TEMA 10. El tiempo en Geología

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1 TEMA 10 El tiempo en Geología

2 Tema 10 El tiempo en Geología 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

3 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)

4 El parámetro físico que muestra una mayor diferencia con respecto a las magnitudes usuales es el tiempo. En geología la unidad de medida del tiempo es un millón de años (1 Ma).

5 Particularidades del Tiempo en Geología La mayoría de los procesos terrestres son extremadamente lentos, desarrollándose en intervalos de varias decenas de millones de años. Por ejemplo, una montaña se eleva a una velocidad de 7 mm/año. Hay también procesos geológicos que se producen en un corto intervalo de tiempo. Por ejemplo, un terremoto, que dura varios segundos, o una inundación. Estos procesos situados en la escala temporal de la Tierra, 4,500 millones de años (edad de la Tierra), pueden considerarse instantáneos. La larga duración de muchos procesos geológicos junto con el valor extremo que alcanzan las variables físicas en muchos casos, hace que no se puedan reproducir en el laboratorio. Con las técnicas de modelización matemática y facilidades de calculo actuales, comienza a ser posible modelizar y simular mediante ordenador estos procesos.

6 Los geólogos pioneros... observaron las rocas con dimensión histórica y fueron enunciando una serie de PRINCIPIOS BÁSICOS sobre los que se sustentaban sus observaciones... Hutton ( ) 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)

7 El ciclo geológico: Hutton s. XVIII GV

8 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 : Geocronología 5. METODOS RADIOMÉTRICOS

9 Tema 10 El tiempo en Geología 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

10 PRINCIPIO DE LA SUPERPOSICIÓN DE LOS ESTRATOS Fue enunciado en 1669 por Steno y difundido sobre todo por Hutton (1788) Establece que en una sucesión normal de estratos, cada estrato es más antiguo que el que tiene por encima y mas moderno que el que tiene por debajo - Es consecuencia de la ley de la gravedad: la carga sedimentaria tiende a desplazarse hacia los lugares topográficamente más bajos

11 - 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

12 En una sucesión normal de estratos los que ocupan la posición inferior en una sucesión estratigráfica son los más antiguos Excepciones de este principio: Perturbaciones tectónicas

13 Excepciones de este principio: terrazas fluviales encajadas

14 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

15 Superposición de estratos y principio de horizontalidad original

16 Excepciones al principio de la horizontalidad original: La disposición inicial de la estratificación depende de la topografía del fondo de la cuenca, que no tiene por qué ser estrictamente horizontal y que cambia con el tiempo Se reconocen con relativa frecuencia estratos con un buzamiento original que puede llegar a superar los 30 Grand Canyon, USA 07

17 Superposición de estratos y principio de horizontalidad original

18 Excepciones al principio de la horizontalidad original La sedimentación con frecuencia tiene lugar en sentido lateral (acreción lateral, progradación), que vertical (agradación): Ejemplo: frente deltaico

19 Arrecifes Miocenos de Mallorca. Pomar y Ward 1991

20 Evolución de las barreras de arrecifes del Mioceno de Mallorca (Pomar 2004) Fotos GBR Cairns:

21 Excepciones al principio de la horizontalidad original: La estratificación cruzada, consecuencia de la sedimentación producida bajo acción de corrientes

22 Principio de las relaciones de corte oblícuo (Hutton, 1788) Un conjunto de estratos o unidad de roca es siempre más antiguo que cualquier estructura que la corte o afecte como fallas, metamorfismo, intrusiones ígneas, superficies erosivas

23 Principio de relación de corte: lo que corta es posterior

24 Este principio es fundamental para establecer la cronología de eventos entre sí

25 ESTRATOS CONCORDANTES: estratos que se han depositado sin interrupción significativa... paralelismo entre las capas DISCONTINUIDAD ESTRATIGRÁFICA: periodo en el que se interrumpe la sedimentación, la erosión elimina rocas previamente formadas y luego prosigue la sedimentación Discordancia ángular: falta de paralelismo entre las capas: rocas deformadas sobre las que reposan otras sin deformar (existió una etapa intermedia de deformación) 2- Paraconformidad: Discontinuidad incluida entre estratos paralelos entre sí

26 Principio de las relaciones de corte oblicuo Aplicaciones a la polaridad de la serie DISCORDANCIA ANGULAR

27 Excepciones al principio de las relaciones de corte oblicuo: Este principio no es aplicable, por ejemplo, en aquellas áreas donde se producen acuñamientos o terminación brusca de estratos contra el sustrato, el cual, aunque corta, en este caso resulta ser anterior CONCEPTO DE SOLAPAMIENTO U ONLAP

28 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 N.García SH 2005

29 Principio de los fragmentos incorporados; criterios de polaridad

30 Excepciones al principio de los fragmentos incorporados: Rellenos de cavidades por sedimento más moderno

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