TEMA 4 EL TIEMPO EN GEOLOGÍA

Transcripción

1 TEMA 4 EL TIEMPO EN GEOLOGÍA

2 EL DEBATE SOBRE LA EDAD DE LA TIERRA Qué edad tiene el universo? y la Tierra?

3 EL DEBATE SOBRE LA EDAD DE LA TIERRA Arzobispo James Usher (s. XVII): la Tierra fue creada a las 6 de la tarde del sábado 22 de octubre de 4004 a. C. Fuente: estudio de la Biblia

4 EL DEBATE SOBRE LA EDAD DE LA TIERRA: FÍSICOS CONTRA BIÓLOGOS Y GEÓLOGOS. James Hutton (s. XVIII): los estratos geológicos nos hablan de una Tierra sin atisbos de un principio ni perspectivas de final. Es el primer geólogo en oponerse a la idea bíblica de una Tierra joven. Charles Lyell (s. XIX): desarrolla el actualismo y, basados en sus estudios sobre la formación de las cordilleras, apoya edades del planeta de 300 m.a. Ch.Darwin (s. XIX): necesitaba grandes períodos de tiempo para su evolución gradual y lenta, a partir de estudios sobre erosión y sedimentación apoyó edades superiores a 300 m.a.

5 EL DEBATE SOBRE LA EDAD DE LA TIERRA: FÍSICOS CONTRA BIÓLOGOS Y GEÓLOGOS. Lord Kelvin (s. XIX): Kelvin calculó que el gradiente geotérmico actual (-30 C/km) sería compatible con una masa terrestre inicialmente fundida que se hubiera enfriado en un periodo de entre 30 y 100 m.a. John Perry (s. XIX): rehace los cálculos de Kelvin y, a partir de la suposición de un estrato fluido interno en el planeta, alarga la edad de la Tierra hasta los 1000 m.a. (sus ideas no fueron tenidas en cuenta en el debate)

6 LAS HERRAMIENTAS DE LOS GEÓLOGOS

7 Qué somos capaces de leer en la geología del entorno?

8 ACTUALISMO El presente es la clave para estudiar el pasado. (Los procesos que hoy vemos actuar a nuestro alrededor son los mismos que han actuado en el pasado; con características similares y resultados similares eso permite comparar los restos fósiles con organismos actuales para sacar conclusiones sobre su anatomía, fisiología,

9 MÉTODOS DE DATACIÓN EDAD RELATIVA I PRINCIPIO DE HORIZONTALIDAD ORIGINAL DE LOS ESTRATOS. Los sedimentos se depositan siempre en capas horizontales. Si hallamos un conjunto en una posición distinta, algún esfuerzo debe haberlos alterado. PRINCIPIO DE SUPERPOSICIÓN DE LOS ESTRATOS: en una serie que se encuentre en su disposición original, el estrato inferior es el más antiguo y el superior el más moderno.

10 estratos horizontales superposición estratos estratos verticales

11 Criterios de Polaridad elementos que permiten datar los estratos cuando no se encuentran en su posición original (verticales, invertidos, ) Grietas de desecación. Rizaduras. Laminación cruzada. Granoselección.

12 concordancias y discordancias Se habla de materiales concordantes si la superficie o contacto que los separa es paralela a los planos de estratificación de ambos La discordancia implica algún proceso geológico entre los depósitos. D i s c o r d a n c i a e r o s i v a o disconformidad: ha habido un proceso de erosión entre ambos depósitos. Discordancia angular: plegamiento seguido de erosión. Inconformidad: discontinuidad entre materiales sedimentarios y materiales magmáticos

13 concordancias y discordancias concordancia y discordancia en el Gran Cañón

14 concordancias y discordancias discordancia erosiva o disconformidad discordancia angular

15 EDAD RELATIVA II PRINCIPIO DE SUPERPOSICIÓN DE ACONTECIMIENTOS GEOLÓGICOS: todo proceso geológico es posterior a los materiales y estructuras a las que afecta Depósito de la serie sedimentaria 2. Dique basáltico 1 3. Nuevo episodio volcánico

16 una historia geológica

17 una historia geológica

18 una historia geológica

19 ejercicios historia geológica 1 2

20 ejercicios historia geológica 1 2

21 EDAD RELATIVA III PRINCIPIO DE SUCESIÓN FAUNÍSTICA: un estrato es tan antiguo como los fósiles que contiene. FÓSILES GUÍA: permiten establecer con precisión la edad de los estratos en que se encuentran: son abundantes en una determinada época. fácil fosilización. amplia distribución geográfica. aparecen en un número reducido de estratos. fáciles de identificación

22 EDAD ABSOLUTA I DENDROCRONOLOGÍA anillo de crecimiento anual anillo claro (primavera-verano) anillo oscuro (otoño) ESTUDIO VARVAS GLACIARES arcillas (otoño, invierno, primavera) arenas y limos (verano) 1 año

23 EDAD ABSOLUTA II EL RELOJ RADIACTIVO. Isótopo padre desintegración radiactiva período de semi desintegración Isótopo hijo

24 EDAD ABSOLUTA II DATACIÓN RADIOMÉTRICA: basada en el período de semidesintegración de los isótopos radiactivos presentes en las rocas. ISÓTOPOS USADOS EN DATACIÓN Elemento Padre Elemento hijo Semivida Utilización Potasio 40 Argón ma el más usado Uranio 235 Plomo ma el más preciso Carbono 14 Nitrógeno años m.o. de menos de años

25 Formación Tierra EL TIEMPO GEOLÓGICO Extinción dinosaurios PANGEA; extinción en masa PANNOTIA; explosión vida Aparición O2 libre Rocas más antiguas

26 UNA BREVE HISTORIA DE NUESTRO PLANETA

27 PRECÁMBRICO EÓN PRECÁMBRICO 540 ma Explosión Cámbrica PANNOTIA PROTEROZOICO 2500 ma Aparición O2 libre ARCAICO HADEANO 4000 ma Rocas más antiguas 4600 ma Formación Tierra RODINIA Acreción de planetesimales: 4600 ma; masa 60% actual, fundida, distribución por densidad Origen de la Luna: Theia Diferenciación en capas: corteza-manto-núcleo La Tierra se enfría: hace 4400 ma se supone que ya hay atmósfera (similar a la de Venus: CO2, N2, vapor H2O) y océanos (origen mixto: agua de descalificación y agua extraterrestre) (rocas más antiguas tienen 3800ma y se depositaron en los océanos)

28 PRECÁMBRICO EÓN PRECÁMBRICO PROTEROZOICO ARCAICO HADEANO 540 ma Explosión Cámbrica PANNOTIA 680 ma fauna EDIACARA 1800 ma célula eucariota 3000 ma estromatolitos 3500 ma bacterias filamentosas 3800 ma indicios actividad biológica Aporte de O2 la transición a una atmósfera oxigenada se inicia hace 2500ma (gran extinción; abre camino a la respiración oxidativa). Retirada de CO2: enfriamiento.

29 PRECÁMBRICO EÓN PRECÁMBRICO PROTEROZOICO ARCAICO HADEANO 540 ma Explosión Cámbrica PANNOTIA 680 ma fauna EDIACARA 1800 ma célula eucariota 3000 ma estromatolitos 3500 ma bacterias filamentosas 3800 ma indicios actividad biológica Aparición de la célula eucariota: (endosimbiosis) Fauna de Ediacara: 680ma. Eucariotas, pluricelulares, sin partes duras.

30 EÓN FANEROZOICO ERA PALEOZOICA FANEROZOICO PALEOZOICO PÉRMICO CARBONÍFERO DEVÓNICO SILÚRICO ORDOVÍCICO CÁMBRICO 252 ma PANGEA 540 ma PANNOTIA Extinción en masa Extinción en masa Explosión Cámbrica: aparición de todos los grandes grupos actuales

31 EÓN FANEROZOICO ERA PALEOZOICA PÉRMICO 252 ma PANGEA Extinción en masa FANEROZOICO PALEOZOICO CARBONÍFERO DEVÓNICO SILÚRICO ORDOVÍCICO 370 ma primeros vertebrados 450 ma primeros invertebrados 450 ma primeras plantas terrestres CÁMBRICO La invasión de los continentes: primero las plantas (450 ma) después los artrópodos (400ma) finalmente los vertebrados (370ma)

32 EÓN FANEROZOICO ERA PALEOZOICA PÉRMICO 252 ma PANGEA Extinción en masa FANEROZOICO PALEOZOICO CARBONÍFERO DEVÓNICO SILÚRICO ORDOVÍCICO Los grandes bosques de helechos CÁMBRICO

33 EÓN FANEROZOICO ERA PALEOZOICA PÉRMICO 252 ma PANGEA Extinción en masa FANEROZOICO PALEOZOICO CARBONÍFERO DEVÓNICO SILÚRICO ORDOVÍCICO CÁMBRICO La extinción pérmica: desaparecen el 80% de las especies marinas desaparecen el 70% de las especies terrestres multicausal (pangea; reducción O2 atms; vulcanismo De PANNOTIA a PANGEA

34 EÓN FANEROZOICO ERA MESOZOICA CUATERNARIO Actualidad FANEROZOICO CENOZOICO MESOZOICO NEÓGENO PALEÓGENO CRETÁCICO JURÁSICO TRIÁSICO Extinción dinosaurios La PANGEA se divide: Laurasia, Gondwana, Pantalasa, Thetis Formación de las cordilleras actuales MESOZOICO: LA ERA DE LOS DINOSAURIOS Ammonites Bosques de helechos y coníferas (aparecen las plantas con flores) Era de los ARCOSAURIOS: ictiosaurios y plesiosaurios dominan los mares; pterosaurios el aire y los dinosaurios la tierra. En el Triásico aparecen los primeros mamíferos En el Jurásico los dinosaurios con plumas dan origen a las primeras aves (hoy se consideran un grupo de dinosaurios)

35 ERA MESOZOICA Argentinosaurio Ictiosaurio Dinosaurios Plesiosaurio Velociraptor Pterosaurio

36 ERA MESOZOICA CUATERNARIO Actualidad FANEROZOICO CENOZOICO MESOZOICO NEÓGENO PALEÓGENO CRETÁCICO JURÁSICO Extinción dinosaurios TRIÁSICO LA EXTINCIÓN DE LOS DINOSAURIOS Desaparecen más del 50% de las especies: ammonites, dinosaurios. La teoría del Meteorito (W. Alvarez y L. Alvarez, 1980) La capa negra marca el límite K-T (Iridio): Caravaca, Zumaia. Cráter de Chicxulub (Golfo México): cuarzos de impacto; tsunami

37 ERA CENOZOICA FANEROZOICO CENOZOICO MESOZOICO CUATERNARIO NEÓGENO PALEÓGENO CRETÁCICO JURÁSICO Actualidad Evolución homínidos TRIÁSICO EVOLUCIÓN DE LOS HOMÍNIDOS Bipedestación (cambios en el pie; disposición de la cadera; cambio posición formamen magnum) Encefalización Cambios en la dieta (más carnívoros) Adquisición lenguaje articulado

38 EL ORIGEN DEL UNIVERSO Ha estado siempre ahí el universo? La Teoría del Estado Estacionario (F. Hoyle) La Teoría del Big Bang (G. Lemaitre)

39 BIG BANG: LAS PRUEBAS EL UNIVERSO SE EXPANDE: (E. Hubble y el corrimiento hacia el rojo). Las galaxias se alejan de nosotros en todas direcciones LA RADIACION DE FONDO: (Penzias & Wilson usando un radiómetro descubren la radiación predicha por Gamow, Alpher & Herman) Es el eco del Big Bang LA LIGEREZA DEL UNIVERSO: El 98% del universo es H y He (excluyendo la materia oscura todavía no bien comprendida), lo que se corresponde con los cálculos sobre el enfriamiento de los tres primeros minutos tras el Big Bang.