4/2/17

El tiempo geológico 16-17

UD 3. D.12 El tiempo y los procesos geológicos


INICIACIÓN: ¿Cómo calcularías la edad de la Tierra? Exposición de ideas previas.

Introducción: Del obispo Ussher al abismo del tiempo (Deep Time) de James Hutton (s XIX) 

El Obispo Ussher y la edad de la Tierra
En 1650 James Ussher, arzobispo de Armagh (Irlanda),  escribió el libro Los anales del mundo. Basándose en la Biblia, hizo una estimación del número de generaciones, la duración media de la vida humana y las principales figuras bíblicas entre Adán y Eva y el nacimiento de Jesucristo. Como consecuencia de su estudio, dedujo fechas exactas para ciertos eventos:
Esta idea, que hace reír a más de una persona en la actualidad, condicionó, probablemente, la ciencia geológica hasta el siglo XIX, según algunos historiadores.

El abismo del tiempo (Deep Time) de James Hutton (s XIX) 

Siccar Point es uno de esos míticos lugares para los geólogos donde se puede aprender mucho sobre esta Ciencia. Allí, contemplando la configuración de los estratos rocosos de su extraordinario paisaje, el geólogo James Hutton y su amigo, el matemático John Playfair, fueron capaces de apreciar la inmensidad del tiempo que la Naturaleza empleó en construir el espectacular relieve que tenían delante de sus ojos. El mismo Playfair, biógrafo de Hutton, afirmó, a propósito de esta visita: "La mente se nos aturdía mirando tan lejos en el abismo del tiempo".

Así fue como, en 1788, Hutton concibió el Deep Time, es decir, el "abismo del tiempo geológico", un concepto que ha llegado hasta nuestros días y que pocas personas son capaces de comprender. ¿Cómo llegó Hutton a la conclusión de que el tiempo geológico es inconmensurable, "sin vestigios de comienzo ni perspectivas de final"? Vamos a tratar de saberlo a continuación.

Afloramiento rocoso que contemplaron Hutton y Playfair en Siccar Point, Escocia.

Hay dos tipos de rocas sedimentarias en Siccar Point (Escocia): Una de ellas es la grauvaca, formada en el fondo de un mar primitivo. La otra es la arenisca roja, formada en un ambiente marino de menor profundidad. Por otra parte, los estratos rocosos de la grauvaca están dispuestos verticalmente, mientras que los de la arenisca roja se mantienen casi horizontales, aunque ligeramente inclinados.
ACTIVIDAD 1 SOBRE EL DEEP TIME

1.1) ¿Cuál de las dos rocas de la imagen anterior se formó después, la arenisca o la grauvaca? ¿Cómo lo has sabido?

1.2) Si los sedimentos que originaron las grauvacas estaban dispuestos horizontalmente, ¿por qué se encuentran en posición casi vertical en el momento actual?

1.3) La historia geológica de este lugar incluye procesos de formación de, al menos, dos tipos de rocas sedimentarias y el levantamiento de los estratos, junto con el plegamiento de los más antiguos. ¿Cuánto tiempo crees que ha transcurrido desde que se formaron las rocas que constituyen este paisaje hasta la actualidad?

a) 1 millón de años (ma)
b) 10 ma
c) 100 ma
d) 1000 ma
e) 10.000 ma

DEBATE EN CLASE: Sabiendo que se trata de rocas sedimentarias, ¿se te ocurre algún método para calcular el tiempo que han tardado en formarse los estratos del Gran Cañón del colorado? DATO: La profundidad máxima es de unos 1600 m.

El Gran Cañón del Colorado (Grand Canyon, Arizona)
La cantidad de sedimentos, como los que se muestran en la imagen, que llegan a acumularse en las cuencas sedimentarias y en el fondo del mar es enorme. Se estima que el Río Ganges vierte 3000 millones de toneladas anuales de sedimentos.
Estimamos el tiempo geológico mediante el proceso de sedimentación (John Phillips 1860)

ACTIVIDAD 2  SOBRE LOS PROCESOS DE SEDIMENTACIÓN.

Vamos a hacer unos sencillos cálculos: La tasa de sedimentación del río Ganges, que transporta los materiales procedentes de una extensa área sometida a los AGEs, es de 2,4 cm/ siglo, según las estimaciones de John Phillips en 1860.

Aplicando estos cálculos y sabiendo que el espesor de todas las rocas sedimentarias depositadas en la Tierra en forma de columna estratigráfica es de 23040 m, ¿qué edad crees que tendría la Tierra, según estas estimaciones?

Teniendo en cuenta que los cálculos se hicieron a partir del espesor de las rocas sedimentarias formadas mediante la compactación de los sedimentos, ¿es una estimación correcta? ¿Por qué?
Columna estratigráfica de la provincia de Córdoba, desde hace 1600 ma hasta la actualidad. La de la Tierra en su conjunto, con todas las rocas sedimentarias depositadas desde el principio, tendría mayor espesor.


3. Los métodos radiactivos

Los elementos químicos radiactivos (vamos a llamarlos los “padres”) se desintegran y se transforman en otros elementos químicos (los “hijos”). Obviamente, conforme pase el tiempo, una mayor cantidad del elemento “padre” se habrá convertido en elemento “hijo”. Pues bien, sabiendo la proporción existente entre la cantidad inicial del isótopo "padre" y la cantidad del isótopo "hijo" podremos calcular la edad de una muestra geológica o arqueológica. Haremos una actividad en otro momento para entenderlo bien.

De esta manera, Clair Patterson, militante ecologista contra el plomo de las gasolinas, calculó la edad de la Tierra en 1953, midiendo cantidades minúsculas de uranio y de plomo en muestras de cristales antiguos de meteoritos, cuya edad se corresponde con la del Sistema Solar. Desde que Patterson la averiguó, nuestro planeta tiene oficialmente una edad de 4550 ma.

Métod radiactivo con C-14. Solo sirve para medir unos pocos miles de años. Con U-238 se puede calcular la edad de la Tierra.

4. APLICACIÓN: EL GRAN CAÑÓN DEL COLORADO


 

La Geología del área del Gran Cañón representa una de las más completas formaciones de rocas en cualquier lugar de la Tierra. La mayoría de ellas se fueron acumulando en tibios y poco profundos mares y en costas cercanas desaparecidas mucho tiempo atrás.

Observa el dibujo y responde.

a) ¿Están todos los estratos horizontales? ¿Por qué? 

b) ¿Cómo explicas que muchos de los estratos estén erosionados antes de que se encajase el río y formase el cañón? Indica con flechas algunos.

c) ¿Te atreves a dar una cifra aproximada de la antigüedad de las rocas que forman el Gran Cañón?
  • a) 1 millón de años (ma)
  • b) 10 ma
  • c) 100 ma
  • d) 1000 ma
  • e) 10.000 ma

d) Averigua qué  rocas son las más antiguas y las más modernas del Gran Cañón del Colorado, especificando su edad. Indica las fuentes consultadas.5 P en uso de Helvia y búsqueda de información.

UN VÍDEO FINAL OPCIONAL PARA REPASAR ESTE DESARROLLO: Siccart Point y el Deep Time.


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