

Na datação relativa, a ordem temporal de uma sequência de eventos é determinada, permitindo ao investigador presumir se um determinado objeto ou evento é mais velho ou mais jovem, ou se tenha ocorrido antes ou depois que um outro objeto ou evento.

Já na datação absoluta ou cronométrica, o investigador estabelece a idade de um objeto ou evento em anos.

Muitos dos trabalhos com estes métodos de pesquisa utilizam registros fósseis em seus estudos. Fósseis permitem a datação geológica. São originalmente estruturas, como ossos, conchas, ou madeira (frequentemente alterados através de mineralização ou conservados como moldes e contramoldes), ou impressões, como pegadas e trilhas.

As folhas são muitas vezes preservadas como um filme de carbono delineando a borda de sua forma. Ocasionalmente organismos (como mamutes) são totalmente preservados em solo congelado, turfeiras e lagos de piche, ou presos em resinas endurecidas (como insetos no âmbar).

 

 

 

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Referências:

 

Carbono 14

Este método se baseia no decaimento radioativo. 

- A radiação do sol atinge a atmosfera da Terra durante todo o dia.

- Essa energia converte cerca de 21 quilos de nitrogênio em carbono radioativo 14.

- Esse carbono radioativo 14 lentamente decai novamente em nitrogênio normal, estável. 

Não se pode prever o instante em que um determinado átomo de um elemento radioativo sofrerá desintegração, mas está comprovado que dado um elevado número de átomos, haverá sempre uma determinada fração desintegrando-se na unidade de tempo. Tal proporção recebe o nome de constante de desintegração 

Testes laboratoriais extensivos mostram que cerca de metade das moléculas C-14 irão decair em 5730 anos. Isto é chamado de meia-vida. Depois de mais 5730 anos metade do restante C-14 irá decair, deixando apenas 1/4 do original C-14. Ele vai de 1/2 a 1/4 a 1/8, etc. ou seja, o seu valor mínimo desce para metade em cada 5730 anos 

A taxa de decaimento radioativo é presumidamente invariável, de forma que um isótopo radioativo decairá para seu produto parente em um conhecido initervalo de tempo.

Na teoria, nunca vai desaparecer totalmente, mas após cerca de cinco semividas, a diferença não é mensurável muita precisão. É por isso que a maioria das pessoas dizem que a datação por carbono só é boa para objetos menos de 40.000 anos de idade, portanto, nada na terra é datado em milhões de anos usando o C-14, porque o escopo de datação por carbono só se estende a alguns milhares de anos. 

Quando uma planta ou animal morre, ele para de respirar e de comer, por isso não será capaz de obter qualquer novo C-14. O C-14 na planta ou animal começará a decair e volta ao nitrogênio normal e os átomos se desintegram. Quanto mais velho for um objeto, menos C-14 ele conterá. Um grama de carbono em um vegetal vivo faz com que um contador Geiger bata 16 vezes por minuto. Para fazer um contador Geiger bater 8 vezes por minuto, este objeto teria que ter 5.730 anos de idade. É a chamada meia vida (5730 anos), e assim por diante.

 

Palinologia

A Palinologia dedica-se ao estudo dos grãos de pólen que se acumulam em lagos, turfeiras ou estuários. Em condições favoráveis, os grãos de pólen das plantas com flor podem conservar-se quase indefinidamente. Estes grãos contém as células sexuais masculinas das plantas, levados pelo vento, pelos insetos e por outros meios, têm que encontrar as células sexuais femininas para que ocorra a fecundação. 

Os esporos desempenham a mesma função em relação aos cogumelos, aos musgos e aos fetos. Os pólens e os esporos têm apenas alguns mícron, mas estão protegidos por um invólucro muito resistente aos agentes químicos e atmosféricos, permitindo aos grãos manterem-se em perfeito estado de conservação quando caem em lugares abrigados do contato com o oxigénio. Os milhares de grãos e esporos que as plantas produzem anualmente são dispersos pelo vento nas áreas circundantes, quando caem integram-se nos sedimentos, ano após ano. 

Para conhecer a história da vegetação, o palinologista começa por recolher amostras do solo. Já no laboratório, extrai o pólen e através de um tratamento químico e das diferenças de densidade, retira partículas minerais e orgânicas das superfícies dos esporos e dos grãos de pólen, possibilitando assim a sua identificação ao microscópio. 

Uma análise estatística permite calcular as proporções relativas de cada espécie de plantas, e o tipo de vegetação obtido a partir da análise destes grãos permite reconstituir o clima de determinado período ou região. 

O conhecimento dos climas do passado baseia-se portanto no estudo dos grãos de pólen das comunidades vegetais e de fatores climáticos como a temperatura e a precipitação. Assim, tendo como referência tudo quanto observam na atualidade, os palinologistas conseguem reconstituir peleoclimas e paleoambientes. O estudo palinológico de uma região proporciona-nos imensa informação, por exemplo a vegetação dominante nos períodos interglaciares era constituída por nenúfares e outras plantas aquáticas, depois apareceram as primeiras árvores, entre as quais o junípero e a bétula, o solo tornou-se cada vez mais rico em matéria orgânica e estas espécies pioneiras forma substituídas por comunidades arbóreas em que dominavam os carvalhos e as aveleiras, estas árvores prosperaram nas temperaturas médias que prevaleceram durante quatro ou cinco mil anos. Mais tarde, a descida da temperatura resultante de um novo período glaciar esteve na origem dos bosques de faias e abetos e, finalmente, com o aparecimento do homem as florestas foram, em grande parte, destruídas para dar lugar aos cereais. 

 

Termoluminescência

A Termoluminescência normalmente é utilizada quando é preciso determinar a idade de uma amostra que contenha pouco carbono, pois ela não leva em conta o desaparecimento do C14 radioativo. 

A idade da amostra é determinada pelo cálculo das radiações ao qual se sujeitaram ao longo dos anos, estas radiações separam os elétrons dos átomos do material do qual é composta a amostra, os elétrons são apanhados pelas fendas estruturais do mineral e se acumulam nestas “emboscadas” ao longo dos anos. 

Quando a amostra é aquecida a uma temperatura de 500 graus Celsius, os elétrons presos libertam-se imediatamente, emitindo fótons associados ao retorno do elétron à sua trajetória original (termoluminescência). Quanto mais viva for a luz emitida, mais antiga será a amostra.

Por este método, se pode datar objetos entre 1.000 e 500.000 anos, suplantando assim o alcance do método de datação pelo C14. 

 

Paleomagnetismo

Corresponde a orientação dos domínios magnéticos no interior dos minerais sensíveis ao magnetismo (ferromagnéticos) induzida pelo campo magnético atuante quando da formação da rocha. 

Sabemos que o campo geomagnético varia através do tempo, quer por migração dos pólos magnéticos, quer por inversão da polaridade. O estudo do paleomagnetismo permitiu estabelecer a posição dos pólos e as épocas de polaridade com o correr do tempo. A idade de uma rocha é determinável pela orientação dos minerais ferromagnéticos com relação à curva de migração do pólo. Para os últimos 5.000.000 anos, as épocas de polaridade são: 

Época Tipo de polaridade duração (m.a.)

Brunhes normal 0,73 (até hoje)

Matuyama inversa 1,75

Gauss normal 0,92

Gilbert inversa 1,86 

Portanto, se conhecermos as variações do campo magnético – declinação, inclinação – de um dado lugar em todas as épocas, poderíamos comparar com este quadro, por exemplo uma cerâmica de que se tenha determinado com precisão a orientação das moléculas.

 

Fissão Nuclear 

A Fissão Nuclear (a datação por fissão nuclear do urânio 238 permite ir até 4 ou 5 biliões de anos, ultrapassando de longe as possibilidades do C14 apenas aplicável a matérias orgânicas) permitem hoje, aos investigadores, datações superiores a 10 milhões de anos. 

 

 

 

 

 

Ultrasom

Outros métodos concorrem, também, para os estudos relacionados com a presença e o protagonismo da humanidade: Arqueomagnetismo, Hidratos de Obsidiana, Aminoácidos e Ultrassons aos ossos (é um dado adquirido que a velocidade de propagação dos sons nos ossos decresce com a sua idade, segundo uma curva logarítmica. Por isso, podemos datar com auxílio dos ultrassons ossos relativamente recentes, na prática, com menos de 1.000 anos, já que a velocidade do som diminui para metade depois de 500 anos e para três quartos somente após 5.000 anos).

 

 

 

Aminoácidos

Os aminoácidos são moléculas complexas que compõe as proteínas. Em geral, para cada aminoácido, existem duas versões quase idênticas, ou isômeros ópticos, por se constituírem de imagens invertidas - dextrógira e levógira. 

Em organismos vivos, apenas a forma levógira aparece. Entretanto, depois que o organismo morre, reações químicas vão transformando parte dos aminoácidos levógiros em dextrógiros, até chegar a um equilíbrio. 

A quantidade de aminoácidos dextrógiros em uma amostra permite deduzir sua idade.

 

 

Tefrocronologia

Tefra – material piroclástico ejetado durante erupções vulcânicas, formando amplas camadas que são utilizadas como guias em estudos estratigráficos – camadas crono-estratigráficas. 

A tefra propriamente dita é datada pelo método 40K/40Ar. 

Para a individualização das camadas é necessário detalhado trabalho de campo e laboratório para identificação de características como granulometria, cor, grau de intemperismo, espessura da camada e estudos químicos e petrográficos.

 

 

Dendrocronologia

A dendrocronologia normalmente é utilizada para conhecer o tipo de clima que existiu num determinado local, numa determinada época. A datação de eventos climáticos passados é feita estudando os anéis de crescimento das árvores. 

A largura dos anéis é uma resposta a variação ambiental e à própria fisiologia da árvore, (anéis de verão e de inverno), e a sobreposição dos anéis de uma árvore morta com uma viva permite avaliar a data de sua morte e aumentar o espaço de averiguação em até 11000 anos.

 

 

 

Traços de Fissão

Fundamenta-se na quantificação dos vestígios deixados em um cristal pela fissão do U²³⁸. Uma pequena fração deste isótopo ao invés de desintegrar-se, sofre fissão espontânea. Cada evento causa uma ruptura microscópica na substância cristalina hospedeira. 

Afere a distribuição espacial de traços (em escala microscópica) que a desintegração de átomos de 238U sobre a superfície de minerais como apatita, e zircão, causados pela fissão do átomo, produzindo um sulco na superfície da rocha. Uma pequena fração deste isótopo ao invés de desintegrar-se, sofre fissão espontânea. 

A base deste método está em fazer uma comparação da densidade dessas marcas com a de marcas produzidas artificialmente. É possível calcular a idade da amostra verificando o número de traços encontrados sobre uma superfície polida, e ainda a quantidade de urânio ainda existente (através da indução de traços de fissão), no entanto, é necessário que a rocha, após assentada ou formada, não tenha se submetido a temperaturas superiores a 120°C. 

Data amostras entre 20 M e 1 B de anos 

 

Potássio - Argônio 

Este método está baseado no decaimento natural do isótopo radioativo Potássio 40 para o elemento estável Argônio 40. Somente 11,2% dos átomos de Potássio desintegram-se para Argônio, enquanto que os 88,8% restantes desintegram-se para Ca⁴⁰. Na estimativa da idade analisa-se apenas a proporção Argônio 40 / Potássio 40. 

Como o argônio é um gás nobre, não forma ligações com outros átomos da rede cristalina podendo assim, escapar do mineral. Em geral a perda pode ser atribuída incremento na temperatura devido a soterramento profundo ou metamorfismo, causando perda de Ar em muitos minerais, sem produzir qualquer outra mudança física ou química na rocha. 

De maneira geral considera-se que a temperatura de fechamento, temperatura abaixo da qual ocorre a retenção de argônio, dos minerais mais comuns usados no método Potássio/Argônio varia em torno de 550^oC para a hornblenda, 350^oC para a biotita e 200^oC para o plagioclásio. 

Devido a possibilidade de perda de argônio acima de determinadas temperaturas, dependendo do mineral, as datações Potássio/Argônio em minerais são consideradas como idades de resfriamento regional ou idades mínimas.

 

 Argônio-Argônio

Aqui o isótopo estável Potássio-39 é convertido num isótopo artificial de Árgon-39, que é então comparado com o Árgon-40 para determinar a proporção entre os dois e a idade estimada da amostra. 

 

 

 

 

 

Contagem de Varves

As varves são sedimentos rítmicos cuja acumulação sofre uma influência climático sazonal. Consistem numa alternância regular de dois tipos de camadas litologicamente distintas. Dada a sua natureza sazonal, cada varve representa a sedimentação de um ano. Assim, é possível conhecer a duração do intervalo de deposição de uma sequência de varves em termos absolutos, contando seu número ou considerando sua espessura média.