App. A Tiempo Geologico

1. App. A Tiempo Geologico GEOL 3027 Prof. Lizzette Rodríguez

2. Tiempo geologico • Datacion relativa (relative dating) • ¿Que tan vieja es la Tierra? • Datacion radiometrica (absoluta) • Escala geologica del tiempo

3. Escala temporal • Dos tipos de fechas se usan para determinar edades geologicas: • Datacion relativa – colocar las rocas y eventos en su secuencia de formacion adecuada • Datacion radiometrica (datacion absoluta) – especifica el numero de años que han pasado desde que ocurrio un evento

4. Datacion relativa • Principio de Superposicion (Principle of Superposition) • Desarrollado por Nicolaus Steno en 1669 • En una secuencia no deformada de rocas sedimentarias (o rocas igneas en capas), cada estrato es mas antiguo que el que tiene por encima y mas joven que el que tiene por debajo

5. Superposicion: estratos del Gran Cañon

6. Cont. Datacion relativa • Principio de Horizontalidad Original (Principle of Original Horizontality) • Desarrollado por Nicolaus Steno en 1669 • Capas de sedimento se depositan en general en una posicion horizontal • Estratos rocosos que son planos no han sido perturbados y mantienen todavia su horizontalidad original

7. Cont. Datacion relativa • Principio de Interseccion (Principle of Crosscutting Relationships) • Un cuerpo rocoso intrusivo (plutonico, ej. dique) es mas joven que la roca en la que intruye • Una falla es mas joven que la capa que corta

9. Falla cortando capas plegadas/dobladas

10. Dique (mas joven) intruyendo/cortando una roca metamorfica (mas vieja)

11. Cont. Datacion relativa • Principio de Inclusiones (Principle of Inclusion) • Fragmentos de una unidad de roca que han quedado encerrados dentro de otra • La masa de roca que contiene las inclusiones es la mas joven de las dos

12. Formacion de inclusiones

13. Esquisto (inclusiones) dentro de granito (magma intruyo el esquisto original)

14. Cont. Datacion relativa • Ley de sucesión biótica (de fósiles, Law of faunal succession) ~1800 • Organismos fosiles se suceden unos a otros en un orden definido y determinado, por lo tanto todo periodo de tiempo se puede reconocer por su contenido fosil • Permite la correlacion por edad de unidades de roca expuestas en diferentes lugares

15. Solapamiento de fosiles: contribuye a datacion con mas exactitud que la utilizacion de un solo fosil

16. Cont. Datacion relativa • Uniformitarianismo (James Hutton, siglo 18) • Los procesos del presente son la clave para entender los del pasado (“The present is the key to the past”) • Leyes físicas, químicas y biológicas del Universo son constantes. • No incluye la velocidad (rates) de los procesos geologicos • Muchas preguntas sin contestar… • Edad absoluta, velocidad de procesos geologicos, etc.

17. ¿Que tan vieja es la Tierra?

18. Edad de la Tierra • ¿Que tan vieja es la Tierra? • Siglo XVII – Arzobispo Ussher: basandose en la Biblia determino ~6000 años (4004 B.C.) • Otros concluyeron entre 1000 años (filosofo Kant, quema del Sol) a 20-40 my (Helmholtz, energia del Sol) • Siglo XIX – Lord Kelvin: 20-40 my, usando el enfriamiento de la Tierra a traves del tiempo (no tomo en cuenta la desintegracion radiactiva) • 1899 – fisico John Joly: ~100 my, basandose en la salinidad de los oceanos, asumiendo que habia agua pura en los oceanos inicialmente (no considero remocion de material disuelto - sedimentos quimicos)

19. Datacion con radiactividad • Radiactividad • Cambios (descomposicion o desintegracion, decay) espontaneos en la estructura de los nucleos de diferentes isotopos • Desintegracion exponencial (exponential decay) • Disminuye la abundancia a traves del tiempo en un patron que es opuesto del crecimiento exponencial (ej. poblacional)

20. Cont. Datacion con radiactividad • Padre (parent) – isotopo radiactivo inestable • Hijos (daughter product) – isotopos que resultan de la desintegracion del padre • Periodo de semidesintegracion o media vida (half-life) – tiempo necesario para que se desintegre la mitad de los nucleos radiactivos de una muestra

21. Cont. Datacion con radiactividad • Datacion radiometrica • Isotopos radiactivos en rocas se desintegran (decay) a una velocidad (rate) conocida • Los mas usados en la datacion de muestras geologicas son: U-235 (700 m.y.), U-238 (4.5 b.y.), K-40 (1.3 b.y.), Rb-87 (49 b.y.), C-14 (5730 años, util para muestras jovenes, solo materiales organicos) • Comparar la razon entre el numero de atomos padre y el numero de atomos hijo permite calcular la edad de una muestra (parent-daughter ratio)

23. Desintegracion radiactiva de isotopo de uranio (U-238): antes de producir el Pb-206 (producto final estable), se producen muchos isotopos como etapas intermedias

24. Semidesintegracion (cambio exponencial)

25. La Tierra es bien vieja… • Meteoritos ~4.57 b.y. • Tierra ~4.56 b.y. • Rocas mas viejas en la Tierra ~4.0 b.y. • Minerales mas viejos ~4.4 b.y. • Sedimentos mas viejos ~3.8 b.y. • Fosiles mas viejos ~3.5 b.y.

26. Escala de tiempo geologico • Calendario de la historia de la Tierra • Subdivide 4.6 billones de años de la historia de la Tierra en unidades • Originalmente fue creada usando edades relativas

27. Cont. Escala de tiempo geologico • Estructura de la escala temporal • 4 subdivisiones del tiempo geologico: eones, eras, periodos y epocas • Eón – mayores extensiones de tiempo • Nombres de los eones: • Fanerozoico(Phanerozoic) – eón mas reciente, comenzo hace ~540 millones de años • Precambrico– 4.5 b.y. a ~0.5 b.y. • Proterozoico (Proterozoic) • Arcaico (Archean)

28. Cont. Escala de tiempo geologico • Cont. Estructura de la escala temporal • Era – subdivision de un eón • Eras en el eón Fanerozoico (Phanerozoic): • Cenozoica (Cenozoic) – “vida reciente” • Mesozoica (Mesozoic) – “vida media” • Paleozoica (Paleozoic) – “vida antigua” • Eras se subdividen en periodos • Periodos se subdividen en epocas

29. Cont. Escala de tiempo geologico • Hoy: • Eon: Fanerozoico (~550 m.y. presente) • Era: Cenozoica (65 m.y.  presente) • Periodo: Cuaternario (2 m.y.  presente) • Epoca: Holoceno (10 k.y  presente)

30. Escala de tiempo geologico

32. Ejemplo hipotetico de secuencia geologica