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EL TIEMPO EN GEOLOGÍA

María del Carmen Cabrera SantanaFrancisco José Pérez Torrado

Universidad de Las Palmas de Gran Canaria

1. DEFINICIONES BÁSICAS

Tiempo físico y tiempo geológico

Cronología absoluta y relativa

2. MÉTODOS DE DATACIÓN

Estratigráficos

Biológicos

Estructurales

Físicos y geofísicos. Las edades radiométricas

3. LA ESCALA ESTRATIGRÁFICA INTERNACIONAL

Criterios

Problemas de límites

EL TIEMPO EN GEOLOGÍA

1 - TIEMPO GEOLÓGICO Y TIEMPO FÍSICO

2 – CRONOLOGÍA ABSOLUTA Y RELATIVA

RELATIVAS: proporcionan relaciones entre procesos

ABSOLUTAS: proporcionan edades numéricas

MÉTODOS DE DATACIÓN:Sistemas que permiten establecer relaciones de tiempo entre los diferentes procesos geológicos

MÉTODOS DE DATACIÓN

Tabla tomada de Anguita (1988)

MÉTODOS ESTRATIGRÁFICOS

– Principio de superposición de los estratos

– Varvas glaciolacustres Validez: últimos milenios


– Los fósilesBioestratigrafía – BiozonaFósil Guía NIVEL-GUIA

Validez: 3000 Ma

FACTORES QUE INFLUYEN EN LA FOSILIZACIÓN:1- Mecanismo rápido de enterramiento2 - Individuos más desarrollados de una especie3 - Condiciones ambientales 4 - Condiciones físico-químicas

5- Mezcla de fósiles y transporte de restos fósiles

- Mar - Ambientes reductores- Tierra - Ambar- Hielo

MÉTODOS BIOLÓGICOS (I)


Figuras tomadas de Anguita (1988)

MÉTODOS BIOLÓGICOS (II)


– Los ritmos biológicos• Dendrocronología

• Anillos de crecimiento de los corales

• Relojes moleculares: ADN y proteínas

Validez: PaleozoicoDía cámbrico (21 horas) Día actual (24 horas)

Año: 418 días Año: 365 días

Validez: Últimos milenios

– Relaciones tectónicas o magmáticas

– Densidad de cráteres

Consiste en aplicar los principios básicos de la geología

Saturación de cráteres y edad de retención de cráteres

MÉTODOS ESTRUCTURALES (I)


DENSIDAD DE CRÁTERES


MÉTODOS ESTRUCTURALES (II)


– Exposición de los rayos cósmicos

– Huellas de fisión

U238

Núcleo 96

Núcleo 140

Se mide la edad según la cantidadde huellas por unidad de superficiedivididas por la concentración deUranio.Las huellas se borran si el minerales sometido a altas temperaturas.

A igual concentración de Uranio, el mineral será más antiguo cuantas más huellas tenga.

MÉTODOS FÍSICOS Y GEOFÍSICOS:RAYOS CÓSMICOS Y HUELLAS DE FISIÓN


– Basado en el cambio de polaridad del campo magnético terrestre,que tiene lugar de forma rápida (5000 años)

– Unidades:

EXISTE UNA ESCALA MAGNETOESTRATIGRÁFICA MUNDIAL, CONSTRUIDA SINTETIZANDO DATOS

LOCALES.

• Cron de polaridad (>100.000 años)• Subcron de polaridad (10.000-100.000 años)• Excursión (uno a varios milenios)

Polaridad normal (como la actual)Polaridad invertida (opuesta a la actual)

Validez: desde hace 180 Ma

MÉTODOS FÍSICOS Y GEOFÍSICOS:PALEOMAGNETISMO (I)


Figu

ra to

mad

a de

Jor

dá(1

998)

MÉTODOS FÍSICOS Y GEOFÍSICOS:PALEOMAGNETISMO (II)


Validez: todas las edades

– Se basa en la radiactividad

– Condiciones necesarias para que un elemento radiogénico seautilizable:

• Que sea común• Que su vida media sea congruente con la edad a medir• Que el elemento hijo se pueda distinguir del mismo isótopo yapresente en el mineral.

MÉTODOS FÍSICOS Y GEOFÍSICOS:EDADES RADIOMÉTRICAS (I)


ESPECTROFOTÓMETRO


MÉTODOS FÍSICOS Y GEOFÍSICOS:EDADES RADIOMÉTRICAS (II)


Elementos padre que quedan en el momento

de la medida en el laboratorio

Elementos padre a tiempo t0

N0 N

N = N0 e-λt

MÉTODOS FÍSICOS Y GEOFÍSICOS:EDADES RADIOMÉTRICAS (III)


CONSTANTE DE DESINTEGRACIÓN (λ):-Probabilidad de que un elemento padre setransmute en un tiempo determinado.-Característico de cada elemento.

Vida Media o Periodo de Semidesintegración (t1/2):Tiempo en que un conjunto de átomos se reduce a la mitad

ECUACIÓN FUNDAMENTAL DE LA GEOCRONOLOGÍA:

T1/2= ln 2 /λ = 0.693/λ

MÉTODOS FÍSICOS Y GEOFÍSICOS:EDADES RADIOMÉTRICAS (IV)


– Método tradicional

– Método de la isocrona

t = - 1/λ (BY/BNR) - RIPAx/BNR

xx

BY/BNR

Ax/BNR

RIP

ISOCRONA

x

y

t = - 1/λ x/y

Ax= elemento padreBY= elemento hijoBNR = isótopo no radiogénico de BRIP = Relación isotópica primordial RELACIÓN ISOTÓPICA

PRIMORDIAL:Cantidad de átomos hijo que hay en cada mineral antes de la desintegración.

MÉTODOS FÍSICOS Y GEOFÍSICOS:EDADES RADIOMÉTRICAS (V)


ALGUNOS MÉTODOS DE DATACIÓN RADIACTIVA


MÉTODOS FÍSICOS Y GEOFÍSICOS:EDADES RADIOMÉTRICAS (VI)


El K-Ar

11,2% 40K → 40Ar

88,8% 40K → 40Ca estable

Atmósfera40Ar = 99,60%, 38Ar = 0,063% y 36Ar = 0,337%

40Arrad = 40Artot - 40Aratm

MÉTODOS FÍSICOS Y GEOFÍSICOS:EDADES RADIOMÉTRICAS (VII)


EL CARBONO-14

Figura tomada de Anguita (1988)

MÉTODOS FÍSICOS Y GEOFÍSICOS:EDADES RADIOMÉTRICAS (VIII)


LA ESCALA ESTRATIGRÁFICA INTERNACIONAL

Establecimiento del Calendario

•Criterios tectónicos, sedimentológicos y paleontológicos

•Jerarquía de divisiones estratigráficas:

Eonotema ⊂ Eratema ⊂ Sistema ⊂ Serie ⊂ Piso ⊂ Zona

•Jerarquía de divisiones temporales

Eón ⊂ Era ⊂ Periodo ⊂ Época ⊂ Edad ⊂ Cronozona

LA TIERRA TIENE 4550 ±70 MILLONES

DE AÑOS

COMPARACIÓN ESCALA GEOLÓGICA-ESCALA HUMANA




VARIAS ESCALAS ESTRATIGRÁFICAS


Problemas y posibilidades:

• La división del Precámbrico• Problemas de límites• El Cuaternario

EL CALENDARIO ACTUAL


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Tabla tomada

de Anguita (1988)


PROBLEMAS:EL PRECÁMBRICO

http://tierra.rediris.es/aequa/

(versiones 2007 y 2009)


PROBLEMAS:EL CUATERNARIO

MARCAS DE LÍMITES

Estratotipo:

secuencia estratigráfica específica utilizada para la definición y/o caracterización de la unidad estratigráfica o límite que se está definiendo.

REFERENCIAS• Anguita, F. (1988): Origen e historia de la Tierra. Ed. Ruega, 522 pp.

• Jordá, J. (1998): Tectónica de placas. Evolución de las ideas sobre la dinámica interna de laTierra. Ed. Santillana, Ciencia Hoy. 112 pp.

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