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EL TIEMPO GEOLÓGICO
GeoloGía Física
Casa abierta al tiempoUNIVERSIDAD AUTONOMA METROPOLITANA
CONTENIDO La Geología necesita una escala temporal. Datación relativa: principios fundamentales.
Correlación de las capas rocosas. Fósiles: evidencias de vida en el pasado.
Datación con radioactividad.
Escala de tiempo geológico. Dificultades para fechar la escala de tiempo geológico.
A finales del siglo XVIII, James Hutton (1726~1797) reconoció la inmensidad de la historia de la Tierra …
y la importancia del tiempo como componente de todos los procesos geológicos.
En el s. XIX Sir Charles Lyell y otros científicos demostraron que la Tierra había experimentado muchos episodios de formación y erosión de montañas, que debían haber precisado grandes intervalos de tiempo geológico.
Durante muchos años no hubo método para calcular la fecha de los diversos acontecimientos geológicos.
Escala de tiempo geológico
¿Principio de datación relativa? ¿Qué parte desempeñan los fósiles?
¿Qué es la radiactividad? Relojes geológicos
“Libro de Revelaciones en la Biblia de la Geología”
John Wesly Powell (1869).
La geología necesita una escala temporal
Comprendió que las pruebas para una Tierra antigua están ocultas en las rocas.
Como las páginas en un libro de historia extenso y complicado, las rocas registran los acontecimientos geológicos y las formas de vida cambiantes del pasado.
Interpretar la historia de la Tierra es un objetivo fundamental de la Geología.
Entre las principales contribuciones de la Geología al conocimiento humano se cuenta la escala del tiempo geológico y el descubrimiento de que la historia de la
Tierra es extraordinariamente larga.
TIEMPO GEOLÓGICO Datación Relativa
(s. XIX) Los acontecimientos
geológicos se colocan en su secuencia u orden apropiados sin conocer su edad absoluta en años.
Ley de la superposición de
los estratos. Principio de la sucesión
faunística (biótica).
Escala del Tiempo Geológico
En el estudio de la
geología, es importante la apreciación de la
magnitud del tiempo geológico.
Edad de la Tierra: 4567
m.a.
Velocidad de sedimentación
Salinidad del océano
Calculos de Lord Kelvin: propuso que la Tierra no podía tener más de 100 millones de años.
Datación relativa: principios fundamentales
Ley de la superposición Nicolaus Steno (1638 – 1686)
En una secuencia no deformada de rocas sedimentarias, cada estrato es más antiguo que el que tiene por encima y más joven que el que tiene por
debajo.
Horizontalidad Original
Relaciones en corte transversal
Principio de intersección
Principio de intersección
Un cuerpo rocoso intrusivo es más joven que la roca en la que intruye. Una falla es más joven que la capa que corta.
A. Las inclusiones de granito del estrato sedimentario adyacente indican que la capa sedimentaria se depositó encima de una masa meteorizada de granito. B. Intrusión magmática desde abajo y posterior cristalización del magma.
Inclusiones
A B
Granito Granito
Discontinuidades estratigráficas.
Representan largos periodos durante los cuales se interrumpió la sedimentación.
Cuando observamos estratos rocosos que se han ido depositando sin interrupción, se dice que son concordantes.
Cuando rocas ígneas intrusivas más antiguas están cubiertas por estratos sedimentarios más jóvenes, existe una discontinuidad denominada no conformidad litológica.
No conformidad: separa rocas ígneas, metamórficas e intrusiones más antiguas de los estratos sedimentarios más jóvenes.
Paraconformidad: los estratos situados a ambos lados son en esencia paralelos.
Angular: rocas sedimentarias inclinadas o plegadas sobre las que reposan estratos más planos y jóvenes.
Corte geológico del Gran Cañón que ilustra los tres tipos básicos de discontinuidades estratigráficas.
Una discordancia representa un periodo prolongado durante el cual se produjo deformación y erosión.
Corte geológico de una región hipotética
Dique estrato o sill
dique
Revela la extensión total de las rocas sedimentarias en la región.
Correlación de estratos En tres localidades de la meseta de
Colorado
Los organismos fósiles se sucedieron unos a otros en un orden definido y determinable, y por consiguiente, cualquier periodo puede reconocerse
por su contenido de fósiles.
Principio de Sucesión Faunística William Smith s. XIX
Ejemplo de una disconformidad y de una sucesión faunística.
El solapamiento de fósiles contribuye a la datación de las rocas con más exactitud que la utilización de un solo fósil.
Fósil índice o guía
Los fósiles son herramientas importantes para el geólogo. Además de ser muy importantes en la datación relativa, los fósiles pueden ser útiles indicadores ambientales.
A. Molde natural de un trilobites. B. Cefalópodo extinto.
A B
Madera petrificada
Moldes de invertebrados con caparazón
Avispa conservada como película de carbón
Impresiones que muestran considerable detalle
Insecto en ámbar
Huella de dinosaurio en caliza
La Tierra tiene alrededor de 4,567 m. a.
Los dinosaurios se extinguieron hace unos 65 m.a.
Datación con radiactividad
átomo simplificado
nubes de electrones de forma esférica
Número atómico
Masa atómica
El núcleo del uranio tiene siempre 92 protones, de manera, que su número atómico es siempre 92. pero su contenido de neutrones varía, de modo que el uranio tiene tres isótopos: U234, U235 y U238.
Tabla Periódica de los Elementos Químicos
Tipos comunes de desintegración radiactiva. Observe que en cada caso cambia el número de protones (# atómico) en el núcleo, produciendo así
un elemento diferente.
El radioisótopo padre (uranio-238) se descompone siguiendo una serie de etapas, emitiendo 8 partículas alfa y 6 partículas beta antes de convertirse en el isótopo hijo estable, el plomo 206.
Periodo de semidesintegración (vida media)
Tiempo necesario para que se desintegre la mitad de los núcleos de una muestra. El P-S es una forma común de expresar la velocidad de desintegración radiactiva.
Curva exponencial
Isótopo radioactivo Período de semidesintegración
en años (mediavida)
Producto de desintegración radioactiva = isótopo radiógeno
87Rb 48,6 x 109 87Sr
232Th 14,0 x109 208Pb
40K 1,3 x109 40Ar
238U 4,5 x109 206Pb
235U 0,7 x109 207Pb
14C 5730 14N
www.geovirtual2.cl
Uranio 238 Plomo 206 4, 500 m.a.
Uranio 235 Plomo 207 713 m.a.
Torio 232 Plomo 208 14, 100 m.a.
Rubidio 87 Estroncio 87 47,000 m.a.
Potasio 40 Argón 40 1, 300 m.a.
Isótopos utilizados frecuentemente en la datación radio métrica
Carbono 14
Se utiliza para fechar acontecimientos muy recientes (radiocarbono).
Algunos neutrones son absorbidos por los átomos de nitrógeno, haciendo que cada núcleo emita un protón; creando un elemento diferente, el carbono 14.
Producción
Desintegración
Escala de tiempo geológico
Cascadiana
Laramídica
Nevadiana
Apalachiana
(Herciniana) Acadiana Caledoniana
Taconiana
Grenvilliana
Hudsoniana
Orogenias
Durante todo el transcurso del T. G., se produjeron breves pero intensos episodios de deformación de la corteza.
Dificultades para fechar la escala de tiempo geológico
Las fechas absolutas
para los estratos
sedimentarios suelen
determinarse examinando su relación
con las rocas ígneas.
Tarea
Lecturas de comprensión y complementaria sobre el Catastrofismo vs Uniformitarismo y Actualismo.
Registro de la vida a lo largo de la Historia de la Tierra.
Comprensión de la lectura: Quaternary geologists win timescale vote.
Historia geológica: Paleozoico. Deposición de materiales de grano fino en un ambiente de sedimentación marino.
Los estratos contienen fósiles de artrópodos marinos del Paleozoico (Trilobites). ¿Mediados del Paleozoico?. Proceso de metamorfismo de bajo grado que afecta a los
materiales marinos depositados, formándose pizarras que conservan su contenido paleontológico. Este proceso metamórfico puede estar relacionado con una orogenia hacia mediados del Paleozoico. Posible regresión marina.
Finales del Paleozoico- principio del Mesozoico. Erosión importante de los materiales
afectados por la orogenia del Paleozoico. Mediados del Mesozoico. Posible transgresión marina. Deposición de materiales
carbonatados en zona de plataforma continental (ambiente de sedimentación marino). Este material presenta restos de cefalópodos del Mesozoico (Ammonites).
Mediados-final del Mesozoico. Posibles regresión marina. Deposición de materiales
continentales. Restos de dinosaurios terrestres. Actividad tectónica. Se produce una falla que afecta a los materiales depositados hasta el
momento. Principios-mediados del Cenozoico. Erosión o no deposición de materiales. Finales del Cenozoico. Deposición de materiales de posible origen fluvial. Restos
paleontológicos de restos de mamíferos. Ambiente de sedimentación continental.