1

Datación Absoluta& la Edad de la Tierra

Cómo se conoce la antigüedad de las rocas?

3.96 GA Gneiss

Mayoría teorías se basaban en principios que destacaban:

Edad (Tiempo) = Cantidad de cambiosVelocidad de cambios

1. Procesos naturales2. Ocurren con una Velocidad Constante3. Dejan un registro Geologico

Georges Louis LeclercConde de Buffon (1779)

75,000

Cooling of Molten Ball

1707-1788

William Thomson, Lord Kelvin (1862)

(1824-1907)

Cooling of Molten Ball

20-400 MA

John Joly (1899)

Salinidad de los Oceános

90 MA

(1857-1933)

John Phillips (finales 1800’s)

Acumulación de RocasSedimentarias

100-500 MA

2

George Darwin (finales 1800’s)

Evolucion de la Luna

100 MA aprox.

(1845-1912)

Descubrimiento de la Radioactividad(1896)

Antoine Henri Becquerel

Marie and Pierre Curie

Becquerel Misterio:

Desintegraciónradioactiva, con

emisión de partículas

atómicas, rayosgama y energía

calorífica

Uraninita - Uranio Dep

Ernest Rutherfordrompió un

átomoPosteriormente se descubrió que numerosos elementos naturales tienen isótopos que son radioactivos.

La radiactividad se determina por la relación de protones a neutrones en el núcleo atómico. Algunas relaciones son estables, otras no, y cuando no lo son los núcleos se desintegran por medio de reacciones nucleares espontáneas hasta conseguir relaciones mas estables, resultado de lo cual esla transformación de un isótopo de un elemento dado en uno o más elementos distintos

Arthur Holmes

1921: Edad de la Tierra 4 GA!

Bertram Boltwood

1904-1907: Dató las primeras rocas250 MA a 1.3 GA

3

Desintegración Radiactiva

Isótopo Padre -->Isotopo Hijo + Partícula desintegrada + Energía

Desintegración Alfa

U 238 --> Th 234 + Part. Alfa + Energía

Isotopo HijoNumero Atomico = -2Peso Atomico = -4

Desintegración Beta

C 14 --> N 14 + Parti. Beta + Energía

Isótopo hijoNumero Atomico = +1Peso Atómico = +0

Desintegr. U 238 a Pb 206

Desintegr. Alpha

Desintegr. Beta

Vida mediaTiempo para transformar la mitad de los isótopospadres en los isótopos de desintegración (hijos)

Isotopos hijos

Isotopos Padres

Isótopos Radiactivos Usados paraDatación Absoluta

padrepadre hijohijo vidavida media (media (aaññosos))235U 207Pb 4.50 x 109

238U 206Pb 0.71 x 109

40K 40Ar 1.25 x 109

87Rb 87Sr 47.0 x 109

14C 14N 5,730

4

Datación & DesintegraciónRadiactiva Información requerida para una

datación radimétrica

• Contenido inicial de isótopos padres

• Vida media del isótopo

• Concentración de isótopo padre

• Sistema cerrado

Edad =Cantidad de cambiosTasa de cambios

Epectrómetro de Masas

En las rocas sedimentarias:Qué se data?

5

Esala del Tiempo

Geológico

Era Age (Myrs) Epoch

0.01Holocene

1.8Pleistocene

5.3Pliocene

23.8Miocene

33.6Oligocene

54.8Eocene

65Paleocene

144

206

248

290

323

354

417

443

490

543

2500

3800

Precambrian

Phanerozoic

Eon

Proterozoic

Archean

Hadean

Period

Quaternary

Tertiary

Neogene

Paleocene

Mississippian

Cenozoic

Mesozoic

Paleozoic

Cretaceous

Jurassic

Age of the Earth 4600 Myrs (4.6 Byrs)Source: Geological Society of America (1999)

Geologic Time Scale

Devonian

Silurian

Ordivician

Cambrian

Triassic

Permian

Pennsylvanian

Edad de la Tierra

Rocas antiguas de la Tierra(Acasta Gneiss, Norte de Canada)

- 3.96 GA

Edad de la Tierra - 4.56 GA

Cristales de Minerales antiguosZircon, Conglomerado Jack Hills,

Oeste de Australia)- 4.4 GA

Meteoritos

Meteorito ferrífero

Condrito carbonoso(Meteorito Allende)

Type Number Method Age (Gyr))

Chondrites (CM, CV, H, L, LL, E) 13 Sm-Nd 4.21 +/- 0.76Carbonaceous chondrites 4 Rb-Sr 4.37 +/- 0.34Chondrites (undisturbed H, LL, E) 38 Rb-Sr 4.50 +/- 0.02Chondrites (H, L, LL, E) 50 Rb-Sr 4.43 +/- 0.04H Chondrites (undisturbed) 17 Rb-Sr 4.52 +/- 0.04H Chondrites 15 Rb-Sr 4.59 +/- 0.06L Chondrites (relatively undisturbed) 6 Rb-Sr 4.44 +/- 0.12L Chondrites 5 Rb-Sr 4.38 +/- 0.12LL Chondrites (undisturbed) 13 Rb-Sr 4.49 +/- 0.02LL Chondrites 10 Rb-Sr 4.46 +/- 0.06E Chondrites (undisturbed) 8 Rb-Sr 4.51 +/- 0.04E Chondrites 8 Rb-Sr 4.44 +/- 0.13Eucrites (polymict) 23 Rb-Sr 4.53 +/- 0.19Eucrites 11 Rb-Sr 4.44 +/- 0.30Eucrites 13 Lu-Hf 4.57 +/- 0.19Diogenites 5 Rb-Sr 4.45 +/- 0.18Iron (plus iron from St. Severin) 8 Re-Os 4.57 +/- 0.21------------------------------------------------------------------------After Dalrymple (1991, p. 291); duplicate studies on identical meteorite types omitted.

Edades de Meteoritos

6

Otras dataciones absolutas

Dedrochronología

Fission Tracks ESTRATIGRAFIAEstudio del origen, relaciones y extensión

de las rocas estratificadas

LitoestratigrafíaCada estrato es una roca diferente.

CronoestratigrafíaCada estrato tiene una edad diferente.

BioestratigrafíaCada estrato contiene una asamblea fosilífera

diferente.

Unidades litoestratigraficas

Member T

Member S

Member R

Formation F

Member Q

Member P

Member O

Member N

Formation E

Member M

Member L

Member K

Member J

Member I

Formation D

Group B

Member H

Member GFormation C

Member F

Member E

Member D

Formation B

Member C

Member B

Member A

Formation A

Group A

Supergroup

Supergrupo|

Grupo|

Formacion|

Miembro|

Capa

Grand Canyon

Cómo se representa la Estratigrafía?

•Perfiles estratigráficos•Cortes geológicos•Mapas Geológicos

7

Perfilestratigráfico

Mapa Geológico

Mapa Cronoestratigráfico de Washington Cortes geológicos

Principios (Leyes) de la Estratigrafía

Principios de…• Horizontalidad

original• Superposición

• Continuidad Lateral • Relaciones de Cortes

• Inclusiones• Sucesión faunística

Ley de Walther

Nicholas Steno

8

1. Principio de la Horizontalidad Original2. Principio de Superposición

Jovenes

Antiguos

3. Principio de Continuidad Lateral Lateral Continuity

Charles Lyell 4. Principio de las relaciones de cortes

9

5. Principio de Inclusiones 6. Principio de la Sucesion Faunística

Baron Cuvier (1769-1832)

William “Strata” Smith

6. Principio Sucesion Faunística" . . . Cada estrato puede contener una particular asociación fosilífera, y en casos de dudas pueden ser reconocidas y distinguidas de otras, en función de la presencia de partes de ella"

Biostratigrafía

Definida por la primeray última aparición de fósiles guías o asambleas fosilíferasdeterminadas

Superzona - Biozonas - SubzonasDiatomeas

10

Límites:Contactos concordantes

Gradacional Forma

Límites:Discordancias

Intervalos en rocas = Intervalos de tiempo

Tipos de Discontinuidades: Inconformidad Inconformidad - Grand Canyon

Utilización de las inclusiones para reconocerla inconformidad

Tipos de Discontinuidad: Discordancia Angular

11

Formación de una Discordancia Angular

Gran

Cañón

DiscordanciaAngular Punta Siccar, Scotland

Tipos de Discontinuidad : Disconformidad

Formación de Disconformidades Ley de Walther

Johannes Walther(1860-1937)

12

Concepto deFacies sedimentaria

Las Facies Sedimentarias refieren a todas lascaracterísticas de una unidad de roca particular.

Las características de las unidades de rocas provienende los ambientes de sedimentación.

Facies

Depositional Environments

Transgresión = Elevación Nivel de Base

Regresión = Descenso Nivel de Base

Ley de WaltherLas facies sedimentarias que se depositan en losambientes unas al lado de las otras, al terminar la sedimentación estarán unas encima de las otras,

debido a las transgresiones y regresiones.

Calizas Lutitas Limolitas Areniscas

Ambiente

Facies

Trangresión

Ley de Walther

RegresiónCorrelación

13

Ejemplo de Correlación Unidades Cronostratigráficas

Unidades Cronostratigráficas (Tiempo-Roca) • Eonotema• Eratema• Sistema• Serie• Piso

Cronoestratigrafía y la Escala del Tiempo

Geológico

Unidades Cronoestratigráficas& Unidades de Tiempo

Unidad de t• Eon• Era• Periodo• Epoca• Edad

Unidad Tiempo-Roca• Eonotema• Eratema• Sistema• Serie• Piso

Escala de Tiempo

Geológico

Era Age (Myrs) Epoch

0.01Holocene

1.8Pleistocene

5.3Pliocene

23.8Miocene

33.6Oligocene

54.8Eocene

65Paleocene

144

206

248

290

323

354

417

443

490

543

2500

3800

Precambrian

Phanerozoic

Eon

Proterozoic

Archean

Hadean

Period

Quaternary

Tertiary

Neogene

Paleocene

Mississippian

Cenozoic

Mesozoic

Paleozoic

Cretaceous

Jurassic

Age of the Earth 4600 Myrs (4.6 Byrs)Source: Geological Society of America (1999)

Geologic Time Scale

Devonian

Silurian

Ordivician

Cambrian

Triassic

Permian

Pennsylvanian

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Datación Relativa de RocasUsando los Principios

Estratigráficos