HISTORIA DE LA GEOLOGÍA PRINCIPIOS BÁSICOS María del Carmen Cabrera Santana Francisco José Pérez Torrado Universidad de Las Palmas de Gran Canaria
1. DEFINICIONES BÁSICAS Qué es la Geología? El método científico en Ciencias de la Tierra 2. HISTORIA DE LA GEOLOGÍA Evolución de las ideas Actualismo vs. Catastrofismo; Fijismo vs. Movilismo 3. LOS CICLOS GEOLÓGICOS Concepto de Ciclo Geológico Uniformismo - Actualismo 4. PRINCIPIOS BÁSICOS EN GEOLOGÍA Catastrofismo vs. Uniformismo-Actualismo Superposición de los estratos. Horizontalidad Sucesión biológica. Identidad paleontológica Continuidad de los estratos. Facies
QUÉ ES LA GEOLOGÍA? CIENCIAS DE LA TIERRA PLANETOLOGÍA AREAS DE CONOCIMIENTO Cristalografía y Mineralogía Petrología y Geoquímica Geodinámica Interna Geodinámica Externa Estratigrafía Paleontología
RELACIÓN GEOLOGÍA OTRAS CIENCIAS
EL MÉTODO CIENTÍFICO 1. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA Observación de los hechos y fenómenos Descripción Medición Campo Laboratorio Recopilación de toda la información al respecto Bibliográfica Cartográfica Oral... 2. FORMULACIÓN DE HIPÓTESIS Predicción de nuevos hechos Variación a lo largo del tiempo Conjetura verosimil que debe ser verificada posteriormente por una observación directa o por el acuerdo de todas sus consecuencias con la observación y además, debe ser contrastable experimentalmente 3. DISEÑO DE EXPERIMENTOS CONTROLADOS Problemas en Geología: tiempo y espacio Solución: MODELOS 4. INTERPRETACIÓN DE LOS RESULTADOS No se confirman las hipótesis Se confirman las hipótesis COMUNICACIÓN DE LOS RESULTADOS
HISTORIA DE LA GEOLOGIA (I) EDAD ANTIGUA EXISTÍA LA CIENCIA? APLICABAN LA CIENCIA? PARA QUÉ QUERÍAN LA CIENCIA? EDAD MEDIA RENACIMIENTO Padres de la Iglesia S. Alberto Magno Leonardo da Vinci Bernard de Palissy Agricola INTRODUCE LA METODOLOGÍA CIENTÍFICA SIGLO XVII Nacimiento de la Ciencia Moderna Bacon y Descartes Steno : Pródromo
HISTORIA DE LA GEOLOGIA (II) SIGLOS XVIII-XIX Gabinetes de Historia Natural Avances en mineralogía Grandes controversias: Neptunismo vs. Vulcanismo Uniformismo vs. Catastrofismo Fundador de las Ciencias Geológicas Charles Lyell (1797-1875): Uniformismo-actualismo-gradualismo Se enfrenta a Darwin James Hutton (1726-1797): Volcanista y uniformista convencido Define los ciclos de las rocas SIGLO XX Wegener TECTONICA DE PLACAS Actualismo vs. Neocatastrofismo
LOS CICLOS GEOLÓGICOS EJEMPLOS -Ciclo Petrogenético -Ciclo geoquímico -El Ciclo del agua. TIPOS DE ROCAS
ALGUNOS CICLOS GEOLÓGICOS CICLO COMPONENTE Ciclo Geoquímico DEFINICIÓN La circulación de los elementos entre y dentro de la litosfera, hidrosfera, biosfera y atmósfera RAMA DE LA GEOLOGÍA DEDICADA A SU ESTUDIO Geoquímica Ciclo Hidrológico Ciclo de las rocas La circulación del agua entre la atmósfera y los océanos, ya sea directamente o a través de la tierra La formación, modificación y destrucción de las rocas por diversos procesos Hidrología y Meteorología Petrología Ciclo Tectónico La formación y destrucción de los grandes rasgos de la estructura terrestre, tales como las cadenas montañosas Tectónica y Geología estructural
EL CICLO DEL SODIO ROCA MADRE (2.3% Na) Na traido por el viento Na transportado en solución ROCAS IGNEAS (2.8% Na) ROCAS METAMÓRFICAS (2.3% Na) ROCAS SEDIMENTARIAS (71% Na) Minerales en suspensión MAR (30.5% Promedio de sales disueltas formadas por Na ) Na traído por el viento Sedimentos sueltos (0.85% de Na en los poros)
EL CICLO PETROGENÉTICO Fusión MAGMA (roca fundida) Enfriamiento y solidificación (cristalización) ROCA METAMÓRFICA (roca cambiada ) Calor y temperatura (metamorfismo) ROCA IGNEA (roca formada por el fuego) Calor y temperatura (metamorfismo) Alteración, transporte y sedimentación Alteración, transporte y sedimentación ROCA SEDIMENTARIA Alteración, transporte y sedimentación Sedimento Cementación y compactación (litificación y diagénesis)
UNIFORMISMO-ACTUALISMO Hutton La Tierra como un encadenamiento de ciclos sucesivos, pero inmutable. Lyell -Uniformidad de las leyes físicas -Uniformidad de los procesos (actualismo) -Uniformidad del ritmo (gradualismo) -Uniformidad de condiciones El presente es la clave del pasado MÉTODO DE TRABAJO: - En el día a día, se aplica el uniformismo-actualismo. - Se acepta que la historia de la Tierra ha sufrido procesos catastróficos.
PRINCIPIOS BÁSICOS EN GEOLOGÍA (I) 1 - MÉTODO ACTUALISTA-NEOCATASTROFISTA 2 PRINCIPIO DE SUPERPOSICIÓN DE LOS ESTRATOS Steno (siglo XVIII) Horizontalidad Excepciones Los terrenos están dispuestos en capas (estratos) sucesivas y las superiores son más recientes que las que se encuentran abajo. -Pliegue tumbado -Falla inversa -Sill o lopolito -Cuevas
PRINCIPIOS BÁSICOS EN GEOLOGÍA (II) 3 SUCESIÓN BIOLÓGICA. IDENTIDAD PALEONTOLÓGICA Los fósiles que se encuentran en los estratos superiores son más modernos Tafonomía Fósil transportado Fósil in situ FÓSIL GUÍA FÓSIL DE FACIES
PRINCIPIOS BÁSICOS EN GEOLOGÍA (III)
PRINCIPIOS BÁSICOS EN GEOLOGÍA (IV) 4 Continuidad de los estratos. Facies Durante la formación de un estrato se están produciendo a todo lo largo de él los mismos fenómenos geológicos en el mismo tiempo. ESPACIO TIEMPO FACIES Definición Tipos Fracción de roca o sedimento que presenta un carácter definitorio único que permite diferenciarlo de otras facies o fraccciones de roca o sedimento. -Litofacies -Biofacies -Microfacies Resultado de unas condiciones y/o biológicas físicas, químicas
PRINCIPIOS BÁSICOS EN GEOLOGÍA (V) 4 Continuidad de los estratos. Facies CAUSA EFECTO Erosivo Físico Químico Biológico MEDIO No depósito Sedimentación FACIES - Geometría - Litología - Estructuras sedimentarias - Paleocorrientes - Fósiles
DISCONTINUIDADES ESTRATIGRÁFICAS (I) PARACONFORMIDAD DISCONFORMIDAD DISCORDANCIA ANGULAR INCONFORMIDAD Estratos paralelos, sin signos de erosión entre ellos. No se sabe el tiempo transcurrido entre su sedimentación. Estratos paralelos, con signos de erosión entre ellos. Tiene que haber transcurrido un tiempo entre la sedimentación de ambos grupos de estratos. Estratos no paralelos, con signos de erosión entre ellos. La secuencia sería: sedimentación, plegamiento, erosión, sedimentación. Entran en contacto rocas sedimentarias con rocas ígneas.
DISCONTINUIDADES ESTRATIGRÁFICAS (II) DISCONFORMIDAD DISCORDANCIA ANGULAR Figuras tomadas de Tarbuck y Lutgens (2005)
REFERENCIAS Tarbuck, E.J. y Lutgens, F.K. (2005): Ciencias de la Tierra. Una introducción a la Geología Física (8ª edición). Ed. Pearson-Prentice Hall, Madrid. 710 pp.