Formació del Sistema Solar i Temps Geològic

Formació del Sistema Solar

Nebulosa Solar

La formació del Sistema Solar va començar amb una nebulosa solar: una gran massa de pols i gas amb un diàmetre d'unes 100 ua. Aquesta nebulosa es va contraure i el seu centre va formar una massa de gas cada cop més densa.

Formació del Sol i els Planetes

La nebulosa es va comprimir i la seva velocitat de rotació va augmentar, formant un disc d'acreció al voltant de la massa central. Aquesta massa central es va escalfar i va formar el protosol. Al voltant del protosol giraven gas i pols. Les partícules sòlides de pols, com el silici, el ferro i el níquel, es van concentrar en òrbites més properes al Sol, mentre que l'aigua i l'amoníac sòlids es van concentrar en òrbites més llunyanes. La fusió d'aquestes partícules va donar lloc als planetesimals, que al seu torn van xocar entre ells per formar els protoplanetes. Els satèl·lits i els anells es van formar a partir del disc d'acreció dels protoplanetes.

El Sol

El nucli del protosol es va escalfar fins al punt que es van iniciar reaccions nuclears de fusió, que encara continuen en l'actualitat.

Formació de la Terra

La Terra va augmentar el seu volum i la seva gravetat a mesura que atreia més planetesimals. Els impactes d'aquests planetesimals van fondre els materials de la Terra, que es van disposar en capes segons la seva densitat. L'escorça es va refredar i el vapor d'aigua de l'atmosfera es va condensar, formant els oceans. Fa uns 3.000 milions d'anys van aparèixer els primers organismes fotosintètics, que van canviar la composició de l'atmosfera. Aquests organismes capturaven CO2 per formar matèria orgànica i alliberaven O2, cosa que va provocar la formació de la capa d'ozó, que protegeix els éssers vius de la radiació ultraviolada del Sol.

La Mesura del Temps Geològic

El temps geològic es mesura a partir de marques d'erosió, com falles o materials volcànics. L'estudi d'aquests elements (principi d'actualisme) permet reconstruir la història geològica. Hi ha dues tècniques principals per mesurar el temps geològic:

Datació Absoluta

La datació absoluta permet obtenir xifres en anys o milions d'anys del temps que ha transcorregut des d'un esdeveniment determinat. Es basa en l'anàlisi del procés de desintegració d'elements radioactius presents a les roques. S'utilitzen elements químics inestables (element pare) que experimenten un procés de desintegració radioactiva i es converteixen en elements estables (element fill). Calculant la presència d'elements pare i fill, i sabent la velocitat de transformació, es pot saber l'edat de la roca. El període de semidesintegració és el temps que triga l'element pare a reduir-se a la meitat.

Datació Relativa

La datació relativa estableix l'ordre cronològic en què van tenir lloc els esdeveniments, però no proporciona xifres numèriques.

Estratigrafia

L'estratigrafia és la ciència que estudia els estrats, que són capes de roca amb característiques semblants que permeten diferenciar-les. Un estrat té un mur (pla inferior), un sostre (pla superior) i una potència (gruix).

Principis Fonamentals de l'Estratigrafia

• Principi d'horitzontalitat original dels estrats: Els estrats es formen a conseqüència de la sedimentació de materials i es dipositen en capes horitzontals.
• Principi de superposició dels estrats: Si les capes mantenen la seva posició original, l'estrat situat a la capa inferior és més antic i el de la part superior és més modern.

Antiguitat dels Estrats

Els plegaments i les falles alteren l'horitzontalitat de les capes, que poden adoptar una posició vertical o invertida. La granulometria dels materials dipositats varia segons la mida, amb els més gruixuts a la part inferior. En els estrats argilosos es formen esquerdes de dessecació en forma de V.

Principis de Datació Relativa

• Principi de relacions creuades/successió d'esdeveniments: Qualsevol fenomen geològic que altera una seqüència estratigràfica és més modern que els estrats als quals afecta i més antic que els materials que no es veuen alterats.
• Principi d'inclusió: Qualsevol roca continguda en un estrat és més antiga que l'estrat que la conté.
• Principi d'uniformitat: Les lleis de la natura no canvien amb el temps.
• Principi de la successió faunística: La presència de certs fòssils d'edat coneguda permet ordenar els estrats cronològicament.

Interrupcions Estratigràfiques

Al llarg del procés de sedimentació poden haver passat períodes de temps que no s'han enregistrat en la sèrie estratigràfica, formant un buit estratigràfic. Aquestes interrupcions s'anomenen discontinuitats estratigràfiques i poden ser causades per l'erosió o per la manca de sedimentació.

Talls Geològics i Columnes Estratigràfiques

Les columnes estratigràfiques són representacions en vertical dels materials que es troben en profunditat, així com dels plecs, les falles i altres elements geològics. La representació s'ordena en vertical, formant una columna estratigràfica.

El Procés de Fossilització

Un fòssil és qualsevol resta d'un ésser viu o de la seva activitat, conservada en la roca o en un altre medi (ambre, gel). La formació d'un fòssil consisteix en un procés de mineralització dels materials que s'allarga milers d'anys. Els fòssils es localitzen en roques sedimentàries i la seva formació està lligada a la diagènesi de la roca.

Fòssils Guia

Dels fòssils que es poden trobar a les roques, els fòssils guia són els més adequats per datar les roques. Han de tenir tres característiques:

• Espècies que van viure durant un període curt.
• Espècies amb una distribució geogràfica extensa.
• Espècies amb un nombre d'individus abundant.

Informació que Proporcionen els Fòssils

• La vida dels organismes en el passat.
• Les condicions en què es va formar el fòssil.
• L'època en què es va formar el fòssil o la roca.

Exemple de Seqüència Estratigràfica

1. Sedimentació concordant de 5 estrats, de més antic a més modern: calcària, guixos, argilita, conglomerat i marga.
2. Plegament per compressió dels estrats preexistents.
3. Introducció magmàtica de basalt pels 5 estrats.
4. Producció d'una falla amb desplaçament que talla els 5 estrats i la intrusió magmàtica.
5. Erosió dels materials.
6. Sedimentació discordant erosiva d'un estrat d'argilita.
7. Erosió dels materials.