Isótopos são átomos de um elemento químico cujos núcleos têm o mesmo número atômico, ou seja, os isótopos de um certo elemento contêm o mesmo número de prótons designado por "Z", mas que contém diferentes números de massas atómicas, designadas por "A". A palavra isótopo, que significa "no mesmo lugar", vem do fato de que os isótopos se situam no mesmo local na tabela periódica. A diferença nos pesos atómicos resulta de diferenças no número de neutrons nos núcleos atómicos, ou seja, os isótopos são átomos que possuem a mesma quantidade de prótons, mas não a mesma de neutrons. Ex.: O átomo de Hidrogênio possui três formas de isótopos: o Prótio (1 próton sem néutron) o Deutério (1 próton e 1 nêutron) e o Trítio (1 próton e 2 nêutrons). [1]
Na nomenclatura científica, os isótopos são designados pelo nome do elemento seguido por um hífen e pelo número de núcleons (prótons e nêutrons) no núcleo atómico (ex: ferro-57, urânio-238, hélio-3). Na forma simbólica, o número de núcleons é escrito como um prefixo subido do símbolo químico
Além de desempenhar importante papel na reconstituição da história da Terra, os paisótopos também forneceu elementos corroboradores da teoria da evolução. Posteriormente, os dados colhidos em pesquisas paleontológicas ajudaram os geólogos a localizar jazidas de petróleo e gás natural, pois esses combustíveis fósseis frequentemente ocorrem associados a vestígios de formas antigas de vida.
Paleontologia é a ciência que estuda o passado geológico e envolve a análise de fósseis vegetais e animais, inclusive aqueles de tamanho microscópico preservados dentro de rochas. Seu estudo abrange todos os aspectos da biologia de antigas formas de vida: forma e estrutura, padrões de evolução, relação taxonômica com as atuais espécies vivas, distribuição geográfica e inter-relações com o meio ambiente.
Há uma relação de interdependência entre a paleontologia e a estratigrafia e a geologia histórica, pois os fósseis constituem um meio de identificar e correlacionar estratos sedimentares. Entre os métodos de trabalho da paleontologia está a biometria (estatística aplicada à biologia), capaz de fornecer uma descrição estatística das formas de organismos e de expressar quantitativamente suas relações taxonômicas.
os fósseis são preservados em rochas sedimentares. Essas rochas são geradas a partir da fragmentação de outras rochas (ígneas, metamórficas ou sedimentares), que resulta em pequenas partículas – os sedimentos –, transportadas (juntamente com os restos orgânicos candidatos a fósseis) e acumuladas em extensas áreas chamadas de bacias sedimentares. Nessas bacias, devido a processos físicos e químicos (denominados diagênese), os sedimentos são transformados em rochas e os restos orgânicos em fósseis. Dessa forma, a idade de um fóssil está ligada à idade da rocha sedimentar onde este tenha se preservado originalmente.
No que se refere à datação, dois conjuntos de informações são empregados e fornecem uma datação relativa e uma datação absoluta.
Datação relativa
Existem três princípios fundamentais, conhecidos como princípios de Steno – em homenagem ao naturalista dinamarquês Nicolau Steno (1638-1686) –, que ajudam na organização das camadas sedimentares. O princípio da horizontalidade original estabelece que os sedimentos são depositados em camadas geralmente horizontais. O princípio da continuidade lateral determina que as camadas são contínuas, tendendo a se estender até as margens da bacia onde são formadas, ou se afinam lateralmente. Por fim, segundo o princípio da superposição, uma camada é mais velha do que a camada imediatamente acima e mais nova do que a camada imediatamente abaixo dela.
É importante salientar que forças de grande magnitude no interior do planeta podem desencadear mudanças nas camadas, fazendo com que elas sejam deslocadas verticalmente ou mesmo dobradas, deixando de ser horizontais. Um mapeamento geológico revelará se isso ocorreu em determinada região.
Outra ferramenta extremamente importante para a datação das rochas sedimentares são os próprios fósseis. De forma simplificada, pode ser estabelecido que um período geológico tenha abrigado um conjunto particular de fósseis. Assim, surgiu o princípio da sucessão biótica, que aponta a possibilidade de se estabelecer uma seqüência cronológica das camadas a partir de seu conteúdo fossilífero. Esses fósseis também possibilitam uma correlação bioestratigráfica, ou seja: se em duas camadas de regiões distantes são encontradas as mesmas espécies de fósseis, existe uma grande probabilidade de elas terem a mesma idade.
Neste último aspecto, é importante frisar que nem todos os fósseis são bons indicadores de tempo ou permitem uma correlação bioestratigráfica. Sem entrar em muitos detalhes, os fósseis mais importantes para esse tipo de estudo são os microfósseis – organismos de diminutas dimensões, somente observáveis com lupas binoculares. Dinossauros, por exemplo, não são boas ferramentas para esse tipo de análise.
Datação absoluta
A idade absoluta das camadas em anos somente pode ser estabelecida com a chamada datação isotópica.
De forma simplificada, rochas são feitas de minerais, que são formados por elementos químicos que, por sua vez, são compostos de átomos. Alguns desses elementos – os radioativos – possuem átomos instáveis na natureza, cujos núcleos se desintegram espontaneamente até que os átomos se tornem estáveis. Por exemplo: o isótopo rubídio-87 (87Rb) forma o isótopo estável estrôncio-87 (87Sr). Isótopos são átomos de um elemento químico cujos núcleos têm o mesmo número de prótons, mas diferentes quantidades de nêutrons. O tempo requerido para que a metade do número inicial de átomos do elemento radioativo se desintegre é chamado de meia-vida.
