El tiempo geológico

El tiempo geológico
¿Qué es el tiempo
geológico?
„
„
Se refiere al tiempo durante el cual ha existido
nuestro planeta.
p
Objeto de la Geología: Contar la historia de la
Tierra
„
„
„
Acontecimientos quedan registrados en las rocas
(sedimentarias):
„
„
Valor local de los acontecimientos
Sólo algunos afectan al planeta en su conjunto
Lagunas sedimentarias + erosión
Correlacción: reconstrucción a partir del registro
de distintos lugares.
lugares
Principios
p
del Uniformismo
y Actualismo
„
“Uniformismo”: Las leyes físicas,
químicas
í i
y bi
biológicas
ló i
que actúan
tú
hoy, lo han hecho también en el
pasado geológico.
„
“Actualismo”: Los fenómenos
geológicos
ó
han ocurrido de la misma
forma q
que en la actualidad.
Dataciones
i
„
Relativa
Permiten establecer una relación de tiempo
entre dos acontecimientos.
„ Ordenar temporalmente los acontecimientos
„
„
Ab l t
Absoluta:
„
Proporcionan una edad numérica
Datación
ió relativa
l i
„
Principio de la superposición de estratos
• Desarrollada por Steno en 1669
• En una secuencia no deformada de rocas
sedimentarias las rocas más modernas
están encima de las más antiguas
g
Superposición bien ilustrada en las
capas expuestas en la parte superior
del Gran Cañón
Formación Toroweap
Más
s joven
Caliza Kaibab
Arenisca Coconino
Lutita Hermit
Grupo Supai
Figura 9.2
Datación
ió relativa
l i
„
Principio de la horizontalidad original
• Las capas de sedimento se depositan en
general en una posición horizontal
„
Principio de sucesión faunística
• Los organismos fósiles se suceden en un
orden
d d
definido
fi id y llas especies
i no pueden
d
volver a repetirse. El contenido en fósiles es
característico
t í ti de
d una determinada
d t
i d edad
d d
Datación
ió relativa
l i
„
Principio de intersección
„
„
Las rocas (diques o intrusiones magmáticas) o
estructuras (fallas) más jóvenes cortan a las
rocas más antiguas
Inclusiones
Una inclusión es un fragmento de una roca que
ha quedado encerrado dentro de otra roca
„ La roca que contiene la inclusión es más joven
„
Relaciones de intersección
Conglomerado
Lutita
Batolito
Falla A
Dique B
Dique A
Falla B
Figura 9.3
Datación
ió relativa
l i
„
Discontinuidades
• Una discontinuidad es una ruptura en la
sedimentación producida por la erosión y/o la no
deposición de unidades de roca
• Tipos de discontinuidades
• Discordancia angular – rocas inclinadas o plegadas sobre
las que reposan estratos más planos y jóvenes
• Paraconformidad – los estratos situados a ambos lados
son en esencia paralelos
• Inconformidad – rocas ígneas o metamórficas en contacto
con los estratos sedimentarios
Nivel del mar
A. Deposición
p
Formación de
una
discordancia
B. Pliegue y elevación
Figura 9.7
C. Erosión
Nivel del mar
D. Hundimiento y deposición nueva
6 Discordancia
angular
Discontinuidades en el
Gran Cañón
Plataforma Kaibab
Formación
Kaibab
Formación
Toroweap
Arenisca Coconino
Lutita Hermit
Pérmico
Paraconformidad
Grupo Supai
Pensilvaniense
(
(carbonífero)
b íf
)
Disconformidad
Misisipiense
Caliza Redwall
Discordancia angular
Caliza Muav
Grupo
Tonto
Lutita Bright Angel
Devónico
Cámbrico
Arenisca Tapeats
Interior
de la
garganta
Grupo
Unkar
Río
Colorado
Granito Zoroastro
Esquisto Vishnu
Figura 9.5
Precámbrico
Discordancia
Formación de
una
na
Inconformidad
Inconformidad
Formación de una
Paraconformidad
Paraconformidad
Dataciones absolutas
Métodos radiométricos
„
„
„
Los elemento químicos en la naturaleza se
presentan bajo distintas formas:
Protones = neutrones (95-99%)
P t
Protones
≠ neutrones
t
I ót
Isótopos
(C12 C13 y
(C12,
C14)
„ Algunos isótopos son estables y otros
radiactivos (Cambios espontáneos
(desintegración) en la estructura atómica
del núcleo))
D t ió con radiactividad
Datación
di ti id d
Padre – un isótopo radiactivo inestable
„ Hijos – los isótopos que resultan de la
g
del p
padre
desintegración
„ Período de semidesintegración o vida
media
di – ell tiempo
ti
necesario
i para que se
desintegren la mitad de los átomos padre
de una muestra
„
D t ió con radiactividad
Datación
di ti id d
„
Datación radiométrica
• Principio
P i i i de
d datación
d t ió radiactiva
di ti
• El porcentaje de átomos radiactivos que se
descomponen durante el período de
semidesintegración es siempre el mismo (50%)
• Los átomos hijos
j no se p
pueden p
producir de
ninguna otra manera.
• Comparando la proporción del átomo padre con
l del
las
d l átomo
át
hijo
hij obtenemos
bt
la
l edad
d dd
de lla
muestra
Curva de desintegración
radiactiva
ad act a
100 átomos de
isótopo padre
Porcentaje del resto
de isótopos radia
activos
50 átomos de
isótopo padre
50 átomos de
producto hijo
25 átomos de isótopo
padre
75 átomos de
producto hijo
13 átomos de
isótopo padre
87 átomos de
producto hijo
6 átomos de
isótopo padre 94
átomos de
producto hijo
Número de períodos de desintegración
Figura 9.11
TABLA 9.1
91
Radioisótopo
padre
Uranio-238
Uranio
238
Uranio-235
To io 232
Torio-232
Rubidio-87
P t i 40
Potasio-40
Isótopos
ó
utilizados
frecuentemente en la datación
radiométrica
Producto hijo
estable
Plomo-206
Plomo-207
Plomo 208
Plomo-208
Estroncio-87
A ó 40
Argón-40
Valores de períodos de
semidesintegración
actualmente aceptados
4.500 millones de
años
713 millones de años
14.100 millones de
años
ñ
47.000 millones de
años
1 300 millones de
1.300
años
D t ió con radiactividad
Datación
di ti id d
„
Datación con carbono-14 (datación por
radiocarbono)
• Período de desintegración = 5.730 años
• Se
S utiliza
tili para la
l datación
d t ió de
d acontecimientos
t i i t
ocurridos en la historia geológica reciente
• Es una herramienta muy valiosa para los
antropólogos, los arqueólogos y los geólogos que
estudian la historia reciente de la Tierra
Problemas datación
abasoluta
„
Dificultades para datar la escala de tiempo
geológico
• No todas las rocas pueden ser datadas por
métodos
ét d radiométricos
di ét i
• Los granos que componen las rocas
sedimentarias detríticas no tienen la misma
edad que la roca en la que aparecen
• La edad de un mineral concreto en una roca
metamórfica no representa necesariamente la
época en la que la roca se formó
Fósiles
Fósiles: evidencia de vida
en el pasado
„
„
„
Fósiles = evidencia de vida
prehistórica en las rocas
Los fósiles en general se
encuentran en los
sedimentos y las rocas
sedimentarias (muy pocas
veces en las metamórficas
y nunca en las rocas
ígneas)
Paleontología = estudio de
los fósiles (formas
(formas,
relaciones, muerte,
genealogía, ect)
Fósiles: evidencia de vida en
ell pasado
d
„
Los fósiles son importantes geológicamente
porque
• Son una ayuda en las interpretación del
pasado
d geológico
ló i
• Sirven como indicadores temporales
importantes
• Permiten la correlación de rocas de
diferentes lugares
Fósiles: evidencia de vida en
ell pasado
d
„
Condiciones que favorecen la conservación
• Enterramiento rápido
partes duras ((esqueleto,
q
,
• Posesión de p
caparazón, etc.)
Fosilización
„
Cuando un organismo muere o produce algún
tipo de resto como producto de su actividad
vital,
it l se produce
d
una serie
i de
d
transformaciones que puede tener como
resultado la formación de un fósil:
„
„
destrucción de la materia orgánica por
bacterias
sustitución de ésta por materia mineral y
relleno de cavidades (del propio organismo
o generadas
d por él).
él)
Proceso de Fosilización
Tipos de fósiles
„
„
„
„
Moldes internos y externos de animales de
concha dura. Producidos por relleno de la misma
(i t
(internos)
) o por las
l impresiones
i
i
en ell sedimento
di
t
que los rodean (externos).
Restos de organismos
g
recientes: Huesos o
dientes
Evidencias de actividad orgánica. Se llaman
icnofósiles e incluyen madrigueras
madrigueras, pisadas,
pisadas
rastros, perforaciones, etc...
Restos de las partes blandas. A veces se
encuentran
t
restos
t de
d las
l partes
t blandas
bl d de
d un
animal, por ejemplo gusanos, impresiones de la
piel de dinosaurios e incluso moldes de los
i t ti
intestinos.
Moldes
Moldes naturales de
invertebrados con concha
Figura 9.11 B
Partes blandas en ámbar
H ll
Huellas
Huella de dinosaurio en
piedra caliza
Icnitas de Cambil y
Santiesteban del Puerto
Fósiles
ó il
y correlación
l ió
„
„
La identificación de rocas de edades similares en
diferentes regiones se conoce como correlación
La correlación a menudo depende de los fósiles
• William Smith (a finales del siglo XVIII) descubrió
que podían identificarse y correlacionarse estratos
sedimentarios de áreas muy separadas por su
contenido fósil característico
Correlación
Fósiles
ó il
y correlación
l ió
• Principio de la sucesión de fósiles – los
organismos fósiles se sucedieron unos a
otros en un orden definido y determinable y,
por consiguiente
consiguiente, cualquier período puede
reconocerse por su contenido fósil
• Fósiles
Fó il guía
í – geográficamente
áfi
extendidos
did y
limitados a un corto período de tiempo
geológico
ló i
El solapamiento
p
de fósiles contribuye
y a la
datación de las rocas con más exactitud
Unidad
d roca A
de
Más joven
Intervalos de edad de algunos grupos de fósiles
Unidad de roca B
Figura 9.8
La
a escala
esca a del
de tiempo
t e po
geológico
Escala de tiempo geológico
„
La escala de tiempo geológico – un
«calendario»
l d i de
d la
l historia
hi
i de
d la
l Tierra
Ti
• La historia ggeológica
g se subdivide en
unidades
• Originalmente se creó utilizando métodos de
datación relativa
„
Estructura de la escala de tiempo geológico
• Eón – la mayor extensión de tiempo
El tiempo
p g
geológico
g
en un
año
Escala de tiempo geológico
„
Estructura de la escala de tiempo geológico
• Nombres de los eones
• Fanerozoico («vida visible») – el eón más
reciente, comenzó hace unos 540 millones de
años
• Proterozoico
i
• Arcaico
• Hádico – el eón más antiguo
Escala de tiempo geológico
„
Estructura de la escala de tiempo geológico
• Era – subdivisión de un eón
• Eras del eón Fanerozoico
• Cenozoica («vida reciente»)
• Mesozoica («vida
(
media»))
• Paleozoica («vida antigua»)
• Las eras se subdividen en períodos
• Los períodos se subdividen en épocas
EVENTOS
BIOLÓGICOS
CICLO
ALPINO
Escala de tiempo geológico
„
El Precámbrico
• Los más de 4.000 millones de años
anteriores al Cámbrico
• No está dividido en unidades de tiempo más
pequeñas
p
q
p
porque
q los acontecimientos de la
historia del Precámbrico no se conocen con
ggran detalle
• La primera evidencia fósil abundante no
aparece hasta comienzos del Cámbrico
Los eones Precámbricos:
Hádico
„
Colisiones de objetos celestes. Según la hipótesis más
aceptada una violenta colisión dio lugar a la formación
de la Luna.
„
Atmósfera procedente de la gran cantidad de
sustancias volátiles presentes. Su constitución era muy
diferente a la actual, (99% de los gases atmosféricos
actuales
t l
son de
d origen
i
secundario
d i y tremendamente
t
d
t
influenciados por la biosfera).
„
La formación de la hidrosfera, por condensación del
vapor de agua atmosférico, fue un proceso muy rápido
y la cantidad de agua en ésta ha variado poco desde
entonces.
Los eones Precámbricos:
Arcaico
„
Aparición de la vida, tras la
formación de la hidrosfera,
hidrosfera hace algo
más de 3.500 millones de años
pertenecientes al reino de las
bacterias.
„
Existencia de microplacas
continentales y oceánicas,
antecesoras de la tectónica de placas
actual.
Los eones Precámbricos: el
Proterozoico
„
Formación de escudos continentales, que
constituyen el núcleo de de los grandes
continentes actuales, y plataformas en
sus márgenes.
márgenes
„
Al final del Proterozoico, tras la glaciación
más larga y fría de la historia de la Tierra,
formación de Pangea 1.
Las eras del Fanerozoico:
Paleozoico
„
„
„
„
„
„
„
El Paleozoico se inicia hace unos 570 Ma y culmina con la formación
de la Pangea 2 durante la Orogenia Hercínica hace aproximadamente
245 millones
ill
d
de años.
ñ
A t h
Antes
hubo
b orogenias
i llocales
l con choques
h
de
d
distintas placas
Este periodo se inicia en el Cámbrico, con la aparición de organismos
con conchas. Gran desarrollo de invertebrados. Los mares del
Cámbrico se encontraban dominados por los Trilobites.
En el Ordovícico empieza el desarrollo de los vertebrados con la
aparición de los primeros peces.
En el Silúrico aparecen las primeras plantas terrestres.
En el Devónico
ó o apa
aparecen los
o p
primeros
o a
anfibios.
bo
En el Carbonífero dominan los grandes bosques y aparecen los
primeros reptiles.
En el Pérmico,
Pérmico con la formación de la primera Pangea,
Pangea se produce la
primera gran extinción masiva de especies.
Las eras del Fanerozoico:
Mesozoico
„
„
„
„
Era de los reptiles y dura hasta
aproximadamente los 66 millones de
años, cuando se produce otra de las
extinciones masivas de la historia de la
vida, incluyendo los dinosaurios.
D
Durante
t ell Triásico
T iá i aparecen llos
dinosaurios.
Jurásico aparecen las aves y primeros
mamíferos
Cretácico aparecen las plantas con flores.
Las eras del Fanerozoico:
Cenozoico
„
„
„
Era de los mamíferos, hasta la actualidad.
C t
Cuaternario
i aparecen llos H
Homínidos.
í id
Con la rotura de Pangea 2, tan sólo 50 Ma.
después de haberse formado, comienza el
ciclo Alpino (Mesozoico y Terciario y
continúa en la actualidad). Apertura de las
cuencas oceánicas actuales, y a la formación
de las cadenas montañosas recientes : la
cadena alpino-himalaya (colisión) y los
orógenos circumpacíficos (subducción).