tempo geológico

Um dos objetivos da geologia é situar no tempo os conhecimentos geológicos locais (por exemplo, a idade de um jazigo mineral) e gerais (por exemplo, a idade das diferentes glaciações).
Os métodos de datação podem ser de dois tipos: relativos e absolutos. Os métodos relativos fixam os acontecimentos numa escala de "antes e depois", de tal maneira que os possamos ordenar. Contudo, não permitem estabelecer a idade nem a duração desses acontecimentos. Através do método absoluto calcula-se o número real de unidades de tempo (anos) decorridas desde a ocorrência de um acontecimento. De uma maneira geral, esse cálculo é feito por métodos radioativos.
Entende-se por método de datação relativa qualquer determinação que permita estabelecer, com clareza, uma ordem para uma sucessão qualquer de acontecimentos no tempo geológico (idade relativa). Parte-se de um princípio que, apesar da sua simplicidade, é uma das leis mais importantes em Geologia e que relaciona as variáveis rocha-espaço-tempo: as unidades sedimentares são constituídas por grupos de estratos sucessivos em que os superiores são mais recentes que aqueles que recobrem. Esta foi a primeira lei estabelecida pelo naturalista dinamarquês Nicolau Steno (1638-1687), pioneiro das modernas Geologia e Cristalografia.
O príncipio da ordenação cronológica seria por si só suficiente se a posição inicial dos estratos não fosse alterada devido a movimentos da crosta terrestre. Em consequência dessas alterações, é necessário recorrer a indicadores ou critérios de polaridade para determinar com segurança, perante um estrato ou conjunto de estratos, qual é o muro ou parte inferior original e qual é o teto ou parte superior da formação rochosa considerada, o que permite a sua datação relativa.
Em geral utilizam-se dois critérios de polaridade: as estruturas primárias de origem mecânica, relacionadas com o processo de formação e que se conservam nas rochas, e as estruturas orgânicas (fósseis), que se conservam na formação rochosa considerada.
Os métodos de datação absoluta permitem-nos datar as formações rochosas com uma margem de erro muito pequena e devem o seu progresso ao estudo da química isotópica, que, com a espetrografia de massas, consegue a valoração quantitativa dos isótopos de uma determinada substância em função da sua massa atómica.
Em 1896, Becquerel observou que o urânio contido nos minerais era capaz de impressionar as películas fotográficas. Associou este fenómeno com as propriedades dos raios X. Mais tarde demonstrou-se que o urânio se desintegra espontaneamente e emite energia na forma de partículas e radioatividade. As partículas emitidas são núcleos de hélio (raios alfa) e eletrões (raios beta). A radiação magnética realiza-se sob a forma de raios gama.
Na Natureza existem isótopos de muitos elementos que são instáveis e se transformam noutras estruturas atómicas estáveis mas de diferente peso atómico, passando por produtos intermédios de vida curta. A velocidade com que se produz esta desintegração é constante e independente de outras variáveis físicas e químicas. É designado por período de semi-transformação o tempo que demora a reduzir-se a metade a substância radioativa inicial com formação de outra estável. Conhecendo a quantidade de isótopos imutáveis que se mantêm na amostra e a quantidade de elementos estáveis formados, podemos conhecer a idade da formação.
Os principais elementos radioativos empregados em geocronologia são o uránio, o tório, o potássio, o rubídio e o carbono.
Há também métodos não radioativos para determinar a idade relativa, mas como são pouco rigorosos quase não se recorre a eles. São exemplo de métodos de datação não radioativos o estudo da espessura alcançada pelos sedimentos, das varves glaciares, da dendrocronologia, das bandas de crescimento de conchas e esqueletos calcários de animais, da salinidade dos oceanos, etc.