Principios da Estratigrafía e Historia Xeolóxica da Terra

Principios Fundamentais da Xeoloxía Histórica

O Actualismo

O Actualismo considera que as mesmas leis físicas, químicas e biolóxicas actúan igual hoxe que como o fixeron no pasado, con consecuencias similares. Por isto, os fenómenos que ocorreron no pasado deixaron nas rochas as mesmas pegadas que deixan os fenómenos actuais.

O Rexistro Estratigráfico

Todas as rochas achegan información valiosa para o seu estudo, pero son as sedimentarias as que máis achegan debido ás súas características.

A Evolución dunha Conca Sedimentaria

1. Sedimentación: Depósitanse os sedimentos en capas superpostas. Cada unha foi resultado dun cambio no ambiente sedimentario. Entre elas, poden quedar restos ou pegadas de seres que viviron nesa época.
2. Diaxénese, deformación e erosión: Nun momento dado, as capas de sedimentos sufriron diáxénese e transformáronse nunha secuencia de estratos, que conservan restos de seres vivos en forma de fósiles. A parte superior é o teito e a inferior o muro. A secuencia pode ser deformada por forzas tectónicas e modelada por procesos exóxenos.
3. Reactivación da sedimentación: Se o territorio queda mergullado ou deprimido, reiníciase a sedimentación e fórmase unha nova secuencia sobre a anterior, separada por unha descontinuidade estratigráfica. Isto pode repetirse formando unha serie estratigráfica.

Unha Serie Estratigráfica

A serie estratigráfica é o conxunto formado por dúas ou máis secuencias de estratos, separadas por descontinuidades. Coa información contida nesta, pódense reconstruír e ordenar no tempo sucesos que ocorreron durante a evolución da conca.

Interpretación do Rexistro Estratigráfico

Principios Básicos da Estratigrafía

• Principio da Horizontalidade Orixinal: Os sedimentos son depositados formando capas horizontais, e así se manteñen ao formar estratos. Cando estes aparecen inclinados, débese a que foron sometidos a forzas tectónicas e pregados.
• Principio da Superposición: Nunha secuencia de estratos, os estratos inferiores son os máis antigos, e os superiores os máis modernos. Isto pode alterarse cando a secuencia está tan deformada que se inverte, ou cando se producen acabalamentos.
• Principio da Continuidade Lateral: Cada estrato ten a mesma idade e composición en toda a súa extensión horizontal, polo que se unha secuencia aparece dividida pódese asegurar que os estratos coinciden.
• Principio da Sucesión Faunística: Os estratos que teñen fósiles dunha mesma especie teñen a mesma idade aproximada, xa que se toma como base que en cada intervalo da historia viviron organismos distintos e irrepetibles. Aplícase sobre todo en casos nos que se atopan os fósiles guía en diferentes estratos. Os fósiles guía son os que se corresponden con especies que só viviron nunha época determinada, cunha distribución ampla e abundante.

A Datación do Rexistro

Datación Relativa

A datación é a localización temporal dos estratos da Terra. Pode ser relativa e absoluta. A datación relativa consiste en ordenar os estratos e sucesos xeolóxicos de forma cronolóxica, pero sen poder determinar a idade exacta dos materiais. Para ela aplícanse os principios básicos da estratigrafía, ademais doutros en caso de dúbida:

Criterios de Orde en Secuencias Dubidosas

Hai casos nos que as secuencias sofren pregamentos ou fallas, que as colocan verticalmente ou invertidas. Para aclarar estes casos, utilízanse os criterios de polaridade:

• Granuloselección: Algúns estratos depositados nos leitos dos ríos e lagos presentan sedimentos ordenados, onde os máis grosos e pesados ocupan o muro, e os máis lixeiros e finos forman o teito.
• Gretas de Desecamento: Nas concas que se secaban periodicamente formábanse gretas de desecamento no fondo, o que provoca a aparición de gretas en forma de punta de frecha apuntando ao muro.
• Engurras por Correntes: Fórmanse sobre a superficie do leito de zonas mergulladas nas que hai correntes. Se son rapidamente enterradas por sedimentos, fosilizan conservando a forma e posición. Por iso, encóntranse nos teitos dos estratos.
• Fósiles Guía: A presenza de fósiles determina a orde destes ao aplicar o principio de sucesión faunística.

Datación Absoluta

Consiste en determinar a idade concreta dunha rocha, estrato ou suceso xeolóxico. Existen diversos métodos, pero o máis utilizado é a datación por radioisótopos.

Datación por Radioisótopos

Este método baséase na presenza de isótopos radioactivos nas rochas. Os isótopos son átomos dun elemento cuxo núcleo difire no número de neutróns; os elementos adoitan ter máis dun isótopo natural. Algúns son inestables, polo que se desintegran a un ritmo característico. Cada isótopo ten un período de semidesintegración, segundo o cal se mide a idade das rochas:

1. Cando se forman as rochas, incorpóranse minerais que poden conter isótopos radioactivos. Os máis interesantes son o Potasio 40 e o Uranio 238.
2. A rocha formada deixa de incorporar minerais, os cales comezan a desintegrar proporcionalmente os radioisótopos de forma constante.
3. Na datación, mídese a proporción final de radioisótopos, que se corresponde coa que habería co paso dun tempo determinado desde a formación da rocha.

Correlación Estratigráfica e Historia Xeolóxica

Correlación Estratigráfica

Nos estudos encóntranse dificultades, entre as que está que as series estratigráficas non adoitan estar completas, xa que puideron ser erosionadas perdendo así os estratos. Isto é o chamado rexistro descontinuo e incompleto. Nas series a miúdo faltan estratos ou secuencias, o que se coñece como lagoas estratigráficas. Ademais, os estratos da mesma idade puideron ser formados en zonas separadas, ou quedar divididos por axentes de modelaxe. Por isto aparece a correlación estratigráfica, que consiste na comparación de estratos de varias series para establecer unha relación temporal entre eles e determinar unha continuidade. Lévase a cabo aplicando os principios da estratigrafía e os métodos de datación nos estratos.

Historia Xeolóxica

Tras os estudos dunha rexión, a xeoloxía histórica pode reconstruír a súa historia, así como a paleontoloxía o ambiente e a biodiversidade. O proceso consta de varias etapas:

1. Recopílanse datos estratigráficos, representados nun mapa xeolóxico.
2. Realízase un corte xeolóxico dunha zona para determinar a posición dos estratos.
3. Ordénanse os estratos por antigüidade, e as conclusións represéntanse nunha columna estratigráfica.
4. Detéctanse os sucesos xeolóxicos ocorridos, como a modelaxe ou procesos exóxenos.
5. Aplícase o principio da sucesión dos acontecementos xeolóxicos.
6. Reconstrúense o clima e o ambiente sedimentario, e a fauna e flora da época. Esta información é achegada polos fósiles de facies, de organismos que só puideron vivir nun determinado ambiente.
7. Redáctase e ilústrase unha historia xeolóxica.

O Tempo Xeolóxico

O tempo xeolóxico é o transcorrido entre a orixe da Terra e o momento actual, mídese en Ma (millóns de anos). En total, este tempo dura uns 5000 Ma, e divídese en intervalos tendo en conta diferentes sucesos.

Divisións do Tempo Xeolóxico

• Eóns: Son as divisións máis grandes, esténdense ao longo de centos de millóns de anos, e os seus límites coinciden con cambios de alcance planetario. Son 4: Hadeico, Arcaico, Proterozoico e Fanerozoico. Os tres primeiros forman un supereón, o Precámbrico.
• Eras: Son divisións nos eóns, cuxos límites coinciden coas principais oroxenias ou extincións masivas. O Fanerozoico divídese en Paleozoico, Mesozoico e Cenozoico.
• Períodos: Son partes nas que se dividen as eras, e esta división é a raíz de cambios nos fósiles ou composición dos estratos.

O Paleozoico divídese en: Cámbrico, Ordovícico, Silúrico, Devónico, Carbonífero e Permiano. O Mesozoico en: Triásico, Xurásico e Cretácico. E o Cenozoico en: Paleóxeno, Neóxeno e Cuaternario. A medida que nos achegamos á actualidade hai máis divisións, xa que temos máis información dos períodos máis recentes que dos antigos.

As Grandes Etapas da Historia da Terra

Tempos Precámbricos (5000 Ma - 542 Ma)

• Fórmase o Sistema Solar (SS), e nel a Terra.
• A Terra arrefría e solidifica a codia; a súa atmosfera é de vapor de auga, CO₂, N e NH₃ e CH₄.
• A Terra arrefriou, e a auga na atmosfera condensa e forma océanos. O CO₂ disólvese nos mares e forma carbonatos insolubles, creando rochas calcarias.
• Orixínanse os primeiros continentes, e inícianse o ciclo da auga e a sedimentación. Xorden as primeiras moléculas orgánicas.
• Aparecen as primeiras células procariotas, heterótrofas.
• Aparecen as cianobacterias, que cambiaron a atmosfera ao liberar osíxeno. Isto eliminou a moitos organismos aerobios, pero xerou a capa de ozono.
• Xorden os primeiros organismos unicelulares eucariotas.
• Prodúcese unha glaciación global que case remata coa vida.
• Prolifera a vida e aparecen seres pluricelulares, que presentaban formas precursoras dos seres modernos.

Paleozoico

Cámbrico

• A Panxea I fragméntase e sepárase en bloques. O clima é temperado, aínda que houbo intensas glaciacións.
• A vida estendeuse e diversificou, e orixínanse a maioría dos grupos de seres vivos. Xorden os braquiópodos, os equinodermos e os peixes.

Ordovícico

• Aparecen os trilobites, fósil guía do período, e as primeiras plantas. Os peixes diversifícanse e esténdense polos océanos.

Silúrico

• Os continentes móvense e orixinan a Oroxenia Caledoniana, que formou as cordilleiras dos laterais do Atlántico, que están case totalmente erosionadas.

Devónico

• A idade dos peixes.

Carbonífero

• Os continentes forman a Panxea II.
• Xorden as ximnospermas, e os bosques de fentos, que formarían depósitos de carbón explotados na actualidade. Aparecen os anfibios e réptiles e os artrópodos.

Permiano

• A Oroxenia Herciniana afectou a Europa e África, e formou a Meseta Ibérica.
• Aparecen bosques de coníferas, e ao final produciuse unha actividade volcánica que provocou un cambio climático causando grandes extincións.

Mesozoico

Triásico

• Fractúrase a Panxea II e divídese polos mares e océanos.
• Recupérase a vida tras a extinción Permiana, e hai unha diversificación e evolución xeral. Proliferan seres mariños, así coma os peixes, que convivirían cos réptiles acuáticos. Aparecen os primeiros mamíferos, pero dominan os dinosauros. Fósil guía: Amonitas.

Xurásico

• Mares e océanos constituíron concas nas que se depositaron depósitos de carbón e petróleo.
• As aves evolucionan a partir dos réptiles.

Cretácico

• Colisionan os bloques litosféricos e desencadean unha Oroxenia Alpina e intensa actividade volcánica.
• Xorden as anxiospermas.
• A finais do Cretácico hai unha extinción masiva debido á actividade volcánica e ao impacto dun meteorito.

Cenozoico (Fósil guía: Numulitas)

Paleóxeno

• Desprázanse os fragmentos da Panxea ata alcanzar a distribución actual. O clima cenozoico é cálido e húmido, e vaise volvendo frío e seco.
• Tras a extinción cretácica, a biodiversidade recupérase e proliferan os foraminíferos e Numulitas formando estratos de calcaria. Recupéranse especies de todo tipo, e expándense aves e mamíferos.

Neóxeno

• A dinámica litosférica provocou a apertura de océanos e colisión de placas, o que provocou a elevación e pregamento dos sedimentos mesozoicos, e a súa metamorfización. Créanse as cordilleiras Béticas, Pireneos, Himalaia, entre outras, e xorden os Andes coa colisión das placas.
• As anxiospermas diversifícanse e as ximnospermas quedan restrinxidas. Xorden as primeiras árbores caducifolias e herbáceas. Aparecen os simios.

Cuaternario

• O clima arrefría e culmina con 4 etapas glaciais neste período, que se caracteriza pola erosión das estruturas alpinas e sedimentación das concas sedimentarias. Aparecen case todas as especies, os homínidos, e a especie humana.