HISTORIA DE LA TIERRA MÉTODOS DE DATACIÓN EN GEOLOGÍA. Francisca Gil López Departamento Biología y Geología.

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1 HISTORIA DE LA TIERRA MÉTODOS DE DATACIÓN EN GEOLOGÍA. Francisca Gil López Departamento Biología y Geología

2 LAS ROCAS NOS INFORMAN La Historia de la Tierra está contenida en las rocas. La Geología interpreta el “archivo” mediante la aplicación de distintos métodos. En 1788 James Hutton enunció el principio de Actualismo (difundido por Charles Lyell en el siglo XIX): “El presente es la clave del pasado”. (Debemos conocer los resultados de las actividades geológicas actuales para poder interpretar los hechos pasados).

3 EL TIEMPO GEOLÓGICO: TIEMPO ABSOLUTO Y TIEMPO RELATIVO Los acontecimientos de la historia de la Tierra se datan en relación al presente y se ordenan respecto a él. Cuando datamos un hecho relacionándolo con un antes y un después estamos estableciendo un dato de cronología relativa (por ejemplo: los dinosaurios vivieron antes de la aparición del género humano). Cuando damos un dato de tiempo concreto estamos estableciendo un dato de cronología absoluta (por ejemplo: los dinosaurios se extinguieron hace 65 millones de años).

4 MÉTODOS DE CRONOLOGÍA ABSOLUTA La Cronología Absoluta permita determinar exactamente la edad de una roca o el tiempo pasado desde que tuvo lugar un suceso. Se utilizan métodos radiactivos. La radiometría sirve para datar rocas ígneas y metamórficas, ya que los minerales que componen las rocas se debieron formar al mismo tiempo, lo que no sucede con las rocas sedimentarias (los restos o clastos que forman las rocas pueden tener distinto origen y por tanto distinta edad).

5 Los “relojes radiactivos” se basan en que algunos elementos químicos contenidos en los minerales formadores de rocas presentan isótopos cuyo núcleo sufre una desintegración radiactiva. El isótopo padre se transforma en otro diferente, el isótopo hijo que es el que ha alcanzado una configuración estable. Las velocidades de desintegración son conocidas y constantes. Se llama vida media (o periodo de semidesintegración) al tiempo necesario para que se reduzca su masa a la mitad.

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7 MÉTODOS DE CRONOLOGÍA RELATIVA La escala de tiempo relativo se basa en unas reglas o principios como son: Principio de superposición de los estratos: Fue enunciado por Nicolás Steno en el sigo XVII: “En una secuencia normal de estratos los inferiores son más antiguos que los superiores” FUENTE: recursos.cnice.mec.esrecursos.cnice.mec.es

8 Este principio es obvio cuando se trata de Estratos horizontales. En general se puede observar que los estratos son concordantes, pero a veces existen deformaciones que ocasionan que el conjunto de estratos se encuentre desplazado de su posición original pueden aparecer en posición vertical o invertidos respecto a su sucesión normal FUENTE: www.ambiental-hitos.comwww.ambiental-hitos.com

9 Principio de Intersección o de la sucesión de acontecimientos geológicos: “Cualquier proceso geológico es posterior a los materiales a los que afecta y anterior a los que no han sido afectados por él” FUENTE: www.taringa.netwww.taringa.net

10 Principio de la identidad paleontológica o de la sucesión de fósiles: Enunciado por William Smith “Los estratos de la misma edad tienen fósiles en común que son característicos y únicos de esa época” Especialmente útiles son los fósiles guía (geográficamente muy extendidos, limitados a un periodo de tiempo corto, bien conservados y abundantes). Permiten deducir condiciones ambientales. Ammonites Fósil guía del Mesozoico Trilobites: Fósil guía del Paleozoico FUENTE: www.juntadeandalucia.eswww.juntadeandalucia.es

11 DISCONTINUIDADES Y DISCORDANCIAS ESTRATIGRÁFICAS Las discontinuidades representan largos periodos de tiempo en los que se ha interrumpido el proceso de sedimentación, es decir faltan estratos en la serie. Si además de faltar algún estrato, los que aparecen presentan una disposición geométrica distinta hablamos de discordancias.

12 Existen diferentes tipos: DISCORDANCIA ANGULAR: Depósito de materiales seguido de un plegamiento o deformación al que sucede una erosión.. PARACONFORMIDAD: Falta algún miembro de la serie pero los que está mantienen una disposición paralela. DISCONFORMIDAD: El proceso de sedimentación se interrumpe y el estrato más superficial es erosionado y transportado, al continuar el proceso de sedimentación el estrato más reciente se apoyará en el anterior mediante una superficie irregular. INCONFORMIDAD: Depósito de materiales sobre una roca magmática o metamórfica erosionada. Para visualizar cuál es el origen de una discordancia angular, una disconformidad y una inconformidad www.bioygeo.info/AnimacionesGeo1.htm www.bioygeo.info/AnimacionesGeo1.htm

13 LA DIVISIÓN DEL TIEMPO GEOLÓGICO: EL GRAN GEOCALENDARIO Basándose en los datos de datación relativa y absoluta en 1982 quedó establecida una escala de referencia cronoestratigráfica global patrón que sirve para determinar la edad de todas las rocas de la Tierra y conocer la historia geológica.

14 De la misma manera que el año se divide en mesas, semana, días, horas, la escala cronogeológica establece una serie de unidades denominadas: o Eón: Comprende las mayores extensiones de tiempo. 2 grandes eones Precámbrico y Fanerozóico. o Era: Es una magnitud de tiempo que queda establecida por las discordancias en las series estratigráficas. o Periodo: Lapsos de tiempo definidos por los cambios en las formas de vida. o Época: Tiempo en el que se han depositado los materiales formando capas. o Edad: Cada uno de los periodos geológicos en los que se subdivide una época.

15 PRECÁMBRICO (4.500 m.a. – 570 m.a) Constituye el periodo más largo de la Historia de la Tierra. Comprende 3 eones de los cuales el primero es el Hádico (4.500- 3.800 m.a.) del que no se tiene mucha información excepto que: o Se diferenciarían las primeras capas del planeta. o Aparecerían los primeros minerales. o Probablemente aparecerían los primeros seres vivos.

16 Era Arcaica (3.800 – 2.500 m.a.) o Abarca el 45% de la historia de la Tierra. o Tiene lugar la formación y destrucción de litosfera continental. o Formación de rocas graníticas. o Aparecen los primeros organismos responsables de una atmósfera oxidante de los que han quedado evidencias en forma de estromatolitos que no son fósiles, sino estructuras orgánicas atribuidas a la acción de bacterias y/o algas cianofíceas (formaciones minerales silíceas o carbonatadas con laminación concéntrica ). FUENTE: http://es.wikipedia.org/ Estromatolitos actuales en la Bahía Shark, AustraliaBahía SharkAustralia

17 Los estromatolitos o camas de piedra son fruto de células que se agrupan en colonias formando rocas sedimentarias. Las células fosilizadas más numerosas se encontraron en tales rocas formadas al borde de mares cálidos. Al examinarlos en corte, al microscopio, se distinguen muchas capas superpuestas en finas láminas apiladas unas sobre otras en las que sólo la capa superficial contiene organismos vivos. Estas rocas son pues el resultado de la unión de minúsculos seres unicelulares, algas cianoficeas o bacterias que viven en mares cálidos y en aguas poco profundas. Las rocas se forman muy lentamente, capa sobre capa, al morir las células de una capa, depositarse el carbonato cálcico de sus paredes sobre la capa anterior y formarse sobre ellas una nueva capa viva.unicelularesbacterias Si quieres saber más sobre estromatolitos visita la siguiente página: http://sedimentario.tripod.com/index.htm http://sedimentario.tripod.com/index.htm Estromatolitos precámbricos en el Parque Nacional GlacierprecámbricosParque Nacional Glacier FUENTE: http://es.wikipedia.org/

18 Era Proterozoica (2.500 – 570 m.a.) Se siguen formando rocas graníticas pero comienzan a formarse también rocas carbonatadas (sedimentarias) y cuarcitas (metamórficas). Existen intrusiones de rocas magmáticas que no están asociadas a zonas de subducción. Tiene lugar la primera glaciación (2.300 m.a.), consecuencia de una pérdida de gases de efecto invernadero (CO 2 ), ya que está siendo reemplazado por el O 2 originado por la fotosíntesis. También desaparece el metano al combinarse con el oxígeno.

19 Entre los 2.000 m.a. y los 670 m.a. aparece la llamada fauna de Edicara que está constituida por gusanos de mar y otros organismos que carecen de esqueleto. Si quieres saber más http://mundobiologia.portalmundos.com/ediac ara-la-fauna-perdida/ http://mundobiologia.portalmundos.com/ediac ara-la-fauna-perdida/ Aparecen las células eucarióticas (1.400 m.a.) y con ellas la reproducción sexual y por lo tanto el origen de la biodiversidad. Existe una segunda glaciación (700 m.a.) que resulta ser el periodo más frío de la historia de la Tierra hasta el momento. (Las pruebas están en la existencia de tillitas en todos los continentes). En este periodo existe una primera Pangea que sufre una primera fragmentación hace unos 600 m.a. que da lugar a Pangea I teniendo lugar la primera gran orogenia Orogenia Caledoniana FUENTE: www.kalipedia.com/ciencias- vida/tema/graficos... www.kalipedia.com/ciencias- vida/tema/graficos...

20 FANEROZOICO (570 m.a. – Actualidad) Phaneros (= visible) y Zoon (= animal) Hace 570 m.a. se produce la explosión de la vida cámbrica, desarrollándose animales con conchas y caparazones que fosilizan bien. A partir de aquí se facilitan las dataciones y la determinación de acontecimientos de la Historia de la Tierra. Se divide para su estudio en tres eras: Paleozoico, Mesozoico y Cenozoico

21 PALEOZOICO (ó ERA PRIMARIA) (570 m.a. – 230 m.a.) “Era de los animales antiguos” Comienza con una gran “explosión de vida” (Periodo Cámbrico (570 -505 m.a.) y termina con “la mayor extinción conocida” (Periodo Pérmico (295 -205 m.a.) Existe una alternancia de periodos cálidos y glaciaciones. Se forman muchas rocas paleozoicas por acumulación de conchas de unos seres llamados Braquiópodos (animales marinos con dos valvas) FUENTE: clypeastermioc.blogspot.comclypeastermioc.blogspot.com

22 Los fósiles más característicos de esta era son los Trilobites, clase de artrópodos extintos de los que se han descrito 4.000 especies. Aparecieron en el Cámbrico y se diversificaron en el Ordovícico ocupando casi todos los nichos ecológicos marinos. Durante el Silúrico presentan pocos cambios y es en el Devónico donde sufren una drástica reducción en número de especies. Durante el Carbonífero quedan muy pocas especies relegadas a aguas someras y desaparecen totalmente con la extinción del Pérmico FUENTE: cienciaaldia.wordpress.comcienciaaldia.wordpress.com

23 En el Ordovícico (505 – 435 m.a.) aparecen los primeros vertebrados (peces sin mandíbulas ni extremidades (Agnatos) Durante el Devónico (410 – 360 m.a.) se desarrollan los llamados “peces acorazados” o Placodermos (tenían la parte superior del cuerpo cubierto de placas óseas). También aparecen los Seláceos (semejantes a los tiburones) y los Crosopterigios (“peces óseos”) de los que derivan los anfibios. FUENTE: www.ebrisa.com/portalcwww.ebrisa.com/portalc FUENTE: www.biologiaenred.com/www.biologiaenred.com/ FUENTE: www.ebrisa.com/portalcwww.ebrisa.com/portalc

24 En el Devónico comienza la colonización de los continentes por los Insectos y las Plantas. En el Carbonífero las Criptógamas vasculares (equisetos y helechos de porte arbóreo) alcanzan su máximo apogeo formando grandes bosques que son el origen de los yacimientos de hulla y antracita que hoy se explotan. Al final del Paleozoico aparecen las primeras Coníferas.

25 También en el Carbonífero salen del agua los primeros vertebrados dando lugar a los anfibios y posteriormente a los reptiles. En esta Era tienen lugar la orogenia Hercínica, la consecuencia principal fue la unión de todas las masas continentales en un único megacontinente denominado Pangea II (según otros autores Pangea V) En las zonas donde los continentes colisionaron se estima que se debió de formar una cordillera de similar altitud al Himalaya. Pangea Himalaya Por efecto de la continentalidad desaparecieron grandes extensiones marinas y aumento la extensión de los climas áridos por lo que se produjo una gran crisis de los seres vivos que se tradujo en la mayor extinción de la Historia de la Tierra (desaparecen el 96% de las especies marinas y muchos vertebrados terrestres) Su consecuencia

26 MESOZOICO (250 m.a. – 65 m.a.) Comprende tres periodos: Triásico, Jurásico y Cretácico Pangea II comienza a ser inestable y se fragmenta iniciándose un proceso tectónico que no acaba hasta finales del Cenozoico. Se trata de la orogenia Alpina que da lugar a las cadenas montañosas Alpes, Himalaya y Andes. En esta era comienza la apertura del Atlántico y el Índico con la creación de sus respectivas dorsales

27 El Triásico comienza con un clima muy árido que condiciona la selección natural, animales y plantas que necesitan humedad ambiental como anfibios y helechos son sustituidos por reptiles y gimnospermas. Los reptiles adquieren un gran desarrollo adaptándose y diversificándose a todos los ambientes. Es la era de los Dinosaurios. De los reptiles surgen los primeros mamíferos y las primeras aves. En el Cretácico inferior comienza la expansión de las Angiospermas. (Los actuales yacimientos de lignito son resultado del enterramiento en condiciones propicias de los bosques de esta era) FUENTE: http://www.yacimientolashoyas.es Iberomesornis

28 En el mar hay una gran diferenciación de especies. Entre los invertebrados los Ammonites son uno de los grupos que más se desarrolla y diversifica. FUENTE: www.marshalls-art.com E:FUENTE: tvrigs.org.uk/photos/ammonites.jpg

29 Otro grupo de Cefalópodos también alcanzó una gran expansión, fueron los Belemnites. Durante esta era tiene lugar la formación del 60% del petróleo. La era termina con la drástica extinción del 70% de los seres vivos en ese momento hace 65 m. a. La hipótesis más admitida sobre la causa de esa extinción es el impacto de un meteorito de unos 10 km. FUENTE: ww.tonmo.com/science/public/belemnites.phpww.tonmo.com/science/public/belemnites.phpFUENTE: www.fossilbase.org/

30 CENOZOICO (65 m.a. – Actualidad) Comprende el periodo Terciario y Cuaternario que se extiende has la actualidad. Al haber desaparecido gran cantidad de especies otras pasan a ocupar los nichos ecológicos dejados por aquellos. A nivel de seres unicelulares destacan los foraminíferos Nummulites (fósiles guía del Eoceno (época dentro del periodo Terciario) FUENTE: www.westsussexgeology.co.uk/nummulites.jpg

31 A finales del Terciario y comienzos del Cuaternario tienen lugar 6 grandes periodos glaciares que suponían una bajada del nivel del mar. Las huellas geológicas de estas glaciaciones están representadas en lagos glaciares, valles excavados por lenguas glaciares (valles en U), fiordos. El ser humano aparece hace 2 millones de años. La última extinción masiva tuvo lugar hace 11 millones de años y afectó a grandes mamíferos (Mamuts, Elephas, Ursus y Equus)