Este
método está basado en las propiedades del campo magnético
terrestre. El núcleo terrestre está formado por una
capa externa líquida, núcleo externo, y un núcleo
interno sólido, los dos de composición metálica.
El movimiento relativo de ambos genera un campo magnético
alrededor del planeta, como si de una dinamo se tratara.
En
la actualidad, el polo positivo de este campo magnético está
situado muy próximo al polo norte geográfico, lo que
explica que las agujas imantadas de las brújulas apunten
hacia el norte. Pero esta situación no ha sido constante
a lo largo del tiempo geológico. Sin que se conozcan bien
las causas, el campo magnético de la Tierra ha invertido
su polaridad en numerosas ocasiones en el pasado. En esos momentos,
el polo magnético positivo se situó cerca del polo
sur geográfico, por lo que en esas épocas las brújulas
habrían apuntado hacia el sur. Esta situación se conoce
como polaridad inversa, en contraposición con la actual de
polaridad directa o "normal".

Figura
1.2.6 En diferentes ocasiones, el campo magnético de la Tierra
ha invertido su polaridad. Cuando ésto ocurre, el polo magnético
positivo se sitúa cerca del polo sur geográfico, por
lo que en esas épocas las brújulas señalarían
hacia el sur. Esta situación se conoce como polaridad inversa.
Cuando el polo positivo se acerca al polo norte geográfico
(situación actual), la aguja señala al norte coincidiendo
ambos polos (el magnético y el geográfico) y se denomina
polaridad directa (o normal). Ilustración
de Juan Carlos Sastre/MSF

Determinadas
rocas de la corteza terrestre son ricas en minerales férricos
que pueden orientarse según la dirección del campo
magnético terrestre en el momento de formación de
dicha roca. Éste el caso de los basaltos, en los que los
minerales férricos se orientan según la polaridad
magnética presente cuando la roca está fundida. Una
vez que la lava se solidifica dichos minerales mantienen la orientación
original. Si un basalto se formó en un periodo de polaridad
inversa, sus minerales férricos estarán orientados
hacia el sur, mientras que si se formó en un periodo de polaridad
directa, su orientación será hacia el norte.
Como ya hemos
visto, las rocas volcánicas, como los basaltos, pueden ser
datadas con gran exactitud (básicamente con la técnica
del Potasio/Argón), por lo que es posible conocer con precisión
cuando se produjeron los cambios en la polaridad del campo magnético
terrestre. Los fondos oceánicos son de naturaleza basáltica
y también algunas regiones de los suelos continentales, lo
que ha permitido estudiar los cambios en el magnetismo terrestre
en los últimos millones de años y establecer una escala
cronológica de dichos cambios.
Por ejemplo,
sabemos que la situación actual, de polaridad directa, comenzó
hace 780.000 años, y que entre esta fecha y hace poco más
de 2'5 millones de años la polaridad predominante en el planeta
fue inversa. Al período de los últimos 780.000 años
de polaridad directa se le conoce como cron Brunhes (en honor del
científico que lo descubrió), mientras que a la época
anterior, de polaridad inversa, se le nombra como cron Matuyama
(también del nombre de su descubridor). Dentro de un cron
de polaridad predominantemente directa puede haber pequeños
episodios, de corta duración, con polaridad inversa, y la
situación contraria (episodios cortos de polaridad directa
en un cron de polaridad básicamente inversa) también
es frecuente. A estos periodos cortos se les conoce como subcrones.
Así, sabemos que dentro del cron Matuyama (de polaridad inversa)
hubo tres episodios (subcrones) cortos de polaridad directa. Estos
subcrones son los conocidos como Jaramillo
(entre hace 0'99 y 1'07 millones de años), Olduvai (entre
hace 1'77 y 1'95 millones de años) y Reunión (entre
hace 2'14 y 2'15 millones de años).

Figura
1.2.7 Escala cronológica de la polaridad geomagnética
de los últimos 5 millones de años. Dentro de un cron
de polaridad predominantemente inversa (como por ejemplo Matuyama)
puede haber pequeños episodios, de corta duración,
que se llaman subcrones con polaridad directa (Jaramillo,
Olduvai y Reunión) y la situación contraria, subcrones
de polaridad inversa en un cron de polaridad básicamente
directa.

Además de los basaltos, hay otras rocas sedimentarias cuyos
minerales férricos pueden quedar orientados en el momento
de su formación. Este es el caso de las arcillas, ya que
los minerales que las componen se hallan en suspensión en
el agua y se van depositando muy lentamente. Una vez depositada
la arcilla, la orientación magnética permanece.
Pues bien,
si encontramos un fósil en un estrato arcilloso cuya polaridad
es normal, no sabremos directamente su edad pero si sabremos que
la arcilla solo pudo depositarse en alguno de los periodos con polaridad
normal. Simplificando el problema a los dos últimos millones
de años, estos periodos con polaridad normal son: el cron
Bruhnes
(entre 0 y 0'78 millones de años), el subcron Jaramillo
(entre hace 0'99 y 1'07 millones de años),o el subcron Olduvai
(entre hace 1'77 y 1'95 millones de años). En base a los
fósiles acompañantes y a las condiciones geológicas
del yacimiento, suele ser posible determinar a que cron o subcrón
pertenecen las arcillas, con lo que habremos establecido, de manera
aproximada, su antigüedad.

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Figura
1.2.8 Las arcillas son abundantes en las cuevas y están
compuestas por minerales férricos que quedaron en suspensión
en el agua y se depositaron muy lentamente orientándose
en el momento de su formación. Una vez la arcilla se
deposita, la orientación magnética permanece y
el especialista puede extraer una muestra para analizar las
orientaciones de los estratos muestreados. |
Figura
1.2.9 En el yacimiento de Trinchera-Dolina (Sierra de Atapuerca)
se han tomado numerosas muestras a lo largo de toda la secuencia
estratigráfica del yacimiento. |
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La principal
dificultad técnica de este método reside en el hecho
de que una vez orientados los minerales férricos de una roca
(magnetización original o remanente), éstos pueden
sufrir reorientaciones posteriores debidas a varios factores. Entre
ellos, destaca la presencia de fuertes campos magnéticos,
como los que se producen en las tormentas eléctricas, o la
existencia próxima de campos magnéticos débiles
durante mucho tiempo. Hoy día, existen técnicas para
"limpiar" las muestras del efecto de estas reorientaciones secundarias
y poder medir así la orientación magnética
original, que se produjo cuando se formó la roca. En la figura
1.2.10 se observan los resultados de los análisis paleomagnéticos
llevados a cabo en el yacimiento de Gran Dolina en la Sierra de
Atapuerca.

Figura
1.2.10 El
estudio de las muestras obtenidas en Trinchera-Dolina reflejan un
cambio brusco en la orientación de los minerales férricos
de las arcillas a la altura del nivel 7 (TD7) coreespondiente a
la transición del cron Matuyama
al cron Brunhes hace unos 780.000 años. En la gráfica
de la derecha se representa la latitud del polo geomagnético
virtual (VGP, "Virtual Geomagnetic Pole"), a la izquierda
se encuentra la columna estratigráfica del yacimiento.
Estos
son, en esencia, los principales métodos de que se valen
los científicos para determinar las edades de los yacimientos
y la de los fósiles que contienen.
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