Tema 9. Geología - Apuntes 9 PDF

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Profesora María Jesús Hernández...

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TEMA 9: EL TIEMPO GEOLÓGICO. MÉTODOS DE DATACIÓN El tiempo geológico se refiere al tiempo durante el cual ha existido nuestro planeta, es decir los últimos 4600 Millones de años La finalidad de la geología es contar la sucesión de acontecimientos que componen la historia de la Tierra. Principios Geologicos Los acontecimientos geológicos quedan registrados en las rocas, en especial en las rocas sedimentarias, y estudiando dichas rocas se pueden desvelar las complejidades del pasado. Para ello aplicamos los principios del Uniformismo y el Actualismo. Uniformismo: “Las leyes físicas, químicas y biológicas que actúan hoy, lo han hecho también en el pasado geológico” Actualismo: “Los fenómenos geológicos han ocurrido de la misma forma que en la actualidad”, por lo que se puede aplicar el presente en la reconstrucción del pasado y en la predicción del futuro. Sin embargo hay que tener en cuenta que para reconstruir la historia de la Tierra encontramos numerosos problemas:  

El registro sedimentario no es continuo y que las posibilidades de que acontecimientos puntuales queden registrados es pequeña. En algunas regiones, la erosión ha destruido las rocas, en otras, no se han llegado a formar.

Para reconstruir la historia geológica de la Tierra, se combina la información obtenida en los distintos lugares en un proceso que se denomina de correlación. Los fósiles son los elementos principales de correlación geológica. Las dataciones relativas: El primer objetivo en el establecimiento de la historia geológica es contar con un calendario. Los geólogos organizaron las rocas y los eventos geológicos según el orden en que se formaron u ocurrieron. Las dataciones relativas son aquellas que permiten establecer una relación de tiempo entre los sucesos geológicos, es decir ordenar temporalmente los acontecimientos, en contraposición con las dataciones absolutas que proporcionan una edad numérica.

Principios de la datación relativa Para establecer una escala de tiempo relativo se utilizan los siguientes principios o reglas: • Principio de la horizontalidad original, que significa que de manera general los estratos se depositan horizontalmente y silos encontramos plegados o desplazados de su disposición original. • Principio de superposición de estratos: Este principio establece que, en una secuencia no deformada de rocas sedimentarias, cada estrato es más antiguo que el que tiene por encima y más joven que el que tiene por debajo. • Principio de sucesión faunística: establece que los organismos fósiles se sucedieron unos a otros en un orden definido y determinable, y que las especies no pueden volver a repetirse. Por lo tanto, el contenido en fósiles de las rocas es característico de una determinada edad. En la imagen siguiente se resumen los tres principios, siendo A la capa más antigua, con el contenido en fósiles también más antiguo y E la más moderna, con los fósiles más recientes.

Criterios cronológicos de datación relativa Además de estos principios se pueden aplicar diversos criterios cronológicos: 1. Cuando existen rocas ígneas, las intrusiones son siempre posteriores a las rocas que cortan. 2. Cuando las rocas están deformadas, esta deformación es siempre posterior a su formación. 3. Cuando existen inclusiones, la roca que las contiene es la más joven de las dos. Datación absoluta: Además de establecer las fechas relativas utilizando los criterios y principios descritos anteriormente, es posible establecer la edad absoluta fiable de las rocas a partir de los métodos radiométricos.

Los elementos químicos en la naturaleza se pueden presentar bajo tres formas diferentes. La forma más estable y por lo tanto más abundante es la que tiene igual número de protones y neutrones. Cuando este número es diferente tenemos los isótopos, que pueden ser estables, o inestables, los cuales sufren un proceso espontáneo por el que pierden partículas de su núcleo, transformándose en el isótopo de un nuevo elemento. La vida media de un isótopo radiactivo es el tiempo necesario para que la mitad de sus átomos se transformen en los correspondientes a un nuevo elemento. La vida media se puede calcular experimentalmente y es una constante para cada isótopo, aunque presentan magnitudes absolutas muy diferentes para cada uno de ellos. Las técnicas radiométricas se basan en la idea de que un isótopo radiactivo inicia su desintegración en el momento de formación de la roca y que la desintegración de un elemento radiactivo es irreversible. En el caso de las rocas sedimentarias hay que tener la precaución de que las edades radiométricas pueden corresponder a las de la roca madre y no a las del sedimento. Fósiles y fosilización: El concepto de fósil indica cualquier resto de los organismos, o de su actividad biológica, que poblaron la Tierra en épocas pasadas y que se han conservado en las rocas La Paleontología es la rama de la Geología que tiene como finalidad el estudio de las diferentes formas de vida, su procedencia, relación con el medio, división geográfica, etc., basándose en los restos fósiles. Los animales y vegetales utilizan diversos compuestos químicos en la elaboración de sus partes duras, siendo mayoritarios el carbonato cálcico, la sílice y el fosfato cálcico. El primero es el más frecuente en conchas y esqueletos, la sílice aparece en espículas de esponjas y radiolarios, y el fosfato cálcico. Proceso de fosilización Los factores más importantes para que se produzca la fosilización son:  presencia de partes duras en el organismo original  rápido enterramiento, que protege los restos orgánicos de la fragmentación y la meteorización. Es por ello que los organismos marinos tienen más probabilidad de conservación que los terrestres Tipos de fósiles Como fósiles podemos encontrar las partes duras originales de los organismos, aunque es poco frecuente (fósiles corporales) Si las partes duras se disuelve posteriormente, el molde puede quedar relleno con sedimentos. Es lo que denominamos un molde interno.

También se puede conservar la impresión o molde que dejan las partes duras en el sedimento que las rodea. Es lo que denominamos molde externo. Algunos organismos que viven sobre los fondos o suelos dejan marcas o huellas de su paso en los sedimentos aún sin consolidar (blandos): así aparecen galerías y huellas de algunos gusanos y marcas de reptiles, aves y mamíferos que proporcionan datos muy interesantes sobre la forma y medio de vida de los mismos. Los fósiles son muy útiles pues permiten, además del establecimiento de una cronología relativa, la reconstrucción de las distintas biosferas y ambientes del pasado, así como el establecimiento de la una escala de tiempos aplicable a toda la Tierra mediante correlación. Correlación mediante fósiles Para desarrollar una escala de tiempo geológico que se pueda aplicar a toda la Tierra, se utilizan criterios de correlación que permitan emparejar fenómenos geológicos en áreas diferentes. Se denominan fósiles índice o guía a aquellos que vivieron en un corto período de tiempo y tuvieron una amplia dispersión geográfica, por lo que constituyen un excelente criterio de correlación. La correlación se basa en el principio de que rocas con el mismo contenido fósil tendrán la misma edad. Historia de la Tierra. El calendario Geológico El tiempo geológico se mide en millones de años. Un millón de años es un CRON. El total de la historia de la Tierra se ha dividido en unidades. Las primeras subdivisiones de la escala, denominadas eones, son el Hádico, el Arcaico y el Proterozoico (juntos se conocen como el Precámbrico), y, por último, el Fanerozoico que comenzó hace unos 570 millones de años (Ma) Aunque el Precámbrico representa el 85% del total del tiempo geológico, no presenta apenas subdivisiones. Esto se debe a que durante este tiempo predominaron formas de vida que carecían de partes duras, por lo que el registro fósil del Precámbrico es escaso. El eón Fanerozoico, que significa vida visible, se subdivide en eras: Paleozoico, Mesozoico y Cenozoico. La evolución del Planeta En el origen de la Tierra, durante el Hádico la dinámica del Sistema Solar propició una fase de continuas colisiones de objetos celestes sufriendo una intensa craterización. Ya debía existir una atmósfera pero con una constitución muy diferente a la actual. Se formó la hidrosfera, que fue un proceso muy rápido y la cantidad de agua en ésta ha variado poco desde entonces.

Inmediatamente después de la aparición de la atmósfera y la hidrosfera, en el Arcaico, la vida irrumpió de forma explosiva. Los organismos vivos pertenecían al reino de las bacterias. Se tiene constancia de la existencia de microplacas continentales y oceánicas, antecesoras de la tectónica de placas actual. Durante el Proterozoico, la evolución de la litosfera da lugar a la diferenciación de escudos continentales, que constituyen principalmente el centro de los grandes continentes actuales, y plataformas en sus márgenes. Al final del Proterozoico, tras la glaciación más larga y fría de la historia de la Tierra, la mayor parte de las tierras emergidas se reunieron en un único y gran continente al que se denomina Pangea 1, dando comienzo el Fanerozoico. El Paleozoico se inicia hace unos 570 millones de años y culmina con la formación de la Pangea 2 durante la Orogenia Herciniana. Se produce la aparición de organismos con conchas. Los mares se encontraban dominados por los Trilobites. Empieza el desarrollo de los vertebrados con la aparición de los primeros peces. Aparecen las primeras plantas terrestres y los primeros anfibios. Dominan los grandes bosques y aparecen los primeros reptiles, y, con la formación de la primera Pangea, se produce la primera gran extinción masiva de especies. El Mesozoico se considera la era de los reptiles y dura hasta aproximadamente cuando se produce otra de las extinciones masivas de la historia de la vida, incluyendo los dinosaurios. Aparecen los dinosaurios, las aves y los primeros mamíferos y plantas con flores. El Cenozoico o era de los mamíferos, corresponde al domino de los mismos hasta la actualidad. Durante el Cuaternario aparecen los Homínidos. Con la rotura de Pangea 2, comienza el ciclo Alpino, que continúa en la actualidad. Durante este período de tiempo, la deriva de las placas ha dado lugar a la apertura de las cuencas oceánicas actuales, y a la formación de las cadenas montañosas más recientes del planeta restringidas a dos grandes ámbitos geográficos....