LOS FÓSILES Y EL REGISTRO ESTRATIGRÁFICO: CONCEPTOS Y APLICACIONES

César Chacaltana B.

“Nada tiene sentido en la biología si no se estudia

bajo la perspectiva de la evolución”

T. Dobzhansky (1973)

Biólogo evolutivo y Genetista

…pero además….

La historia de la vida en nuestro planeta parece tan solo una colección de

evidencia fósil y pruebas circunstanciales, hasta que se incluye el estudio

de los efectos geológicos y astronómicos que la han determinado

“Las cenizas” de esa

explosión, son los

elementos de la tabla

periódica, los mismos

ingredientes con los

cuales está compuesta la

vida

Todas las historias tienen un comienzo......

El origen de la vida es un eslabón entre los períodos

de evolución química y de evolución biológica

La célula es el nivel de

organización en el cual

puede decirse de manera

irrefutable, que la vida

aparece como una nueva

propiedad incipiente

José Balta

Giovanni Antonio Raimondi Dell’Acqua (1824-1890)

Cruziana carranzae

Balta, 1897

Luis Carranza

(1843-1898)

Modesto Basadre (1816-1905)

1897

1898

Catedrático de la UNMSM

Carlos Lissón Beingolea (Lima, 1868-1947)

1897 - dictaba clases de Paleontología en la Escuela Nacional de Ingeniería (UNI)

1908 - Catedrático de Geología y Paleontología en la UNMSM

Fundador y primer presidente de la Sociedad Geológica del Perú

Su nacimiento (17 de septiembre) marca el Día nacional de la Geología

Ediciones 1913, 1917, 1924 y 1942

Monografías sobre ammonites (1908) y trigonias (1930) del Mesozoico

1. Los fósiles y el registro estratigráfico

2. Conceptos y definiciones

3. Principios básicos

4. La Paleontología y la Estratigrafía: “el ser y el estar”

5. La Bioestratigrafía: “la caracterización y el método para transformar”

6. Conclusiones

ÍNDICE

1. Los fósiles y el registro estratigráfico

2. Conceptos y definiciones

3. Principios básicos

4. La Paleontología y la Estratigrafía: “el ser y el estar”

5. La Bioestratigrafía: “la caracterización y el método”

6. Conclusiones

ÍNDICE

Código: SGM 809 Localidad: LA CAPILLA, AYACUCHO Edad: JURASICO-CRETACEO Unidad Litoestratigráfica: Colectado por: CASTILLO, Jorge

Podozamites sp.

Código: SAR 0856B Edad: NEOCOMIANO INFERIOR

Proyecto : GR-7 Unidad Litoestratigráfica:

Colectado por: CHACALTANA, César

Weichselia peruviana ZEILLER

Nombre común

Antigüedad

Nombre científico Lugar del hallazgo-Año Publicación

Pinguino 33-40 MA Inkayacu

paracasensis

Reserva Nacional de Paracas-2007

Science

Cachalote 12-13 MA Livyatan melvillei Desierto de Ocucaje-2008 Nature

Nombre común

Antigüedad

Nombre científico Lugar del hallazgo-Año Publicación

Pinguino 33-40 MA Inkayacu

paracasensis

Reserva Nacional de Paracas-2007

Science

Cachalote 12-13 MA Livyatan melvillei Desierto de Ocucaje-2008 Nature

75 um

Juninscolex

ingemmetensis

0,12 mm

1 2

La búsqueda de conocimiento que tiene por finalidad descubrir e

interpretar el origen de la vida y su evolución, para dar soluciones en un

determinado ámbito de la realidad, como puede ser la complejidad de

los metazoos, hipótesis filogenéticas, correlación con el medio y la

biodiversidad histórica.

¿Cuál es la finalidad?

Estratigráfica (biozonas y cronoespecies)

Sirven de control para la identificación de las unidades estratigráficas, útiles para la exploración de los recursos minerales y la identificación de riesgos geológicos. Asimismo, para la datación de los materiales sedimentarios y eventos geológicos.

Paleobiológica (enlaces filéticos y evolutivos)

Para reconstruir ambientes antiguos (paleoecología y paleoclimatología). Asimismo, para definir posiciones geográficas antiguas en las cuencas sedimentarias.

Recursos naturales (industriales y energéticos)

Constituyen yacimientos como la caliza, diatomita, fosforita, carbones, hidrocarburos, etc.

Recursos geológicos renovables (los no renovables se agotan)

Fortalece los sectores ligados a Educación, Cultura y Turismo

Fenómeno de la marea roja

causado por una alta reproducción de dinoflagelados

Indicadores de contaminación

ambiental

1. Los fósiles y el registro estratigráfico

2. Conceptos y definiciones

3. Principios básicos

4. La Paleontología y la Estratigrafía: “el ser y el estar”

5. La Bioestratigrafía: “la caracterización y el método”

6. Conclusiones

ÍNDICE

¿Qué es Paleontología?

Ciencia que estudia al fósil en los estratos rocosos, en todos sus

aspectos, modalidades y manifestaciones.

Se divide en:

Paleontogénesis y Paleontografía

Efecto orgánico de existencia, petrificado, producto de un proceso sedimentario y testimonio de vida del pasado geológico. Son guías, característicos e índices del medio que los alberga. Reflejan cambios a lo largo del tiempo geológico, lo que permite organizar secuencias constituyéndose en elementos de datación útiles para los mapas geológicos.

¿Qué es Fósil?

Macrofósiles Microfósiles y Nanofósiles

Dimensiones

PALEOZOOLOGÍA

DE

VERTEBRADOS

MICROFÓSILES

PALEOBOTANICA PALEOZOOLOGÍA

DE

INVERTEBRADOS

Ictiolitos,

Micromamiferos,

Conodontes

División

1. Los fósiles y el registro estratigráfico

2. Conceptos y definiciones

3. Principios básicos

4. La Paleontología y la Estratigrafía: “el ser y el estar”

5. La Bioestratigrafía: “la caracterización y el método”

6. Conclusiones

ÍNDICE

Tras saber dónde está el techo de los estratos, se aplica este principio,

que los ordena en el tiempo (el estrato más antiguo es el inferior, y el

más moderno, el superior).

1. PRINCIPIO DE LA SUPRAPOSICIÓN

(Steno, 1669)

Principios

Análisis de afloramientos: Control de la polaridad de la secuencia.

Los estratos son en el momento de su depósito, horizontales y

paralelos a la superficie de depósito.

2. PRINCIPIO DE LA HORIZONTALIDAD ORIGINAL

3. PRINCIPIO DE LA CONTINUIDAD LATERAL DE LOS ESTRATOS

Los estratos quedan limitados por dos planos que muestran continuidad

lateral, que se continúan hacia los extremos del estrato.

Todo acontecimiento registrado es posterior a las estructuras a las que afecta.

Nos indica que en esta secuencia, primero, se depositaron los estratos; después,

se produjo el plegamiento, que los inclinó una vez formados, y, a continuación, se

erosionó el conjunto plegado, que modeló la llanura y el talud. El último

acontecimiento es la falla, ya que afecta a los estratos plegados y erosionados.

4. PRINCIPIO DE LA SUCESIÓN DE LOS ACONTECIMIENTOS GEOLÓGICOS

O DE CORTE OBLÍCUO (Hutton, 1788)

5. PRINCIPIO DE LAS RELACIONES DE INCLUSIÓN

Cualquier fragmento de roca incluído en otra es anterior a ella

6. PRINCIPIO DE LA SUCESIÓN FAUNÍSTICA

(Smith, 1800)

La especies que evolucionan no regresan a su anterior estado y

distinguen el intervalo de tiempo en que viven

5. PRINCIPIO DEL ACTUALISMO

En la zona de contacto entre

el estrato color crema y el

naranja aparecen marcas

petrificadas idénticas a las

actuales rizaduras que las

mareas forman en las playas.

Estas marcas indican

claramente que esa superficie

es el techo del estrato color

crema (que fue la superficie

de una playa sujeta a mareas.

6. PRINCIPIO DE ANATOMIA COMPARADA

Entre organismos actuales y fósiles. Es decir, las diferencias que existen entre la fauna fósil y los animales actuales son más acusadas cuanto más alejadas están en el tiempo.

7. PRINCIPIO DE LA CORRELACIÓN ORGÁNICA

Relación entre órganos, piezas y estructuras de un ser vivo, de forma que se pueda saber cuál es y deducir las demás. Sin embargo, los animales de organización más compleja y formas más variadas son relativamente más recientes.

8. PRINCIPIO DE LA CRONOLOGÍA RELATIVA

El orden de superposición de los estratos corresponde al orden cronológico en que se depositaron. En cuanto al espacio, la distribución geográfica de los grupos biológicos sufre cambios a lo largo del tiempo.

1. Los fósiles y el registro estratigráfico

2. Conceptos y definiciones

3. Principios básicos

4. La Paleontología y la Estratigrafía: “el ser y el estar”

5. La Bioestratigrafía: “la caracterización y el método”

6. Conclusiones

ÍNDICE

Reconocimiento de episodios de extinción ligados a alteraciones físico-químicas globales

EXTINCIÓN

Fenómeno de la marea roja causado por una alta reproducción de dinoflagelados

APLICACIÓN PALEOBIOLÓGICA (Enlaces filéticos y evolución)

Indicadores de contaminación ambiental

Relaciones entre los organismos y su entorno

Diatomita Carbón

Caliza Fosfato

APLICACIÓN COMO RECURSOS NATURALES (Industriales y Energéticos)

Recursos geológicos renovables

Viajando al pasado

EDUCACIÓN Y TURISMO DE CALIDAD

Fernández López, 1998

Registro

Geológico

Registro

Fósil

Registro

Estratigráfico

Paleontología

aplicada Estratigrafía

Conocimiento paleontológico

de interés estratigráfico

Conocimiento estratigráfico

de interés paleontológico

Fernández López, 1998

Paleontología

aplicada Estratigrafía

Conocimiento paleontológico

de interés estratigráfico

Conocimiento estratigráfico

de interés paleontológico

Cambios paleoambientales

Registro geológico

Datos paleoambientales

Evidencia estratigráfica

obtenida del

registro estratigráfico

Evidencia paleontológica

obtenida del

registro fósil

Registro estratigráfico Registro fósil

Fernández López, 1998

1. Los fósiles y el registro estratigráfico

2. Conceptos y definiciones

3. Principios básicos

4. La Paleontología y la Estratigrafía: “el ser y el estar”

5. La Bioestratigrafía: “la caracterización y el método”

6. Conclusiones

ÍNDICE

S.XVII. Steno y Hooke. Formación de estratos.

Aparece: Ley de superposición

Ley de horizontalidad inicial

Ley de continuidad inicial

S.XVIII. Lehman (1756) hace una de las primeras grandes divisiones:

Primitivas.- sin fósiles

Secundarias.- con fósiles

Aluviales

Arduino (1760) reemplaza Aluvial:

Primitivo

Secundario

Terciario

Fuschell (1700), divide:

Primitivo

Secundario

Terciario.- sugiere intermediarios como Formaciones (aparece el término)

Werner, S. XVIII y XIX

Serie Primitiva

Serie de transición

Serie Secundaria

Serie Aluvial

Serie volcánica

Distinción de unidades

Hutton, Playfair, Lyell

Smith subdivide unidades y las relaciona con los fósiles. Da la edad relativa de una formación a

partir de su contenido paleontológico, dándole el nombre de fósil característico. Cuvier y Lamarck

amplían el concepto.

Lyell, denomina: Periodo Primario

Periodo Secundario

Periodo Terciario

Grabau (1913), denomina Eras: Era Primaria

Era Secundaria

Morlot (1854) propone Cuartario.

Surge la clasificación dual con Shenk y Muller (1941), con distinción de unidades en base a su

contenido petrológico y distinción de unidades en base a su significado de tiempo.

Proponen las categorías:

Litológica o Litoestratigráfica

Paleontología Histórica o Bioestratigrafía. Hacen estudios geocronológicos

en base a fósiles.

Ecosistema arrecifal

Esquema biozonal, relación con las rocas y rangos de tiempo

Evolución de paradigmas

Extensión estratigráfica

del registro de graptolitos

ordovícicos en el Perú

Graptolitos pre-Darriwilianos (en

estudio)

Principio básico

Formación

A Formación B

Formación C

Línea de tiempo 2

Línea de tiempo 1

Continental

Litoral Marino

Eje

del

tie

mp

o

Eje de depósito

Unos sacan 3 pisos del mismo nivel.

En el mismo estrato se encuentran fósiles de diferente edad.

Hay que interpretar porqué está así.

2 unidades

Puede ser la misma cosa en posición estratigráfica pero de diferente contenido litológico.

Aplicación

Es mejor usar secuencia de unidad y secuencia de límite. Hasta un solo estrato es secuencia (de acontecimientos). El límite lo da la superficie en el límite del estrato.

¿Cómo va a ser un estratotipo todo lo que se halla entre dos límites?

Puede haber una cosa, 2 cosas o hasta media cosa

Correlación Equivalencia Igual posición estratigráfica Correspondencia

Analogía Semejanza Diferente posición estratigráfica Coherencia

Comparación estratigráfica

Carácter, posición , proporcionalidad o disposición mutua de las partes con el todo

Parecido o similitud pero independiente, uno o más caracteres comunes, conexión o enlace sin que haya identidad geológica.

(Mendívil, S., 1984).

Generalidades.

Se basa única y exclusivamente en el contenido fósil y se extienden hasta donde indique la biocaracterística. Los elementos objetivos que la constituyen y el tipo de biozona que se establece debe reflejarse en el significado cronológico, ambiental u otro que transmita la interpretación. Por tanto existen tantas categorias de unidades bioestratigráficas en cuanto se puedan distinguir situaciones en los afloramientos con contenido paleontológico.

Bioestratigrafía

• Se basan exclusivamente en elementos paleontológicos, animales y vegetales. De manera directa o indirecta.

• Ver, analizar, deducir, inducir e interpretar el sentido de las biocaracterísticas.

• Los fósiles son la base de la clasificación, bien por lo que ellos signifiquen o por su conjunto o agrupación.

• Importancia de la presencia y/o ausencia.

• Importancia de la asociación de unos con otros y de tipos iguales.

• Importancia de la abundancia, morfología etc.

• Toda unidad está presente hasta donde indique la biocaracterística, dependiendo de lo que se escoja.

• No existe ninguna relación con los otros criterios.

Comentarios

Conjunto de acciones a realizar para llegar al objetivo estratigráfico. Su desciframiento en todos sus componentes geológicos.

Análisis de afloramientos: Controles paleontológicos.

Observaciones especiales:

- Petrología

- Geometria del biosomo:

Dimensiones.

Variaciones lateral y vertical.

- Relaciones

Para confirmar hechos cuando no discernimos del biosomo en si.

- Selección del lugar

- Descripción

- Muestreo de biocaracterísticas. Recolectados tomar datos de Presencia, abundancia, forma de conservación, tamaño, forma de crecimiento, condiciones externas, disposición espacial, orientación.

Procedimientos

- Distinguir si son Rodados Nativos Introducidos Escapados Orientados

- Clave

Antes de iniciar, asegurar los factores como:

- Objetivos - Grupos de fósiles a buscar - Donde buscar - Equipo - Tiempo - Función de cada individuo.

Búsqueda bibliográfica Mapas

- Instrumental utilizado durante la prospección

- Empleo del punzón.

Comunicación con Comunidades para los inicios de exploración y búsqueda

Reportar la información verbal de geólogos y/o comuneros

Exploración geológica

Medidas de una sección estratigráfica

Reconocimento y recolección

de información paleontológica

Rescate y transporte a un lugar adecuado para su estudio

Transporte, preparación y estudio para el conocimiento y su puesta en valor.

Dos unidades.

Si es transición se divide arbitrariamente

Si hay fósiles se complica el asunto porque se somete el límite petrográfico a la edad que indica el fósil

Es lo que distinguimos como contenido paleontológico. Al tiempo que representa se llama BIOCRÓN

NATURALEZA. Es todo aquello que uno toma como base para la clasificación.

ALCANCE. Está dado por su propia génesis. Se tiene de alcance regional, mundial, areal, etc.

DIMENSIONES. Una unidad de alcance mundial puede tener dimensiones pequeñas. Caen dentro de la arnitrariedad con que se toma aún con los elementos que uno elige.

RANGO. Se suele decir en las unidades principales que se diferencian. Se tienen:

Superzona

Zona Subzona Zónula ----------------------------------- Zona de máximos y picos (donde existan elementos que resalten y es informal)

IMPORTANCIA. Uno debe elegir lo que más convenga de acuerdo al propósito.

¿Qué es una Biozona?

• Zonas de extensión

– Zona de extensión de taxón

– Zona de extensiones coincidentes

• Zona de intervalo

• Zona de linaje

• Zona de conjunto

• Zona de abundancia

Clases de Unidades Bioestratigráficas

Naturaleza: Extensión horizontal o vertical de ejemplares presentes de un taxón Alcance: local, siempre y cuando se determine la extensión total del taxón determinado Límites: Superficies dadas por biohorizontes. Hasta donde lo determinen los especímenes. Denominación: Zona de extensión de Oxytropidoceras carbonarium Importancia: Son indicadores de ambiente. Hasta donde se propaga.

Zona de extensión: de taxón Llamada también teilzona, zona de extensión local, topozona.

Naturaleza: Son toda la cantidad de elementos que coinciden en un solo lugar. Alcance: los que coinciden entre si Límites Denominación: Zona de extensión coincidente de Globigerina selli-Pseudoschwagerina barbadoensis Importancia: es máxima en la determinación del tiempo, la cronocorrelación.

Zona de extensión: de extensiones coincidentes Llamada también zona de extensiones concurrentes

Naturaleza: Por cualquier tipo de fósil, condición o situación Alcance: Mientras se constate la existencia de biohorizointes. Límites Denominación: Zona de intervalo de A/B Importancia: para fines de correlación para diferentes características..

Zona de intervalo Llamada también zona de biointervalo o de interbiohorizonte

Naturaleza: De lo que se ha escogido Alcance: Según las circunstancias Límites Denominación: Zona de linaje de Globigerina paquiderma Importancia: Guia para la cronocorrelación

Zona de linaje

Naturaleza: Estratos particularizados por una asociación natural característica de formas. Alcance: Hasta donde se encuentren los elementos Límites Denominación: Zona de conjunto de Exus albus Importancia: Guia para la cronocorrelación

Zona de conjunto Llamada también zona de agrupamiento

Zona de abundancia

1. Los fósiles y el registro estratigráfico

2. Conceptos y definiciones

3. Principios básicos

4. La Paleontología y la Estratigrafía: “el ser y el estar”

5. La Bioestratigrafía: “la caracterización y el método”

6. Conclusiones

ÍNDICE

«Todo estudio bioestratigráfico es paleontológico pero no todo estudio paleontológico es bioestratigráfico»

«La Paleontología como disciplina científica estudia los fósiles relacionados a los estratos por lo que se constituye en parte

integrante de las Ciencias Geológicas»

«La Bioestratigrafía como categoría de clasificación estratigráfica se sustenta en los registros paleontológicos (biocaracterísticas) y

los organiza para su aplicación geológica (biozonas estratigráficas)»

¡¡MUCHAS GRACIAS!!

“La ciencia, suprema razón de la humanidad, es el Sol creado por el

hombre con su carne y su sangre, creado y encendido ante él”

Máximo Gorki