El tiempo geolgico

Tomando de la presentaciones de Tarbuck

Datacin relativaLey de la superposicinDesarrollada por Nicolaus Steno en 1669En una secuencia no deformada de rocas sedimentarias (o rocas gneas laminares), las rocas ms antiguas estn encima

Superposicin bien ilustrada en las capas expuestas en la parte superior del Gran CanFigura 9.2Caliza KaibabFormacin ToroweapArenisca CoconinoLutita HermitGrupo SupaiMs joven

Datacin relativa Principio de la horizontalidad originalLas capas de sedimento se depositan en general en una posicin horizontalLos estratos rocosos planos no experimentan perturbacinPrincipio de interseccinLas rocas ms nuevas interseccionan con las ms antiguas

Relaciones de interseccinFigura 9.3Falla ADique AFalla BDique BBatolitoAreniscaLutitaConglomerado

Datacin relativa InclusionesUna inclusin es un fragmento de una unidad de roca que ha quedado encerrado dentro de otra rocaLa roca que contiene la inclusin es ms jovenDiscontinuidadesUna discontinuidad es una ruptura en el registro litolgico producida por la erosin y/o la no deposicin de unidades de roca

Datacin relativa Discontinuidades Tipos de discontinuidadesDiscordancia angular rocas inclinadas sobre las que reposan estratos ms planos y jvenesParaconformidad los estratos situados a ambos lados son en esencia paralelos Inconformidad rocas gneas o metamrficas en contacto con los estratos sedimentarios

Formacin de una discordanciaFigura 9.7A. DeposicinB. Pliegue y elevacinC. ErosinNivel del marNivel del mar6 Discordancia angularD. Hundimiento y deposicin nueva

Discontinuidades en el Gran CanFigura 9.5PrmicoPensilvaniense (carbonfero)MisisipienseDevnicoCmbricoPrecmbricoArenisca TapeatsLutita Bright AngelGrupo TontoFormacin ToroweapFormacin KaibabArenisca CoconinoPlataforma KaibabParaconformidadDisconformidadDiscordancia angularGrupo UnkarInconformidadGranito ZoroastroRo ColoradoLutita HermitEsquisto VishnuInterior de la gargantaGrupo SupaiCaliza RedwallCaliza Muav

Estudio de Una secuencia de eventos

Fsiles: evidencia de vida en el pasadoFsiles = inclusiones o restos de vida prehistrica en las rocasLos fsiles en general se encuentran en los sedimentos y las rocas sedimentarias (muy pocas veces en las metamrficas y nunca en las rocas gneas)Paleontologa = estudio de los fsiles

Fsiles: evidencia de vida en el pasado Los fsiles son importantes geolgicamente porque Son una ayuda en las interpretacin del pasado geolgicoSirven como indicadores temporales importantesTienen en cuenta la correlacin de rocas de diferentes lugares

Fsiles: evidencia de vida en el pasado Tipos de fsilesLos restos de organismos relativamente recientes dientes, huesos, etc. Animales enteros, incluso la carne Con tiempo suficiente es posible que los restos de un organismo se modifiquen (literalmente se vuelven roca) Moldes y huellas Carbonizacin

Fsiles: evidencia de vida en el pasado Tipos de fsilesOtrosHuellasMadriguerasCoprolitos (fosilizacin de los excrementos)Gastrolitos (clculos estomacales pulidos)

Fsiles: evidencia de vida en el pasado Condiciones que favorecen la conservacinEnterramiento rpidoPosesin de partes duras (esqueleto, caparazn, etc.)

Moldes naturales de invertebrados con conchaFigura 9.11 B

Huella de dinosaurio en piedra calizaFigura 9.11 F

Ichnofosiles

Fsiles y correlacinLa unin de rocas de edades similares en diferentes regiones se conoce como correlacinLa correlacin a menudo depende de los fsilesWilliam Smith (a finales del siglo XVIII) descubri que podan identificarse y correlacionarse estratos sedimentarios de reas muy separadas por su contenido fsil caracterstico

Fsiles y correlacin Principio de la sucesin de fsiles los organismos fsiles se sucedieron unos a otros en un orden definido y determinable y, por consiguiente, cualquier perodo puede reconocerse por su contenido fsilFsiles ndice geogrficamente extendidos y limitados a un corto perodo de tiempo geolgico

El solapamiento de fsiles contribuye a la datacin de las rocas con ms exactitudFigura 9.8

Edad de la unidad de roca AEdad de la unidad de roca BUnidad de roca AUnidad de roca BIntervalos de edad de algunos grupos de fsilesMs jovenTIEMPOMs antiguo

Datacin con radiactividadRepaso de la estructura bsica del tomoNcleoProtones = partculas con masa con carga positivaNeutrones = partculas que no tienen cargaElectrones = partculas con carga negativa que orbitan alrededor del ncleo

Datacin con radiactividad Repaso de la estructura bsica del tomo Nmero atmicoNmero que identifica cada elementoIgual al nmero de protones Nmero msicoSuma del nmero de protones y neutrones

Datacin con radiactividad Repaso de la estructura bsica del tomo IstoposVariantes del mismo tomo padreDifieren en el nmero de neutronesTienen diferente nmero msico que el tomo padre

Datacin con radiactividad RadioactividadCambios espontneos (desintegracin) en la estructura atmica del ncleoTipos de desintegracin radiactivaEmisin de partculas alfaEmisin de 2 protones y 2 neutrones (una partcula alfa)El nmero msico se reduce en 4 y el nmero atmico en 2

Datacin con radiactividad Tipos de desintegracin radiactivaEmisin de partculas betaSe expulsa un electrn (partcula beta) del ncleoEl nmero msico se mantiene inalterado y el nmero atmico aumenta en 1Captura de un electrnUn electrn es capturado por el ncleo y se combina con un protn para formar un neutrnEl nmero msico se mantiene inalterado y el nmero atmico disminuye en 1

Datacin con radiactividad Padre un istopo radiactivo inestableHijos los istopos que resultan de la desintegracin del padrePerodo de semidesintegracin el tiempo necesario para que se desintegren la mitad de los ncleos de una muestra

Datacin con radiactividad Datacin radiomtricaPrincipio de datacin radiactivaEl porcentaje de tomos radiactivos que se descomponen durante el perodo de semidesintegracin es siempre el mismo (50%)Sin embargo, el nmero real de tomos que se descomponen disminuye continuamenteComparando la proporcin del tomo padre con las del tomo hijo obtenemos la edad de la muestra

Curva de desintegracin radiactiva

Figura 9.11

100 tomos de istopo padre50 tomos de istopo padre 50 tomos de producto hijo25 tomos de istopo padre 75 tomos de producto hijo13 tomos de istopo padre 87 tomos de producto hijo6 tomos de istopo padre 94 tomos de producto hijoNmero de perodos de desintegracinPorcentaje del resto de istopos radiactivos

TABLA 9.1Istopos utilizados frecuentemente en la datacin radiomtricaRadioistopo padreProducto hijo estableValores de perodos de semidesintegracin actualmente aceptadosUranio-238 Uranio-235 Torio-232 Rubidio-87 Potasio-40Plomo-206 Plomo-207 Plomo-208 Estroncio-87 Argn-404.500 millones de aos 713 millones de aos 14.100 millones de aos 47.000 millones de aos 1.300 millones de aos

Datacin con radiactividad Datacin radiomtricaFuentes de errorSe necesita un sistema cerradoPara evitar problemas potenciales debe utilizarse slo material fresco, no meteorizado o muestras que no hayan sido alteradas

Datacin con radiactividad Datacin con carbono-14 (datacin por radiocarbono)Perodo de desintegracin = 5.730 aosSe utiliza para la datacin de acontecimientos ocurridos en la historia geolgica recienteEl carbono-14 se produce en la atmsfera superiorEs una herramienta muy valiosa para los antroplogos, los arquelogos y los gelogos que estudian la historia reciente de la Tierra

Datacin con radiactividad Importancia de la datacin radiomtricaLa datacin radiomtrica es un procedimiento complejo que requiere una medicin precisaLas rocas de diferentes lugares han sido datadas en ms de 3.000 millones de aosConfirma la idea de que el tiempo geolgico es inmenso

Escala de tiempo geolgicoLa escala de tiempo geolgico un calendario de la historia de la TierraLa historia geolgica se subdivide en unidadesOriginalmente se cre utilizando mtodos de datacin relativaEstructura de la escala de tiempo geolgicoEn la mayor extensin de tiempo

Escala de tiempo geolgico Estructura de la escala de tiempo geolgicoNombres de los eonesFanerozoico (vida visible) el en ms reciente, comenz hace unos 540 millones de aosProterozoicoArcaicoHdico el en ms antiguo

Escala de tiempo geolgico Estructura de la escala de tiempo geolgicoEra subdivisin de un enEras del en FanerozoicoCenozoica (vida reciente)Mesozoica (vida media)Paleozoica (vida antigua)Las eras se subdividen en perodosLos perodos se subdividen en pocas

TABLA 9.2Divisiones principales del tiempo geolgicoEra cenozoica (edad de vida reciente)Era mesozoica (edad de vida intermedia)Era paleozoica (edad de vida antigua)PrecmbricoPerodo cuaternarioPerodo terciarioPerodo cretcicoPerodo jursicoPerodo trisicoPerodo prmico

Perodo carbonfero

Perodo devnicoPerodo silrico Perodo ordovcicoPerdo cmbricoLas diversas eras geolgicas se denominaron originalmente Primaria, Secundaria, Terciaria y Cuaternaria. Los dos primeros nombres ya no se utilizan; Terciario y Cuaternario se han mantenido pero se utilizan como perodos. Derivado de la palabra latina que significa creta y aplicado por primera vez a los depsitos extensos que forman los blancos acantilados a lo largo del Canal de la Mancha.Debe su nombre a las montaas del Jura, localizadas entre Francia y Suiza, donde se estudiaron por primera vez la rocas de esta edad.De la palabra trias en reconocimiento al carcter triple de estas rocas en Europa.Debe su nombre a la provincia de Perm, Rusia, donde se estudiaron por primera vez estas rocas

Debido a que estas rocas han producido mucho carbn. Debe su nombre al condado de Devonshire, Inglaterra, donde estas rocas se estudiaron por primera vez.Nombres dados por las tribus celtas a los siluros y los ordovicios, que vivieron en Gales durante la conquista romana.Procede del nombre romano para Gales (Cambria), donde se estudiaron por primera vez las rocas que contienen las primeras pruebas de formas complejas de vida.El perodo comprendido entre el nacimiento del planeta y la aparicin de formas complejas de vida. Alrededor del 88 por ciento de los 4.500 millones de aos que se calcula de la Tierra pertenecen a este espacio de tiempo.FUENTE: U.S. Gelological Survey

Escala de tiempo geolgico El PrecmbricoLos ms de 4.000 millones de aos anteriores al CmbricoNo est dividido en unidades de tiempo ms pequeas porque los acontecimientos de la historia del Precmbrico no se conocen con gran detalleLa primera evidencia fsil abundante no aparece hasta comienzos del Cmbrico

Escala de tiempo geolgico Dificultades para datar la escala de tiempo geolgicoNo todas las rocas pueden ser datadas por mtodos radiomtricosLos granos que componen las rocas sedimentarias detrticas no tienen la misma edad que la roca en la que aparecenLa edad de un mineral concreto en una roca metamrfica no representa necesariamente la poca en la que la roca se form

Escala de tiempo geolgico Dificultades para datar la escala de tiempo geolgicoLos materiales de datacin (como el estrato de cenizas volcnicas y las intrusiones gneas) se utilizan a menudo para determinar los diversos episodios de la historia de la Tierra y llegar a edades

Las edades para los estratos se determinan por su relacin con las rocas gneasFigura 9.14Rocas del JursicoRocas del CretcicoArenisca DakotaRocas del TerciarioFormacin SummervilleDique gneo datado con 66 millones de aosFormacin MesaverdeLutita MancosFormacin WasatchCapa de cenizas volcnicas datada en 160 millones de aosFormacin Morrison

FIN