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CAPTULO # 2 TIEMPO GEOLGICO

2.1. GENERALIDADES

El desarrollo de tcnicas de datacin radiomtricas del tiempo geolgico, han provisto a

la Geologa de una cronologa de aplicacin mundial.

La datacin radiomtrica nos provee de edades absolutas de las rocas. Pero tambin,

adems de las edades absolutas, se pueden obtener edades relativas por medios

distintos, que fueron los primeros que se aplicaron en la determinacin de las edades de

las rocas.

2.2. TIEMPO GEOLGICO RELATIVO.

2.2.1. Estructuras primarias

Son estructuras producidas al mismo tiempo de formacin de la roca y que incluyen una

serie de estructuras sedimentarias (de orden interno, de corriente, de deformacin,

etc.) (Figura 2.1) y las lavas almohadilladas o "pillow lavas".

Figura 2.1. Estructuras sedimentarias: Primera fila estructuras de orden interno. Segunda fila estructuras de corriente. Tercera fila estructuras de deformacin (Tomadas de INTERNET).

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Las lavas almohadilladas son lavas baslticas solidificadas en un ambiente

subacutico. Tienen una apariencia que se asemeja a almohadas apiladas. Esta

denominacin se debe a su seccin aproximadamente esfrica, semejante a almohadas.

Las lavas en almohada se forman en las profundidades del marinas, pero tambin

cuando las lavas subareas que se deslizan por las vertientes entran en contacto con el

mar, ros o lagos. La lava viscosa obtiene una corteza slida de forma inmediata al

entrar en contacto con el agua, la cual se rompe y rezuma ms almohadas segn llega

ms lava de la colada. Las superficies vtreas de estas lavas no son lisas, presentan

grietas, arrugamientos y estras lineares, muchas de las cuales se cortan en ngulo recto.

Las lavas en almohada pueden encontrarse con una enorme variedad de formas,

incluyendo bulbosas, esfricas, achatadas, alongadas y tubulares, variando su dimetro

de varias decenas de centmetros a varias decenas de metros: No obstante, su tamao

tpico va de 0,5 a 1 metros. Dan criterios de polaridad al presentarse convexas hacia

arriba y planas y cncavas con un pico hacia abajo (Figura 2.2).

Figura 2.2. Lavas almohadilladas o Pillow Lavas: Primera fila a la izquierda formacin de una pillow lava en el mar, a la derecha pillow lavas antiguas. Segunda fila afloramiento de pillows

lavas (Ilustraciones tomadas de INTERNET).

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2.2.2. Discordancias

Los conceptos de concordancia y discordancia han sufrido una variacin desde que se

definieron. Hutton (1795) fue el primero que us el trmino discordancia

(unconformity) bajo su aspecto geomtrico, es decir, refirindose a la falta de

paralelismo entre formaciones superpuestas. Posteriormente, desde principios del siglo

XX, se comenz a relacionarlo ms al sentido de discontinuidad estratigrfica, sin que

fuese imprescindible la falta de paralelismo. As se llego a trminos tales como

discordancia de estratificacin y discordancia simple, para denominar la disconformidad

y la paraconformidad. El trmino discordancia hay que aplicarlo en su sentido original

de discontinuidad estratigrfica en la que los materiales que la delimitan no guardan

paralelismo entre s. Existen varios tipos de discordancias, siendo los criterios para su

definicin por un lado sus caractersticas geomtricas y por otro su gnesis.

Son superficies que marcan diferencias de tiempo geolgico entre las rocas que se

encuentran arriba y abajo de las mismas. Existen tres tipos bsicos: DISCORDANCIA

S. S., DISCORDANCIA ANGULAR y NO CONCORDANCIA (Figura 2.3).

Figura 2.3. Tipos bsicos de discordancias: A la Izquierda discordancia s. s. Al centro

discordancia angular. A la derecha no concordancia (Tomad de INTERNET).

Discordancia s. s. o disconformidad (disconformity) es la discontinuidad estratigrfica

en la que los materiales inferiores y superiores mantienen un paralelismo, pero la

superficie de interrupcin es una superficie alabeada de erosin (Dunbar y Rodgers,

1957). La disconformidad lleva consigo una interrupcin de la sedimentacin y un

proceso erosivo, sin que por ello la zona haya sufrido ningn movimiento que altere la

inclinacin original de los estratos anteriores a la discontinuidad (Figura 2.4). Las

causas que originan las disconformidades pueden ser: de tipo regional (p. ej.,

movimientos epirognicos de la cuenca), o de tipo local (p. ej., fluctuaciones del cauce

de un ro, que dan lugar a cicatrices).

Figura 2.4. Etapas y procesos del desarrollo de una discordancia s. s. (Tomada de

INTERNET).

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Discordancia angular o disconformidad angular (angular unconformity) es la

discontinuidad estratigrfica en la que los materiales superiores son horizontales y los

inferiores inclinados, tal que los materiales forman un ngulo neto entre ellos y el

contacto es una superficie horizontal o alabeada de erosin (Figura 2.5).

Figura 2.5. Etapas y procesos del desarrollo de una discordancia angular (Tomada de

INTERNET).

No concordancia o inconformidad (nonconformity), en el sentido de Dunbar y

Rodgers (1957), es cuando un conjunto de materiales estratificados descansa sobre otros

que no son estratificados, siendo stos gneos o metamrficos (Figura 2.6).

Figura 2.6. Etapas y procesos del desarrollo de una no concordancia (Tomada de INTERNET).

Tambin existe el trmino paraconformidad, que segn Dunbar y Rodgers (1957) es la

discontinuidad estratigrfica en la que se mantiene el paralelismo entre los materiales

inferiores y superiores, y la superficie es como un plano de estratificacin, sin que sea

necesaria la existencia de seales de erosin. Se interpreta como una interrupcin de la

sedimentacin durante un tiempo ms o menos largo, diferencindose del hiato o

diastema solamente en la mayor duracin del tiempo sin sedimentacin.

2.2.3. Estructuras penetrativas o cortantes

Estn constituidas por intrusiones de rocas gneas y fallas que marcan edades relativas

de las rocas que afectan (Figura 2.7).

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Figura 2.7. Estructuras penetrativas o cortantes (Tomada de INTERNET).

2.2.4. Fsiles

La metodologa de determinacin de edades relativas con fsiles se utiliza en

Bioestratigrafa (Figura 2.8).

Figura 2.8. Determinacin de edades relativas con fsiles y correlacin de dos columnas

estratigrficas (Tomada de INTERNET).

2.3. LA ESCALA O TABLA DEL TIEMPO GEOLGICO

Los primeros intentos de conformacin de la escala o tabla del tiempo geolgico, se

dieron a partir del siglo XVIII con Johann Lehmann (1.756), Giovanni Arduino

(1.760), George de Buffon (1.778), entre otros. La escala moderna del tiempo

geolgico tuvo sus inicios a partir de los trabajos de W. Smith a principios del siglo

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XIX. Desde esa poca hasta la actualidad, han existido varios intentos de conformacin

de esa escala con nombres como: Lyell (1.833, 1.872), Phillips (1.838), Dana (1.880),

Miller (1.889), Grabau (1.913), entre otros. En los ltimos aos, las diferentes

sociedades geolgicas se han preocupado de la elaboracin de esta escala y existen

varias publicadas que se comercializan en el mercado geolgico.

2.3.1. Historia de la escala o tabla del tiempo geolgico

Uno de los principios ms importantes que subyacen en las escalas de tiempo geolgico

es el principio de superposicin de estratos, propuesto por primera vez en el siglo XI

por el filsofo persa Avicena. Ms tarde en el siglo XI, el naturalista chino Shen Kuo

(1031-1095) reconoci tambin el concepto de "tiempo geolgico". Este principio fue

redescubierto, como ya se conoce, a finales del siglo XVII por Nicols Steno (Niels

Stensen).

En el transcurso del siglo XVIII los gelogos se dieron cuenta que:

Las secuencias de estratos estn a menudo erosionadas, distorsionadas, inclinadas o incluso invertidas, lo que tiene lugar despus de su deposicin.

Los estratos depositados al mismo tiempo en diferentes lugares pueden tener una apariencia completamente diferente.

Los estratos de cada rea representan slo una pequea parte de la larga historia de la tierra.

Los primeros intentos serios para establecer una escala de tiempo geolgico que pudiera

aplicarse a cualquier lugar en la tierra tuvieron lugar a finales del siglo XVIII. El ms

influyente de los primeros intentos (defendido por Abraham Gottlob Werner, entre

otros) divide las rocas de la corteza terrestre en cuatro tipos: primarias, secundarias,

terciarias y cuaternarias. Cada tipo de roca, de acuerdo con la teora, se form durante

un perodo especfico en la historia de la tierra. Por lo tanto, es posible hablar de un

"Perodo Primario", as como de "rocas del Primario".

En 1785 James Hutton, el fundador o padre de la geologa moderna, propone que el

interior de la tierra est caliente y que ese calor es el motor que impulsa la formacin de

nuevas rocas, luego las rocas son erosionadas por el aire y el agua y los sedimentos

depositados en capas en el mar, el calor entonces consolida los sedimentos en rocas y

levanta nuevas tierras. Esta teora se denomin Plutonista en contraste con la

Neptunista, que consideraba que todas las rocas se depositaron a la vez en el transcurso

de una inmensa inundacin.

La identificacin de estratos por los fsiles que contienen, realizada por primera vez por

William Smith, Georges Cuvier, Jean d'Omalius d'Halloy y Alexandre Brogniart a

principios del siglo XIX, permiti a los gelogos a dividir la historia de la tierra con

mayor precisin. Tambin les permiti correlacionar los estratos a nivel nacional (o

incluso continental). Si dos estratos distantes en el espacio o diferentes en su apariencia

contienen los mismos fsiles, hay una alta probabilidad de que hayan sido depositados

al mismo tiempo. Los estudios detallados de los estratos y fsiles de Europa que se

realizaron entre 1820 y 1850 dieron lugar a la secuencia de perodos geolgicos que se

sigue utilizando hoy en da.

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El proceso estuvo dominado por los gelogos britnicos, y as se refleja en los nombres

de los perodos: Cmbrico (el nombre romano de Gales), Ordovcico y Silrico

(nombres de antiguas tribus galesas) fueron definidos utilizando secuencias

estratigrficas de Gales. Devnico procede del condado ingls de Devon y Carbonfero

de carbn. El Prmico fue establecido por un gelogo escocs y procede de Perm,

Rusia. Sin embargo, algunos perodos fueron definidos por gelogos de otros pases. El

Trisico fue bautizado as en 1834 por el gelogo alemn Friedrich August von Alberti

por las tres capas distintas (del latn trada) que presentaba el terreno: estratos rojos, tiza

y pizarras negras, encontradas en toda Alemania y Noroeste de Europa. El "Jursico"

fue establecido por el gelogo francs Alexandre Brogniart en base a la amplia caliza

marina expuesta en los montes Jura. El Cretcico (del latn Creta que significa "tiza")

fue definido por vez primera por el gelogo belga Jean d'Omalius d'Halloy en 1822,

utilizando los estratos de la cuenca de Pars y denominado as por las amplios depsitos

de tiza (carbonato clcico depositado por las conchas de invertebrados marinos).

Inicialmente, la escala de tiempo poda estimarse slo de forma muy imprecisa. Los

diversos tipos de tasas de cambio utilizados en las estimaciones eran muy variables.

An as, los primeros gelogos sugieren millones de aos para los perodos geolgicos e

incluso algunos sugieren una edad casi infinita para la Tierra, lo que contrasta con las

fechas en torno a seis o siete mil aos de edad para la Tierra que haban propuesto los

creacionistas basndose en la Biblia.

Desde entonces, gelogos y paleontlogos han construido la escala geolgica sobre la

base de las posiciones relativas de los diferentes estratos y fsiles y sobre las

estimaciones de las escalas de tiempo basadas en el estudio de las tasas de diversos tipos

de meteorizacin, erosin, sedimentacin y litificacin. El descubrimiento de la

radiactividad en 1896 y el desarrollo de sus aplicaciones a la geologa a travs del

datado radiomtrico durante la primera mitad del siglo XX (por gelogos tales como

Arthur Holmes), permitieron una datacin absoluta de la edad de las rocas.

En 1977, la Comisin Internacional de Estratigrafa inici un esfuerzo para definir las

referencias mundiales (Secciones y Puntos de Estratotipos Globales de Lmites) de los

perodos geolgicos y de las etapas faunales. El trabajo ms reciente de la comisin se

describe en la escala de tiempo geolgico de Gradstein et al. de 2004. Tambin est

disponible un modelo UML de la forma en que el cronograma est estructurado,

relacionndolo con los GSSP (Figura 2.9).

A continuacin, se explica el significado de algunos de los nombres utilizados en las

unidades de estas escalas:

CRIPTOZOICO = vida escondida. ARQUEOZOICO = vida ancestral. PROTEROZOICO = vida primitiva. FANEROZOICO = vida visible. PALEOZOICO = vida antigua. MESOZOICO = vida media. CENOZOICO = vida nueva. CMBRICO hace referencia al nombre romano de Gales (Cambria). ORDOVCICO hace referencia al nombre de una tribu galesa denominada

Ordovices.

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SILRICO hace referencia al nombre de una tribu galesa denominada Silures. DEVNICO hace referencia al nombre de una localidad inglesa denominada

Devon.

CARBONFERO hace referencia al contenido de carbn de las rocas. PRMICO hace referencia a una localidad rusa denominada Perm. TRISICO hace referencia a la naturaleza tripartita de las rocas. JURSICO hace referencia al nombre de las montaas Jura entre Francia y Suiza. CRETCICO hace referencia al contenido de creta (tiza) de estas rocas. TERCIARIO y CUATERNARIO hacen referencia a los nombres utilizados en las

primeras escalas.

Figura 2.9. Escala del tiempo geolgico (Tomada de INTERNET).

2.4. PRIMERAS ESTIMACIONES DE LA DURACIN DEL TIEMPO

GEOLGICO

El Arzobispo de Irlanda, James Usher, en 1.658, fij la fecha de creacin de la tierra el

ao 4.004 AC, basado en la cronologa bblica. Fuera del contexto religioso hubo

tambin otros intentos para calcular la duracin del tiempo geolgico.

2.4.1. Velocidad de depositacin

Se estim que el espesor mximo de los estratos fanerozoicos era aproximadamente

150.000 m y que la velocidad de depositacin media era de 0,3 m por cada 1.000

aos. Por lo tanto, el tiempo de depositacin sera aproximadamente de 500 Ma.

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2.4.2. Sal en los ocanos

Asumiendo que los ocanos se originaron como cuerpos de agua dulce y dado que la

cantidad total de sal acumulada es aproximadamente 16 x (10)15 ton y la cantidad de

sal aadida anualmente es cerca de 160 x (10)6 ton/ao. Se calcula un tiempo de100

ma.

2.4.3. Velocidad de enfriamiento

Lord Kelvin (fsico ingls) calcul que la edad de la tierra era de 70 ma, basado en

la actual velocidad de enfriamiento de la tierra, asumiendo que la tierra se gener

como una masa incandescente a partir del sol, con una temperatura original igual al

punto de fusin de una roca gnea promedio.

2.5. RADIOMETRA (RELOJES NUCLEARES)

A. Becquerel (1.896) observ que los minerales de Uranio oscurecan placas

fotogrficas. Despus se demostr que los minerales de Uranio se desintegran

espontneamente proporcionando energa de dos formas:

partculas: ncleos de He (rayos alfa) y electrones (rayos beta), y

radiacin electromagntica (radioactividad): rayos gamma.

Istopos = tomos del mismo elemento que difieren en el nmero de neutrones que

contienen

Algunos istopos son inestables y con el tiempo se desintegran a uno o ms istopos.

Este proceso de desintegracin radioactiva funciona a una velocidad constante y nica

para cada istopo. Por lo que se pens que la desintegracin radioactiva era un medio

para determinar la edad de los materiales terrestres (Figura 2.10).

2.5.1. Frmula radiomtrica bsica

Los mtodos de determinacin de edad segn este procedimiento se basan en la

suposicin general que:

"un ncleo radioactivo que realice una desintegracin, tiene una intensidad de

desaparicin de ncleos originales proporcional al nmero de ncleos presentes".

1 H FRMULA

T = --- ln ----- + 1 RADIOMTRICA

P BSICA

1 FRMULA DE

T 1/2 = 0,693 ------ TIEMPO DE VIDA

MEDIA

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Figura 2.10. Porcentaje de desintegracin de istopos en funcin del tiempo (Tomada de

INTERNET).

2.5.2. Mtodos de datacin radiomtrica

Carbono 14 En la alta atmsfera se forma C

14 a partir del N

14, por choque con un neutrn y la

emisin de un neutrn, que rpidamente se mezcla con el oxgeno de la atmsfera,

formando CO2, y de aqu pasa a las plantas y los animales en los continentes y a

los organismos marinos en los ocanos (Figura 2.11).

Figura 2.11. Formacin y fijacin del Carbono 14 (Tomada de INTERNET).

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El C14

se desintegra con una velocidad tal que se reduce a la mitad, vida media, en

unos 5750 aos. Midiendo la concentracin de C14

en la muestra y comparndola

con la relacin constante de mezcla se aplica la expresin general de la frmula de

edad del material.

Debido a su pequea vida media no se utiliza para edades superiores a los 35.000

aos. Las mayores fuentes de error se deben a contaminacin de la muestra con

C14

ms reciente.

Potasio Argn

De los tres istopos del potasio, 39, 40 y 41 el K40

es radioactivo con una

abundancia del 0,119 % y con desintegracin ramificada donde el 89 % del

elemento pasa a C40

y el 11 % a Ar40

. Como el C40

radiognico no puede ser

diferenciado del comn no puede utilizarse esta rama como mtodo de datacin,

utilizndose la cadena que produce Ar40

.

Figura 2.12. Desintegracin del K

40 a Ar

40 y Ca

40 (Tomada de INTERNET).

La vida media es de 1.251 millones de aos. Sirve para determinar la edad de

rocas gneas y la edad del ltimo calentamiento de rocas metamrficas,

aplicndose en la microclina, micas y en piroxenos y hornblenda. En rocas

sedimentarias se aplica a evaporitas, glauconitas y arcillas datndose en este caso

la edad del rea madre. Los principales errores se deben a difusin y prdida del

Ar40

gaseoso en los minerales.

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Rubidio Estroncio

El Rb87

es un istopo radioactivo (constituye el 27,85 % del Rubidio total) que se

transforma en Sr87

mediante la emisin de partculas.

La dificultad de aplicacin de este mtodo estriba en que desde el punto de vista

geoqumico los minerales de Rb contienen pequeas cantidades de Sr no

radiognico. El perodo de vida media es de 48.800 millones de aos.

Para la utilizacin del mtodo Rb-Sr se siguen varios procedimientos. Se aplica

para determinar las edades de rocas gneas y de las fases de metamorfismo de las

rocas metamrficas (Figura 2.13).

Figura 2.13. Utilizacin del mtodo de Rb-Sr para determinacin de edades radiomtricas: Iscrona de Rb-Sr de glauconitas en las formaciones de una serie metamrfica en Estados

Unidos (Tomada de INTERNET).

Uranio Thorio Plomo

Comprende varios procedimientos relacionados con las cadenas de desintegracin

del U238

, U235

y Th232

que tienen como elementos finales Pb206

, Pb207

y Pb208

y

emitiendo partculas . Dan por lo tanto un total de tres series a cualquiera de las cuales se puede aplicar la expresin general de clculo de la edad radiomtrica. La

vida media de U238

-Pb206

es 4.500 millones de aos, la de U235

-Pb207

es 704 ma y

la de Th232

-Pb208

es 14.000 ma. (Figura 2.14).

Como Pb204

no es radiognico, las concentraciones de Pb206

, Pb207

y Pb208

se

comparan con las de Pb204

.

Si la muestra ha sido un sistema cerrado, todas las determinaciones deben dar la

misma edad, concordantes, pero es frecuente obtener valores diferentes o

discordantes, que se corrigen sobre la curva que representa las relaciones

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Pb207

/U235

y Pb206

/U238

de la misma edad, llamada curva de concordia. Uniendo la

edad discordante con el origen, corta a la curva en la edad corregida indicando al

mismo tiempo si existi prdida o ganancia de Pb radiognico.

Figura 2.14. Cadena de desintegracin del Uranio (Tomada de INTERNET).

Como consecuencia de la existencia de 4 istopos de Pb, 204, 206, 207 y 208 y

solo el 204 no ha sufrido aportes radiognicos importantes, la composicin

isotpica de un mineral de plomo, como la galena, es proporcional a la edad de la

mineralizacin, pero su utilizacin es ms restringida.

Otros mtodos

Se han utilizado otros mtodos basados en los procesos radioactivos, como el de

fisin natural, el de huellas de fisin, de halos pleocroicos, radioactividad total,

pero en general son de utilizacin restringida. Para sedimentos modernos se

utilizan tambin fragmentos de las cadenas del U-Th, como el mtodo Th230

-Th232

lo mismo que el Protactinio231

-Th230

para edades menores de 200.000 aos.

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2.6. DATACIN RADIOMTRICA DE LA ESCALA DEL TIEMPO

GEOLGICO

La escala del tiempo geolgico es un sistema internacional que se estableci por

primera vez hace aproximadamente 200 aos. Con el correr del tiempo se ha mejorado,

pero en lneas generales se mantiene igual, ya que se basaba en grandes trastornos o

alteraciones que se produjeron a lo largo de la historia de la Tierra y de la vida, como

las extinciones masivas. La escala del tiempo geolgico se basa en la comprensin de

dos aspectos del pasado: el tiempo absoluto y el tiempo relativo.

Las divisiones de la columna geolgica estn basadas en una cronologa relativa. Los

primeros gelogos se dieron cuenta de que a menudo aparecan juntos fsiles diferentes

en formaciones reiteradas, y que en estas formaciones se produca algn tipo de

secuencia. Por ejemplo, siempre se encontraban juntos los fsiles A, B y C, en la misma

capa o en la misma roca, y siempre por debajo de los fsiles X, Y i Z. De estas

observaciones se desprendieron dos conclusiones. En primer lugar, en las rocas

estratificadas, las rocas ms antiguas se encuentran en la parte inferior y las ms nuevas

en la parte superior. De este modo, se puede establecer la antigedad relativa, en un

determinado lugar, o de un lugar a otro.

El segundo principio que se estableci, sin lugar a dudas, es la correlacin a travs de

los fsiles. La formacin fsil A-B-C representa una unidad finita del tiempo geolgico,

y cuando estos fsiles aparecen juntos, el gelogo ha encontrado rocas que

corresponden a un determinado momento, aunque una de las muestras proceda de

Alaska y la otra de China. La secuencia y las divisiones de la edad geolgica en eras,

perodos, y unidades ms pequeas llamadas pocas, edades y zonas, se basa en estos

dos principios. En algunas partes de la columna, las pocas no constituyen ms de un

milln de aos, aproximadamente, de modo que las tcnicas permiten una precisin

considerable.

Estas tcnicas no determinan edades precisas, es decir, las fechas absolutas en trminos

de millones de aos. Cmo han hecho los gelogos para determinar, con un cierto

grado de certeza, por ejemplo, que el Trisico abarc desde hace 245 hasta hace 208

millones de aos, ms o menos, con un error de uno a tres por ciento? Estas fechas

absolutas se determinan por datacin radiomtrica. Cuando se forma una roca, algunos

de sus elementos fsicos, como el uranio, el torio o el potasio, suelen encapsularse en su

interior en condiciones inestables. Con el correr del tiempo, estos elementos se

deterioran, emiten radiactividad, y se convierten as en otra forma elemental. Por

ejemplo, el uranio 238 se convierte en plomo 206, el torio 232 se convierte en plomo

208 y el potasio 40 se convierte en argn 40.

Todas estas transiciones tienen un momento intermedio que se puede medir, es decir, el

tiempo que tardan en deteriorarse la mitad de los elementos originales. En los ejemplos

mencionados anteriormente, los momentos intermedios corresponden a 4.510 millones

de aos, 13.900 millones de aos y 1.300 millones de aos, respectivamente. Si se

pueden medir las proporciones de, pongamos por caso, potasio 40 y argn 40 en una

muestra rocosa, entonces se podr calcular su fecha exacta de formacin.

Evidentemente, est tcnica es mucho ms compleja de lo que aqu se describe, pero las

fechas que se calculan utilizando diferentes pares de deterioro a menudo coinciden

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sobre la edad absoluta de una muestra rocosa. El problema fundamental es que slo

determinados tipos de rocas, como las lavas, se pueden datar cronolgicamente.

Un ejemplo terico

Para mostrar cmo la datacin relativa y la datacin absoluta se integran, es til, en

primer lugar, examinar un ejemplo terico. Teniendo en cuenta los antecedentes

expuestos, la informacin utilizada para una escala de tiempo geolgico puede

relacionarse de la siguiente manera.

En la Figura 2.15, se muestra cmo la datacin relativa de los acontecimientos y edades

radiomtricas se combinan para producir una escala calibrada del tiempo geolgico. En

este ejemplo, los datos demuestran que "la edad del fsil B" est en algn tiempo entre

151 y 140 millones de aos, y que "la edad del fsil A" es mayor de 151 millones de

aos. Tenga en cuenta que debido a la posicin de las capas fechadas, no hay margen de

mejora en las limitaciones de los intervalos de tiempo de estos fsiles (por ejemplo,

podra buscar una ceniza volcnica fechada para limitar mejor el tiempo de la primera

aparicin del fsil B). Una seccin estratigrfica vertical continua proporciona el orden

de aparicin de eventos (columna 1 de la figura), los mismos que se resumen en

trminos de una escala de "tiempo relativo" (columna 2 de la figura).

Figura 2.15. Ejemplo de calibracin de una escala de tiempo geolgico relativo (Tomada de

INTERNET).

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Los gelogos pueden referirse a intervalos de tiempo como "antes de la primera

aparicin de la especie A" o "durante la existencia de la especie A" o "despus de la

erupcin volcnica # 1" (por lo menos seis subdivisiones son posibles en el ejemplo de

la Figura 2.15). Para que funcione este tipo de "datacin relativa" hay que saber que la

sucesin de acontecimientos es nica (o al menos que eventos duplicados son

reconocidos como por ejemplo, la "primera capa de cenizas" y "segunda capa de cenizas") y aproximadamente sncrono sobre el rea de inters. Acontecimientos nicos

pueden ser biolgicos (por ejemplo, la primera aparicin de una especie particular de

organismos) o no biolgicos (por ejemplo, la depositacin de ceniza volcnica con una

sola caracterstica qumica y mineralgica en una amplia rea), y tendrn diferentes

grados de extensin lateral. Idealmente, los gelogos buscan eventos que son

inconfundiblemente nicos, en un orden coherente y de alcance mundial con el fin de

construir una escala de tiempo geolgico de importancia mundial.

Algunos de estos eventos existen. Por ejemplo, el lmite entre el Cretcico y Terciario

es reconocido sobre la base de la extincin de un gran nmero de organismos a nivel

mundial (incluidos los amonitas, los dinosaurios, y otros), la primera aparicin de

nuevos tipos de organismos, la presencia de anomalas geoqumicas (en particular,

iridio), y tipos de minerales inusuales relacionados con los procesos de impacto de

meteoritos (esfrulas de impacto y cuarzo deformado). Estos tipos de eventos distintivos

proporcionan confirmacin que la estratigrafa de la Tierra es realmente sucesiva a

escala mundial (Tabla 2.1).

TABLA DEL TIEMPO GEOLGICO

EN ERA SISTEMA SERIE EDAD CRONES PROCESOS GEOLGICOS PROCESOS BIOLGICOS

FANEROZOICO

CENOZOICO

CUATERNARIO

HOLOCENO ACTUAL-

0.01 Fin del ltimo perodo glaciar

PLEISTOCENO 0.01-1.8 0.035 Comienzan los perodos de glaciaciones cuaternarias

Homo sapiens

NEGENO

PLIOCENO 1,8-5,3

2 Gnero Homo

5 Primeros Hominoideos (Australopithecus)

MIOCENO 5,3-23,8 10-13

Formacin total de los casquetes polares

20 Formacin del orgeno alpino Primeros Homnidos (Proconsul)

PALEGENO

OLIGOCENO 23,8-33,7

30 Primates con visin estereoscpica y manos prensiles

35-40 Comienza la glaciacin negena. India choca con Eurasia (Himalayas)

EOCENO 33,7-54,8

50 Ballenas y Elefantes

PALEOCENO 54,8-65

54 Caballos

60 Primeros primates. Radiacin de los mamferos

MESOZOICO

CRETCICO

SUPERIOR 65-99

65 Extincin Fini-Cretcica

75-100 Mayor trasgresin marina registrada. Se genera el 60% de todo el petrleo.

INFERIOR 99-144 100 Sudamrica se separa de frica

130 Primeras Angiospermas registradas

JURSICO

MALM 144-159 150 Antrtica y Australia se separan de frica

Primeros peces telesteos. Primeas aves. Primeros animales con placenta

DOGGER 159-180

LAS 180-206 200 Comienza la dispersin de Pangea: apertura del Atlntico. Formacin del Orgeno Cimrico (Alpes)

APUNTES DE GEOLOGA HISTRICA

E. NAVARRETE

17

TRASICO

SUPERIOR 206-227 205 Primero Pterosaurios

208 Extincin Trisico-Jursica

MEDIO 227-242

225

Primeros ammonites. Primeros dinosaurios. Primeros animales de sangre caliente. Extincin Fini-Trisica.

230 Destruccin del orgeno hercnico (NRS) Cadera de los reptiles adaptada para la carrera veloz

INFERIOR 242-248 Comienza el ciclo alpino

PALEOZOICO

SUPERIOR

PRMICO 248-290

248 Extincin Prmica

250-260

Clima clido, gran aridez, enormes depsitos de sales a nivel mundial, gran oscilacin trmica. Fin de la Glaciacin Permo-carbonfera (Gondwana) Formacin de Pangea

260 OROGENIA HERCNICA

CARBONFERO 290-354

300

Depsito de grandes volmenes de carbn

Gimnospermas (polen y semillas). Los reptiles colonizan los continentes. Primeros reptiles mamiferoides

325 Primera membrana amnitica (independencia del agua)

340 Primeros reptiles

350 Comienza la Glaciacin Permo-Carbonfera (Gondwana)

DEVNICO 354-417

360 Primeros anfibios. Primeros rboles.

367 Extincin Devnica

370 Destruccin del orgeno caledoniano (ORS)

380-400 OROGENIA CALEDONIANA Peces de agua dulce. Primeros vertebrados terrestres (proto-anfibios)

INFERIOR

SILRICO 417-443 417 Atmsfera 100% O2

Primeras plantas terrestres vasculares (con tejidos conductores para transportar nutrientes a las partes areas) = Pteridofitas primitivas. Primeros insectos terrestres

438

Glaciacin Ordovcico-Silrica

Extincin Ordovcico-Silrica

ORDOVCICO 443-490 430-450

Las plantas y los animales comienzan a conquistar las tierras emergidas: con las Briofitas y los Artrpodos terrestres la vida sale de los mares.

CMBRICO 490-543

500 Extincin Cmbrica. Diversificacin de la fauna marina. Primeros vertebrados (peces acorazados)

530 Fauna de Burguess Shale

543 Primeros crustceos y corales Primeros animales con concha

PROTEROZOICO

NEOPROTEROZOICO 543-900

570 Fin de la Glaciacin Eocmbrica.

Perodo ms fro de la Tierra

575 Fin de la OROGENIA PANAFRICANA Y CADOMIENSE

600 Comienza la Fragmentacin y dispersin de Rodinia

650 Formacin de Rodinia

675 Comienza la OROGENIA PANAFRICANA Y CADOMIENSE

Fauna de Ediacara

680 Comienza la Glaciacin Eocmbrica

650-700 Primera extincin masiva

700-800 Glaciacin Infracmbrica I

HONGOS, ANIMALES. Desarrollo explosivo de la biosfera.

MESOPROTEROZOICO 900-1600

1000 Glaciacin Infracmbrica II

PLANTAS

Primeros organismos planctnicos registrados

1000-1200

OROGENIA GRENVILLE

APUNTES DE GEOLOGA HISTRICA

E. NAVARRETE

18

1300-1400

Mayor acontecimiento magmtico anorognico.

Reproduccin sexual.

1500 Desarrollo de grandes plataformas continentales.

1650-1850

OROGENIA HUDSONIANA - Escudo Canadiense. OROGENIA KARLIDA - Escudo Bltico.

PALEOPROTEROZOICO 1600-2500

1800

Crter de impacto ms antiguo que se conserva: primeras superficies continentales preservadas de la erosin. Fin del depsito de hierro bandeado. Atmsfera 15% O2, la atmsfera se vuelve oxidante y aparece una tenue capa de ozono (O3).

En los mares proliferan los acritarcos (eucariotas unicelulares).

2000

Comienza a acumularse O2 en la atmsfera. Primeros bordes destructivos actualistas. OROGENIA TRANSAMAZNICA - Continente de Gondwana.

2100

EUCARIOTAS (PROTOCTISTAS): Grypania, primer eucariota fotosinttico. Fsiles de Gunflint (Australia): Cianofceas capaces de metabolizar O2.

2300 Primera glaciacin confirmada (Gondwana)

ARCAICO

SUPERIOR 2500-3000

2500

Fin de una gran actividad tectono-magmtica. Litosfera rgida generalizada. OROGENIA KENSICA

2600 Clima continental rido. Primeras capas rojas: primera atmsfera oxidante?

2700 Rifts continentales, Se inicia la formacin de plataformas continentales y grandes cratones.

2800

Tectnica de placas. Crecimiento de la corteza continental. Primeras ofiolitas. Comienza el depsito de hierro bandeado y otros sumideros de oxgeno (O2). Atmsfera < 1% O2.

Fsiles de Fortescue (Australia occidental): estromatolitos abundantes (tipo cianobacterias) fotoauttrofos, emisin de O2 a la atmsfera.

MEDIO 3000-3400

3200-3300

Litosfera continental "actualista" (150-200 km de espesor)

INFERIOR 3400-3800

3450 Fsiles de Warrawona (NE de Australia): Estromatolitos, se produce la colonizacin biolgica de la zona ftica.

3485 Microfsiles de Marble Bar (Australia): Cianobacterias y bacterias anaerobias.

3600

Microfsiles de Bitter Springs Chert (Australia): son los ms antiguos que se conocen, pertenecen seguramente a Cianobacterias. Primeros microfsiles anaerobios. PROCARIOTAS

ORIGEN DE LA VIDA

3760-3800

Primera evidencia de hidrosfera. Tectnica de microplacas. Roca sedimentaria ms antigua conocida.

HDICO

3900 Fin del Gran Bombardeo Meteortico

4100-4200

Minerales ms antiguos? (circones detrticos). Atmsfera anxica

4500 Formacin de la Tierra

Tabla 2.1. Tabla del Tiempo Geolgico que muestra en forma detallada los nombres de las divisiones del tiempo con una escala cuantitativa y con un resumen de los procesos geolgicos

y biolgicos acontecidos en el tiempo.