Geología final

El tiempo geológico

1. TEMA 6: EL TIEMPO GEOLÓGICO Estratigrafía: es la rama de la Geología que trata del estudio e interpretación, así como de la identificación, descripción y secuencia tanto vertical como horizontal de las rocas  estratificadas ; también se encarga de la cartografía y correlación de estas unidades de roca, determinando el orden y el momento de los eventos en un tiempo geológico determinado, en la historia de la Tierra.

2. CONCEPTOS CLAVE

3. CONCEPTOS CLAVE Falla: es una fractura en el terreno que limita dos bloques de rocas que han sufrido un desplazamiento uno con respecto a otro, a través de una superficie de fractura. Salto de falla: es el valor del desplazamiento. Plano de falla: es la superficie a lo largo de la cual tiene lugar el desplazamiento.

4. Representación de las fallas en el mapa geológico Falla normal: es aquella en la que el bloque que descansa sobre el plano de falla describe un movimiento descendente. Formadas por esfuerzo distensivo. Falla inversa: es aquella en la que el bloque que descansa sobre el plano de falla describe un movimiento ascendente.Formadas por esfuerzo compresivo.

5. Falla normal VS Falla inversa

6. Cabalgamiento o manto de corrimiento: es una falla inversa poco inclinada , que ha podido alcanzar grandes distancias de desplazamiento. Se trata de una ruptura de las superficies que limitan dos conjuntos de material, produciendo el desplazamiento de una porción de los mismos, sobre el resto, a través de una superficie de deslizamiento.

7. SUPERFICIES DE DISCONTINUIDAD ESTRATIGRÁFICA DISCONFORMIDAD: es una superficie que separa dos conjuntos de rocas que no están relacionados genéticamente e implica la ausencia de materiales representativos de un período de tiempo (que han sido eliminados por distintas causas). Existen distintos tipos: Paraconformidad Disconformidad o discordancia erosiva. Discordancia angular. Inconformidad.

8. DISCONTINUIDADES ESTRATIGRÁFICAS Paraconformidad: superficie de discontinuidad estratigráfica en la que se mantiene un paralelismo entre los materiales inferiores y superiores, y la superficie es como un plano de estratificación , sin que sea necesaria la existencia de señales de erosión.

9. DISCONTINUIDADES ESTRATIGRÁFICA Disconformidad o discordancia erosiva: superficie de discontinuidad en la que los materiales inferiores y superiores mantienen paralelismo en la estratificación , pero la superficie de discontinuidad es una superficie irregular de erosión.

10. DISCONTINUIDADES ESTRATIGRÁFICAS Discordancia angular: es una superficie que separa dos conjuntos de materiales que no mantienen paralelas las superficie de estratificación. Existen dos tipos: Discordancia angular plana: cuando la superficie es plana . Discordancia angular y erosiva: cuando la superficie es irregular debido a la erosión.

11. DISCONTINUIDADES ESTRATIGRÁFICAS Inconformidad: superficie existente entre materiales estratificados sedimentarios y materiales no estratificados normalmente ígneos . Para lo cual se requiere periodo de elevación (erosión rocas inferiores) y posteriores depósito de la serie estratigráfica .

12. Transgresión VS Regresión Transgresión marina : el ↑ nivel del mar sube lentamente e inunda un continente , desplazándose la línea de costa tierra adentro, hasta que finalmente todo el terreno desaparece bajo las aguas. Se puede producir: por el lento hundimiento del continente o bien por una elevación del nivel del mar. 

13. La energía del agua es directamente proporcional a la profundidad . Transgresión: el agua va invadiendo la costa → gana ↑profundidad y ↑energía → cada vez tiene más energía y transporta materiales cada vez ↑ más gruesos.

14. Transgresión VS Regresión Regresión marina: es la retirada paulatina de las aguas del mar que cubren un continente, así el continente va emergiendo lentamente hasta quedar todos los terrenos antes sumergidos expuestos a los fenómenos erosivos superficiales . Se puede producir por un plegamiento orogénico , con la consiguiente elevación de los estratos del fondo marino, o bien por un descenso del nivel del mar.

15. La energía del agua es directamente proporcional a la profundidad . Regresión: va retirándose → pierde ↓profundidad y ↓energía → va depositando materiales, primero los más grueso y al final solo puede llevar suspendidos los más finos.

16. PRINCIPIOS ESTRATIGRÁFICOS 1.- Principio de la horizontalidad original : los estratos se formaron a partir de sedimentos que se depositaron de forma horizontal en el fondo de una cuenca sedimentaria. Por tanto, si no son afectados por ninguna fuerza, deben conservar su posición original.

17. PRINCIPIOS ESTRATIGRÁFICOS 2.- Principio de superposición de estratos : un estrato es más moderno que el estrato inferior y más antiguo que el estrato superior. Siempre y cuando no estén invertidos o fuertemente deformados desde el punto de vista de la tectónica.

18. PRINCIPIOS ESTRATIGRÁFICOS 3.- Principio de continuidad lateral de los estratos: un estrato concreto tiene la misma edad a lo largo de toda su extensión, ya que se depositó en un “breve” episodio de la historia de la Tierra. 4.- Principio de la cronología de los fenómenos geológicos: cualquier fenómeno geológico es posterior en el tiempo a los estratos o fenómenos afectados por él.

19. PRINCIPIOS ESTRATIGRÁFICOS 5.- Principio de sucesión faunística: en cada intervalo de tiempo de la historia geológica (representada por un conjunto de estratos o por formaciones), los organismos que vivieron y que, por tanto , pudieron fosilizar , fueron diferentes y no repetibles en el tiempo  (debido a la irreversibilidad de la evolución biológica), lo que permite establecer correlaciones (comparaciones en el tiempo) entre materiales de contextos geográficos muy distantes pero que tienen la misma edad , ya que muchos organismos tenían una extensión horizontal (extensión a lo largo de la superficie del globo terráqueo) prácticamente mundial.

20. Correlación de tres series estratigráficas mediante fósiles.

21. Fósil Guía Fósil guía: este debe cumplir 4 características: 1.- Gran dispersión geográfica / o lo que es lo mismo ↑ dispersión horizontal : aparecen en yacimientos muy distanciados y, por ello, permiten hacer correlaciones estratigráficas. 2.- Proceso evolutivo rápido / o lo que es lo mismo escasa ↓dispersión vertical , lo cual implica que ha sufrido rápidas modificaciones morfológicas y ha vivido poco tiempo, en un período geológico muy corto y esto precisa una datación muy precisa. 3.- Gran tolerancia ecológica: es decir poseen características que les han permitido vivir en distintos ambientes y constituir poblaciones con un elevado número de individuos . Por eso son tan abundantes en el registro fósil y por tanto, relativamente fáciles de encontrar. 5.- Fáciles de reconocer e interpretar: siendo improbable que se confundan con otras especies. ↑

22. A continuación se muestra la longevidad de tres especies fósiles: especies 1,2 y 3. Explica razonadamente cuál de las tres podría considerarse como “fósil guía”:

23. FÓSILES PALEOZOICO TRILOBITES: Artrópodo de cuerpo trilobulado. Fósil marino principalmente bentónico. Ej: Paroxides, Neseuretus y Phacops. Abundante en Cámbrico y Devónico.

24. FÓSILES PALEOZOICO HELECHOS ARBORESCENTES: Propios del Carbonífero. Ej. Lepidodendron , con unos 30 m de altura . En sus troncos existen marcas de inserción de las hojas.

25. FÓSILES PALEOZOICO GRAPTOLITES Animales marinos coloniales, planctónicos. Vivieron sólo en el Ordovícico y Silúrico. Ej. Didymograptus .

26. FÓSILES MESOZOICO AMONITES Moluscos cefalópodos protegidos por una concha, que puede alcanzar los 2 m de diámetro. Habitaban en las plataformas continentales.

27. FÓSILES MESOZOICO BELEMNITES Moluscos cefalópodos próximos a calamares y sepias. Ambientes pelágicos (agua libre sin contacto con el fondo) Concha con forma de bala .

28. FÓSILES MESOZOICO REPTILES Colonizaron todos los medios. Ejemplo: Pterosaurios (reptiles voladores que poseían alas membranosas como los murciélagos, sostenidas por un solo dedo muy largo. Ictiosaurios: vivieron en los mares lejos de la costa.

29. FÓSILES TERCIARIO FORAMÍFEROS Protozoos marinos , planctónicos. Disco formado por cámaras individuales formando una espiral plana. Caparazón de 0,05 a 10 mm como los Nummulites.

30. FÓSILES TERCIARIO GASTERÓPODOS Moluscos que habitaron en: Aguas marinas ( Turritella ). Aguas dulces (continentales).

31. FÓSILES TERCIARIO MAMÍFEROS -Abundantes los dientes de equínidos como los molares de Hipparion .

32. FÓSILES TERCIARIO ANGIOSPERMAS -Son del grupo de las plantas con flores , ejemplo las hojas de un nogal del género Carya.

33. FÓSILES PALEOZOICO TRILOBITES HELECHOS ARBORESCENTES GRAPTOLITES

34. FÓSILES MESOZOICO AMONITES BELEMNITES REPTILES

35. FÓSILES DEL TERCIARIO Nummulites Turritella Molares Hipparion Nogal (género Carya)

36. ACTIVIDADES: Redactar la historia Geológica de los siguientes perfiles topográficos. En una zona no sometida a deformaciones se observa la siguiente serie de rocas sedimentarias (procedentes a partir de materiales de otras rocas, por procesos de erosión, transporte sedimentación y litogénesis). 1.- ¿Qué capa es la más antigua y por qué? ¿Qué capa es la más moderna y por qué? Numera las distintas capas de rocas comenzando por el número uno para la capa más antigua. 2.- ¿Se podría averiguar en cualquier zona del mundo, que no haya estado sometida a deformaciones, qué estrato es el más antiguo y cuál es el más moderno? Explícalo.

37. Ejemplo libro 1.- Depósito de las capas A, B, C y E. 2.- Intrusión ígnea concordante del material D (sill). 3.- Intrusión discordante del dique F. 4.-Esfuerzo tectónico y basculamiento hacia el sureste de los estratos. 5.- Erosión . 6.- Depósito de las capas G, H, I, J y K, en discordancia angular y erosiva sobre el bloque inferior. 7.- Emersión y erosión. 8.- Erosión y configuración del relieve actual.

38. Corte 1 HISTORIA GEOLÓGICA: Depósito en horizontal de areniscas y calizas (para lo cual la zona debe estar sumergida). Esfuerzo compresivo y plegamiento de materiales. Emersión y erosión. La zona se sumerge y se produce el depósito en discordancia angular erosiva de los materiales conglomerados y areniscas. Erosión y configuración del relieve actual.

39. Corte 2 Historia Geológica: 1.- Depósito de materiales y formación de las capas de rocas A (en condiciones de terreno sumergido) 2.- Esfuerzo tectónico que provoca la inclinación de los estratos de la zona A que quedan por encima del nivel del mar. 3.- Emersión y erosión de parte de la serie de estratos de la zona A. 4.- Nuevo depósito de materiales (para lo cuál la zona debe de estar sumergida ) que formarán los estratos de la zona B. 5.- Se produce de nuevo una emersión y erosión que afectaría a toda el área. 6.- Se produce una erupción volcánica posterior a todos estos fenómenos. 7.-Erosión y configuración del relieve actual.

40. Corte 3 ¿Qué especie de caracol es más reciente? Si en otra parte del mundo encontramos un estrato que tiene un fósil Planorbis trochiformis ¿Podríamos decir que este estrato se formó al mismo tiempo que el estrato D de esta zona? Razónalo. Principio de continuidad lateral de los estratos

41. Corte 4 Describe la historia geológica, justificando los acontecimiento y el orden propuesto. Razona si será posible que encontremos fósiles de nummulites en el estrato A habiendo encontrado fósiles de Belemnopsis en el estrato D. Razona si podríamos encontrar fósiles de Trilobites en el estrato A si hemos encontrado fósiles de dinosaurios en el estrato C.

42. SOLUCIÓN CORTE 4 Depósito horizontal en zona sumergida de conglomerados (E), caliza (D) y arenisca (C), para lo cual la zona debe estar sumergida. Esfuerzo tectónico y basculamiento del terreno hacia el S-W. Esfuerzo compresivo y falla inversa. Emersión y erosión Depósito en discordancia angular erosiva de arcilla (B) y caliza (A), para lo cual la zona debe estar sumergida. Erosión y configuración del relieve actual.

43. Nummulites en el estrato A habiendo encontrado fósiles de Belemnopsis en el estrato D. Nummulites ( Cenozoico ) más moderno Belemnopsis ( Mesozoico ) más antiguo Si, ya que el estrato A es el más jóven al igual que los Nummulites (generados en el Cenozoico), mientras que el Belemnopsis es del Mesozoico, por lo que se puede encontrar en un estrato inferior como el D. b) Podríamos encontrar fósiles de Trilobites en el estrato A si hemos encontrado fósiles de dinosaurios en el estrato C -Trilobites ( Paleozoico ) más antiguo - Dinosaurios ( Mesozoico ) más moderno No, ya que el estrato A es el más joven que el C, por lo que debe contender fósiles menos antiguos, y en este caso, los Trilobites propios del Paleozoico son más antiguos que los dinosaurios propios del Mesozoico.

44. CORTE 5 Corte 5.A Corte 5.B

45. SOLUCIÓN CORTE 5.A Depósito de los estratos F, E, G, C y A, para lo cual la zona debe estar sumergida. Esfuerzo compresivo y plegamiento de materiales formando un anticlinal. Emersión y erosión. Depósito en discordancia angular y erosiva de los estratos D y B en horizontal. Erosión y configuración del relieve actual.

46. Corte 5.B Depósito en horizontal de la serie estratigráfica (D, A, C y F), para lo cual la zona debe estar sumergida. Esfuerzo compresivo y falla inversa. Emersión y erosión de la zona. Depósito en discordancia angular y erosiva de los estratos B y E . Erosión y configuración del relieve actual.

47. Corte 6

48. Depósito del material 1, 2 y 3 (para lo cual el material debe estar sumergido). Esfuerzo distensivo y formación de una falla normal. Emersión y erosión. Depósito en discordancia angular erosiva del estrato 4. (para lo cual la zona debe estar sumergido). Erosión y configuración del relieve actual.

49. Corte 7

50. Depósito de los materiales G, A, C, B, H y D, para lo cual la zona debe estar emergida. Esfuerzo compresivo y formación de pliegues. Emersión y erosión. Depósito en discordancia angular y erosiva de los estratos F y E, para lo cual la zona debe estar emergida. Erosión y configuración del relieve actual.

51. CORTE 8

52. Corte 8 Historia Geológica: Depósito de materiales 1, 2, 3, 4, 5, 6 y 7 , para lo cual la zona debe estar sumergida. Esfuerzo tectónico y basculamiento de los materiales hacia el sur. Erosión y configuración del relieve actual.

53. CORTE 9

54. Corte 9 Historia Geológica: - Depósito de la serie de materiales del 1 al 10 , dentro de esta serie destaca: un cambio de facies entre el material 3-4 y 7-8 , y un acuñamiento entre el material 6 y 5, para lo cual la zona debe estar sumergida. -Esfuerzo tectónico y basculamiento. - Emersión y erosión. Depósito en discordancia angular y erosiva del material 11 y 12. Erosión y configuración del relieve actual.

55. Cambio de facies: es la disposición en un mismo estrato de materiales de la misma edad, pero distinta naturaleza, son debidos a que se han producido distintos medios de sedimentación. Se observa como una superficie en zig-zag dentro de un mismo estrato.

56. Acuñamiento: es una reducción del espesor de las capas, que resulta de la terminación lateral de un estrato en el momento de su depósito.

57. CORTE 10

58. Corte 10 Historia Geológica: -Depósito de las serie de materiales del 1-7, para lo cual la zona debe estar sumergida. -Esfuerzo tectónico y basculamiento hacia el sur. -Formación de un diapiro (material de naturaleza salina, evaporita o yeso), por parte del material 2, que asciende, ya que tiene menor ↓densidad, hasta una zona más estable, distorsionando la estratificación. - Emersión y erosión. -Depósito en discordancia angular y erosiva de los materiales 8, 9 y 10. - Erosión y configuración del relieve actual.

59. CORTE 11

60. Corte 11 Historia Geológica: Nota: *Material 1,2,3 y 4 (rocas metamórficas). *Resto: rocas sedimentarias. 1.- Formación de la serie de materiales metamórficos 1, 2, 3 y 4, a alta profundidad. 2.- Etapa de compresión y plegamiento . 3.- Erosión . 4.- Depósito en discordancia angular y erosiva de los materiales 5,6, 7 y 8, para lo cual la zona debe estar sumergida. 5.- Esfuerzo tectónico y basculamiento . 6.- Emersión y erosión. 7.- Depósito en discordancia angular y erosiva del material 9 (para lo cual la zona debe estar sumergida) 8.- Erosión y configuración del relieve actual.

61. CORTE 12

62. Corte 12 Historia Geológica: Depósito de la serie de materiales 4 , 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11y 12, para lo cual la zona debe estar sumegida. Esfuerzo tectónico y basculamiento de la serie hacia el Norte. Intrusión magmática (material 1). Formación de la aureola metamórfica ( material 2 )/metamorfismo de contacto. Formación filón ( material 3 ). Emersión y erosión. Depósito en discordancia angular y erosiva del material 13, para lo cual la zona debe estar sumergida. Erosión y configuración del relieve actual.

63. CORTE 13 *Nota: ninguna falla se ve cortada por otra, por tanto ¿no se puede deducir qué falla se produce antes y cual después?

64. Corte 13 Historia Geológica: -Formación del bloque metamórfico 6 a gran profundidad en condiciones de alta presión y temperatura. Depósito de la serie de materiales 1, 2, 3, 4 y 5, para lo cual la zona debe estar sumergida. -Esfuerzo tectónica y basculamiento hacia el S-E. Etapa distensiva, falla normal (S-1). Etapa compresiva , plegamiento , y formación de falla Inversa (S-2). Emersión y etapa erosiva. Etapa compresivo y Cabalgamiento del material 6 . Erosión y configuración del relieve actual del que destaca la formación de una ventana tectónica .

65. CORTE 14

66. Corte 14 Historia Geológica: Depósito en concordancia y en disposición horizontal , en una cuenca sedimentaria marina de los materiales de la serie paleozoica: G, B, F, C, H, I. Esfuerzo compresivo y plegamiento . Emersión y erosión . Depósito en discordancia angular y erosiva de los materiales A, E y D. Erosión y configuración del relieve actual.

67. Corte 15

68. Corte 15 Nota: -Graptolites (Paleozoico): MÁS MODERNO -Troncos de helechos (Paleozoico) -Ammonites (Mesozoico) INTERMEDIO -Nummulites (Cenozoico): MÁS ANTIGUO *En el núcleo del pliegue está el fósil guía más moderno por tanto sinclinal.

69. CORTE 16

70. Corte 16 Historia Geológica: Depósito de la serie sedimentaria B . Episodio orogénico y plegamiento . Erosión. Depósito de materiales calcáreo (C ) en discordancia angular plana . Intrusión magmática que afecta al material B y C. Esfuerzo compresivo y formación de las fallas inversas . Erosión. Relleno del material sedimentario D.

71. CORTE 17

72. Corte 17 Historia geológica: Depósito de material 4 ( esquistos ). Depósito en discordancia angular y erosiva de areniscas con huellas de dinosaurios ( 3 ), era Mesozoica. Depósito de dolomías con fragmentos de conchas ( 5 ), Paleozoico. Esfuerzo tectónico y basculamiento de los materiales hacia el S-O. Depósito en discordancia angular y erosiva de calizas y margas ( 1 ). Esfuerzo distensivo , falla normal. Formación de terrazas fluviales , por parte del material conglomerados con industrias líticas ( 2 ), con restos de actividad humana, siendo la terraza a la más antigua que ha quedado colgada, que la b , en la que encaja actualmente el río.

73. CORTE 18

74. Historia Geológica: Depósito de estrato I y H (calcarenitas y calizas con arqueociatos , en una cuenca marina de plataforma en el Cámbrico. Depósito de estrato F y G ( calizas y calcarenitas con trilobites ( Neseuretus) , en el Ordovícico. Intrusión del material X ( 460 m.a. ) al final del Ordovícico. Episodio volcánico e interestratificación de los materiales W (basalto 445 m.a .). Depósito de estratos E, D y C ( graptolites ), durante el Silúrico. Orogenia que bascula los materiales inclinándolos. Erosión. Deposito en discordancia angular plana del material B (calcarenitas con fusulinas ) en el Carbonífero. Intrusión del dique pegmatítico ( Y ), en el Carbonífero ( 350 m.a. ). Depósito de material A , pizarras con Goniatites , en el Pérmico. Erosión y configuración del relieve actual. Leyenda: A: Pizarras con fósiles Goniatites. B: Calcarenitas con Fusulinas. C, D, E: Serie sedimentaria que contiene graptolites. F.G: Calizas y calcarenitas con fósiles del trilobites Neseuretus. H, I: Calcarenitas y calizas con arqueociatos. W: Basaltos de edad absoluta de 445 m.a. X: Intrusión magmática de edad absoluta 460 m.a. Y: Dique pegmatítico de edad 350 m.a. Corte 18

75. CORTE 19

76. Corte 19 Historia Geológica: Depósito durante el Paleozoico del estrato D , en un ambiente de sedimentación marino . Este material ha podido estar sometido a un proceso metamórfico de bajo grado que forme las pizarras. Regresión marina Erosión . Transgresión marina y depósito de material C . (el mar ocupa tierra continental, la línea de costa se desplaza tierra adentro). Regresión marina y depósito de material continental ( B ). Esfuerzo distensivo y falla normal. Erosión o periodo de no depósito . Depósito materiales A en ambiente sedimentario continenta l (restos paleontológicos de mamíferos).