La Tierra en continuo cambio: fósiles e historia geológica

Profesores de Educación Secundaria 590 Biología y Geología 008 Tema 18

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TEMA 18

1. La Tierra, un planeta en continuo cambio. (15')
2. Los fósiles como indicadores (25')
3. El tiempo geológico (40')
4. Explicaciones históricas al problema de los cambios (15')

ÍNDICE

Título 1 Índice 1 Introducción 1

1. La Tierra, un planeta en contínuo cambio 2
2. Los fósiles como indicadores 3
3. El tiempo geológico 4
4. Explicaciones históricas al problema de los cambios 8

Conclusión 9 Bibliografía 9

Introducción

En el Siglo XIX comenzaban a sentarse las bases de lo que sería la Geología como ciencia, capaz de explicar el origen de minerales, rocas, orógenos ... En este tema veremos los lentos pero incesantes cambios a los que está sometida la Tierra, el trabajo de los geólogos para datar estos hechos y la evolución histórica de las teorías que han intentado explicarlos, así que abróchense el cinturón, que el condensador de fluzo de nuestro Delorean acaba de encenderse.

Nota: Encontrarás muchas veces este icono en el tema. El motivo es porque soy muy madrileño y mucho madrileño www.temariobiologia.com 1

La Tierra, un planeta en continuo cambio

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Cambios en el planeta Tierra

El planeta Tierra cambia lenta pero incesantemente, a escalas temporales imperceptibles para nosotros. Las formaciones que vemos hoy no han estado ahí siempre ni lo estarán, un ejemplo de ello son los límites entre continentes y océanos, que están siendo continuamente modificados, o las dorsales oceánicas donde se crea litosfera sin cesar, así como otros puntos de la corteza donde se aprecian manifestaciones de la geodinámica interna como puntos calientes que generan islas, o la subducción que produce arcos isla tal y como tuvimos oportunidad de aprender en los temas 9 y 10 de este proceso selectivo.

Sin embargo, las manifestaciones más evidentes de esta geodinámica son los volcanes y terremotos gracias a los cuales conocemos el interior de la Tierra mediante el estudio de las coladas de lava y de las ondas sísmicas producidas por ellos, respectivamente.

Es precisamente de esta relación entre los diferentes subsistemas de la Tierra, lo que nos ayuda a entender las variaciones que se han dado en ellas durante todos estos millones de años. La Biosfera no ha dejado de evolucionar. La atmósfera, reductora en un principio, pasó a ser oxidante con el inicio de la fotosíntesis y la hidrosfera ha subido numerosos cambios de nivel del mar mediante glaciaciones y otros procesos geológicos a lo largo de la historia de la Tierra.

La fuerza de la gravedad también contribuye a la modificación de la apariencia externa de la Tierra en procesos de ladera o sedimentación, pero no todo acaba ahí, ya que la ley de la gravitación universal estudiada en el tema 72 nos ha permitido conocer la masa de la Tierra, planeta donde también actúan otras fuerzas en su corteza como esfuerzos y deformaciones que pliegan o fracturan las rocas, tal y como vimos en el tema 14 de este proceso.

La Tierra también presenta un campo magnético como consecuencia de la interacción entre núcleo interno sólido y núcleo externo líquido cuya polaridad ha cambiado a lo largo de la Historia del planeta.

La principal fuente interna de calor es la desintegración radiactiva y la externa nuestra estrella, causa fundamental del desarrollo de los fenómenos meteorológicos que originan los agentes geológicos externos que modelan el relieve convirtiéndose el clima por tanto como agente modificador sumamente importante ya que el tipo de clima propicia el tipo de AGE principal como el agua, el viento ... y por tanto dando lugar a un paisaje determinado.www.temariobiologia.com Pues ... ¡ Sorpresa! El clima también ha cambiado en la historia de la Tierra, y es que en este planeta, lo único constante, es el cambio. Ni siquiera las formas de vida que lo habitan han conseguido permanecer inalterables al paso del tiempo como dan buena cuenta de ello los fósiles.

Geología histórica y fósiles

Todo esto lo sabemos gracias a la geología histórica, rama de la geología que estudia que ha experimentado la Tierra desde su formación, hace 4570 millones de años. Esta disciplina ahonda en los eventos geológicos que ocurrieron en el pasado ayudándonos a reconstruir las diferentes etapas por las que atravesó la superficie de la Tierra hasta hoy. Estos cambios quedaron registrados mediante fósiles (paleontología) y rocas sedimentarias (estratigrafía), que tendremos oportunidad de conocer en el siguiente epígrafe.

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Los fósiles como indicadores (25') Bioestratigrafía

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Utilidad de los fósiles en datación

Tal y como veremos en el siguiente epígrafe, hay diversos modos de datación. Los fósiles nos ayudan en datación relativa, para la correlación de formaciones distantes.

La importancia de los fósiles no se pondría de manifiesto hasta finales del siglo XVIII cuando se vio su utilidad como herramientas geológicas. Fue el ingeniero William Smith quien descubrió que cada formación litológica de los canales donde trabajaba contenía fósiles diferentes de los encontrados en los estratos superiores o inferiores. www.temariobiologia.com Además, observó que podían identificarse y correlacionarse estratos sedimentarios de áreas muy separadas por su contenido fósil característico. En base a las observaciones de Smith y a los hallazgos posteriores de otros geólogos se formuló el principio de la sucesión de fósiles, según el cual los organismos fósiles se sucedieron unos a otros en un orden definido y determinable. Por consiguiente, cualquier período puede reconocerse por su contenido fósil característico. Es decir: que los fósiles se ordenan por su edad y documentan la evolución de la vida a través del tiempo.

Cuando se descubrió que los fósiles eran indicadores temporales, se convirtieron en el medio más útil para correlacionar las rocas de edades similares en regiones diferentes. Los geólogos prestan cierta atención a ciertos fósiles denominados fósil índice o quía. Estos fósiles están geográficamente extendidos y limitados a un corto período de tiempo geológico, por lo que su presencia proporciona un método importante para equiparar rocas de la misma edad. Ejemplos claros de ello serían los Trilobites para el Cámbrico, Ceratites en el Triásico o Pygope en el Jurásico.

Lo que ocurre es que a veces las formaciones litológicas no siempre contienen un fósil índice específico. En estas situaciones se usan los grupos de fósiles para establecer la edad del estrato de forma que un conjunto de fósiles se puede usar para fechar rocas con más precisión de lo que podría hacerse usando uno cualquiera de los fósiles, lo que se conoce como unidad bioestratigráfica.

Solapamiento de fosiles: contribuye a datacion con mas exactitud que la utilizacion de un solo fosil

Age ranges of some fossil groups

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

Fósiles como indicadores ambientales

Además de todo esto, los fósiles son también son importantes indicadores ambientales en Paleoecología o biocronoestratigrafía pues aunque puede deducirse mucho de los ambientes pasados por las características de las rocas sedimentarias, un examen práctico de los fósiles presentes suele proporcionar mucha más información, Por ejemplo:

• Si se enc .
• Si se encuentran restos de Tapes decusatus en una caliza se puede suponer que esa región estuvo cubierta por un mar superficial.
• Y si aplicamos lo que sabemos de los organismos vivos, deduciremos que animales fósiles con caparazones gruesos capaces de soportar olas que los golpean hacia un lado y otro habitaban en líneas de costa, mientras que animales con caparazones finos y delicados nos indican aguas profundas (pudiendo así identificar la posición aproximada de una línea de costa.
• La presencia de restos de corales en calizas también nos indican la temperatura en épocas pasadas.

De esta forma, los fósiles contribuyen a desvelar la compleja Ha de la Tierra pero se muestran insuficientes en ocasiones, por lo que nos hacemos valer de otros métodos de datación para establecer la edad de los materiales.

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El tiempo Geológico (40')

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Medición de cambios geológicos

Los cambios geológicos se miden en crones (106 años) y para establecer la Hª geológica necesitamos conocer las secuencias estratigráficas.

La Datación Relativa Nos indica que las rocas se colocan en su secuencia de formación adecuada. No puede decirnos cuánto hace que sucedió algo, solo qué hubo antes de un acontecimiento y después de otro. Para poder establecer una escala de tiempo relativo se aplican algunos principios sencillos. www.temariobiologia.com

Principios de datación relativa

En el siglo XVIII el geólogo danés Steno propuso el principio básico de la datación relativa:

Ley de la superposición de los estratos: 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.

Steno también establecería el Principio de horizontalidad original, según el cual las capas de sedimento se depositan en general en una posición horizontal. Cuando observamos estratos rocosos que son planos, deducios que no han experimentado alteración y que mantienen su horizontalidad original. Por el contrario, si están plegados o inclinados un cierto ángulo deben haber sido desplazados a esa posición por alteraciones de la corteza algún tiempo después.

El principio de intersección postula que cuando una falla atraviesa otras rocas, o cuando el magma hace intrusión y cristaliza, podemos suponer que la falla o la intrusión es más joven que las rocas afectadas.

Las inclusiones son fragmentos de una unidad de roca que han quedado encerrados dentro de otra. El principio es así: La masa de roca adyacente a la que contiene las inclusiones debió haber estado allí primero para proporcionar los fragmentos de roca. Por consiguiente, la masa de roca que contiene las inclusiones es la más joven de las 2.

Intrusive igneous FOCK

Formacion de inclusiones

A. Intrusive igneous rock

Inclusions of surrounding rock

B. Exposure and weathering of intrusive igneous rock

Discontinuidades estratigráficas

Discontinuidades estratigráficas: Cuando observamos estratos rocosos que se han ido depositando sin interrupción, decimos que son concordantes. Sin embargo, los conjuntos de estratos concordantes no suelen verse ya que a lo largo de la Historia de la Tierra el depósito de sedimentos se ha interrumpido una y otra vez. Estas rupturas en el registro litológico se llaman discontinuidades estratigráficas y representan periodos de interrupción de la sedimentación donde la erosión eliminó rocas previamente formadas y luego se reinició el depósito. Las DDEE presentan acontecimientos geológicos significativos de la Historia de la Tierra, entre los que distinguiremos:

Discordancia angular: Consiste en rocas sedimentarias plegadas o inclinadas sobre las que reposan estratos más jóvenes y con diferentes planos de buzamiento. Una discordancia de este tipo INDICA que durante la pausa de deposición, se produjo un período de deformación (pliegue o inclinación) y erosión.

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