View
14
Download
0
Category
Preview:
Citation preview
1. Introducción 2. Principio de superposición de los estratos 3. Principio de correlación con fósiles: bioestratigrafía 4. Principio de simultaneidad de eventos 5. Correlación con eventos magnéticos: Magnetoestratigrafía 6. Geocronología : métodos radiométricos 7. Unidades geocronológicas y cronoestratigráficas
El tiempo en Geología
Los geólogos tratamos de reconstruir la historia del Planeta Tierra a partir del estudio de la litosfera terrestre...
Los estratos... páginas del libro donde está escrita la historia de la Tierra... aunque es un registro incompleto, con
caracteres emborronados... la información requiere ser
ordenada antes de ser interpretada...
Estudiar la historia requiere un calendario... entre las
grandes contribuciones de la Geología al conocimiento
humano se encuentra la ESCALA DE TIEMPO GEOLÓGICO y el decubrimiento de que la historia de la Tierra es
extraordinariamente larga....
ESTRATIGRAFÍA: término acuñado por D’Orbigni 1852
Del latin stratum y del griego graphia; Parte de la Geología que se encarga del estudio de
las rocas sedimentarias (estratificadas)
� Atmósfera � Hidrosfera � Biosfera � Litosfera (capa superficial y manto
superior) � Manto � Núcleo
Ionosfera
Presion atmosférica: Torricelli
4-40 km, capa exterior o corteza dividida en:
Los geólogos pioneros... observaron el registro rocoso con una dimensión
histórica y fueron enunciando una serie de
PRINCIPIOS BÁSICOS sobre los que se sustentaban sus observaciones...
Hutton (1726-1797) se considera el
fundador de la geología moderna: considera a la Tierra como un cuerpo
cambiante, en el que unas rocas proceden
de la erosión de otras previas... factor tiempo...
Sus ideas (uniformismo) chocan con la
Geología oficial, dominada por el catastrofismo, influido por el relato bíblico:
los fenómenos geológicos son casi
instantáneos (diluvio universal)
• Geocronología: parte de la Geología que trata de las
determinaciones de la edad de los procesos geológicos
registrados
La ordenación temporal puede realizarse:
* De forma relativa (qué es antes, qué es después):
Geocronología relativa, a partir de la aplicación de
principios básicos...
1.Principio de SUPERPOSICIÓN DE LOS ESTRATOS
2. Principio de correlación paleontológica: BIOSTRATIGRAFÍA,
3. Principio de la SIMULTANEIDAD DE EVENTOS
4. MAGNETOESTRATIGRAFÍA
* Conociendo la magnitud del intervalo de tiempo
transcurrido desde que ocurrió un fenómeno respecto al
momento actual (edad absoluta): Geocronología
absoluta
5. METODOS RADIOMÉTRICOS
1. Introducción 2. Principio de superposición de los estratos 3. Principio de correlación paleontológica: bioestratigrafía 4. Principio de simulaneidad de eventos 5. Magnetoestratigrafía: principios y aplicaciones 6. Geocronología absoluta: métodos radiométricos 7. Unidades geocronológicas y cronoestratigráficas
Tema 10 El tiempo en Geología
• Fue enunciado en 1669 por Steno y difundido sobre todo por Hutton (1788)
• Establece que
en una sucesión normal de estratos, los estratos
que ocupan la posición inferior en una sucesión
estratigráfica son los más antiguos - Es consecuencia de la ley de la gravedad: la
carga sedimentaria tiende a desplazarse
hacia los lugares topográficamente más bajos - El orden de la superposición revela el orden
de depósito y cada intervalo de tiempo queda registrado por un estrato, de manera
que una sucesión estratigráfica registra un
lapso de tiempo ordenado según la vertical
PRINCIPIO DE LA SUPERPOSICIÓN DE LOS ESTRATOS
En una sucesión normal de estratos los estratos que ocupan la posición inferior en una sucesión
estratigráfica son los más antiguos
Algunas excepciones de este principio:
Perturbaciones tectónicas
Algunas excepciones de este principio: terrazas fluviales encajadas
PRINCIPIOS DERIVADOS
1- Horizontalidad
original (Steno, 1669)
• La disposición de los
estratos en el momento de
la sedimentación debió ser horizontal o próxima a la
horizontal
• La fuerte inclinación que
presentan algunos
estratos o paquetes de
estratos está causada por perturbaciones
posteriores a la
sedimentación, básicamente
deformaciones tectónicas
Excepciones al principio de la horizontalidad original La sedimentación con frecuencia tiene lugar más bien en sentido lateral (acreción lateral,
progradación), que vertical (agradación): Ejemplo: frente deltaico
Excepciones al principio de la horizontalidad original:
La estratificación cruzada,
consecuencia de la sedimentación
producida bajo acción de corrientes
PRINCIPIOS DERIVADOS
2- Relaciones de corte oblicuo
(Hutton, 1788)
• Lo que corta o atraviesa es posterior a lo que es cortado o atravesado
• Este principio es fundamental para
establecer la cronología de eventos entre sí
PRINCIPIOS DERIVADOS
3- Fragmentos incorporados
la inclusión de fragmentos de rocas o de
fósiles en un estrato señala que su edad debe ser anterior o como mucho
coetánea (a la escala geológica) con la de
su inclusión en el estrato
Excepciones al principio de los fragmentos incorporados: Rellenos de cavidades por sedimento más moderno
� ¡No todo es lo que parece!
Ejemplo de datación relativa
de los eventos
geológicos...
1. Introducción 2. Principio de superposición de los estratos 3. Principio de correlación paleontológica: bioestratigrafía 4. Principio de simulaneidad de eventos 5. Magnetoestratigrafía: principios y aplicaciones 6. Geocronología absoluta: métodos radiométricos 7. Unidades geocronológicas y cronoestratigráficas
Tema 10 El tiempo en Geología
BIOESTRATIGRAFÍA
Se basa en el Principio de la sucesión faunística o
de la correlación paleontológica
Fósiles característicos, deben:
- existir durante un tiempo relativamente corto:
rápida evolución
- amplia distribución geográfica: cierta
independencia del medio
- encontrarse abundantemente en las rocas: abundancia inicial más preservación
• Constituye uno de los sistemas más accesibles y
aplicables de datación relativa aplicable a las
sucesiones estratigráficas
1. Introducción 2. Principio de superposición de los estratos 3. Principio de correlación paleontológica: bioestratigrafía 4. Principio de simulaneidad de eventos 5. Magnetoestratigrafía: principios y aplicaciones 6. Geocronología absoluta: métodos radiométricos 7. Unidades geocronológicas y cronoestratigráficas
Tema 10 El tiempo en Geología
• Eventos: fenómenos “raros”, pero geológicamente comunes, que se
superponen a los fenómenos “normales”;
- Magnéticos: ej. inversiones del campo magnético de la Tierra
- Climáticos: ej. huracanes, ciclos astronómicos (glaciaciones)
- Volcánicos: ej. niveles de cenizas
-Sísmicos: grandes seismos y tsunamis que
pueden quedar reflejados en depósitos
intercalados entre los de “sedimentación normal”
- Cósmicos: impactos de meteoritos
“Los eventos, sean de carácter gradual o catastrófico, pueden considerarse
instantáneos a la escala del tiempo
geológico”
Duración Proceso
segundos Impacto de meteorito o cometa
minutos-horas Tormentas y tsunamis
días Erupciones volcánicas
semanas Inundaciones
meses Cambios estacionales
100-100.000 años Cambios climáticos globales
• El reconocimiento de los eventos en el registro estratigráfico constituye un excelente criterio de
correlación a escala de cuenca, a veces a escala mundial,
y la base de una Estratigrafía de alta resolución
1. Introducción 2. Principio de superposición de los estratos 3. Principio de correlación paleontológica: bioestratigrafía 4. Principio de simulaneidad de eventos 5. Magnetoestratigrafía: principios y aplicaciones 6. Geocronología absoluta: métodos radiométricos 7. Unidades geocronológicas y cronoestratigráficas
Tema 10 El tiempo en Geología
PALEOMAGNETISMO
• Existen minerales magnéticos
(magnetita, hematites, etc., de Fe y
Mn) que tienen la propiedad de
adquirir y retener una magnetización
por la acción del campo magnético
externo
• Los minerales magnéticos existentes
en la roca se orientan según el campo
magnético reinante durante el
depósito o previo a la consolidación
de la roca, permaneciendo dicha
orientación estable aunque
desaparezca o cambie el campo
magnético: magnetismo remanente
• No obstante, puede existir
sobreimpuesta una magnetización
secundaria más moderna
(remagnetización), que puede
oscurecer la magnetización
remanente
• El estudio de la magnetización remanente en las rocas permite reconocer variaciones:
- de la inclinación magnética: ángulo respecto a la horizontal de las líneas de flujo del campo magnético
- el tipo de polaridad (normal vs inversa)
Métodos no radiométricos o no radiactivos
• Existe inversión magnética de los polos cada cierto tiempo:
-polaridad normal (disposición actual de los polos magnéticos): las líneas de flujo van desde el polo sur
geográfico hacia el polo norte geográfico
-polaridad inversa: las líneas de flujo van desde el polo norte geográfico hacia el polo sur geográfico
• La Magnetoestratigrafía es la rama de la Estratigrafía que estudia las características magnéticas de las rocas
estratificadas:
tiene como objetivo la obtención de la escala
cronoestratigráfica (magnetocronoestratigráfica)
1. Introducción 2. Principio de superposición de los estratos 3. Principio de correlación paleontológica: bioestratigrafía 4. Principio de simulaneidad de eventos 5. Magnetoestratigrafía: principios y aplicaciones 6. Geocronología absoluta: métodos radiométricos 7. Unidades geocronológicas y cronoestratigráficas
Tema 10 El tiempo en Geología
• Los elementos químicos pueden presentar en su estructura atómica igual número de
electrones y protones, pero diferente de
neutrones: isótopos
-Si el número de neutrones es estable (no varía
con el tiempo), los isótopos son estables
13C, 12C, 18O, 16O, 34S, 87Sr, 2H
-Si el número de neutrones varía con el tiempo
los isótopos son inestables o radiactivos y se
desintegran emitiendo radiaciones α, β o γ 14C, 234U, 230Th, 40K, 87Rb
Nº atómico= nº de protones
Nº másico= nº de protones + neutrones
• El dilema de la magnitud del tiempo en Geología no se resolvió hasta que no se descubrieron los métodos de
datación radiométricos
Las técnicas radiométricas se basan en dos hechos:
1) un isótopo radiactivo inicia su desintegración:
- en el momento de formación de la roca:
ej.: solidificación de la roca rocas ígneas
- desde la sedimentación:
desde que el sedimento deja de estar en contacto con la atmósfera o la hidrosfera
2) la desintegración de los isótopos inestables es irreversible, y cada elemento tiene su
velocidad de desintegración:
- constante (se puede medir
experimentalmente)
- de magnitudes absolutas determinadas según el elemento
• Se llama periodo de semidesintegración o vida media de un elemento radiactivo al tiempo necesario para que su concentración inicial se reduzca a la mitad
Las variaciones en los contenidos de isótopos radiactivos son cada vez menores: la fiabilidad del método es cada vez menor cuanto mayor es el tiempo transcurrido
• La determinación de la edad absoluta
de una roca (edad radiométrica o
isotópica) se hace mediante la aplicación de la fórmula:
t = 1/λ x Logn (1+H/P)
λ =indice de desintegración propia de
cada elemento
P = nº de átomos del elemento padre
que quedan en la roca
H = nº de átomos del elemento hijo resultantes de la desintegración que
podemos medir en la roca
1. Introducción 2. Principio de superposición de los estratos 3. Principio de correlación paleontológica: bioestratigrafía 4. Principio de simulaneidad de eventos 5. Magnetoestratigrafía: principios y aplicaciones 6. Geocronología absoluta: métodos radiométricos 7. Unidades geocronológicas y cronoestratigráficas
Tema 10 El tiempo en Geología
• Las primeras divisiones de tiempo relativo se establecieron en el siglo XVIII (Moro, Arduino, Lehmann, Wener):
delimitación de grandes conjuntos de materiales con diferente
grado de deformación y diferente litología y contenido fósil...
Se definieron los materiales (eratemas) correspondientes a las
diferentes eras del Fanerozoico... el Paleozoico (vida antigua),
Mesozoico (vida media) y Cenozoico (vida nueva)
• A finales del siglo XIX se definen la mayoría de los sistemas
dentro de las tres eras del Fanerozoico, que están referidos siempre a un área tipo
Tabla tiempo 2004
Gradstein et al., 2004 A Geological Time Scale
Para el próximo día: elegir los trabajos
Recommended