EL TIEMPO GEOLÓGICO

HISTORIA GEOLÓGICA DE LA TIERRA

AGA 2012

Métodos de datación

• Cronología relativa• Principio de superposición de los estratos.

• Principio de Intersección.

• Registro fósil.

• Análisis de varvas glaciares.

• Dendrocronología

• Relojes moleculares (proteínas y ADN)

• Cronología absoluta• Métodos radiométricos (isótopos

radiactivos).

Principio de superposición de los estratos (N. Steno, 1669)

• En una serie de sedimentos (no plegados), el orden de antigüedad de los mismos, se establece de abajo hacia arriba, de modo que los estratos inferiores son los más antiguos y los superiores los más modernos.

El principio de superposición establece que cada capa de roca sedimentaria en una secuencia no afectada tectónicamente es más joven que la que está bajo ella y más antigua que la que está sobre ella.

Estratigrafía

• Disconformidades: son discontinuidades marcadas por superficies de erosión (los sedimentos superiores desaparecieron por erosión, de ahí la discontinuidad) que conservan el paralelismo entre los estratos.

• Discordancia. Es cuando en la laguna estratigráfica se ha producido un plegamiento y erosión simultáneos, con lo que existe un cierto ángulo entre la disposición de estos estratos y los superiores.

• Inconformidad: es una discontinuidad entre materiales estratificados (sedimentarios) y no estratificados (normalmente ígneos).

Disconformidad

Discordancia

Principio de Intersección (Hutton, s XVIII)

• Cualquier fenómeno o acontecimiento geológico (falla, plegamiento, intrusión, etc.) es más joven que las rocas a las que afecta.

Análisis de varvas glaciares

• Se produce por la alternancia de sedimentos claros (limos y arenas) y oscuros (arcillas) a lo largo de un año, en los lagos glaciares.

Dendrocronología

• Estudio de los anillos de crecimiento de los árboles. También se puede hacer con algunos corales.

Relojes moleculares

• Comparación entre moléculas de ADN, proteínas o la proporción existente entre L y D-aminoácidos.

Registro fósil

• Fósil. Es cualquier resto de ser vivo o de su actividad que vivió en épocas pasadas y que ha quedado convertido en roca. Excepcionalmente también en ámbar, hielo y asfalto.

• Tipos: conchas, huesos, caparazones, huellas (icnofósiles), coprolitos, gastrolitos, huevos, moldes (externos o internos), etc.

Tipos de fósiles

Fosilización

• Transformación de los restos de un ser vivo en un fósil. Es un proceso complicado y excepcional. Tienen que darse una serie de condiciones:– Presencia de partes duras.– Rápido enterramiento en anaerobiosis que

impida su descomposición y destrucción por los carroñeros.

Información proporcionada por los fósiles

• Indicadores de tiempo geológico

• Paleogeografía: Evolución y posición de los continentes.

• Paleoecología: medio en el que vivieron.

Fósiles guía

• Muy abundantes: gran dispersión geográfica.

• Vivieron en cortos periodos de tiempo.

• Fáciles de reconocer e interpretar.

Fósiles guía característicos

Paleozoico (570-250 m.a)

-Trilobites

-Graptolites

-Helechos gigantes (Lepidodendron, Sigillaria, Callamites)

Carbonífero

-Placodermos (peces acorazados) Devónico

Mesozoico (250 – 65 m.a)

-Ammonites

-Belemnites

-Equinoideos (erizos de mar)

-Dinosaurios

Cenozoico (65 - 1,8 m.a)

-Nummulites

-Carcharodon (tiburón)

-Huesos de mamíferos, aves

-Angiospermas (plantas con flores)

Fósiles guía del Paleozoico

Fósiles guía del Mesozoico

Fósiles guía del Cenozoico

Métodos radiométricos

Métodos radiométricos. Las dataciones radiométricas se basan en que cada isótopo radiactivo se desintegra completamente en un tiempo fijo, trasformándose en otro elemento hijo estable no radiactivo. Conociendo la proporción de elemento hijo estable o la del isótopo radiactivo inestable, y el tiempo de semidesintegración o vida media (T), podemos conocer (con un mínimo margen de error) la edad de la roca.Los métodos más utilizados son:

Uranio 238 – Plomo 206, Uranio 235 – Plomo 207, Potasio 40 – Argón 40, Carbono 14 – Nitrógeno 14 (en arqueología).

HISTORIA GEOLÓGICA DE LA TIERRA

EÓN HÁDICO (4550-3800 m.a)

• Abarca desde los 4500 hasta los 3800 m.a (edad de la roca más antigua conocida)

• El planeta se ha formado por acreción de planetesimales y se ha diferenciado en capas por densidades: núcleo, manto, corteza y por desgasificación del planeta aparece la atmósfera primitiva reductora (sin O2) y posteriormente por condensación del vapor de agua, la hidrosfera.

• Se forma la Luna

EÓN ARCAICO(3800-2500 m.a)

• Origen de la vida (Arqueobacterias) que comienzan a utilizar el CO2 y a formar O2.

• La atmósfera se enriquece en O2 y pasa a ser oxidante

Estromatolitos

EÓN PROTEROZOICO(2500-570 m.a)

• La atmósfera se va enriqueciendo en O2. Este comienza a oxidar las rocas (capas rojas, mineral de hierro) y a formar la capa de ozono.

• Aparecen los eucariotas y al final del eón los pluricelulares (Fauna de Ediacara).

• Se inicia la tectónica de placas. Hacia el final (650 m.a) se ha formado un supercontinente Rodinia (Pangea I) impidiendo la distribución del calor. Periodo muy frío. Tierra Blanca.

Fauna de Ediacara (670 m.a)

Era Paleozoica(570-250 m.a)

Abarca 6 periodos:

• Cámbrico (570-500 m.a)• Ordovícico (500-440 m.a)• Silúrico (440-400 m.a)• Devónico (400-350 m.a)• Carbonífero (350-280 m.a)• Pérmico (280-250 m.a)

Se produce la fragmentación de Pangea I (Rodinia) y posterior reunificación en Pangea II (la de Wegener) al final del paleozoico.

Durante este ciclo completo de Wilson, se produce 2 orogenias: la Caledoniana en el Ordovícico (formación de Laurasia por unión de Norteamérica y Eurasia) y la Hercínica en el Carbonífero (como consecuencia de la unión de todos los continentes).

El clima en el paleozoico: Se suceden 3 épocas muy frías (glaciaciones) coincidentes con las Pangeas I y II, en el Cámbrico, Silúrico y Carbonífero. Y periodos cálidos intermedios. El Pérmico es muy árido

Vida en el Paleozoico

• Explosión Cámbrica. En el Cámbrico, Ordovícico y Silúrico surgen todos los invertebrados marinos. Esponjas, celentéreos, corales, equinodermos, braquiópodos, etc.

• Ordovícico – Silúrico: Peces acorazados (ostracodermos).

• Devónico: Edad de los peces. Placodermos (con mandíbulas) Aparecen los elasmobranquios (tiburones) y Osteictios. Aparecen los primeros insectos y anfibios.

• Carbonífero superior: aparecen los primeros reptiles adaptados mejor al clima árido que se avecina. Vegetales terrestres: pteridofitas (helechos).

• Pérmico: gran extinción.

Explosión cámbrica

Ordovícico

Silúrico

Devónico

Primeros anfibios

Carbonífero

Pérmico

Era MESOZOICA(250-65 m.a)

Abarca tres periodos:

• Triásico (250 – 200 m.a)• Jurásico (200 – 150 m.a)• Cretácico (150 -65 m.a)

Se produce la fragmentación de Pangea II hasta formar los continentes como hoy los conocemos. La India colisiona al final del mesozoico formando el Himalaya. (Orogenia Alpina).

Clima: cálido y húmedo. Debido al aumento del nivel del mar, más cálido que el actual.

Vida: limitada por dos grandes extinciones (Pérmico) y la del Cretácico-Terciario. Límite K-T.•Triásico: recolonización del mundo tras la extinción del Pérmico. Supervivientes, algunos helechos, gimnospermas (coníferas), ammonites y reptiles.•Jurásico: Esplendor de los dinosaurios que dominan la Tierra. Aparecen las primeras aves y proliferan ya los mamíferos.•Cretácico. Aparecen las angiospermas y se produce la gran extinción por el impacto de un gran meteorito

Triásico

Jurásico

Cretácico

Extinción

CENOZOICO (65 – 0 m.a)

Cenozoico significa (vida moderna) y abarca los siguientes periodos:

Periodo Terciario-Paleogeno

-Neogeno

Periodo Cuaternario (Era antropozoica)

-Pleistoceno (1,8 – 0.01 m.a)

-Holoceno (10.000 anos – 0)

Los continentes se siguen dispersando y colisionando (Orogenia Alpina): Himalaya, Alpes, Andes, Pirineos, etc.El clima se recrudece. Este enfriamiento favorece la expansión de los homeotermos (mamíferos y aves).En el cuaternario se produce un enfriamiento más crudo. Cuatro glaciaciones se producen en el Pleistoceno (Günz, Mindel, Riss y Würm)Aparece el hombre.

Terciario (65 – 1,6 m.a)

Australopithecus

MegalodónMastodonte

Cuaternario (1,6 – 0 m.a)

Homo sapiens

Mamut