Datación y Formación de Rocas: Una Mirada a la Geología Histórica

Isótopos Radiactivos

Cuando un individuo muere, deja de incorporar el isótopo C14 y mantiene el C12. Como el C14 se va desintegrando a N14, se observa la relación que hay entre C14 y C12. Esto nos indica la edad del material que estamos estudiando. Las plantas tenían C en dos formas distintas: C14 y C12. Aproximadamente 1 de cada billón de átomos de carbono que un animal ingiere con los alimentos y que pasa a formar parte de sus tejidos, es un isótopo pesado de C14. El C14 es inestable y por eso se desintegra radiactivamente a N14. Son isótopos aquellos elementos que tienen el mismo número de protones pero distinto número de electrones.

Fosilización

Lo habitual es que los organismos, tras morir, sean eliminados por carroñeros, por descomposición o disolución. Por esta razón, la mayoría de los individuos que han poblado la Tierra no ha fosilizado.

Otros Tipos de Conservación

  • Conservación en ámbar: Es la resina fósil de las coníferas, donde los insectos se quedan atrapados.
  • Conservación en asfalto: El petróleo a veces escapa hacia la superficie, cualquier animal que caiga…
  • Hielo:

Fósiles Guía

No todos los fósiles son igualmente útiles para datar una roca. Los mejores reciben el nombre de fósiles guía y tienen tres características:

  1. Haber vivido durante un período de tiempo geológicamente corto, de manera que permitan precisar la edad de la roca.
  2. Haber tenido amplia distribución geográfica.
  3. Ser abundantes.

Facies

Cambio lateral de facies: en el mismo estrato aparecen de forma lateral materiales distintos.

Métodos Directos

Minas y Sondeos

Las minas son excavaciones que se realizan para la extracción de minerales. Los sondeos son perforaciones taladradas en el subsuelo, el más profundo penetra 12 Km.

Volcanes

Envían a la superficie materiales procedentes del interior. En la mayoría de los casos, los materiales volcánicos provienen de lugares poco profundos.

Masa y Densidad de la Tierra

Wiechert calculó la densidad de la Tierra y comprobó que su valor era el doble del que tienen las rocas superficiales. La densidad de la Tierra obtenida por este procedimiento es 5,52 g/cm3. Este valor contrasta con la densidad media de las rocas que constituyen los continentes, que es 2,7 g/cm3.

Interior Más Denso

El estudio de la densidad de la Tierra es un buen ejemplo de los denominados métodos indirectos. Los materiales del interior terrestre deberán ser más densos, lo suficiente como para que la media resulte 5,52. Estos datos hicieron pensar que la Tierra debería tener un núcleo que estaría formado por un material más denso. Entre los elementos candidatos estaba el hierro.

Métodos Indirectos: Sismos y Ondas Sísmicas

Tipos de Ondas Sísmicas

  • Ondas P: Se desplazan a mayor velocidad y llegan las primeras. Son ondas longitudinales, las partículas del terreno vibran en la dirección de propagación de la onda.
  • Ondas S: Se propagan a menos velocidad que las P. Son ondas transversales, hacen vibrar a las partículas del terreno.
  • Ondas superficiales: Se generan al llegar las anteriores a la superficie del terreno.

Magnetismo Terrestre

La Tierra posee un campo magnético y su existencia es un dato que apoya la idea de que nuestro planeta tiene un núcleo metálico en permanente agitación. Según esta teoría, el Fe fundido circula por el núcleo externo debido a la rotación terrestre y a las corrientes de convección generadas por el calor interno. El movimiento de este fluido metálico origina una corriente eléctrica que produce a su vez un campo magnético.

Meteoritos

Son pequeños cuerpos planetarios que cruzan la órbita de la Tierra y caen sobre su superficie. Aportan informaciones de diversa naturaleza. Una de ellas está relacionada con la composición del interior terrestre. En efecto, si un material es abundante en los meteoritos, significará que es frecuente en el Sistema Solar y cabe suponer que también haya entrado a formar parte de la Tierra.

  • Condritas: representan el 88% del total.
  • Acondritas: 9% del total, tienen basalto.
  • Sideritas: Fe y Ni, 4%.

Deformaciones de las Rocas

Las rocas situadas en el interior de la corteza terrestre se encuentran soportando la presión ejercida por los materiales situados sobre ellas, es la presión litostática. Por otra parte, la dinámica de las placas litosféricas hace que las rocas puedan verse sometidas a esfuerzos. En geología, se denomina así a las presiones dirigidas que tienden a extender o a comprimir las rocas. Como consecuencia, las rocas experimentan cambios en su forma y volumen llamados deformaciones.

Tipos de Deformación

  • Elástica: El material se deforma al ser sometido a un esfuerzo, pero recupera su forma original al cesar el esfuerzo.
  • Plástica: La deformación permanece después de haber cesado el esfuerzo.
  • Rotura: El esfuerzo hace perder la cohesión interna del material y se fractura.

Metamorfismo

Conjunto de cambios en la composición mineralógica de la roca y en su textura que ocurren en estado sólido como consecuencia de un incremento de presión, de temperatura o de ambos factores.

Factores que Influyen en el Metamorfismo

  • Temperatura: Es de 150º entre 700 y 1000 °C.
  • Incremento de presión: Reduce su volumen, favorece la formación de minerales con estructura densa y facilita su comportamiento plástico. La presión litostática aumenta con la profundidad. Las presiones dirigidas provocan la reorientación de los cristales, creando la foliación o disposición en láminas.
  • Presencia de fluidos: Los iones en disolución facilitan las reacciones metamórficas.

Tipos de Metamorfismo

  • Metasomatismo: La composición química de la roca final difiere de la inicial. Se produce porque la presencia de fluidos aporta o elimina componentes.
  • De Presión: Incremento de presión sin que la temperatura alcance valores importantes. Suele generarse en zonas poco profundas sometidas a presiones dirigidas.
  • De Contacto: Se produce como consecuencia de un incremento de la temperatura. Se forma una aureola metamórfica donde la intensidad de las transformaciones se reduce al distanciarse de la intrusión. Las rocas originadas por metamorfismo de contacto se llaman corneanas.
  • Regional: Se produce como consecuencia de un incremento simultáneo de presión y temperatura. Se origina en las zonas de subducción. Los valores que alcanzan las presiones y temperaturas vienen determinados por su localización dentro de una placa litosférica, su profundidad y la proximidad de masas magmáticas.

Cambios Ocurridos Durante el Metamorfismo

  • Incremento de su densidad.
  • Formación de nuevos minerales.
  • Recristalización.
  • Reorientación de los cristales.

Texturas con Foliación

  • Gneísica: Presencia de cristales grandes que se distribuyen en bandas de micas y cuarzo.
  • Esquistosa: Se caracteriza porque la foliación es más ondulada.
  • Pizarrosa: Se caracteriza por la laminación plana.

Texturas sin Foliación

La más frecuente es la granoblástica, donde los cristales son equidimensionales y forman un mosaico de granos.

Rocas con Foliación Frecuente

  • Pizarra: Grano muy fino, foliación en láminas planas.
  • Filita: Grano fino, foliación en láminas planas.
  • Esquisto: Grano grueso, foliación ondulada.
  • Gneis: Grano grueso, presentan bandas claras y oscuras, no se divide en láminas.

Rocas sin Foliación Frecuente

  • Mármol: Textura granoblástica.
  • Corneana: Textura granoblástica, se forma por metamorfismo de contacto.
  • Cuarcita: Textura granoblástica.