Isótopos de
estroncio para la datación de esmalte de dientes de tiburón en el Cretácico Superior en los estratos de
Alabama y Mississippi, EE.UU.
T. Lynn Harrell Jr A, * , Alberto Perez-Huerta A, B ,
George Phillips C
A Department of Geological Sciences,
University of Alabama, Box 870338, Tuscaloosa, AL 35487, USA
B Alabama Museum of Natural History, Tuscaloosa,
AL 35487, USA
C Mississippi Museum of Natural
Science, 2148 Riverside Drive, Jackson, MS 39202, USA
Un grupo de investigadores estudian el registro fósil de los estratos
cretácicos en Alabama y Mississippi correspondientes a una llanura costera poco
profunda. Debido a los continuos problemas al determinar una fecha precisa
debido a la dificultad de encontrar un estrato que sea continuo y datable
fiablemente.
Este rango de sedimentación cretácica y de formación de estos estratos duro
aproximadamente 21 millones de años con ciclos de subida y bajada del nivel del
mar en los cuales han quedado registrados organismos como bivalvos, amonitas,
hasta organismos tan raros y poco conocidos como los cocolitóforos.
Estos y otros organismos han sido utilizados
para la datación relativa bioestratigrafía dando lugar a resultados equívocos
con un rango de incertidumbre de edades muy alto.
Para darles una edad más precisa se opto por
estudiar las proporciones de los isotopos estables de estroncio ( 87 Sr / 86 Sr) que se encuentra bien conservado en el esmalte de
los dientes de tiburón fósil. Concretamente
en dos géneros fósiles (scapanorhynchus y squalicorax).
Figura. 1.
Dientes de tiburón representativas de los taxones fósiles analizados en
este estudio. A - squalicorax cf.yangaensis del
Tombigbee arena miembro de la Formación Eutaw en el Condado de Greene, AL (AGR-43), B - squalicorax
lindstromi del Tombigbee arena miembro de la Formación Eutaw en el
condado de Greene, aL (AGR-43), C - squalicorax kaupi del
Mooreville tiza en el condado de Dallas, aL (ADA-3UA), D -pristodontus
squalicorax de la Prairie Bluff tiza en el condado de Lowndes, aL
(ALN-7), E - texanus scapanorhynchus de la
arena Tombigbee miembro de la Formación Eutaw en el Condado de Greene, aL
(AGR-43). Todos los dientes están a la vista lingual.
La utilización de este método en detrimentos de
los anteriores se debe a que el estroncio es un elemento traza que se encuentra
disuelto en el agua del mar con una distribución uniforme con periodos de
permanencia altos 10 6 años.
Esta relación isotópica de estroncio se mantiene constante debido a
la continua regulación en los procesos ya sean de entrada por la disolución de
carbonato cálcico proveniente de los ríos, así como la desintegración
radiactiva de 87 Rb e o de salida como la circulación hidrotermal en
las dorsales oceánicas que produce la precipitación de anhidrita.
En el fósil se incorpora a través de una sustitución
de estroncio por calcio en las moléculas de carbonato calcio que posteriormente
generaran el mineral de apatito presente en los fósiles de dientes de tiburón.
Pero se vio en anteriores trabajos que la capa
que mejor conserva esta relación isotópica es la capa de esmalte ya que es más
resistente a la recristalizacion durante los procesos de fosilización.
Y os preguntareis que como sabemos cuál era esa
relación isotópica inicial en el cretácico es debido a LOWESS ( Míncamente Nos ighted S catterplot S moothing) y que
Se obtuvo a partir de métodos estadísticos de
toda la tierra. Concretamente en el cretácico se ve un incremento hasta el
límite cretácico paleógeno.
figura. 2.
LOWESS curva de la
proporción de isótopos de estroncio con la edad numérica para el Eón
Fanerozoico (recuadro) y el período de tiempo cretáceo que es el foco de este
estudio. El área gris en el gráfico indica cretáceo rango de incertidumbre
en la curva. Figuras modificados de McArthur et al. (2012) . Límite
K / Pg = Cretácico / Paleógeno.
Cuando se combinan con la datación relativa de
los estratos por métodos bioestratigraficos nos da una edad más precisa.
Para ello se recogieron muestras en diferentes
afloramientos del cretácico superior que varían desde cenomaniense inferior de la Formación Eutaw hasta el medio y superior del Maastrichtise de la Prairie Bluff Tiza.
Para afinar en el resultado se consulto los
estudios previos de estratigrafía. Siendo solo utilizados para este estudio los
dientes fósiles que estuvieran registrados en las columnas estratigráficas y
con alto grado de conservación, es decir, los que conservan la corona del
diente.
En las unidades geológicas se utilizaran dos
generos de tiburones para ver si hay diferencias en la proporción de estroncio
(87 Sr / 86) en relación con su hábitat.
Sin embargo en las unidades bioestratigrafías
que son diferentes la
Limitación de taxones requieren el uso de cuatro especies desqualicorax ( S . Cf. yangaensis (Dartevelle y Casier 1943), S.
lindstromi (Davis
1890), S. Kaupi (Agassiz 1843), y S . Pristodontus (Agassiz 1843)) en el análisis (Fig. 1.).
Si las condiciones los permiten se obtendrán tres muestras de
cada unidad geológica para una mayor precisión. Que posteriormente se comprobó con restos ya datados la precisión
y exactitud de este método.
El principal dato se recogió para analizar la relación de estroncio
de dientes de tiburón recogidos cerca de una costura de bentonita dentro de la
arena Tombigbee en un condado de Monroe (Mississippi) en una mina y comparar
los resultados con el radiométrica (K-Ar) años de edad la misma capa de
bentonita informado por Obradovich (1993).
Figura. 3.
Localidades de recolección de especímenes muestreados en este estudio y las
unidades marinas del Cretácico superior de afloramiento en Alabama y
Mississippi. Poblaciones: 1 - BASF Fowlkes Mina (MGS-162,
Tombigbee arena), Monroe Co., MS; 2 - de Trussell Creek
(AGR-43, Tombigbee arena), Greene Co., AL; 3 - de Harrell
estación (ADA-3UA y Ada-3DW, Mooreville tiza; ADA-24, Demopolis tiza), Dallas
Co., AL; 4 - Boligee (sitio sin numerar, Demopolis tiza),
Greene Co., AL; 5 - Safford (ADA-13, Demopolis tiza), Dallas
Co, AL; 6 - Belmont (sin numerar sitio, Bluffport Marl),
Sumter Co., AL; 7 - Braggs (ALN-11, Ripley Fm; ALN-7, Prairie
Bluff tiza), Lowndes Co., AL.
Para ello se cogieron las muestras las lavaron
y posteriormente se obtuvo polvo del esmalte del diente unos 10mg con una broca de punta de diamante para la
datación isotópica.
También el espécimen Pristodontus
squalicorax entre otros fue cortado por la mitad para ver el endoesmalte del
diente en un microscopio electrónico de barrido (SEM), para
observar el estado de conservación.
Con ello concluyeron que las edades obtenidas por 87 Sr / 86 se correlacionan
razonablemente bien con las edades aceptadas del cretácico superior de la
ensenada del Mississippi en relación con las columnas de la región (Fig. 6.)
Siendo más preciso este tipo de datación en los estratos más jóvenes que en los antiguos.
Higo. 4.
Resultados de Becker
et al. (2008) actualizado con look-up table Versión 5 ( McArthur y col., 2012 )
representa frente a varias columnas estratigráficas publicadas de las
formaciones del Cretácico Superior de Alabama. Tenga en cuenta que las
edades numéricas de las muestras son menores de cualquier edad aceptado de la
arena Tombigbee (área sombreada) en el Condado de Greene, Alabama a partir del
cual se recogieron las muestras. Todo Becker
et al. (2008) muestras procedían de texanus scapanorhynchus . De
Eut. - Eutaw Formación; TS - Tombigbee arena miembro
de Eutaw Formación; MC - Mooreville tiza; AL -
Arcola piedra caliza miembro de Mooreville tiza; . Dem -
Demopolis tiza; BM - Bluffport Marl Miembro de demopolis
tiza; . Rip - Formación de Ripley; PB -
Prairie Bluff tiza. Las líneas discontinuas indican las divisiones de
miembros de formaciones geológicas analizadas en este estudio, los miembros no
identificados no están indicados. Un signo de interrogación indica que la
división precisa entre los miembros no fue indicada por los autores
citados. Divisiones formativas son obra de los autores citados
Las diferencia entre el métodos de datación por 87 Sr / 86 e y el
radimetrico mediante magnetoestratigráfia escogiendo muestras arena Tombigbee en el condado de Monroe, Mississippi,
contiene dos camas de cerca depositados de arcilla de bentonita. La edad
aceptada según los métodos radiométricos era de 83,6 ± 0,2 Ma mientras que las
analizadas por isotopos de estroncio han sido de 82.80 Ma y 82.95 Ma. En el que
se ve que el rango de error es equiparables ambos métodos.
Esto se puede deberse a que las muestras analizadas han
estado influenciadas por agua dulce es posteriormente han fosilizado en zonas
más marinas. O que se deba a un error en
el muestreo al no haber podido obtenerlos insitu.
Así a su vez, a los dientes con mayor grosor de esmalte que
se encuentran en capas arcillosas mas superiores dan más precisión en la datación
de edad que los de menor esmalta que se encuentran en estratos inferiores de
arenas.
Esto ligado a los métodos los métodos isotópicos no daría diferencias
sustanciales. Por lo que a fin de cuentas esta parte no les ha servido más que
para decir que da igual como hacerlo.
En conclusión el método para datar la edad de los estratos
por el potencial económico de la zona para la extracción de hidrocarburos se
hace a partir de un solo taxón fósil representativo que son estos dientes de
tiburón
- Obradovich, 1993
- Enax et al., 2014
- organización ultraestructural y las propiedades de micromecánica de seudoesmalte diente de tiburón
- Acta Biomaterialia, 10 (2014), pp. 3.959 hasta 3968
1 comentario:
Repasa los nombres científicos, que hay demasiados fallos...
Y tienes que identificar claramente el artículo sobre el que comentas.
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