geologia - semana 0002
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PARTE 2 de geologiaTRANSCRIPT
ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL
GEOLOGÍA COMO CIENCIA DE LA TIERRA
SEMANA 02
ING. TORRES GONZALES YOVANA
UAPUNIVERSIDAD ALAS PERUANAS
1. FORMACIÓN DEL UNIVERSO: la teoría del Bing bang es la mas aceptada por la mayoría de astrónomos por que los indicios permiten inferir que esta teoría es correcta.
¿QUÉ DICE LA TEORÍA DEL BIG BANG? Se suele describir al Big Bang como el instante en el que una bola concentrada de energía estalló convirtiéndose en materia y expandiéndose a enorme velocidad.
Se postula que esto sucedió hace unos 15.000 millones de años, y que en ese momento la temperatura alcanzó valores gigantescos: 1028 grados de temperatura y tal vez 10.000 millones de grados (1010 grados) tan sólo unos minutos más tarde.
Hay que saber que en el borde de una temperatura de 1032 grados, todo tipo de fórmulas y definiciones de la física actual deja de tener sentido. Por lo cual, nada se puede afirmar con certeza matemática acerca de ese momento cero del universo. El volumen del cosmos era mínimo y la densidad tendía al infinito.
Si se acepta que a partir de esta situación, el universo empezó a expandirse y a enfriarse, podemos hablar de que en ese instante se produjo el comienzo del universo actual.
Mencionaré cuatro indicios científicos por los que la comunidad científica acepta como válida la teoría del Big Bang.
Un primer argumento para pensar que la teoría del Big Bang es correcta se basa en el hecho comprobado de que las galaxias se están alejando unas de otras.
Actualmente, todo parece indicar que el universo, incluido el espacio entre galaxias, se está expandiendo a una velocidad creciente, a decenas de miles de kilómetros por segundo.
Esta afirmación se basa en que se ha verificado repetidas veces que la luz de las galaxias se desplaza hacia el extremo rojo del espectro, lo que indica que las longitudes de ondas de la luz detectada son más largas; este corrimiento hacia el rojo, que se denomina “efecto doppler”, indica que las galaxias se alejan de nosotros y que lo hacen a velocidades cada vez más grandes.
El alejamiento de las galaxias fue descubierto por primera vez en el año 1929 por Edwin Hubble. Nunca se ha visto ningún desplazamiento hacia el azul en las galaxias más distantes.
Este descubrimiento, la expansión del universo, produjo la revolución intelectual más importante del siglo XX, e implica que, a medida que se produce la fuga de las galaxias, el universo queda más vacío y, por lo tanto, se enfría.
La temperatura actual del cosmos es de unos tres grados absolutos (3ºK), es decir, 270 grados Celsius bajo cero. El enfriamiento avanza desde que comenzó la expansión del universo.
Un segundo argumento en apoyo de la teoría del Big Bang es la cantidad de hidrógeno y de helio presente en el cosmos.
La teoría del Big Bang afirma que en el comienzo de todo, debido al enorme calor, con temperaturas de 1032 grados, los núcleos de hidrógeno chocaban entre sí a velocidades tan grandes que empezaron a fusionarse de dos en dos y a formar núcleos de helio.
En base a este postulado, la teoría predice que en el Universo la proporción de hidrógeno comparada con la de helio, debe ser de 3 a 1.
Los resultados observacionales confirman que efectivamente en el Universo hay un 25% de helio frente al 75% de hidrógeno.
Un tercer argumento en apoyo de la teoría del Big Bang es algo más complicado y largo de explicar; se refiere a la radiación fósil (de fotones) o radiación de fondo en el Universo. Este descubrimiento ha sido la confirmación científica más espectacular de la teoría del Big Bang. Vamos a ello.
Todos los cuerpos calientes irradian. Mientras más calientes están, más irradian. El cuerpo humano, por ejemplo, emite rayos infrarrojos que nuestro ojo no puede detectar, pero que con un visor nocturno es posible hacerlo. Las serpientes no necesitan visor nocturno artificial pues en la frente tienen un tercer ojo que detecta el infrarrojo.
Los cuerpos muy calientes emiten una radiación de onda más corta, por lo que se ven de color azul y violeta. A medida que se van enfriando, la onda de radiación se va haciendo más larga y el color percibido va cambiando del azul al verde, amarillo, naranja, rojo, hasta llegar al infrarrojo. Esta luz emitida por un cuerpo caliente se denomina “luz térmica”.
Visión nocturna con visor de infrarrojos
El físico y astrónomo ucraniando George Gamow (1904-1968) hizo el siguiente razonamiento: si el universo actual presenta una imagen de enfriamiento debido a la expansión, significa que en un principio era muy caliente y, por lo tanto, emitía radiación. Gamow se preguntaba ¿qué sucedió con esa radiación resplandeciente que existía al comienzo del universo? ¿dónde han ido los fotones que se generaban? Supuso que la expansión del espacio había alargado la longitud de onda de los fotones primordiales. Sus cálculos le llevaron a deducir que la temperatura de la radiación original se había reducido ya a unos 8º K (8º por encima del cero absoluto).
En 1948, poco después de finalizar la segunda guerra mundial, predijo que tenía que existir una huella de esta primitiva radiación y que ésta sería de una longitud de onda milimétrica, es decir debían de ser microondas. Nadie tomó en serio esta predicción y se pensó que sería una extravagancia intentar captar el eco del Big Bang.
Nuestro ojo es sensible a fotones de algo menos de una milésima de milímetro. Por lo cual, si la huella de la radiación primitiva tiene una longitud de onda algo mayor que un milímetro, es invisible a nuestros ojos. En esos años no había instrumentos para detectar ondas de esa longitud. George Gamow en 1934
Arno Penzias, físico nacido en Munich en 1933, trabajaba con Robert Wilson en los Laboratorios Bell en 1964, experimentando con una antena de 6 metros, supersensible, destinada a detectar ondas de radio reflejadas por sondas.
Para medir estas ondas de radio era necesario suprimir cualquier tipo de interferencias que pudieran producirse en el entorno de la antena.
Consiguieron eliminar los efectos de radares y de emisoras de radio. Incluso suprimieron las interferencias producidas por la propia antena, enfriándola con helio líquido a -269º C (4º Kelvin), muy próximo al cero absoluto.
Después de todas esas precauciones, seguían detectando una fuente de ruido que no podían explicar. Inicialmente pensaron que eran pájaros que se habían instalado en la antena o que era otro tipo de suciedad de la misma. A pesar de limpiarla cuidadosamente y de afinar la recepción, el ruido persistía. Era un ruido que persistía día y noche y que procedía de todos lados, cualquiera que fuera el lugar del cielo hacia donde orientaran la antena.
Ambos sacaron la conclusión de que el ruido venía desde más allá de nuestra propia galaxia. Cuando algunos amigos y colegas les comentaron que existía la posibilidad de que fueran las radiaciones predichas por George Gamow procedentes de la explosión que originó el Universo, Penzias y Wilson se dieron cuenta que habían hecho un descubrimiento de enorme importancia
La antena de Penzias y Wilson
La detección de estos fotones milimétricos requiere instrumentales muy sensibles a estas longitudes de ondas (similares a las de los radares y hornos microondas). Son señales antiguas, de muy débil intensidad y que es necesario separarlas de la maraña de ondas parásitas. El calor de la atmósfera terrestre crea un fuerte ruido parásito que dificulta la detección de la radiación fósil de microondas.
Por tal motivo la NASA decidió fabricar el COBE (Cosmic Background Explorer) construido especialmente para llevar a cabo, fuera de la atmósfera terrestre, los estudios de precisión que pudieran confirmar los postulados de la teoría del Big Bang.
El COBE fue lanzado al espacio el 18 de noviembre de 1989 en una órbita circular alrededor de la Tierra, a 900 km de altitud y con el eje de rotación inclinado en 99º. La altitud fue calculada para evitar tanto la radiación de la Tierra como la influencia de las partículas existentes en los cinturones de radiación que tiene la Tierra a su alrededor.
La órbita a 900 km, combinada con la inclinación del eje de rotación, hizo posible mantener la Tierra y el Sol continuamente por debajo del plano de la coraza del COBE, permitiendo así un completo barrido del cielo cada seis meses.
Los resultados obtenidos por el COBE, mostraron una coincidencia perfecta entre lo predicho por la teoría del Big Bang y lo observado en el fondo de microondas.
Fondo de microondas detectadas por el COBE
El cuarto argumento en apoyo de la teoría del Big Bang es que los objetos más antiguos del universo tienen una antigüedad de entre 10.000 y 15.000 millones de años. No hay evidencia de objetos más viejos que el Big Bang. Las estrellas más viejas de la Vía Láctea se remontan a unos 10.000 millones de años.
A la pregunta de si había algo antes del Big Bang, la respuesta es que no tenemos ningún indicio que nos permita retroceder más tiempo en el pasado. Todos los datos de la astrofísica se detienen en la misma frontera. Las leyes que los científicos han descubierto, no funcionan en esos límites y nos hallamos sin respuestas. La teoría cuántica no es capaz de explicar el comportamiento de partículas sometidas a un campo de gravedad tan intenso y de temperaturas tan elevadas. Por otra parte, la teoría de la relatividad establece que con un campo de gravedad tan fuerte, todo estaría confinado en un espacio muy restringido del cual nada podría escapar, ni siquiera la luz.
Según el modelo del Big Bang, el universo primigenio era un plasma compuesto principalmente por electrones, quarks y neutrinos totalmente disociados unos de otros. Los electrones no se podían unir a los protones y otros núcleos atómicos para formar átomos porque la energía media de dicho plasma era muy alta, por lo que los electrones interactuaban constantemente con los fotones mediante el proceso conocido como dispersión Compton.
A medida que el cosmos se fue enfriando, las partículas elementales se fueron aglutinando y formando núcleos, átomos, moléculas, nebulosas, estrellas, galaxias y planetas.
No todo queda explicado con la Teoría del Big Bang. Las matemáticas que fundamentan esta teoría, son inadecuadas e impotentes para explicar lo que sucedió en las fronteras del tiempo y del espacio. ¿Qué había antes del tiempo cero? ¿Qué era el espacio antes del Big Bang? ¿Cuánto tiempo pasó antes del Big Bang? Científicamente es imposible definir un tiempo cero, momento en el cual la temperatura alcanzaría un valor infinito y el espacio tendría un volumen cero. Sencillamente, ese es el límite de nuestros conocimientos.
Si la teoría del Big Bang es correcta, actualmente toda la materia estelar debería estar repartida en la superficie de una inmensa esfera que se va haciendo más extensa cada segundo. En el interior de esta esfera universal, no quedaría más que las radiaciones producidas por las estrellas.
En el año 2007, el prestigioso científico Stephen Hawking decía que, según los cálculos, si 1 segundo después del Big Bang la velocidad de expansión hubiera sido menor de una parte en 100.000 billones, el Universo habría vuelto a colapsar sobre sí mismo antes de ahora, debido a la atracción de la fuerza de gravedad.
Pero que si la velocidad de expansión 1 segundo después del Big Bang hubiera sido mayor en una parte en 100.000 billones, el universo, superando la fuerza de gravedad, se habría expandido tanto que ahora estaría prácticamente vacío.La situación actual es una "casualidad".
2. FORMACIÓN DEL SISTEMA SOLAR:
La teoría nebular fue propuesta en 1644 por Descartes, y perfeccionada de manera independiente tanto por Pierre-Simon Laplace, como por Immanuel Kant. Esta teoría propone que el Sistema Solar se formó a partir de una enorme nebulosa protosolar en rotación, la cual evolucionó de tal forma que la mayoría de la masa se condensó en el centro dando lugar a la formación del Sol, y a partir de los pequeños grumos que quedaron alrededor y que fueron colisionando y agrupándose progresivamente, se formaron los planetas.
Cuando Isaac Newton pensaba en el Sistema Solar y en como todos los planetas giraban prácticamente en el mismo plano y dirección de la elíptica, se sentía bastante confundido. Para él, el estado natural de las órbitas debería haber sido más desordenado, como el de los cometas que atravesaban el sistema solar con todo tipo de direcciones y sentidos. Newton terminó atribuyendo este orden tan perfecto, con el que los planetas se alineaban y giraban, a una colocación divina. Pero que los planetas terminaran orbitando todos en el mismo plano, dirección y sentido se debía al achatamiento provocado por la rotación de la nube al contraerse por la fuerza de gravedad.
Actualmente se han observado multitud de estrellas acompañadas de estos discos protoplanetarios, lo que ayuda a confirmar de una manera bastante directa esta teoría. Un tipo de estrellas que suelen observarse acompañadas de estos discos, son las llamadas estrellas T Tauri. Jóvenes estrellas aproximadamente dos veces menos masivas que nuestro Sol, que aún no han entrado en lo que se denomina secuencia principal. Otro tipo de jóvenes estrellas, con masas entre 2 y 8 veces la del Sol, que también, aunque de más difícil detección, suelen estar rodeadas de este tipo de discos, son las estrellas Herbig Ae/Be. Y no son las únicas. Otros distintos tipos como la estrella Beta Pictoris, situada en la constelación de Pictor a tan solo 60 años luz de distancia de nosotros, también posee un disco protoplanetario
Es difícil precisar el origen del Sistema Solar. Los científicos creen que puede situarse hace unos 4.650 millones de años. Según la teoría de Laplace, una inmensa nube de gas y polvo se contrajo a causa de la fuerza de la gravedad y comenzó a girar a gran velocidad, probablemente, debido a la explosión de una supernova cercana.
¿CÓMO SE FORMÓ EL SOL?La mayor parte de la materia se acumuló en el centro. La presión era tan elevada que los átomos comenzaron a partirse, liberando energia y formando una estrella. Al mismo tiempo se iban definiendo algunos remolinos que, al crecer, aumentaban su gravedad y recogían más materiales en cada vuelta.
ORIGEN DE LOS PLANETASCualquier teoría que pretenda explicar la formación del Sistema Solar deberá tener en cuenta que el Sol gira lentamente y sólo tiene 1 por ciento del momento angular, pero tiene el 99,9% de su masa, mientras que los planetas tienen el 99% del momento angular y sólo un 0,1% de la masa.
Esto explica que los elementos mas pesados se ubican en el centro y los mas livianos en la periferia, lo que permitió la formación de planetas rosos o interiores en el centro (Mercurio, Venus, Tierra y Marte) y gaseosos o exteriores hacia fuera (Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno).
Hay cinco teorías consideradas razonables:
La teoría de Acreción asume que el Sol pasó a través de una densa nube interestelar, y emergió rodeado de un envoltorio de polvo y gas.
La teoría de los Proto-planetas dice que inicialmente hubo una densa nube interestelar que formó un cúmulo. Las estrellas resultantes, por ser grandes, tenían bajas velocidades de rotación, en cambio los planetas, formados en la misma nube, tenían velocidades mayores cuando fueron capturados por las estrellas, incluido el Sol
La teoría de Captura explica que el Sol interactuó con una proto-estrella cercana, sacando materia de esta. La baja velocidad de rotación del Sol, se explica como debida a su formación anterior a la de los planetas.
La teoría Laplaciana Moderna asume que la condensación del Sol contenía granos de polvo sólido que, a causa del roce en el centro, frenaron la rotación solar. Después la temperatura del Sol aumentó y el polvo se evaporó.
La teoría de la Nebulosa Moderna se basa en la observación de estrellas jóvenes, rodeadas de densos discos de polvo que se van frenando. Al concentrarse la mayor parte de la masa en el centro, los trozos exteriores, ya separados, reciben más energía y se frenan menos, con lo que aumenta la diferencia de velocidades.
a. Formación y edad de la tierra: una vez conformados los planetas que componen nuestro sistema solar, se estima que aproximadamente hace 4500 millones de años se forma la tierra por procesos de aglomeraciones de partículas solidas del espacio; el calor de la acreción (por el colapso gravitacional) y el calor producto de la desintegración de elementos radioactivos produce un núcleo de hierro liquido rodeado de materia turbulenta (calor).
Posteriormente, por diferenciación de densidades de masa, el núcleo se rodea de un manto y este de una corteza primitiva. Los gases atrapados por el manto escapan de la corteza produciendo una atmosfera enriquecida en agua. Seguidamente, sobreviene la precipitación para formar los océanos, en un proceso que dura 1500 millones de años. Como resultado aparece la atmosfera en la que el oxigeno se liberara gracias a la luz ultravioleta y la fotosíntesis.
b. Edad de la tierra: en el pasado, los científicos calcularon la formación del planeta tierra (desde la acreción, en el cual gas, polvo y otros materiales se combinan para formar un planeta) tomo unos 30 millones de años. En la actualidad la nueva investigación arroja resultados distintos: este proceso pudo haber tomado hasta 100 millones de años. Hasta ahora se pensaba que la edad de nuestro planeta era de 4530 millones de años.
La Tierra es el planeta donde vivimos y pertenece a un
conjunto de planetas que giran alrededor de una estrella que
conocemos como “El Sol” y la cual forma en conjunto el
Sistema Solar.
La Tierra es el tercer planeta del Sistema Solar
La TierraDINAMISMO Cambios
ENERGIA
Es la fuerza que permite que los elementos de la naturaleza experimenten cambios, y relacionándose unos
con otros se comiencen a mover en cadena.
La Tierra funciona como sistema porque permite que se desarrolle la vida.
Se afirma que la tierra funciona como sistema al cual denominamos GEOSISTEMA
Es un conjunto de entidades bióticas (biosfera), abióticas
(litosfera, atmosfera e hidrosfera) y antrópicas
(sociedad), entre los cuales se producen interrelaciones que
originan cambios que caracterizan a la Tierra como
una unidad
Orgánico (vegetales y animales) Inorgánico (agua, aire y tierra)
La TierraLa mayor parte de esta corteza, está cubierta por una capa de agua, que son las ¾ partes de océanos y mares que cubren la superficie terrestre.
El Manto. En ella encontramos rocas fundidas que se denominan magma.
El manto terrestre se extiende desde cerca de 33 km de profundidad
Núcleo. Esta formado por hierro y niquel. Tiene un radio de cerca de 3500 km, mayor que el planeta marte.
La presión en su interior es millones de veces la presión en la superficie y la temperatura puede superar los 6.700 °C.
Consta de núcleo externo líquido, y núcleo interno sólido. Anteriormente era conocido con el nombre de Nife debido a su riqueza en níquel y hierro.
La TierraFuerza de la Tierra, hay una
capa formada por varios tipos
de gases, que en vuelve a
nuestro planeta y que
conforma lo que nosotros
conocemos como: Atmósfera.La masa de diversos gases que rodea a la tierra externamente, recibe el nombre de ATMÓSFERA. Atmósfera significa: “Esfera de aire”
TROPOSFERA
La troposfera es la capa inferior (más próxima a la superficie terrestre) de la atmósfera de la Tierra. A medida que se sube, disminuye la temperatura en la troposfera.
En la troposfera suceden los fenómenos que componen lo que llamamos tiempo.
Esta es una imagen de nubesen la Troposfera terrestre
ESTRATOSFERA
La estratosfera es la segunda capa de la atmósfera de la Tierra. A medida que se sube, la temperatura en la estratosfera aumenta.
El ozono provoca que la temperatura suba ya que absorbe la luz peligrosa del sol y la convierte en calor.La estratosfera está por encima de la troposfera.
Nubes en la estratosfera
IONOSFERAEs el nombre con que se designa a una o varias capas de aire ionizado en la atmósfera.
La ionosfera ejerce una gran influencia sobre la propagación de las señales de radio. Una parte de la energía radiada por un transmisor hacia la ionosfera es absorbida por el aire ionizado y otra es refractada, o desviada, de nuevo hacia la superficie de la Tierra.
EXOSFERA
En ella los gases atmosféricos como el oxígeno y el nitrógeno casi no
existen y apenas hay moléculas de materia. Es la capa más extensa de
la atmósfera y es la región que exploran los satélites artificiales y no
tiene la menor influencia sobre los fenómenos meteorológicos
MOVIMIENTOS DE LA TIERRA
Los principales movimientos de la tierra son:
Movimiento de Rotación
Movimiento de
Traslación
Es un movimiento que efectúa la Tierra girando sobre sí misma a lo largo de un eje ideal denominado Eje terrestre que pasa por sus polos.
Es un movimiento por el cual la Tierra se mueve alrededor del Sol. La causa de este movimiento es la acción de la gravedad, originándose cambios que, al igual que el día, permiten la medición del tiempo.
COMPOSICIÓN DE LA TIERRA
La composición de nuestro
planeta está integrada por tres
elementos físicos: uno sólido, la
litosfera, otro líquido, la
hidrosfera, y otro gaseoso, la
atmósfera. Precisamente la
combinación de estos tres
elementos es la que hace
posible la existencia de vida
sobre la Tierra.
La Litósfera es la capa externa de la Tierra y está formada por materiales sólidos, se divide en corteza, manto y núcleo.
La Hidrósfera engloba la totalidad de las aguas del planeta, incluidos los océanos, mares, lagos, ríos y las aguas subterráneas.
La Atmósfera es
una envoltura
gaseosa que
rodea a la Tierra.
Presenta una
serie de capas
que es
imprescindible
para la existencia
de vida.
LITOSFERA HIDROSFERA ATMOSFERA
CAPAS DE LA TIERRA
BIOSFERA: Esfera de la vida
BIOSFERA
Es el conjunto de las tres capas esenciales de
nuestro planeta, que reúnen los tres elementos
indispensables que hacen posible la vida en la Tierra,
como lo son: La Tierra (Litósfera), el Aire (Atmósfera)
y el Agua (Hidrósfera).
3. LA MAGNITUD DEL TIEMPO GEOLÓGICO: La Historia está constituida
por una sucesión de acontecimientos. Para contar la Historia de La
Tierra debemos ordenar los acontecimientos que conocemos.
La ordenación puede realizarse de dos formas:
Indicando qué suceso ocurrió antes de qué otro, sin asignar una edad
al acontecimiento. Esta ordenación se conoce como Cronología o
Datación Relativa.
Indicando la edad de las rocas. Esta ordenación se conoce como
Cronología o Datación Absoluta.
DATACIÓN RELATIVAEs el método que se utiliza para ordenar acontecimientos geológicos, rocas o fósiles, sin conocer la edad del mismo. Se establece aplicando los principios o ideas que desarrollaron Hutton y Lyell:Principio del ActualismoLos procesos que actúan ahora sobre la superficie terrestre son los mismos que han actuado en tiempos pasados. La observación de la sedimentación en un lago nos permite deducir cómo se produjo ese acontecimiento en épocas pasadas.Principio del UniformismoLos procesos geológicos son muy lentos y actúan durante un periodo dilatado de tiempo. El envejecimiento de un paisaje por la erosión es un proceso muy lento.Principio de la Superposición de los EstratosLos sedimentos se depositan en capas horizontales, de forma que el primero en depositarse se encontrará debajo y el último en formarse, arriba. Los sedimentos se depositan en capas de forma horizontal. Posteriormente, algunos elementos reaccionan entre si. El agua se evapora, compactándose toda la capa y formándose un estrato.
Principio de Superposición de AcontecimientosUn acontecimiento es posterior a las rocas que afecta y anterior a las rocas que no afecta. Los estratos depositados antes, se pliegan. Después se deposita otro horizontal.Principio de Superposición FaunísticaLos fósiles de capas sedimentarias inferiores son más antiguos que los fósiles de capas superiores. El fósil más antiguo es el de más abajo por haberse depositado antes.
DATACIÓN ABSOLUTAEs el método que se utiliza para ordenar acontecimientos
geológicos, rocas o fósiles conociendo la edad de las rocas. Para conocer la edad de una roca se utiliza el método radiométrico, basado en la desintegración atómica. Las rocas contienen átomos inestables llamados isótopos radiactivos. Estos se desintegran y se transforman en otros. El isótopo radiactivo se denomina elemento padre y el nuevo elemento hijo.
La desintegración se realiza a un ritmo constante que puede ser medido. El periodo de Semi desintegración o Vida media (T) es el tiempo que tardaría en transformarse, por desintegración, la mitad de una cantidad de isótopos radiactivos.
Elementos químicos utilizados:● El tiempo que tarda en transformarse el isótopo radiactivo de Rubidio
(Rb), por semi desintegración, en Estroncio (Sr) es de 4.700 m.a. Se utiliza para medir la edad de rocas muy antiguas.
● El tiempo que tarda en transformarse el isótopo radiactivo de Uranio (U), por semi desintegración, en Plomo (Pb) es de 4.510 m.a. Se utiliza para medir la edad de rocas metamórficas o ígneas muy antiguas.
● El tiempo que tarda en transformarse el isótopo radiactivo de Potasio (K), por semidesintegración, en Argón (Ar) es de 1.300 m.a. Se utiliza en rocas magmáticas.
● El tiempo que tarda en transformarse el isótopo radiactivo de Carbono (C), por semidesintegración, en Nitrógeno (N) es de 5.730 años. Se utiliza en arqueología.
De esta forma midiendo la cantidad relativa de cada isótopo, en una roca, se puede conocer la edad de la misma.
FósilesEl proceso de fosilización
Muchos de los seres vivos que colonizaron La Tierra en épocas pasadas, han dejado su marca; son los fósiles. Su estudio se engloba en la Paleontología. Un fósil es un resto de un ser vivo o de su actividad biológica que ha quedado en una roca.El proceso por el que los restos de los seres vivos se transforman en fósiles se denomina fosilización.Los fósiles se utilizan en
la cronología relativa para datar los estratos donde se encuentran. También, nos ayudan a conocer el ambiente donde se desarrollo en ser vivo.
Los fósiles más importantes, en cronología relativa, se denominan fósiles guía o característicos. Estos son fósiles que vivieron durante un breve periodo de tiempo pero colonizaron grandes zonas de la Tierra.
Los seres vivos, al morir, pueden quedar depositados en zonas protegidas, evitando la destrucción total. Las partes blandas del ser vivo desaparecen; las duras son las que fosilizan.
Los sedimentos, y con ellos los restos de los seres vivos se transforman en rocas sedimentarias. Con el paso del tiempo, las rocas pueden cambiar de forma y posición.
Los procesos de erosión y transporte dejan al descubierto los estratos más profundos.
Los fósiles pueden quedar expuestos en la superficie.
Fósiles guía del Cenozoico
ESCALA DEL TIEMPO GEOLÓGICO: a partir de estudios detallados se ha logrado estructurar una escala de tiempo geológico, la escala de tiempo geológico sirve para ordenar y mostrar los acontecimientos mas importantes en la evolución de la tierra. La escala de tiempo geológico consta de dos grandes eones. Eón criptozoico (vida no Visible) y eón fanerozoico (vida visible). Los eones se dividen en eras, que a su vez están divididas en periodos y cada periodo en épocas y estas en edades,
EÓN ARCAICO(3800-2500 m.a)
• Origen de la vida (Arqueobacterias) que comienzan a utilizar el CO2 y a formar O2.
• La atmósfera se enriquece en O2 y pasa a ser oxidante
Estromatolitos
EÓN PROTEROZOICO(2500-570 m.a)
• La atmósfera se va enriqueciendo en O2. Este comienza a oxidar las rocas (capas rojas, mineral de hierro) y a formar la capa de ozono.
• Aparecen los eucariotas y al final del eón los pluricelulares (Fauna de Ediacara).
• Se inicia la tectónica de placas. Hacia el final (650 m.a) se ha formado un supercontinente Rodinia (Pangea I) impidiendo la distribución del calor. Periodo muy frío. Tierra Blanca.
Fauna de Ediacara (670 m.a)
Era Paleozoica(570-250 m.a)
Abarca 6 periodos:
• Cámbrico (570-500 m.a)• Ordovícico (500-440 m.a)• Silúrico (440-400 m.a)• Devónico (400-350 m.a)• Carbonífero (350-280 m.a)• Pérmico (280-250 m.a)
Se produce la fragmentación de Pangea I (Rodinia) y posterior reunificación en Pangea II (la de Wegener) al final del paleozoico.
Durante este ciclo completo de Wilson, se produce 2 orogenias: la Caledoniana en el Ordovícico (formación de Laurasia por unión de Norteamérica y Eurasia) y la Hercínica en el Carbonífero (como consecuencia de la unión de todos los continentes).
El clima en el paleozoico: Se suceden 3 épocas muy frías (glaciaciones) coincidentes con las Pangeas I y II, en el Cámbrico, Silúrico y Carbonífero. Y periodos cálidos intermedios. El Pérmico es muy árido
Vida en el Paleozoico
• Explosión Cámbrica. En el Cámbrico, Ordovícico y Silúrico surgen todos los invertebrados marinos. Esponjas, celentéreos, corales, equinodermos, braquiópodos, etc.
• Ordovícico – Silúrico: Peces acorazados (ostracodermos).
• Devónico: Edad de los peces. Placodermos (con mandíbulas) Aparecen los elasmobranquios (tiburones) y Osteictios. Aparecen los primeros insectos y anfibios.
• Carbonífero superior: aparecen los primeros reptiles adaptados mejor al clima árido que se avecina. Vegetales terrestres: pteridofitas (helechos).
• Pérmico: gran extinción.
Explosión cámbrica
Ordovícico
Silúrico
DevónicoPrimeros anfibios
Carbonífero
Pérmico
Era MESOZOICA(250-65 m.a)
Abarca tres periodos:
• Triásico (250 – 200 m.a)• Jurásico (200 – 150 m.a)• Cretácico (150 -65 m.a)
Se produce la fragmentación de Pangea II hasta formar los continentes como hoy los conocemos. La India colisiona al final del mesozoico formando el Himalaya. (Orogenia Alpina).
Clima: cálido y húmedo. Debido al aumento del nivel del mar, más cálido que el actual.
Vida: limitada por dos grandes extinciones (Pérmico) y la del Cretácico-Terciario. Límite K-T.•Triásico: recolonización del mundo tras la extinción del Pérmico. Supervivientes, algunos helechos, gimnospermas (coníferas), ammonites y reptiles.•Jurásico: Esplendor de los dinosaurios que dominan la Tierra. Aparecen las primeras aves y proliferan ya los mamíferos.•Cretácico. Aparecen las angiospermas y se produce la gran extinción por el impacto de un gran meteorito
Triásico
Jurásico
Cretácico
Extinción
CENOZOICO (65 – 0 m.a)Cenozoico significa (vida moderna) y abarca los siguientes periodos:
Periodo Terciario-Paleogeno
-Neogeno
Periodo Cuaternario (Era antropozoica)
-Pleistoceno (1,8 – 0.01 m.a)
-Holoceno (10.000 anos – 0)
Los continentes se siguen dispersando y colisionando (Orogenia Alpina): Himalaya, Alpes, Andes, Pirineos, etc.El clima se recrudece. Este enfriamiento favorece la expansión de los homeotermos (mamíferos y aves).En el cuaternario se produce un enfriamiento más crudo. Cuatro glaciaciones se producen en el Pleistoceno (Günz, Mindel, Riss y Würm)Aparece el hombre.
Terciario (65 – 1,6 m.a)
Australopithecus
MegalodónMastodonte
Cuaternario (1,6 – 0 m.a)
Homo sapiens
Mamut
4. ESTRUCTURA INTERNA DE LA TIERRA: Se sabe que la Tierra es un
esferoide achatado, ligeramente aplanado en los polos y abombado en
el ecuador, por acción de la fuerza centrifuga de su rotación, con una
densidad creciente hacia el interior y un radio de 6.374 kilómetros de
radio.
Pero el estudio de su interior es muy complejo. Más si se tiene
en cuenta que, hasta principios del siglo XX, no se tuvo idea de la
configuración de las tierras emergidas y hubo que esperar hasta finales
de ese mismo siglo para completar la exploración de los fondos
marinos. Siendo esto es así con la parte de la Tierra observable, mucho
más arduo será el trabajo para descifrar su interior. No sirven sondas ni
observaciones directas. Se hace necesario medir ruidos, temperaturas,
analizar lo expulsado por los volcanes, etc.. Sólo de esta forma y con
estos métodos se puede avanzar en el estudio del interior de la Tierra
ESTRUCTURA DE LA TIERRAEstructura Externa.- en capas:Troposfera, Estratosfera, Mesosfera, Ionosfera, Exosfera
Los conocimientos sobre lascapas internas se obtienenprincipalmente de:la sismología y la gravimetría.
Estructura Interna.- en capas: Núcleo, Manto, Corteza
Capas de la TierraLa Tierra cuenta con diferentes limitaciones y la que sirve para explicar su estructura interna es la geosfera. La geosfera es la parte del planeta Tierra formada por material rocoso, así se diferencia de otras capas como la atmósfera y la hidrosfera.
En buena medida, el planeta Tierra está constituido por una gran cantidad de material rocoso y esto lo hace entrar dentro de la clasificación de planetas terrestres. Asimismo, podemos decir que la Tierra está separada internamente por diferentes capas de este material rocoso. Principalmente existen 3 capas diferentes: corteza, manto y núcleo. Te invito a realizar este interesante recorrido para conocer bien cómo es la estructura interna de la Tierra
CortezaLa corteza es la capa superior rocosa que recubre el planeta. Esta capa puede alcanzar diferentes espesores, dependiendo de la zona que se analice. Por ejemplo, si nos ubicamos en el lecho marino podemos encontrar cortezas tan finas como 3 kilómetros y si nos dirigimos a sectores más rocosos y montañosos de la Tierra (como la cordillera de los Andes), podemos encontrar una corteza con un espesor superior a los 60 kilómetros.Los sectores de la corteza ubicados bajo el manto oceánico cuentan con una composición de rocas máficas (silicatos de hierro y magnesio). Por otra parte la masa continental perteneciente a la corteza de la Tierra está compuesta por rocas félsicas (silicatos de sodio, potasio y aluminio). La separación entre la corteza y la siguiente capa de la tierra (el manto) se reconoce por sus componentes diferentes y por una diferencia en la velocidad sísmica dentro de los mismos.
MantoEl manto tiene como principal característica ser la capa más gruesa del planeta Tierra. Se extiende hasta 2890 kilómetros en dirección al núcleo. El manto se compone a base de rocas silíceas superior en cuanto a hierro y magnesio en relación a la corteza. El manto ocupa aproximadamente el 85% del volumen terrestre. Gran parte de los movimientos sísmicos que presenciamos en la corteza terrestre tienen su origen en el manto. La capa superior del manto cuenta con mucho más movimiento que la inferior pero esto depende de algunas condiciones químicas dentro de la misma.
NúcleoEl núcleo es la capa más interna de la Tierra. Está dividido en dos
partes: el núcleo interno y el núcleo externo. Estas dos capas cuentan con una composición diferente y por esta razón se cuentan como separadas. El núcleo interno tiene un radio de 1220 kilómetros y se cree que es de contenido sólido. Sin embargo, la capa que abraza a esta capa última, el núcleo externo, tiene una composición semisólida que llega hasta los 3400 kilómetros de radio.
Esta capa de la Tierra por razones obvias nunca ha sido explorada, así que no existe una convención aceptada sobre el contenido exacto de la misma: Sin embargo, muchas teorías especulan sobre que en su interior se albergan materiales como el hierro y el níquel (capa exterior) y tal vez oro, mercurio y uranio sumados a los dos componentes anteriores.
4. TEORÍA DE LA ISOSTASIA: es la condición de equilibrio ideal a la que tiende la Tierra debido a la fuerza de la gravedad
La idea de que las montañas no son un exceso de carga situado sobre la superficie, si no que su masa visible es compensada por un defecto de masa en profundidad se llama Teoría Isostática.
Actualmente, a la luz de los nuevos datos sobre la estructura y dinámica del manto, los geólogos suponen que el nivel de compensación isostática se debe situar en las zonas profundas del manto, posiblemente en el límite manto/núcleo.
4. TEORÍA DE LA ISOSTASIA:
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