Tiempo y

Geología

Geología General I

2015

¿A qué nos referimos cuando hablamos del tiempo geológico?

Tiempo Geológico

Todo el tiempo que transcurrió desde la formación de la Tierrahasta el presente…

¿Qué edad tiene la Tierra?

~ 4.600 Ma

• Escala de tiempo relativa vs escala absoluta

• Escala relativa – rocas y su contenido

fosilífero

• Escala absoluta - métodos de datación

absoluta

Teorías sobre la eadd de la Tierra basadas en...

Edad (Tiempo) = Cantidad de cambiosVelocidad de cambios

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

Georges Louis Leclerc

Conde de Buffon (1779)

75,000 años

“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 (1860)

Acumulación de Rocas

Sedimentarias

100 Ma

Descubrimiento de la Radioactividad

Antoine Henri Becquerel (1896) - U

Marie and Pierre Curie (1903) – Po

y Ra

Desintegración

radioactiva, con

emisión de

partículas

atómicas, rayos

gama y energía

calorífica

• Ernest Rutherford (1908) – U se descompone hasta

Ra con emisión de partículas α (núcleos de He)

muestra de roca 40 Ma

Arthur Holmes

1921Edad de la Tierra entre 1600

a 3000 Ma

Bertram Boltwood

1904-1907Primeros datos radiométricos

U/Pb340 Ma a 1640 Ma

• Isótopo – átomos de un mismo elemento,

con el mismo número atómico (Z = p+)

pero diferente número másico (A = p+ + nº)

• Isótopos naturales: estables y radioactivos

• Decaimiento Radioactivo – isótopo padre

e hijo

• Tasa de decaimiento es característica,

exponencial y dependiente del tiempo

DesintegraciDesintegraciDesintegraciDesintegracióóóón Radiactivan Radiactivan Radiactivan Radiactiva

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

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

Isotopos hijos

Isotopos Padres

Desintegración Alfa

U 238 --> Th 234 + α + Energía

Isotopo HijoNumero Atomico = -2Peso Atomico = -4

Desintegración Beta

C 14 --> N 14 + β + Energía

Isótopo hijoNumero Atomico = +1Peso Atómico = +0

Serie de Desintegración U 238 - Pb 206

Desintegr. Alpha

Desintegr. Beta

Isótopos Radiactivos Usados para Datación Absoluta

PadrePadre HijoHijo Vida Media (Ma)Vida Media (Ma)

235U 207Pb 704

238U 206Pb 4.500

40K 40Ar 13.000

87Rb 87Sr 48.000

14C 14N 5,73 x 10 -3

Datación & Desintegración Radiactiva

Requerimientos para una datación radimétrica

• Contenido inicial de isótopo padre

• Vida media del isótopo

• Concentración actual de isótopo hijo

• Sistema cerrado

Edad =Cantidad de cambiosTasa de cambios

Epectrómetro de Masas

Edad de la Tierra

Rocas antiguas de la TierraAcasta Gneiss, Norte de Canada

3.96 GA

Edad de la Tierra ~ 4.56 Ga

Cristales de Circón Conglomerado Jack Hills

Oeste de Australia-4.4 Ga

Meteoritos

Meteorito ferrífero

Condrito carbonoso

(Meteorito Allende)

Tipo Número Método Edad (Ga)

Chondrites (CM, CV, H, L, LL, E) 13 Sm-Nd 4.21 +/- 0.76Carbonaceous chondrites 4 Rb-Sr 4.37 +/- 0.34Chondrites (sin pert. H, LL, E) 38 Rb-Sr 4.50 +/- 0.02Chondrites (H, L, LL, E) 50 Rb-Sr 4.43 +/- 0.04H Chondrites (sin pert) 17 Rb-Sr 4.52 +/- 0.04H Chondrites 15 Rb-Sr 4.59 +/- 0.06L Chondrites (poca pert) 6 Rb-Sr 4.44 +/- 0.12L Chondrites 5 Rb-Sr 4.38 +/- 0.12LL Chondrites (sin pert.) 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

• Escala de tiempo relativa vs escala absoluta

• Escala relativa – rocas y su contenido

fosilífero

• Escala absoluta - métodos de datación

• Unidades de Roca – conjunto de rocas

depositadas en un determinado

intervalo de tiempo geológico

Asociadas a unidades de tiempo

Principio de Superposición:

�Las capas de rocas se ordenan en una secuencia temporal con la más antigua en el fondo y la más joven en la superficie

Principio de Horizontalidad

Original

• Los estratos rocosos se depositan siempre de forma horizontal y permanecen horizontales si no actúa ninguna fuerza

sobre ellos

Principio de la Continuidad

Lateral

• Los estratos originalmente tienen continuidad lateral y terminan adelgazando en sus bordes. La edad es la misma en

toda al superficie del estrato.

Principio de Sucesión Faunística

• El contenido fosilífero de las rocas varía

en forma vertical; los organismos se

suceden en el tiempo sin repetirse.

Principio de Sucesión de Eventos

• Concordancia relación geométrica

• Discordancia

vs

• Continuidad relación genética

• Discontinuidad

Relaciones Verticales entre Unidades

Litoestratigráficas

Continuidad y Discontinuidad

• Continuidad – sin interrupción de la

sedimentación entre el depósito de dos

materiales

• Discontinuidad – con interrupción de la

sedimentación entre el depósito de dos

materiales

• ¿Cuál es el significado geológico de una

DISCONTINUIDAD?

• ¿Qué representa?

• ¿Cuál es el significado geológico de una

DISCONTINUIDAD?

• ¿Qué representa?

TIEMPO

• Continuidad con Concordancia

• Discontinuidad con Concordancia -Disconformidad

• Discontinuidad con Discordancia:

1. Discordancia Angular

2. Discordancia Angular Erosiva

3. Inconformidad

CONTINUIDAD CON

CONCORDANCIA

Mioceno

Plioceno

Pleistoceno

Fm A

Fm B

Fm C

Discontinuidad con Concordancia

Disconformidad

Rocas

Sedimentarias

Estratificadas

Rocas Sedimentarias más antiguas

Disconformidad

Braquiópodo(edad 290 Ma) Trilobite

(edad 490 Ma)

Formación de Disconformidades

DISCORDANCIA ANGULAR

Rocas

Sedimentarias

Estratificadas

Rocas Sedimentarias más antiguas einclinadas

Discordancia Angular

Formación de una Discordancia Angular

Siccar Point, Gran Bretaña

DISCORDANCIA ANGULAR

EROSIVA

INCONFORMIDAD

Rocas

Sedimentarias

Estratificadas

Rocas Metamórficase Ígneas más antiguas

Inconformidad(Non conformity)

Utilización de las inclusiones para reconocer la inconformidad

Correlación: demostración de la

correspondencia en el carácter o en la

posición estratigráfica.

El tipo de correlación se indica con el

prefijo.

Correlación Bioestratigráfica

Correlación Litoestratigráfica

Mapas y Cortes Geológicos

Levantamiento de Perfiles