C22 - UNAM

OBJETIVO
Principios de la Estratigrafía
Clase 22
El
alumno
analizará
el
significado e importancia de los
principios en los que se basa la
estratigrafía.
Gabriel Vázquez Castro
Archivos modificados con autorización de su creador: Ing. Javier Arellano G.
James Hutton, fundador de la
geología moderna
La creencia de que la tierra se formaba de manera
perpetua fue de un campesino y naturalista escocés,
James Hutton, quien pensaba que el material fundido
se forzaba a ascender para formar montañas, después
se erosionaba y luego los sedimentos eran arrastrados
a otras partes.
James Hutton, fundador de la
geología moderna
A Pesar de las aportaciones de Hutton, a fines del siglo
XVIII, en general se creía que la Tierra se había creado
unos seis mil años antes (para ser mas precisos el 22 de
octubre del año 4004 antes de Cristo, de acuerdo con el
análisis del siglo XVII de la Biblia realizado por el
arzobispo James Usher), y que los fósiles eran
remanentes de animales que perecieron durante el diluvio
bíblico.
James Hutton, fundador de la
geología moderna
Hutton elaboró los primeros argumentos geológicos
cuidadosos y razonados y llegó a plantear que la
historia de la tierra podría saberse al comprender como
funcionan en la actualidad los procesos como la erosión
y la sedimentación. Sus ideas y razonamientos para
estudiar la tierra dieron pie a que la Geología se
estableciera como una ciencia.
James Hutton, fundador de la
geología moderna
Hutton percibió que la sedimentación es muy lenta e
incluso que las rocas mas viejas se componían de
“materiales proporcionados por las ruinas de
continentes enteros”
El proceso inverso ocurre cuando una roca expuesta a
la atmósfera se erosiona y desintegra.
Él llamó a este fenómeno de destrucción y renovación
“el gran ciclo geológico” y notó que se cumplia en
innumerables ocaciones.
James Hutton, fundador de la
geología moderna
En un documento presentado en 1778 ante la Real
Sociedad de Edimburgo, Hutton describió un universo
muy distinto al cosmos bíblico: uno formado por ciclos
continuos en los que las rocas y los suelos se vierten en
los mares, se compactan en lechos, son forzados a
ascender a la superficie por procesos volcánicos y con el
tiempo se deterioran de nuevo en sedimentos.
James Hutton, fundador de la
geología moderna
Otro concepto de Hutton fue la teoría del uniformismo,
una idea de que las fuerzas geológicas que actúan hoy
son las mismas que las que operaron en el pasado.
James Hutton, fundador de la
geología moderna
Infirió que las altas presiones y temperaturas en la
profundidad de la tierra podrían provocar reacciones
químicas que formaban basaltos, granito y vetas de
minerales.
Propuso también que el calor interno del planeta
causaba que la corteza se calentara y expandiese,
dando como resultado elevaciones que formaban
montañas.
James Hutton, fundador de la
geología moderna
De hecho, la edad de la Tierra fue el primer concepto
revolucionario de la geología para que emergiese como
una ciencia nueva.
El uniformismo es un principio fundamental de las
ciencias de la tierra y un ataque frontal a la escuela de
su época llamada catastrofismo, que creía en
catástrofes naturales como el diluvio universal, que
reducían la edad de la tierra a 6,000 años.
PRINCIPIOS DE LA ESTRATIGRAFÍA
El Escocés James Hutton (1726-1797) a finales del siglo XVIII
publicó su libro “Theory of the Earth” (Teoría de la Tierra,
1788), en su trabajo estableció algunos de los principios
estratigráficos y expuso el significado del tiempo geológico.
Hutton citó con sumo cuidado observaciones de campo y sus
experimentos de laboratorio, de tal manera que estos le
ayudaron a poder proponer y sustentar algunos de estos
principios.
Sección que
muestra la
discontinuidad
de los estratos
de rocas
visitados por
Hutton.
Nicolas Steno, 1669
James Hutton, 1788
Charles Lyell, 1832
Principios Fundamentales
de la Estratigrafía
J. Hutton (1726-1797)
refutó el catastrofismo y el neptunismo
Theory of Earth (1788)
Expuso el significado del tiempo geológico
Diferencia entre rocas ígneas y sedimentarias
1· Principio de la horizontalidad original y continuidad lateral
de los estratos.
2. Principio de la superposición.
C. Lyell (1797-1875)
Principles of geology
Fuerzas que operan en la naturaleza actuaban suficiente tiempo – cambios
geológicos han esculpido la superficie
Corriente ideológica – Uniformitarismo – “el presente es la clave del pasado”
Kelvin (1824-1907)
Tiempos infinitos
Perdida de calor de la Tierra
Períodos que variaban entre 20 y 100 Ma.
Geocronología
A. Holmes (1895-1965) – establecimiento
de una escala absoluta del tiempo
geológico
Principio de la horizontalidad original y
continuidad lateral de los estratos
(STENO, 1669).
Determina que los estratos en el momento de su depósito son
horizontales y paralelos a la superficie de depósito (horizontalidad
original) y que quedan delimitados por dos planos que muestran
continuidad lateral.
3· Principio del uniformismo o actualismo.
4· Principio de la sucesión faunística o de la correlación.
5· Principio de la simultaneidad de eventos
6. Principio de la intersección ó corte y truncamiento.
7. Principio de la invariancia de las Leyes Físicas
8. Principio de la Parsimonia.
Principio de la continuidad lateral de los
estratos
Los estratos se depositaron originalmente de forma continua; si ahora
son discontinuos es debido a erosión. es decir, los estratos aquedan
delimitados por dos planos que muestran continuidad lateral.
Las superficies de estratificación son consideradas como isócronas.
La figura muestra que cuando se inicia el depósito, la estratificación es paralela a la superficie o fondo y al
proseguir el depósito, las irregularidades tendrán que emparejarse y la estratificación tiende a aproximarse a la
horizontal.
PRINCIPIO DE LA
HORIZONTALIDAD
ORIGINAL
Y
CONTINUIDAD
LATERAL
(STENO, 1669).
Principio de la superposición
(NICOLAS STENO, 1669) y desarrollado por Lehmann.
Establece que en una sucesión de estratos los más bajos
(inferiores) son los más antiguos y los más altos (superiores)
los más modernos.
El principio es básico para la ordenación temporal de los estratos y se
aplica a los materiales estratificados en los que la deformación tectónica
posterior a su depósito no implique la inversión de estratos.
Rocas más jovenes
Las técnicas de geología del
subsuelo, han permitido conocer
excepciones,
ya
que
no
necesariamente las superficies
de depósito son horizontales
sino con una ligera inclinación
original.
Rocas más viejas
Excepciones al principio de la superposición: cuando los sedimentos
nuevos se depositen en cavidades excavadas (p.e, cuevas).
En la figura se puede deducir que los estratos superiores
son mas recientes que los estratos inferiores.
Por esta razón siempre se escriben las columnas geológicas con las rocas
más recientes arriba y las más antiguas abajo.
Principio del uniformismo o actualismo
“EL PRESENTE ES LA CLAVE DEL PASADO”
James Hutton 1788; Charles Lyell 1832
Los procesos que han tenido lugar a lo largo de la historia
de la Tierra han sido uniformes (uniformismo) y semejantes
a los actuales (actualismo).
LA FRASE ORIGINARIA CON LA QUE SE SIMPLIFICA ESTE PRINCIPIO ES
“EL PRESENTE ES LA CLAVE DEL PASADO”
“El Cuaternario es la clave del pasado”
Matthews (1974)
“El Neogeno es la clave del pasado”
Vázquez (2007)
Principio de la sucesión faunística o de la correlación
Emitido por Smith y desarrollado por Cuvier
Consiste en admitir que en cada intervalo de tiempo de la historia
geológica (representado por un conjunto de estratos o por formaciones),
los organismos que vivieron y que por tanto se pudieron fosilizar fueron
diferentes y no repetibles.
Los
fósiles
permiten
establecer
correlaciones
(comparaciones en el tiempo) entre materiales de una misma
edad, pero de contextos geográficos muy distantes; ya que
muchos de los organismos han tenido una extensión
horizontal prácticamente mundial.
Principio de la simultaneidad de eventos
Se basa en la doctrina del “catastrofismo actualista”, consiste en aceptar
que en la naturaleza ocurrieron en tiempos pasados fenómenos normales
como los vemos en la actualidad pero además otros raros y eventuales
(ocasionales) que mayoritariamente coinciden con las grandes catástrofes.
Las columnas geológicas muestran semejanza en los fósiles y litología;
los fósiles son determinables y debido a esto podemos correlacionarlos.
Eventos catastróficos
•
•
•
•
•
•
Cambios climáticos
Cambios del nivel del mar
Cambios en el campo magnético terrestre
Grandes terremotos
Explosiones de volcanes
Impactos meteoríticos
EVENTO
CATASTRÓFICO
Crater
Chicxulub
Crater
Chicxulub
Principio de intersección o corte y truncamiento
Este principio nos ayuda a determinar la sucesión de eventos en una región
donde las rocas han sido falladas o intrusionandas.
Cuando una falla desplaza una secuencia de rocas, o cuando el magma
intrusiona y cristaliza en el interior de la corteza terrestre, podemos suponer
que la falla o intrusión es más joven que las rocas afectadas; a esta suposición
se le conoce como el principio de intersección o corte y truncamiento.
Fechamiento Relativo
b
a
c
a
Procesos más jovenes
b
c
e
d
d
e
Procesos más viejos
La figura muestra las relaciones de intersección de la falla y el dique
respecto a los cuerpos de roca.
Se interpreta que la falla “d” es mas joven que el paquete de rocas “e”; el
paquete de rocas “b” es más joven que el “e”; y el dique “a” es aún más
joven que el paquete de rocas “b” y por tanto que la falla.
Principio de la invariancia de las
leyes físicas
Los procesos geológicos han
ocurrido bajo condiciones regidas
por un comportamiento igual al de
las leyes físicas.
8
9
Principio de la parsimonia
Los
fenómenos
deben
explicarse
suficiente bajo el
factores.
geológicos
en
forma
mínimo de
Identifica el orden de los eventos de viejo (1) a joven (n) en los siguientes cortes. Fíjate
que la misma litología puede presentarse en diferentes cuerpos ó unidades de roca
(diferente posición estratigráfica), cada cuerpo ó unidad de roca es un evento diferente
(la formación del cuerpo de roca en cuestión). También son eventos las fallas y
plegamientos.
1
4
2
3
5
3
Indicar las tres posibles soluciones
B
6
7
5
2
4
9
1
3
A
7