Geología histórica: métodos, paleontología y estratigrafía

Geología

Geología VIII

GEOLOGÍA HISTÓRICA.

• La Geología Histórica es una rama de la geología que pretende describir y la historia de la Tierra desde que se origina hasta hoy.
• Ordenación de todos los sucesos geológicos que han tenido lugar desde el origen del planeta.
• Son los ambientes sedimentarios los que registran de mejor manera los que ha sucedido ya que en cualquier momento del planeta hay innumerables cuencas sedimentarias donde están formándose sedimentos.
• Por ello dos de las "herramientas" esenciales para establecer la historia geológica son la PALEONTOLOGÍA Y ESTRATIGRAFÍA
• Paleontología: Estudio de los fósiles en estos sedimentos que permite su comparación y correlación.
• Estratigrafía: reconocimiento de la sucesión de estratos como "sucesos" que permiten registrar los diferentes tipos de sedimentos en diversas cuencas y a lo largo del tiempo geológico.

Geología Histórica: Métodos de Determinación

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Geología histórica. Edad de la Tierra: métodos de determinación.

I. Datación relativa: en relación a la disposición entre los estratos y/o afloramientos.

1. Leyes de superposición
2. Principio de intersección
3. Inclusiones
4. Discontinuidades estratigráficas
5. Varvas (glaciares, lacustres)
6. Ritmos Biológicos
7. Magnetoestratigrafía
8. Datación con fósiles -bioestratigrafía- (Paleontología)
9. Correlación de capas estratigráficas (Estratigrafía)

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Source: Tarbuck & Lutgens, 2005

Angular unconformity 6 K G 5 F E Angular unconformity Ocean K 1, G E F D Sill c B A Ocean 1 E D Sill C F B A 4 Rock eroded away A F E 2 D D C SHI c B B A A Angular unconformity K J - H G Lava flow E F D Sill c B C B A A 3 E C B E D Sii

Magnetic Time Scale

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Time (Ma) Epoch Polarity 1 Pleist 2 Plio 3 Magnetic Time Scale Age Millions of years -0- Normal Reverse Brunhes normal chron 夫 夫 夫 夫 夫 夫 20 -E Mio B ¥¥ .7 L Olig 8 -1- ¥¥ T 10 30 11 E Olig 12 Matuyama reversed chron ¥ 17 × 18 ¥¥ 40 -2- M Eo 20 ¥¥¥ ¥ ¥¥ 50 22 E Eo 24 ¥¥¥ 25 L Pal 26 ¥ 60 27 E Pal 28 '29 30 Maas 31 70 32 33 Camp 80- Source: Tarbuck & Lutgens, 2005 High intensity Low intensity A. Magnetometer record showing symmetrical magnetic field across ridge Ridge axis LEO _16 Olduvai normal subchron 21 Gauss normal chron ¥ ¥ -3- ¥¥ ¥¥ Gilbert reversed chron 大 夫 夫 夫 夫 去 ¥¥ ¥¥¥ ¥ -4- B. Research vessel towing magnetometer across ridge crest Polarity of Dated Lavas L Mio 4 5 ₩ + 10 M Mo Jaramillo normal subchron ¥ ¥¥ 9 ¥¥ ¥¥¥ ¥¥ 13 =15 ¥¥ 19 Mammoth reversed subchron ¥¥

Paleontología

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@ La paleontología es la ciencia que estudia los fósiles en todos sus aspectos, analizando no sólo su anatomía sino sus posibles relaciones mutuas y con el medio y su ordenación en el tiempo. @ Etimología (Griego): Paleo: antiguo; onto: ser; logia: ciencia tratado. @ Dentro de la paleontología hay igualmente numerosas disciplinas: paleobotánica, micropaleontología, paleobiología, paleoecología, paleobiogeografía, tafonomía etc. @ Se puede definir a un FÓSIL como un resto orgánico (animal o vegetal) que ha sufrido un procesos de fosilización. Esta definición también debe incluir a cualquier resto fosilizado de la actividad del organismo. @ El proceso de fosilización transforma a los restos orgánicos en restos minerales. Es un proceso que depende del medio donde se deposito el resto biologico y de como era este resto.

Tipos de Fósiles

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¿A qué llamamos fósil?

Fósiles Corporales Moldes M. externo M. interno Impresiones

Huellas Fósiles

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PALEONTOLOGÍA

Huellas Icnitas Crucianas

Evidencia de Vida Temprana

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PALEONTOLOGÍA

Huellasa b 2017: Filamentos (Canada) 3.770 - 4.280 m.a. 40 um 50 um 40 um C d 25 um d Evidence for early life in Earth's oldest hydrothermal vent precipitates Nature 543, 60-64 (02 March 2017) doi: 10.1038/nature21377

Valor Estratigráfico de los Fósiles

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PALEONTOLOGÍA

@ Valor estratigrafico: Los fósiles, al encontrarse en estratos de rocas sedimentarias constituyen una herramienta esencial para la estratigrafía. ® La Bioestratigrafia trata del estudio de la distribución de los fósiles en los estratos. @ Se denomina fosil característico o fósil guía a fósiles propios de un determinado estrato, que no aparece ni en los anteriores ni los posteriores. @ Un fósil característico puede ser una especie o un grupo sistemático más amplio. Debe cumplir una serie de requisitos para que se pueda utilizar para fines de datación: Evolución rápida @ Área de dispersión extensa Facilidad de fosilización (abundancia en los estratos)

Rangos de Edad de Grupos Fósiles

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Source: Tarbuck & Lutgens, 2005

Age ranges of some fossil groups

Younger Rock unit A Age of rock unit A TIME Age of rock unit B Rock unit B Older

Correlación Estratigráfica con Foraminíferos

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Ejemplo de correlación estratigráfica con foraminiferos (California, EEUU)

CAÑÓN SULFUR CAÑÓN GRIMES EXTREMO W. DEL S. OAK RIDGE AREA DEL CAÑÓN TAPO-LAS LLAJAS 4.800m +6.437m 14.483 m. PLIOCENO SUPERIOR ~ PLEISTOCENO SAUGUS LAS POSAS ZONA ELPHIDIUM HANNA Elphidium crispum PLIOCENO PLEISTOCENO SANTA BARBARA Zona Pecten healeyi SAN DIEGO MEDIO CENO PICO 760m. N Zona de Valvulineria californica TOPANGA MIOCENO SESPE OLIGOCENO EOCENO MODELO Zona de Vaqueros (Foraminiferos ) L'AS LLAJAS MIOCENO TOPANGA 550m. EOCENO VAQUEROS SUSANA 700m. SESPE MARTINEZ 450m. CHICO **** 1.500m CRETÁCICO TPLIO- Zona de Uvigerina y Bolivina Zona Bolivina hughesi MODELO Zona Bolivína hughesi Zona Valvulineria californica SANTA OLIGOCENO SAUGUS

Estratigrafía

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ESTRATIGRAFÍA La estratigrafía es la disciplina geológica que estudia los estratos (etimológicamente "descripción de estratos"). Aunque va más allá de la mera descripción: · Estudio de la sucesión de estratos · Relaciones cronológicas · Forma · Distribución geográfica · Litología · Contenido fósil · Ambiente de formación

Características de los Estratos

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ESTRATIGRAFÍA · Un ESTRATO es una capa de material sedimentario que ha sufrido un proceso de diagénesis (roca) que se identifica por tener un techo y una base que lo limita con el resto de estratos de la misma serie. · Un estrato está caracterizado por · Las superficies de estratificación, los límites superior (techo) e inferior (muro). Representa una pequeña interrupción de la sedimentación. En estas superficies pueden quedar registradas huellas de procesos sedimentarios. · Espesor (medido perpendicularmente al plano de estratificación) y forma del estrato · Interior de los estratos, en los que se identifica su litología (textura y estructura) y su contenido fosilifero. Además pueden identificarse laminaciones y otras estructuras sedimentarias que nos indicarán el tipo de sedimentación.

Series Estratigráficas y Correlación

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ESTRATIGRAFÍA · El estudio de los estratos lleva consigo la realización de series estratigráficas. Estas series deben recoger la mayor información posible de los estratos. (Litología, estructuras sedimentarias, forma, espesor y disposición de los estratos ... ) · En definitiva una serie estratigráfica es el establecimiento de la sucesión de los estratos recogiendo sus aspectos litológicos y faunisticos. · En los estratos quedan registradas una serie de estructuras sedimentarias que indican el medio sedimentario donde se formó el sedimento original: valor paleogeográfico Las estructuras sedimentarias son esenciales para la caracterización del medio sedimentario. Ej. Ripple marks, laminaciones etc.

Reconstrucción Paleogeográfica

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ESTRATIGRAFÍA · La Correlación entre las diferentes series estratigráficas y la distribución espacial permite interpretar las características del medio sedimentario y por último la reconstrucción paleogeográfica. · Se hacen equivaler las unidades que sean de la misma edad y se explica la variabilidad litológica. · Es relativamente sencillo si las series a correlacionar pertenecen a la misma cuenca sedimentaria original. Pero también debe hacerse la correlación entre cuencas (a escala continental).

Ejemplo de Series Estratigráficas

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Ejemplo de series estratigráficas A B C Fuente. Corrales et al. D

Facies en Estratigrafía

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ESTRATIGRAFÍA. FACIES. · Se denomina FACIES en estratigrafía al conjunto de características litológicas y paleontológicas que definen a una unidad estratigráfica o conjunto de estratos y que permiten diferenciarlo de las demás. Hay autores que las hacen equivalentes a unidad estratigráfica pero no es exacto: el concepto facies no hace referencia a una distribución espacial ni a un volumen determinado de material sino a un conjunto de características. Hay diferentes tipos de facies en función de cuales sean las características que las definan: · Facies descriptivas (litología, contenido fósil) · Facies determinativas (interpretación del medio). · Facies con referencia cronoestratigráfica (interpretación de la edad)

Facies Marinas

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Ej Facies determinativas: FACIES MARINAS . Las facies que se forman en ambientes marinas son, en general, de tipo carbonatado. En función el medio sedimentario se tienen: · Facies litorales: Depósitos detríticos, desde gravas a limos, pero con predominio de arenas con buena clasificación. Restos orgánicos en las arenas (conchas). Facies de plataforma: sedimentos de tipo limos arcillas y margas con areniscas intercaladas (en épocas de tormentas). En la plataforma carbonatada desde evaporitas en las zonas más cercanas a la costa, a calizas bioclásticas u oolíticas, y finalmente calizas arcillosas. Facies de arrecife: Masas carbonatadas formadas por organismos constructores (corales, rudistas). Puede estar recristalizada y dolomitizada. Facies de Talud: Flysch (turbiditas) formación de sedimentos de turbiditas: alternancia de capas de areniscas y arcillas carbonatadas Facies de fondo marino (llanura abisal): Las facies son de tipo arcilloso (donde no hay desembocadura de cañón submarino) y margas pelagicas.