Principios de Datación Geológica y Estratigrafía para Entender la Tierra

El Tiempo en Geología y sus Principios Fundamentales

La Complejidad de la Datación Geológica

La datación de acontecimientos geológicos es una tarea compleja por diversas razones:

• La no existencia de un sistema único de referencia (edad, estratos, eventos, etc.).
• La dilatada edad de la Tierra: aproximadamente 4.600 millones de años.
• La multitud de acontecimientos que han tenido lugar a lo largo de su historia.
• La imposibilidad de realizar experimentos a escala geológica.
• La unidad de tiempo utilizada, el millón de años, es una magnitud difícil de comprender para la escala humana.

Ejemplos de la Inmensidad del Tiempo Geológico

Los sucesos geológicos pueden ser inabarcables desde nuestra perspectiva temporal:

• Formación de horizontes del suelo: 1 cm cada 1.000 años.
• Inicio de la agricultura y ganadería: Hace 10.000 años, una fracción mínima de los 4.600 millones de años de la Tierra.
• Levantamiento de cordilleras: Procesos que duran 100 millones de años y que, en muchos casos, continúan en la actualidad.
• Desplazamiento litosférico (tectónica de placas): A un ritmo de centímetros por año.

Principios Geológicos Básicos

Para ordenar la historia de la Tierra, la geología se basa en una serie de principios fundamentales como el de superposición de estratos, sucesión faunística, actualismo/uniformismo y las relaciones de corte.

Principio de Superposición de Estratos

Formulado por Nicolás Steno en el siglo XVII, establece que: "En una serie de depósitos sedimentarios no deformados, el orden de sucesión de los materiales es, del más antiguo al más moderno, de abajo hacia arriba".

Excepciones: A veces este principio no se cumple, como en el caso de series tectónicas invertidas (por ejemplo, en pliegues recumbentes) o en la formación de terrazas fluviales.

Principios de Continuidad Lateral y Horizontalidad Original

Estos principios, que complementan al de superposición, postulan que:

• Los estratos se depositan originalmente en posición horizontal.
• Un estrato tiene la misma edad en toda su extensión lateral.

Principio de Sucesión Faunística

Propuesto por William Smith en el siglo XIX, afirma que: "Los estratos que contienen los mismos fósiles son de la misma edad". Este principio se basa en las siguientes ideas:

• Cada estrato o conjunto de estratos define un periodo concreto de la historia de la Tierra.
• Cada uno de estos periodos queda representado por un conjunto de organismos característicos.
• Dado que la evolución biológica es un proceso irrepetible, los estratos pueden ser caracterizados y datados por su contenido fósil.

El conocimiento de la evolución de la flora y la fauna permite realizar una datación relativa de las rocas. Para ello, es especialmente útil el uso de fósiles guía.

Principios de Actualismo y Uniformismo

Su enunciado primigenio se debe a Eratóstenes (siglo I a.C.): "La deducción de los fenómenos ya pasados solo es posible a partir de la observación de los fenómenos que se dan en la actualidad". Posteriormente, fue reformulado por James Hutton (siglo XVIII) y desarrollado por Charles Lyell.

• Uniformismo: Las leyes que rigen los procesos naturales han permanecido uniformes a lo largo del tiempo geológico.
• Actualismo: Los fenómenos y procesos que actúan hoy en día son los mismos que han actuado en tiempos pretéritos y, por tanto, producen los mismos efectos que produjeron entonces.

Precauciones y Neocatastrofismo

El actualismo no puede aplicarse de manera absoluta, ya que las condiciones ambientales y geológicas de la Tierra han variado a lo largo del tiempo (por ejemplo, en los procesos ígneos, ligados al enfriamiento progresivo del planeta). Esto ha llevado al surgimiento del Neocatastrofismo, una corriente que defiende el papel de las catástrofes naturales (como el impacto de meteoritos o grandes erupciones volcánicas) como mecanismos válidos para explicar ciertos acontecimientos geológicos de gran magnitud.

Principio de Sucesión de Acontecimientos (Relaciones de Corte e Inclusión)

Este principio, derivado de la aplicación de los anteriores, establece que: "Todo acontecimiento geológico (una falla, un dique, un plegamiento) es posterior a las rocas o a cualquier otro fenómeno afectado por él".

Nociones de Estratigrafía

Un elevado número de rocas que afloran en la corteza terrestre son sedimentarias. Llevando a cabo estudios en estas rocas, podemos reconstruir:

• Cómo eran las áreas continentales de donde procedían los sedimentos.
• Cómo fue el proceso de sedimentación en la cuenca.

Conceptos Básicos

• Estrato: Cada una de las capas, generalmente horizontales, en las que se disponen las rocas sedimentarias. Es la unidad básica en estratigrafía.
• Lámina: Se suele emplear este término cuando el espesor de la capa de roca sedimentaria es inferior a 2 cm.

La Estratificación

Es la disposición en capas que presentan las rocas sedimentarias. Una capa o estrato está definida por la presencia de dos superficies de estratificación: la inferior o Muro y la superior o Techo.

Origen de la Estratificación

El origen de la estratificación se debe a dos causas principales:

1. Interrupciones temporales de la sedimentación: Causadas por la detención temporal del proceso sedimentario en una cuenca.
2. Variaciones en la litología: Debidas a perturbaciones ocurridas en los procesos de erosión, transporte y sedimentación.

Tipos de Variaciones Litológicas

• Físicos: Cambios en la energía del agente de transporte o en el tamaño de grano del sedimento.
• Geoclimáticos: Cambios en el clima, dinámica litosférica, tectónica, variaciones del nivel del mar, etc.
• Químicos: Cambios en las condiciones termodinámicas (presión, temperatura, pH) de la cuenca.
• Biológicos: Proliferación o mortandad masiva de organismos en la cuenca.