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