EL TIEMPO GEOLOGICO

Casa abierta al tiempo
UNIVERSIDAD AUTONOMA METROPOLITANA
EL TIEMPO
GEOLÓGICO
Geología
Física
CONTENIDO

La Geología necesita una escala temporal.

Datación relativa: principios fundamentales.

Correlación de las capas rocosas.

Fósiles: evidencias de vida en el pasado.

Datación con radioactividad.

Escala de tiempo geológico.

Dificultades para fechar la escala de tiempo geológico.
A finales del siglo XVIII, James Hutton (1726~1797) reconoció la
inmensidad de la historia de la Tierra …
y la importancia del tiempo como componente de todos los procesos
geológicos.
En el s. XIX Sir Charles Lyell y otros científicos demostraron que la Tierra
había experimentado muchos episodios de formación y erosión de montañas,
que debían haber precisado grandes intervalos de tiempo geológico.
Durante muchos años no hubo método para calcular la fecha de
los diversos acontecimientos geológicos.
Escala de
tiempo
geológico
¿Principio de datación relativa?
¿Qué es la radiactividad?
¿Qué parte desempeñan los fósiles?
Relojes geológicos
La geología necesita una escala temporal
“Libro de Revelaciones en la Biblia de la
Geología”
John Wesly Powell (1869).
Comprendió que las pruebas para una Tierra antigua están ocultas
en las rocas.
Como las páginas en un libro de historia extenso y complicado, las rocas registran
los acontecimientos geológicos y las formas de vida cambiantes del pasado.
Interpretar la historia de la Tierra es un objetivo fundamental de la
Geología.
Entre las principales contribuciones de la Geología al conocimiento humano se
cuenta la escala del tiempo geológico y el descubrimiento de que la historia de la
Tierra es extraordinariamente larga.
TIEMPO GEOLÓGICO
Datación Relativa
(s. XIX)
Los acontecimientos
geológicos se colocan en
su secuencia u orden
apropiados sin conocer su
edad absoluta en años.
Ley de la superposición de
los estratos.
Principio de la sucesión
faunística (biótica).
Escala del Tiempo
Geológico
En el estudio de la
geología, es importante la
apreciación de la
magnitud del tiempo
geológico.
Edad de la Tierra: 4567
m.a.
Velocidad de sedimentación
Salinidad del océano
Calculos de Lord Kelvin: propuso que la Tierra no podía tener más de 100
millones de años.
Datación relativa:
principios fundamentales
Ley de la superposición
Nicolaus Steno (1638 – 1686)
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.
Horizontalidad Original
Relaciones en corte transversal
Principio de intersección
Principio de intersección
Un cuerpo rocoso intrusivo es más joven que la roca en la que intruye.
Una falla es más joven que la capa que corta.
Inclusiones
A
B
Granito
Granito
A. Las inclusiones de granito del estrato sedimentario adyacente indican que la
capa sedimentaria se depositó encima de una masa meteorizada de granito. B.
Intrusión magmática desde abajo y posterior cristalización del magma.
Discontinuidades estratigráficas.
Cuando observamos estratos rocosos que se han ido depositando sin
interrupción, se dice que son concordantes.
Representan largos periodos durante los cuales se interrumpió la
sedimentación.
Cuando rocas ígneas intrusivas más antiguas están cubiertas por estratos
sedimentarios más jóvenes, existe una discontinuidad denominada no
conformidad litológica.
No conformidad: separa rocas ígneas, metamórficas e
intrusiones más antiguas de los estratos
sedimentarios más jóvenes.
Angular:
rocas
sedimentarias
inclinadas
o
plegadas sobre las
que
reposan
estratos
más
planos y jóvenes.
Paraconformidad: los estratos
situados a ambos lados son en
esencia paralelos.
Corte geológico del Gran Cañón que ilustra los tres tipos
básicos de discontinuidades estratigráficas.
Una discordancia representa un periodo prolongado durante
el cual se produjo deformación y erosión.
Dique estrato o sill
dique
Corte geológico de una región hipotética
Correlación de estratos
En tres localidades de la meseta de
Colorado
Revela la extensión total de las rocas sedimentarias en la región.
Principio de Sucesión Faunística
William Smith s. XIX
Ejemplo de una disconformidad y de una sucesión faunística.
Los organismos fósiles se sucedieron unos a otros en un orden definido
y determinable, y por consiguiente, cualquier periodo puede reconocerse
por su contenido de fósiles.
Fósil índice o guía
El solapamiento de fósiles contribuye a la datación de las rocas con
más exactitud que la utilización de un solo fósil.
A
B
Los fósiles son herramientas importantes para el geólogo. Además
de ser muy importantes en la datación relativa, los fósiles pueden
ser útiles indicadores ambientales.
A. Molde natural de un trilobites.
B. Cefalópodo extinto.
Madera
petrificada
Moldes de
invertebrados
con caparazón
Avispa
conservada
como película
de carbón
Impresiones
que muestran
considerable
detalle
Insecto en
ámbar
Huella
de
dinosaurio en
caliza
Datación con radiactividad
Los dinosaurios se extinguieron
hace unos 65 m.a.
La Tierra tiene alrededor de 4,567
m. a.
Número atómico
átomo simplificado
Masa atómica
nubes de electrones de forma
esférica
Tabla Periódica de los Elementos Químicos
El núcleo del uranio tiene siempre 92 protones, de manera, que su
número atómico es siempre 92. pero su contenido de neutrones varía, de
modo que el uranio tiene tres isótopos: U234, U235 y U238.
Tipos comunes de desintegración radiactiva. Observe que en cada caso
cambia el número de protones (# atómico) en el núcleo, produciendo así
un elemento diferente.
El radioisótopo padre (uranio-238) se descompone siguiendo una serie de
etapas, emitiendo 8 partículas alfa y 6 partículas beta antes de convertirse
en el isótopo hijo estable, el plomo 206.
Periodo de semidesintegración (vida media)
Tiempo necesario
para que se
desintegre la mitad
de los núcleos de
una muestra. El PS es una forma
común de expresar
la velocidad de
desintegración
radiactiva.
Curva exponencial
Isótopo radioactivo
Período de semidesintegración
en años (mediavida)
Producto de desintegración radioactiva = isótopo radiógeno
87Rb
48,6 x 109
87Sr
232Th
14,0 x109
208Pb
40K
1,3 x109
40Ar
238U
4,5 x109
206Pb
235U
0,7 x109
207Pb
14C
5730
14N
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Isótopos utilizados frecuentemente en la datación radio
métrica
Uranio 238
Plomo 206
4, 500 m.a.
Uranio 235
Plomo 207
713 m.a.
Torio 232
Plomo 208
14, 100 m.a.
Rubidio 87
Estroncio 87
47,000 m.a.
Potasio 40
Argón 40
1, 300 m.a.
Carbono 14
Se utiliza para fechar acontecimientos muy recientes
(radiocarbono).
Producción
Desintegración
Algunos neutrones son absorbidos por los átomos de nitrógeno,
haciendo que cada núcleo emita un protón; creando un elemento
diferente, el carbono 14.
Escala de tiempo geológico
Orogenias
Cascadiana
Laramídica
Nevadiana
Apalachiana
(Herciniana)
Acadiana
Caledoniana
Taconiana
Grenvilliana
Hudsoniana
Durante todo el transcurso del T. G., se produjeron breves pero intensos episodios de
deformación de la corteza.
Dificultades para fechar la escala de tiempo
geológico
Las fechas
absolutas
para los
estratos
sedimentarios
suelen
determinarse
examinando
su relación
con las rocas
ígneas.
Tarea
Registro de la vida a lo largo de la Historia de la Tierra.
Lecturas de comprensión y complementaria sobre el Catastrofismo
vs Uniformitarismo y Actualismo.
Comprensión de la lectura: Quaternary geologists win
timescale vote.
Historia geológica:

Paleozoico. Deposición de materiales de grano fino en un ambiente de sedimentación marino.
Los estratos contienen fósiles de artrópodos marinos del Paleozoico (Trilobites).

¿Mediados del Paleozoico?. Proceso de metamorfismo de bajo grado que afecta a los
materiales marinos depositados, formándose pizarras que conservan su contenido
paleontológico. Este proceso metamórfico puede estar relacionado con una orogenia hacia
mediados del Paleozoico. Posible regresión marina.

Finales del Paleozoico- principio del Mesozoico. Erosión importante de los materiales
afectados por la orogenia del Paleozoico.

Mediados del Mesozoico. Posible transgresión marina. Deposición de materiales
carbonatados en zona de plataforma continental (ambiente de sedimentación marino). Este
material presenta restos de cefalópodos del Mesozoico (Ammonites).

Mediados-final del Mesozoico. Posibles regresión marina. Deposición de materiales
continentales. Restos de dinosaurios terrestres.

Actividad tectónica. Se produce una falla que afecta a los materiales depositados hasta el
momento.

Principios-mediados del Cenozoico. Erosión o no deposición de materiales.

Finales del Cenozoico. Deposición de materiales de posible origen fluvial. Restos
paleontológicos de restos de mamíferos. Ambiente de sedimentación continental.