jueves, 21 de junio de 2018

¿Cómo se divide el tiempo geológico?

Ya en el siglo XVIII los naturalistas de la época habían organizado divisiones del terreno (primarios, secundarios y terciarios) que, aunque esencialmente litológicas, solían tener un cierto sentido temporal. En las primeras décadas del s. XIX, los naturalistas europeos comenzaron a aplicar los principios definidos por Steno a las series sedimentarias, organizando sucesiones locales de rocas que pronto se intentaron correlacionar a la escala de continente.

Las divisiones básicas se IIamaron eras y se dividían en sistemas y series. Los criterios para el establecimiento de divisiones fueron tectónicos (presencia de discordancias o disconformidades), sedimentológicos (cambio en el régimen de depósito) y paleontológicos (relevo importante de faunas fósiles).

El gigantesco trabajo de los estratígrafos del s. XIX resultó en una proliferación de escalas que en general sólo tenían un valor regional. Aunque pronto se decretó la meta de conseguir una escala universal, hacia el final del siglo comenzó a abundar la evidencia de que no había ningún acontecimiento geológico que sucediese en todo el mundo al mismo tiempo.

De esta forma fueron creciendo en paralelo dos escalas de la historia de la Tierra: una estratigráfica, para las rocas y su fauna asociada, y otra cronológica, para el paso de un tiempo que no se sabía cómo medir. Las unidades cronoestratigráficas (u.c.) se refieren a los estratos que se han depositado durante un tiempo determinado, por lo que son unidades materiales (estratos), mientras que las unidades geocronológicas (u.g.) son divisiones puramente temporales, intangibles (tiempo), aunque estén relacionadas con las primeras. La equivalencia entre las divisiones estratigráficas y las cronológicas es la siguiente:

Divisiones
Cronoestratigráficas
Divisiones
Geocronológicas
Eontema
Eón
Eratema
Era
Sistema
Período
Serie
Época
Piso
Edad
Cronozona
Zona

Si muchas de estas divisiones no son universales, ¿cómo se ha podido llegar a una escala cronoestratigráfica única? La respuesta es que la moderna escala de tiempos geológicos es una suma generalizada de acontecimientos geológicos planetarios (los menos), continentales (algunos) y regionales (la mayoría).

La política de la Unión Internacional de Sociedades Geológicas (IUGS) es la de establecer los llamados Estratotipos Globales de Límites, como concreciones materiales del paso de unas unidades estratigráficas a otras. Sin duda los límites son reales sólo en determinados puntos de la Tierra, en el resto, sólo son una fecha que no coincide con ningún acontecimiento geológico específico. (ver la escala cronoestratigráfica de 2016 y versión en español de 2015).

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De este modo, la historia geológica de la Tierra se ha dividido en distintas unidades. Normalmente el uso de unas u otras dependerá del tipo de investigación y los objetivos a alcanzar. Lo más normal es usar las unidades geocronológicas, para las grandes divisiones, que ordenadas de mayor a menor son: eones, eras, períodos, épocas, y las estratigráficas para las divisiones de menor rango, que de mayor a menor son: series, pisos, zonas.
  • El eón es la unidad geocronológica de mayor intervalo en la escala de tiempo geológico. Se distinguen tres o cuatro eones, ya que el primero es un tanto "informal": Hadense o Hádico (desde el origen de la Tierra hasta hace 4.000 Ma.); Arcaico, abarca desde hace unos 4.000 Ma. hasta 2.500 Ma.; Proterozoico, desde 2.500 Ma. hasta 540 Ma. y Fanerozoico, que se extiende desde hace 540 Ma. hasta la actualidad. Eontema es la unidad superior cronoestratigráfica, aunque no se suele utilizar, pues debido a su magnitud no es útil como división de estratos.
  • Los eones, a su vez, se dividen en eras (u.g.) o eratemas (u.c.), definidas a partir de grandes discordancias que señalan el inicio de distintos ciclos orogénicos. Así, el Fanerozoico lo integran tres eras geológicas que son: Paleozoica, desde 540 a 250 Ma; Mesozoica, desde 250 a 65 Ma.; Cenozoica, desde 65 Ma. hasta la actualidad.
  • Las eras del Fanerozoico, a su vez, se dividen en períodos (u.g.) o sistemas (u.c). Están basados en estratos que afloran en diversos países europeos y en EE.UU., donde se desarrolló el trabajo estratigráfico de clasificación. Los nombres se refieren a su origen geográfico y, en algún caso, a características específicas de los estratos, como la litología. En castellano, se utiliza la terminación –ico para los sistemas (Jurásico, Ordovícico, Cretácico, etc.). Por otro lado, el sistema anteriormente llamado Terciario engloba a los sistemas Paleógeno y Neógeno de la escala actual.
  • Las series desde un punto de vista estratigráfico, se traducen como inferior, medio y superior, aunque desde un punto de vista meramente cronológico (épocas) sería preferible traducir como inicial, medio y final.
  • El piso es la unidad fundamental en cronoestratigrafía. Consiste en un conjunto de rocas estratificadas que se han formado durante un intervalo de tiempo determinado. Ha de estar muy bien definido, por lo que es imprescindible que esté referido a una sección tipo. No obstante, el problema principal estriba en la determinación de sus límites, por lo que se tiende a definir los estratotipos de los límites del piso. En la terminología en castellano se suele utilizar la terminación -ense para los pisos (Cenomaniense, Turonense, etc.). Normalmente se denomina con el nombre geográfico donde está establecido el estratotipo. La unidad geocronológica correspondientes es la edad y su denominación es la misma que la del piso equivalente.
  • La cronozona son los estratos depositados durante el tiempo de existencia de un taxón determinado, aunque no esté presente de forma física. La denominación de esta unidad se realiza añadiendo a la palabra cronozona, el nombre de la especie que lo caracteriza. La unidad geocronológica correspondiente, la zona, se denomina de la misma forma.

martes, 19 de junio de 2018

Visita al museo Geominero

Alumnos de 4º A, B y C, junto con algunos alumnos de 3º D, realizaron una visita al museo Geominero de Madrid el pasado 8 de junio.


En la visita se hicieron grupos de dos o tres alumnos para realizar el trabajo previsto:

Se pretende que los alumnos tengan una parte activa en su visita al Museo Geominero y que estén motivados para aprender. Para conseguir estos objetivos el personal del museo ha elaborado un Cuaderno de Trabajo que recoge diversas cuestiones que pueden ser resueltas por el estudiante visitando las exposiciones.

Las preguntas se han agrupado en dos grandes temas, Minerales y rocas (pdf, 556,3 Kb) por un lado y Fósiles (pdf, 1,07 Mb) por otro, indicando en ambos casos cuáles son las colecciones que deben visitarse, dónde están ubicadas y en qué orden debe hacerse el recorrido. Cualquier alumno podrá orientarse sin problemas por el Museo y encontrar las vitrinas sobre las que ha de trabajar.

Para ayudar a la realización del trabajo de fósiles se puede también descargar la columna cronoestratigráfica en pdf (2,69 Mb).

Los tres mejores trabajos han sido, por este orden, los del grupo de 3º D (8,5 y 8,8), grupo de 4º C (8,25 y 8,75) y un grupo de 4º A (8,15 y 8,8).

Agradezco a todos su estupendo comportamiento durante la visita y el interés demostrado por los ejemplares expuestos en el museo.

Fósiles de interés para ordenar cronológicamente los estratos

Vamos a utilizar los siguientes taxones fósiles para la interpretación de cortes geológicos sencillos:

ARQUEOCIATOS. Fósiles-guía del Cámbrico


CNIDARIOS: corales rugosos, como Calceola sandalina (del Devónico)


BRAQUIÓPODOS, como los géneros Paraspirifer (del Devónico) y Pygope (del Jurásico).
Pygope

Paraspirifer
MOLUSCOS RUDISTAS: Hippurites (género perteneciente al Cretácico)


MOLUSCOS CEFALÓPODOS:
  • Orthoceras (del Ordovícico)
  • Goniatites (del Devónico al Carbonífero)
  • El género Ceratites (del Triásico)
  • Y el género Hildoceras (del Jurásico)

Del fílum ARTRÓPODOS, hay que destacar a los TRILOBITES que existieron durante todo el Paleozoico, desde el Cámbrico al Pérmico.








Entre los FORAMINÍFEROS (del reino protistas) destacan los siguientes géneros:
  • Fusulina (del Carbonífero al Pérmico)
  • Nummulites (del Paleógeno)
  • Orbitolina (del Cretácico)
Y los misteriosos GRAPTOLITOS, como el género Didymograptus (del Ordovícico)



Por supuesto, a esta lista hay que añadir los famosísimos dinosaurios, vertebrados que existieron (y dominaron) durante el mesozoico, desde el Triásico hasta el Cretácico, y al género Equus (del Pleistoceno a la actualidad).





Calamites

Del reino de las PLANTAS destacan por su interés como fósiles-guía, los géneros Calamites (del Carbonífero al Pérmico) y Quercus (desde el Eoceno hasta la actualidad).


Quercus hispanica

domingo, 10 de junio de 2018

Principios de datación relativa y ejemplos prácticos

Y continuamos con los métodos de datación relativa que ordenan los acontecimientos geológicos sin conocer el momento exacto en que se producen, basándose en los siguientes principios:
  • Principio del Actualismo y del uniformismo.
  • Principio de superposición de los estratos.
    El principio de superposición se complementa con otros dos: principio de la horizontalidad inicial y el principio de la continuidad lateral de los estratos, según los cuales los estratos se depositan horizontalmente y tienen la misma edad en todos sus puntos. Los principios enunciados anteriormente tienen ciertas excepciones:
    1. En las series formadas en zonas de subducción el apilamiento se produce en la base y no en el techo de la serie, pero ello es debido a la fuerte deformación, aunque ésta ocurre a la vez que el depósito sedimentario.
    2.  El principio de horizontalidad no se cumple en los bordes de cuenca sedimentaria con pendientes acusadas, como por ejemplo los taludes continentales.
    3.  El principio de continuidad lateral no tiene en cuenta el hecho de que con frecuencia el medio sedimentario en el que se está formando un depósito se desplaza lateralmente, como en las transgresiones marinas o en la progradación de los deltas. Por ello, muchas superficies sincrónicas cortan diferentes unidades sedimentarias.
  • Principio de superposición de sucesos o de acontecimientos: Un proceso tectónico siempre es posterior a los estratos y rocas afectadas, y anterior a los estratos y rocas no afectadas.
  • Principio de la sucesión faunística.


Y para practicar los principales principios, especialmente los estratigráficos, que regulan la datación relativa y la reconstrucción de la historia geológica os recomiendo que visitéis la web del Proyecto Biosfera.

Leyenda del corte:
  1. Pizarras.
  2. Calizas.
  3. Conglomerados y areniscas.
  4. Margas yesíferas.
También tenéis que interpretar el corte geológico que se adjunta y dar una explicación a los posibles acontecimientos geológicos que han ocurrido.

Y otro ejemplo muy completo:

Fuente: http://portillobg4.blogspot.com.es/2013/09/la-historia-de-la-tierra.html

Las discontinuidades estratigráficas

La cronología relativa consiste en ordenar los distintos acontecimientos geológicos desde el más antiguo al más moderno; es decir, el establecimiento de una ordenación de dichos sucesos de acuerdo con el "antes" y el "después". Este objetivo tan simple en teoría, tropezó con muchas dificultades pues estos sucesos no se presentan juntos y superpuestos de más antiguos a más modernos en el mismo lugar.

Se ha comprobado que sólo un 50 % como máximo del tiempo geológico está representado en forma de secuencias estratigráficas. A las interrupciones numerosas del registro sedimentario se les llamó diastemas.
Actualmente, se llaman discontinuidades estratigráficas a las "cicatrices" producidas por una interrupción de la sedimentación durante un periodo de tiempo en que la región considerada se somete además, en algunos casos, a procesos erosivos, para después al reanudarse la sedimentación, ésta ocurre sobre la superficie erosiva. Al lapso de tiempo transcurrido sin sedimentación se le llama hiato, y si transcurrió bajo condiciones erosivas se le conoce como laguna estratigráfica.

Se puede considerar varios tipos de discontinuidades:

Hiato o paraconformidad

Disconformidad
Es una discontinuidad en la que, pese a la superficie de erosión entre dos formaciones, se mantiene el paralelismo entre los distintos grupos de estratos, lo que evidencia la ausencia de fenómenos de plegamiento durante la laguna estratigráfica. El reconocimiento de disconformidades es sencillo, pues suelen estar marcadas por paleorrelieves, como paleosuelos, costras ferruginosas, niveles fosilíferos, etc.
Discordancia angular
Es una discontinuidad en la que durante la laguna estratigráfica se ha producido la deformación de los estratos y su erosión (simultánea o posterior), por lo que no existirá paralelismo entre esta formación y los estratos superiores, dándose muchas veces cierto ángulo entre ambos conjuntos, de ahí el nombre de discordancia angular.

Inconformidad
Es una disconformidad localizada entre una roca que carezca de estratificación, como por ejemplo un plutón granítico, y los estratos que la cubren. 
Y un ejemplo de varias de ellas en un corte geológico del Gran Cañón del Colorado:

Se pueden ver, de abajo hacia arriba; una inconformidad, una discordancia angular, una disconformidad y un hiato o paraconformidad.

domingo, 3 de junio de 2018

La tectónica: deformaciones de las rocas

La tectónica es la especialidad de la geología que estudia las estructuras geológicas producidas por deformación de la corteza terrestre, las que las rocas adquieren después de haberse formado, así como los procesos que las originan. Es decir, una de las consecuencias más visibles de los movimientos de las placas litosféricas.

Unos conceptos básicos sobre este tema se verán en la siguiente presentación descargada de Internet, aunque algo más completa, y espero que mejorada, para su uso en clase:


domingo, 20 de mayo de 2018

Manifestaciones de la Tectónica de placas

Para el aprendizaje del magmatismo en relación con la Tectónica de placas hay que repasar ciertos conceptos y ver esta presentación:


Y esta otra, bastante más completa y con varias preguntas que hay que resolver:



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Y el metamorfismo también puede estudiarse en la web de la asignatura de ABG de 4º ESO.

Y una presentación completísima, donde se tratan prácticamente todas las manifestaciones de la Tectónica de placas:


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El Ciclo de Wilson animado

El esquema básico de la evolución de las placas es muy sencillo: un continente se fragmenta (por ejemplo, la zona de fosas tectónicas de África oriental), sus fragmentos se dispersan (por ejemplo, la zona del Mar Rojo y el Golfo de Adén), separados por un océano de tipo Atlántico (sus costas no son bordes destructivos de placa); luego vuelven a aproximarse cuando el océano se convierte en uno de tipo Pacífico (sus costas son bordes destructivos: arcos insulares y orógenos marginales), hasta que colisionan dos o más continentes o microplacas, formándose nuevas suturas: Animación en Cienciasnaturales.es y más información en:

Fuente


 
 

Esta evolución básica ha sido llamada ciclo de Wilson en honor del geofísico canadiense John Tuzo Wilson. El ciclo de Wilson representa actualmente la gran idea sintética de la dinámica terrestre.

El ciclo supercontinental (actualización del ciclo de Wilson), postula que cada 400-500 millones de años todas las masas de tierra emergidas se unen, formando un supercontinente. El desplazamiento de las placas se realiza sobre una superficie esférica, por lo que los continentes terminan por chocar y soldarse, formándose una gran masa continental, un supercontinente o pangea, como lo llamó Wegener.

El supercontinente impide la liberación del calor interno, por lo que se fractura y comienza un nuevo ciclo. Esto ha ocurrido varias veces a lo largo de la historia de la Tierra.

 Hay evidencias de la existencia de al menos cuatro supercontinentes:
1. Columbia (hace entre 1.500 y 1.800 millones de años)
2. Rodinia (hace aproximadamente 1.100 millones de años)
3. Pannotia o Gran Gondwana (hace unos 600 millones de años)
4. Pangea (entre 240 y 280 millones de años). Es el más actual.