Geología Histórica PDF

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Okay, here is the conversion of the provided text into a structured Markdown format. I have focused on maintaining all important facts, figures, and formatting, as requested. # 7. LA GEOLOGÍA HISTÓRICA ## 1. DESARROLLO DE LA GEOLOGÍA HISTÓRICA La geología histórica se ocupa de la reconstrucción del pasado de la Tierra. Tiene dos tareas fundamentales: establecer la edad de la Tierra y de los acontecimientos geológicos y biológicos acaecidos en la misma. Entre finales del siglo XVIII y principios del XIX, los avances en geología dieron un impulso al desarrollo de la geología histórica con la creación de dos corrientes de pensamiento contrapuestas: el **catastrofismo** y el **uniformismo**. * ****El barón de Cuvier y el catastrofismo**** Cuvier postuló que la Tierra había nacido de una bola incandescente que, al enfriarse, se contrajo, arrugó y resquebrajó, originando montañas, terremotos, inundaciones y grandes catástrofes. Esto quedaba demostrado gracias a los fósiles de especies inexistentes en la actualidad y que se habían extinguido como consecuencia de dichas catástrofes. * ****James Hutton, Charles Lyell y el uniformismo**** James Hutton sentó las bases del uniformismo al considerar la Tierra como una máquina alimentada por su propio calor interno, el cual eleva y reconstruye lentamente los relieves que la erosión destruye. Este ciclo de construcción-destrucción se extiende indefinidamente en el tiempo. Charles Lyell resumió las ideas del pensamiento uniformista en dos premisas: el **actualismo** y el **gradualismo**. * **Actualismo:** los procesos geológicos que actúan hoy son los mismos que actuaban en el pasado. * **Gradualismo:** los procesos geológicos siempre han actuado al mismo ritmo lento y pausado, gradual y casi imperceptible. * **El neocatastrofismo** Es un modelo que sintetiza el catastrofismo y el uniformismo. Mantiene las premisas de actualismo y gradualismo de Lyell, pero también admite la existencia de procesos geológicos rápidos y catastróficos, como el vulcanismo, la sismicidad o las inundaciones. ## 2. LA GEOCRONOLOGÍA La geocronología se encarga de la datación geológica, determina la edad y la sucesión en el tiempo de los acontecimientos geológicos de la historia de la Tierra. Así, se emplean técnicas de **datación absoluta** y **relativa**. * **Datación absoluta:** determina la edad del elemento o del proceso geológico que es objeto de estudio. * **Datación relativa:** establece el orden en que se han sucedido en el tiempo dos o más elementos o procesos geológicos. ### 2.1 LA GEOCRONOLOGÍA ABSOLUTA Los principales métodos de datación absoluta son la dendrocronología, la cronología de varvas glaciares y la datación radiométrica. #### Cronología de varvas glaciares Una varva glaciar es el sedimento depositado en el fondo de un lago glaciar a lo largo de un año. El recuento del número de varvas determina la edad de un conjunto de estratos de origen glaciar. Cada varva posee dos capas: una de color claro y otra de color oscuro. #### Datación radiométrica Es un método preciso, cuya aplicación a rocas terrestres, lunares y meteoritos ha permitido datar la edad de nuestro planeta en 4 540 millones de años (m. a.). Se basa en la desintegración radiactiva, proceso por el cual un isótopo inestable de un átomo se convierte en otro átomo más estable a un ritmo constante y conocido. Este ritmo de desintegración es característico para cada isótopo y se cuantifica con el **periodo de semidesintegración** (tiempo que tarda un conjunto de átomos radiactivos en reducirse a la mitad). La edad de la muestra se determina a partir del periodo de semidesintegración y de la proporción que hay en la muestra entre el número de átomos originales no desintegrados (elemento padre) y átomos desintegrados (elemento hijo). Los elementos más empleados en la datación radiométrica son: * **Uranio-238**, que se convierte en plomo-206. Su periodo de semidesintegración es 4.460 m. a. * **Potasio-40**, que se convierte en argón-40 o calcio-40. Su periodo de semidesintegración es de 1 250 m. a. * **Carbono-14**, que se convierte en nitrógeno-14. Su periodo de semidesintegración es de 5 730 años. Se usa en escalas de tiempo menores, como la datación de ejemplares biológicos o de objetos arqueológicos. ### 2.2 LA GEOCRONOLOGÍA RELATIVA Los métodos de datación relativa más utilizados son los **estratigráficos**, los **estructurales** y los **biológicos**. #### Métodos de datación estratigráficos Estos métodos ordenan, de mayor a menor antigüedad, una secuencia de estratos de una roca sedimentaria que conforman una serie estratigráfica. Para ello se usan los tres principios establecidos por Nicolás Steno en el siglo XVII: * **Principio de horizontalidad original:** Los estratos siempre se depositan en posición horizontal. Los cambios respecto a la horizontal son debidos a la actuación de esfuerzos tectónicos posteriores a su depósito. * **Principio de superposición de los estratos:** Un estrato siempre es más antiguo que los que hay depositados encima de él, salvo que algún proceso tectónico posterior al depósito haya modificado el orden original. * **Principio de continuidad lateral:** Un estrato, al depositarse, ocupa toda la superficie disponible. Si algún proceso geológico lo interrumpe, hay que buscar la continuidad del estrato más allá de la interrupción. #### Métodos de datación estructurales Datan una roca o un estrato respecto a algún proceso geológico (pliegue, falla, intrusión de magma) que los haya afectado. Se basan en el **principio de relaciones de corte**, establecido por Hutton y Lyell en el siglo XVIII. Todo proceso geológico es posterior a los estratos a los que afecta y anterior a todos los que no han sido afectados por él. #### Métodos de datación biológicos Utilizan los fósiles hallados en los estratos y formaciones rocosas para establecer relaciones cronológicas: una roca tiene la misma edad que el fósil que se encuentre en ella. Un **fósil** es un resto de un ser vivo (o de su actividad biológica) que procede de una época geológica anterior y ha quedado mineralizado e integrado en el interior de una roca sedimentaria. Las partes que mejor fosilizan son las estructuras esqueléticas, como conchas o huesos. No obstante, también pueden fosilizar partes blandas o incluso quedar conservados en los sedimentos las huellas o moldes en negativo que reproducen la forma del cuerpo. Un caso especial lo constituyen los ejemplares fosilizados en ámbar. Se trata de una resina fósil de origen vegetal, que en ocasiones engloba pequeños seres vivos que quedan preservados en su interior. * **Información aportada por los fósiles** * Ambiente en que se ha formado el estrato La presencia de fósiles de animales o plantas marinas indica que el estrato se originó a partir de sedimentos depositados en un ambiente marino. Por el contrario, los fósiles de organismos terrestres sugieren un ambiente de depósito continental. * Edad del estrato Esto es posible gracias a dos principios enunciados por William Smith a principios del siglo XIX: el principio de sucesión faunística y el principio de correlación de los estratos. * **Principio de sucesión faunística:** un estrato tiene la misma edad que los seres vivos fosilizados en él. * **Principio de correlación de los estratos:** si dos estratos tienen el mismo tipo de fósiles, son de la misma edad, aunque se localicen en regiones de la Tierra muy alejadas. * **Los fósiles guía** Los fósiles guía son fósiles exclusivos de una época concreta, por lo que permiten establecer la edad de los estratos en los que se encuentran. Además, facilitan la datación por correlación de otros estratos depositados con anterioridad o posterioridad al que contiene el fósil guía. Las características de los fósiles guía son las siguientes: * Tienen una amplia distribución geográfica. * Solo vivieron un corto periodo de tiempo geológico * Fosilizan con facilidad. * Son fáciles de identificar. ## 3. LAS UNIDADES GEOCRONOLÓGICAS El tiempo geológico se divide y subdivide en: eón, era y periodo. Existen cuatro eones: hádico, arcaico, proterozoico y fanerozoico. Los tres primeros se agrupan bajo la denominación de Precámbrico. Cada eón se subdivide en eras, y estas, a su vez, en periodos. ### 3.1 PRECÁMBRICO Abarca el 90% de la historia de nuestro planeta. Comprende todos los materiales y procesos de la Tierra desde su origen hasta el inicio del eón fanerozoico (541 m. a.). Se organiza en tres eones: hádico, arcaico y proterozoico. * Eón hádico: Se consolida la corteza terrestre. Se forma la atmósfera terrestre (una atmósfera reductora) y se origina la hidrosfera terrestre. * Eón arcaicos: primeros indicios de actividad biológica. Surge la corteza continental. Aparecen las primeras células: procariotas anaerobias. Hace unos 3 000 m. Aparecen las primeras células fotosintéticas, las cianobacterias, de cuya actividad se conservan restos fósiles conocidos como estromatolitos (depósitos estratificados de carbonato de calcio). * Eón proterozoico: aparición de oxígeno libre. Se inicia la tectónica de placas, que da lugar a la fragmentación y formación de sucesivos supercontinentes, entre los que destaca Rodinia, y las primeras orogenias. Se configura la atmósfera oxidante actual, favoreció el desarrollo del metabolismo aerobio Comienzan los periodos glaciares y hacia su final el clima cambia bruscamente y se inicia un periodo muy cálido. Surgen las células eucariotas y los primeros organismos heterótrofos pluricelulares, representados por la fauna ediacárica, que habitaban los fondos de los mares de toda la Tierra. Justo antes del siguiente eón se produjo la extinción de todos estos organismos. ### 3.2 FANEROZOICO Se caracteriza por la expansión de la vida en el planeta y la radiación adaptativa de las especies hasta la biodiversidad actual. Se subdivide en 3 eras: Paleozoico, Mesozoico y Cenozoico. * **Paleozoico:** Es la primera y más larga de las tres eras en que se divide el Fanerozoico. Se subdivide en seis periodos: Cámbrico, Ordovícico, Silúrico, Devónico, Carbonífero y Pérmico. * Cambios geológicos en el Paleozoico El Paleozoico se inicia con la fragmentación de Rodinia. Las masas continentales resultantes inician una deriva tectónica que culmina con su reunión en un nuevo supercontinente: Pangea, a lo largo del Carbonífero. Las colisiones continentales durante la formación de Pangea generan dos procesos orogénicos consecutivos: La orogenia caledoniana se inicia en el Silúrico y es responsable del origen, entre otros,de los Montes Apalaches, en Norteamérica. La orogenia hercínica comienza en el Devónico y eleva orógenos como el macizo Ibérico. * La vida en el Paleozoico A principios del Paleozoico, el clima cálido, explosión de vida (la explosión cámbrica) * -1. Cámbrico: primeros invertebrados (trilobites) * -2. Ordovícico: primeros vertebrados: peces acorazados sin mandíbulas (ostracodermos) * -3. Silúrico: proliferan numerosas formas de vida marina vinculadas a arrecifes de coral y comienza la colonización de la tierra firme: surgen las primeras plantas terrestres leñosas (helechos), los arácnidos y los insectos sin alas. * -4. Devónico: aparecen las primeras plantas con semillas (gimnospermas) y los primeros vertebrados tetrapodos (anfibios). * -5. Carbonífero: bosques de helechos, origen de los grandes yacimientos de carbón. Aparecen los insectos alados, los reptiles y los peces cartilaginosos (tiburones). * -6. Pérmico: al final se produce la gran extinción permotriásica, la más severa y catastrófica de todas las extinciones y que condujo a la desaparición del 90% de las especies. * **Mesozoico** Era intermedia. Su inicio está marcado por la gran extinción permotriásica y unas condiciones climáticas de extrema aridez en el interior de Pangea. Se subdivide en tres periodos: Triásico, Jurásico y Cretácico. * Cambios geológicos en el Mesozoico Pangea se fragmenta a principios del Triásico en dos masas continentales: Laurasia, al norte. Gondwana, al sur. Ambas masas continentales comienzan un proceso de separación que progresivamente va configurando los continentes tal y como los conocemos en la actualidad. * La vida en el Mesozoico Tras la extinción permotriásica se produce una rápida diversificación de las especies supervivientes. * Triásico: al final del Triásico surgen los peces óseos y los primeros mamíferos, de pequeño tamaño y hábitos nocturnos. * Jurásico: tres grupos de reptiles: dinosaurios, ictiosaurios y pterosaurios. A finales de este periodo surgen las aves. En el mar los belemnites. Las coníferas, son las plantas más representativas. * Cretácico: los continentes están dominados por los dinosaurios. Aparecen los insectos polinizadores y las plantas con flores, semillas y frutos: las angiospermas. A finales de este periodo, se produce la extinción del Cretácico-Paleógeno, que acaba con los dinosaurios y el 75% de las especies existentes, lo que propicia la diversificación de los mamíferos y las aves. * **Cenozoico** Es la última era del Fanerozoico. Se subdivide en tres periodos: Paleógeno, Neógeno y Cuaternario. * Cambios geológicos en el Cenozoico Continúa la deriva continental. Los movimientos de las placas inician, a principios del Cenozoico, la *orogenia alpina*, que eleva dos grandes sistemas orogénicos a nivel global: * Orógenos térmicos Rocosas-Andes. * Orógenos de colisión Pirineos-Atlas-Alpes-Himalaya. * La vida en el Cenozoico Fuertemente condicionada por los cambios climáticos: periodos glaciares en los que las masas de hielo cubren hasta un 40% de la superficie de la Tierra, sucedidos por periodos interglaciares, más cortos, con temperaturas cálidas. * -1. Paleógeno Aparecen los primeros primates, cetáceos (ballenas y delfines) y équidos. * -2. Neógeno. Aparecen los mamuts y los homínidos. * 3. Cuaternario La fauna y la flora son similares a la actual. Surgen varias especies del género Homo, entre ellas el Homo sapiens. * Las cordilleras de la península Ibérica Los grandes macizos montañosos de la península Ibérica se elevaron durante la orogenia Alpina * **Fósiles guía del Fanerozoico** * Paleozoico -Trilobites: artrópodos marinos extintos. -Pecopteris: género extinto de helechos -Goniatites: moluscos cefalópodos marinos extintos. * Mesozoico -Amonites: moluscos cefalópodos marinos extintos. (3) -Belemnites: moluscos cefalópodos marinos extintos. (2) -Huesos de dinosaurios: Sus huesos y huellas (icnitas) * Cenozoico -Nummulites -Molares de Hipparion -Huesos de homínidos: mamíferos terrestres en la familia de los primates homínidos. Son fósiles guía del Cuaternario. ## 4. LOS CORTES GEOLÓGICOS Un mapa geológico se obtiene al representar sobre el mapa topográfico de una región los tipos de rocas y las formaciones geológicas que afloran en la superficie. Un corte geológico es la representación gráfica a escala de una sección del terreno según un plano vertical, lo que refleja la estructura y disposición de las rocas en profundidad. Permite reconstruir la historia geológica de la zona estudiada. * Estudio de un corte geológico * 1 Identificación de las estructuras y procesos geológicos y sus causas. Las más relevantes son los pliegues, las fallas y las intrusiones magmáticas. * **Los pliegues** son curvaturas de los estratos producidas por esfuerzos compresivos. * Los pliegues antiformes anticlinales (A) tienen forma de A, y los materiales más antiguos se hallan en su núcleo. Los pliegues sinformes sinclinales (B) son en forma de V, y su núcleo está ocupado por los materiales más recientes.\ * Las fallas son fracturas con desplazamiento de los bloques a ambos lados del plano de falla. Las fallas normales (A) se originan por esfuerzos distensivos, mientras que las fallas inversas (B) se deben a esfuerzos compresivos.\ * Las intrusiones magmáticas se producen por el ascenso de magma que corta los estratos. Con frecuencia, el calor del magma induce metamorfismo en las rocas que están en contacto con él. Se trata de la aureola de metamorfismo. Según su extensión y el lugar donde solidifica el magma, se pueden originar estas estructuras * 2 Identificación de los tipos de contacto entre los materiales Los principales tipos de contacto son contacto concordante, disconformidad, discordancia angular e inconformidad. * **Contacto concordante:** superficie de contacto normal, que se da entre estratos paralelos. * **Disconformidad:** superficie de contacto entre estratos paralelos, pero con un proceso erosivo entre ambos. * **Discordancia angular:** superficie de contacto erosiva, entre estratos no paralelos entre sí. * **Inconformidad:** superficie de contacto entre rocas estratificadas que se depositan sobre rocas no estratificadas (magmáticas o metamórficas). * 3 Determinación del ambiente de deposición de los estratos El ambiente de sedimentación puede ser marino o continental y se determina a partir del tipo de rocas y de los fósiles presentes, si los hay. Una vez que se ha determinado el ambiente de sedimentación, se puede establecer si en la zona han tenido lugar transgresiones o regresiones marinas. * **Transgresión marina:** entrada del mar en el continente. Las causas pueden ser: La elevación del nivel del mar en periodos interglaciares. El hundimiento continental por subsidencia.\ * **Regresión marina:** retirada del mar desde el continente. Puede deberse a: El descenso del nivel del mar en periodos glaciares. La elevación orogénica del relieve y los reajustes isostáticos. * 4 Establecimiento de la secuencia cronológica y datación de los estratos Se deben aplicar los **principios de Steno**: los estratos se depositan horizontalmente, unos sobre otros, de forma que los materiales más recientes se sitúan sobre los más antiguos. Para datar los estratos y determinar su edad, se tiene que usar el **principio de sucesión faunística**. Los fósiles guía permiten establecer el periodo de deposición del estrato y deducir la edad relativa de los que se encuentran encima o debajo. * 5 Elaboración de la historia geológica Con la información obtenida, se describen ordenadamente todos los acontecimientos y procesos geológicos acaecidos en la región y sus posibles causas. * 4.1 LAS COLUMNAS ESTRATIGRÁFICAS Una **columna estratigráfica** es una representación gráfica a escala de la secuencia vertical de los estratos de una región, dibujados horizontalmente según su orden de sedimentación. Una columna permite determinar: - La secuencia en que se han depositado los estratos: el más antiguo es el de la base, y el más moderno, el de la parte superior. - El tipo de materiales, ya que cada variedad de roca se representa mediante un símbolo. - El espesor de cada estrato, denominado potencia, a partir de la altura del estrato: los de mayor potencia son más altos. - La resistencia a la erosión de cada estrato, en función de la anchura del estrato: los más resistentes son más anchos. - Los tipos de contacto: concordante (mediante una línea recta), discordante angular o disconforme (mediante una línea ondulada).