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GEOGRAFIA FISICA GENERAL
UD2: Elementos constitutivos de la
tierra
Principios básicos
Principio de superposición de estratos,
propuesto por primera vez en el siglo XI por el médico y filósofo persa Avicena (Ibn Sina). En
el siglo XI, el naturalista chino Shen Kuo (1031-1095) reconoció también el concepto de
"tiempo geológico". Pero quién formuló el principio que transcendió a la comunidad
científica actual es Nicolas Steno en el siglo XVII. El principio de superposición de estratos
establece que las capas de roca (o estratos) están establecidas en sucesión, que cada
estrato representa una "etapa" de tiempo y que cualquier estrato es más antiguo que los
que tiene encima y más joven que los de debajo.
Los primeros intentos serios para establecer una escala
de tiempo geológico que pudiera aplicarse a cualquier
lugar en la Tierra tuvieron lugar a finales del siglo XVIII.
El más influyente de los primeros intentos fué Abraham
Gottlob Werner (1787) que divide las rocas de la corteza
terrestre en cuatro tipos: primarias, secundarias,
terciarias y cuaternarias. Cada tipo de roca, de acuerdo
con la teoría, se formó durante un período específico en la
historia de la Tierra. Por lo tanto, es posible hablar de un
"Período Primario", así como de "rocas del Primario". Es el
creador de la teoría Neptunista que consideraba que
todas las rocas se depositaron a la vez en el transcurso de
una inmensa inundación
En 1785 James Hutton, el fundador de la geología
moderna, establece la teoría Plutonista que propone que
el interior de la Tierra está caliente y que ese calor es el
motor que impulsa la formación de nuevas rocas, luego las
rocas son erosionadas por el aire y el agua y los
sedimentos depositados en capas en el mar, el calor
entonces consolida los sedimentos en rocas y levanta
nuevas tierras.
.
Hutton autor estableció la tesis uniformista, según la cual la Tierra se habría formado
lentamente a lo largo de extensos períodos de tiempo y a partir de las mismas fuerzas
físicas que hoy rigen los fenómenos geológicos (uniformismo): erosión, terremotos,
volcanes, inundaciones, etc.
Esta tesis se opone al catastrofismo, tesis según la cual la Tierra habría sido modelada
por una serie de grandes catástrofes en un tiempo relativamente corto y defendida por
Cuvier.
El principio de sucesión faunística establece la identificación
de estratos por los fósiles que contienen, realizada por primera
vez por William Smith y Georges Cuvier, entre otros a
principios del siglo XIX, permitió a los geólogos a dividir la
historia de la Tierra con mayor precisión. También les permitió
correlacionar los estratos a nivel regional (o incluso
continental). Si dos estratos distantes en el espacio o
diferentes en su apariencia contienen los mismos fósiles, hay
una alta probabilidad de que hayan sido depositados al mismo
tiempo.
Entre 1830 y 1833 Charles Lyell publica Principios de geología
(Principles of Geology), en varios volúmenes, La obra tiene tres
dimensiones:
1. Actualismo: explicación de los fenómenos pasados a partir de
las mismas causas que operan en la actualidad.
2. Uniformismo: los fenómenos geológicos pasados son
uniformes, excluyéndose cualquier fenómeno catastrófico.
3. Equilibrio dinámico: la historia de la Tierra se rige por un ciclo
constante de creación y destrucción.
A partir de estos principios establece la Teoría del equilibrio
dinámico en el contexto geológico, para después aplicarla al
mundo de lo orgánico:
• En la historia de la Tierra, Lyell distingue dos procesos básicos de la morfogénesis
geológica, que se habrían producido periódicamente, compensándose el uno al otro: los
fenómenos acuosos (erosión y sedimentación) y los fenómenos ígneos (volcánicos y
sísmicos).
•Paralelamente, en la historia de la vida, Lyell supuso que se habían dado períodos
sucesivos de extinción y creación de especies: el movimiento aleatorio de los continentes
habría originado profundos cambios climáticos y muchas especies, al no poder emigrar o
competir con otros grupos biológicos, se habrían extinguido, siendo sustituidas por otras
creadas mediante leyes naturales.
El interior
de la tierra
La edad de la Tierra
Los creacionistas propusieron fechas en torno a seis o siete mil años de edad para la Tierra basándose
en la Biblia.
En 1650 James Ussher, arzobispo anglicano de Armagh, primado de Irlanda, construyó una cronología
de la historia de la Tierra y la humanidad donde estableció que la creación fue realizada en el año 4004
a. C., se creía que la edad de la Tierra, e incluso del propio universo, era de 666 millones de años.
Los primeros geólogos sugieren millones de años para los períodos geológicos e incluso algunos
sugieren una edad casi infinita para la Tierra.
Geólogos y paleontólogos han construido la escala geológica sobre la base de las posiciones relativas
de los diferentes estratos y fósiles y sobre las estimaciones de las escalas de tiempo basadas en el
estudio de las tasas de diversos tipos de meteorización, erosión, sedimentación y litificación.
El descubrimiento de la radiactividad en 1896 y el desarrollo de sus aplicaciones a la geología a través
del datado radiométrico durante la primera mitad del siglo XX (por geólogos tales como Arthur
Holmes), permitieron una datación absoluta de la edad de las rocas.
En 1977, la Comisión Internacional de Estratigrafía inició un esfuerzo para definir las referencias
mundiales (secciones y puntos de estratotipos de límite globales) de los sistemas (o períodos) y pisos (o
edades) geológicos. El trabajo más reciente de la comisión se describe en la escala de tiempo geológico
de Gradstein et al. de 2004. También está disponible un modelo UML de la forma en que el cronograma
está estructurado, relacionándolo con los GSSP.
Eón
Era
Período
Cretácico
145,5 ±4,0
Máximo de los dinosaurios. Primitivos mamíferos placentarios. Extinción masiva del Cretácico-Terciario
Jurásico
199,6 ±0,6
Mamíferos marsupiales, primeras aves, primeras plantas con flores
Triásico
251,0 ±0,4
Extinción masiva del Triásico-Jurásico. Primeros dinosaurios, mamíferos ovíparos
Pérmico
299,0 ±0,8
Formación de Pangea. Extinción masiva del Pérmico-Triásico, 95% de las especies desaparecen
Paleógeno
Mesozoico
Fanerozoico
Neoproterozoico
Proterozoico
Mesoproterozoico
Paleoproterozoico
Arcaico
Hadeico
Neoarcaico
Mesoarcaico
Paleoarcaico
Eoarcaico
Ímbrico
Nectárico
Grupos Basin
Críptico
Ciclos de glaciaciones. Evolución de los humanos. Extinción de la megafauna
Formación del Istmo de Panamá. Capa de hielo en el Ártico y Groenlandia. Clima similar al actual. Australopitecos
Desecación del Mediterráneo. Reglaciación de la Antártida
Orogenia Alpina. Formación de la Corriente Circumpolar Antártica y congelación de la Antártida. Familias modernas de animales y plantas
India colisiona con Asia. Máximo térmico del Paleoceno-Eoceno. Disminución del dióxido de carbono. Extinción de final del Eoceno
Continentes de aspecto actual. Clima uniforme, cálido y húmedo. Florecimiento animal y vegetal
Pensilvaniense 318,1 ±1,3
Abundantes insectos, primeros reptiles, bosques de helechos
Misisipiense
359,2 ±2,5
Árboles grandes primitivos
Devónico
416.0 ±2,8
Aparecen los primeros anfibios, Lycopsida y Progymnospemophyta
Silúrico
443,7 ±1,5
Primeras plantas terrestres fósiles
Ordovícico
488,3 ±1,7
Dominan los invertebrados. Extinciones masivas del Ordovícico-Silúrico
Cámbrico
542,0 ±1,0
Explosión cámbrica. Primeros peces. Extinciones masivas del Cámbrico-Ordovícico
Ediacárico
Criogénico
Tónico
Esténico
Ectásico
Calímmico
Estatérico
Orosírico
Riásico
Sidérico
635
850
1000
1200
1400
1600
1800
2050
2300
2500
2800
3200
3600
4000
4050
4100
4150
4570
Formación de Pannotia. Fósiles de metazoarios
Carbonífero
Paleozoico
Eventos principales
Final de la Edad de Hielo y surgimiento de la civilización actual
Neógeno
Holoceno
Pleistoceno
Plioceno
Mioceno
Oligoceno
Eoceno
Paleoceno
M. años atrás
0,011784
2,588
5,332
23,03
33,9 ±0,1
55,8 ±0,2
65,5 ±0,3
Cuaternario
Cenozoico
Época
Tierra bola de nieve
Fósiles de acritarcos
Formación de Rodinia
Posibles fósiles de algas rojas
Expansión de los depósitos continentales
Posible primer eucariota
Atmósfera oxigénica
Glaciación Huroniana
Gran Oxidación
Fotosíntesis oxigénica. Cratones más antiguos
Primera glaciación
Comienzo de la fotosíntesis anoxigénica y primeros posibles fósiles y estromatolitos
Primeras células.
Primer supercontinente, Vaalbará
Fin del bombardeo de meteoritos
Grandes impactos en la Luna
Primeras moléculas auto-replicantes
Formación de la Tierra
Relieves de primer orden: Continentes (29%) y cuencas oceánicas (71%)
Existen amplias áreas de costas continentales hasta 180 m de profundidad que
constituyen las plataformas continentales, que aumenta un 35% la superficie de los
continentes.
Relieves de segundo orden oceánicos:
En el Atlántico 60 mill de años:
- Dorsal media oceánica con rift axial
- Cuencas oceánicas a los lados de la dorsal
- Pendiente continental
- Talud continental
- Plataforma continental
Relieves de segundo orden continentales:
1. Cinturones activos de formación de montañas
2. Regiones inactivas de rocas antiguas
CINTURONES ACTIVOS DE FORMACION DE MONTAÑAS
a) Por vulcanismo
b) Por actividad téctónica: montañas, mesetas y depresiones
Las CADENAS ALPINAS son cinturones activos estrechos (como el cinturón
circumpacífico) que están constituidos de ARCOS MONTAÑOSOS (Andes y Motañas
Rocosas). Fuera de la costa continental se conforman arcos montañosos que son los
ARCOS DE ISLAS (cinturón eurasiático-indonesio).
Tipo americano: impacto d euna masa litosférica pequeña con una masa continetal
más grande. La parte pequeña se suelda a la grande (Kuriles, Antillas Mayores,
Filipinas y Oeste de Norteamérica)
Tipo eurasiático: colisión de dos grandes másas litosféricas continentales que se unen
(placa euroasíatica con las placa africana, arábiga e indú)
Alpes
Caucaso
Himalaya
Montañas Rocosas
Andes
Regiones inactivas de rocas antiguas
Son los restos de corteza continental más antiguos. Los bordes sedimentarios han
sido arqueados dando relieves que se han erosionado. Se diferencia entre:
ESCUDOS: superficies arrasadas continentales con rocas ígneas y metamórficas del
Proterozoico o más antiguas que presentan colinas residuales (tepuis ye inselbergs)
y mesetas o pedillanuras, algunas cubiertas por capas sedimentarias más recientes
del Paleozoico-Cenozoico
ZOCALO: restos de antiguos cinturones montañosos del Paleozoico y Mesozoico,
muy deformados y convertidos en rocas metamórficas por la orogenia Caledoniana
(Silúrico, o de la Apalachiense-Herciniana (Carbonífero-Pérmico) o las orogenias del
mesozoico (Nevádica y Lamárica)
Sistema Central
Sierra Morena
Extremadura. La Serena
Wegener
La tectónica de placas es una teoría geológica que explica la
forma en que está estructurada la litosfera (la porción
externa más fría y rígida de la Tierra). La teoría da una
explicación de:
-Las placas tectónicas que forman la superficie de la Tierra
-Los desplazamientos que se observan entre ellas en su
movimiento sobre el manto terrestre fluido, sus direcciones
e interacciones.
-También explica la formación de las cadenas montañosas
(orogénesis) y por qué los terremotos y los volcanes se
concentran en regiones concretas del planeta (como el
cinturón de fuego del Pacífico) o de por qué las grandes
fosas submarinas están junto a islas y continentes y no en el
centro del océano.
Las placas tectónicas se desplazan unas respecto a otras con velocidades de 2,5
cm/año lo que es, aproximadamente, la velocidad con que crecen las uñas de las
manos.
Las placas tectónicas se componen de dos tipos distintos de litosfera: la corteza
continental, más gruesa, y la corteza oceánica, la cual es relativamente delgada.
Uno de los principales puntos de la teoría propone que la cantidad de superficie de
las placas (tanto continental como oceánica) que desaparecen en el manto a lo largo
de los bordes convergentes de subducción está más o menos en equilibrio con la
corteza oceánica nueva que se está formando a lo largo de los bordes divergentes
(dorsales oceánicas) a través del proceso conocido como expansión del fondo
oceánico.
También se suele hablar de este proceso como el principio de la "cinta
transportadora". Las placas tectónicas se pueden desplazar porque la litósfera tiene
una menor densidad que la astenósfera, que es la capa que se encuentra
inmediatamente inferior a la corteza.
MARGENES CONTINENTALES
a) Pasivos
En el Atlántico, Artico e Índico. Depósitos continentales en la plataforma
continental y depósitos marinos al borde del talud continental que son aportados
pos corrientes de turbidez, generando cañones y deltas submarinos
b) Activos
En el Pacífico, que generan fosas oceánicas, arcos de islas y arcos montañosos
(tectónicos)
MARGENES CONTINENTALES PASIVOS
MARGENES CONTINENTALES ACTIVOS
TEORIA DE PLACAS y DERIVA CONTINENTAL
SUBDUCCION: hundimiento de una placa bajo otra
LIMITES DE PLACAS:
- Expansión: nueva litosfera a partir de la dorsal oceánica
- Convergencia; subducción en progreso. Alta actividad tectónica y volcánica
(Java)
- Transformación: las placas se deslizan una delante de otra en una falla de
transformación
OROGENIAS:
a) procesos tectónicos de compresión: márgenes convergentes de placas
b) Procesos tectónicos de extensión: placas oceánicas que se están
separando o fracturando
c) Ruptura continental y nuevas cuencas oceánicas: montañas de bloques
fallados con fosas- rift valley