Principios de Estratigrafía e Datación: Interpretando a Historia Xeolóxica da Terra

Interpretacións Iniciais: Catastrofismo e Uniformismo

Nun principio, esta ciencia xeolóxica estivo aínda moi influída polas tradicións relixiosas e polo fixismo. Ademais, as interpretacións das probas xeolóxicas tiñan dúas liñas principais:

• O catastrofismo. Encabezada por Cuvier, esta tendencia interpretaba as pegadas nas rochas, como os fósiles de seres extinguidos ou os pregos nos estratos sedimentarios, como probas «científicas» de enormes catástrofes ou cataclismos bíblicos, como o diluvio universal.
• O uniformismo. Esta outra liña de interpretación, tamén fixista e liderada polos traballos de Lyell, consideraba que a Terra tiña unha historia moito máis longa do que se pensaba e que os acontecementos xeolóxicos e biolóxicos sucedían de forma gradual e non como catástrofes.

As primeiras hipóteses non fixistas

Xa no século XX, a xeoloxía descarta definitivamente a tradición e pasa a apoiarse exclusivamente nos datos atopados nas rochas do relevo. Comézase a pensar nunha Terra moi antiga que probablemente cambiou de aspecto radicalmente ao longo do tempo.

O traballo de Wegener achegou evidencias da variación da distribución dos continentes e dos océanos e a teoría da tectónica de placas corroborouno, concibindo, ademais, todos os procesos xeolóxicos como o resultado dunha dinámica terrestre ás veces gradual e ás veces brusca, que aínda continúa.

O Rexistro Estratigráfico

O chamado rexistro estratigráfico é a información acerca do pasado da Terra contida nos estratos de rochas sedimentarias.

Como se orixina o rexistro?

A orixe do rexistro estratigráfico ten que ver coa evolución das diferentes concas sedimentarias que foron xurdindo na codia terrestre desde pouco despois da formación do planeta ata hoxe. Toda conca sedimentaria se orixina nunha época e nun lugar concretos e, desde a súa orixe ata o momento actual, experimenta unha serie de etapas que afectan aos estratos formados nela:

1. O recheo con sedimentos: No fondo da nova conca sedimentaria deposítanse capas de sedimentos. Cada capa deposítase durante un período concreto no que as condicións ambientais son características. Estas condicións de sedimentación coñécense como ambiente sedimentario. Entre os sedimentos dunha capa adoitan quedar enterrados restos ou pegadas de seres vivos propios do ambiente sedimentario no que se depositou a capa.
2. A diaxénese: Este proceso transforma as capas de sedimentos en estratos de rochas sedimentarias e petrifica así mesmo os restos ou as pegadas de seres vivos enterrados nos devanditos estratos, converténdoos en fósiles. O resultado da diaxénese é unha formación de estratos de rochas sedimentarias distintas, dispostos horizontalmente e uns sobre os outros na orde na que se depositaron.
3. A alteración por acción dos procesos xeolóxicos: A dinámica litosférica e os procesos xeolóxicos debidos a ela actúan sobre a conca sedimentaria deformándoa ou erosionándoa... Mesmo pode formarse, sobre os estratos alterados, unha nova conca sedimentaria que evolucionará segundo as etapas xa mencionadas.

Series e Descontinuidades Estratigráficas

Series estratigráficas

As series estratigráficas constan de dúas ou máis secuencias que non teñen por que estar formadas na mesma conca e non teñen continuidade temporal. As secuencias dunha mesma serie están separadas polas chamadas descontinuidades estratigráficas, que son superficies que indican unha longa interrupción da sedimentación nunha conca.

Tipos de descontinuidades

As descontinuidades son diferentes dependendo do tipo de fenómeno xeolóxico que as orixinou. Os principais tipos son:

• As desconformidades (paleorrelevos): Son superficies irregulares que se orixinan cando os estratos dunha secuencia sofren diaxénese e, despois, son pregados e erosionados. A seguinte secuencia, horizontal en orixe, deposítase sobre esta superficie pregada e erosionada, de modo que o contacto entre ambas as series é moi visible.
• As inconformidades: Orixínanse cando unha masa de rochas magmáticas se sitúa entre os estratos dunha serie, interrompéndoa e creando unha superficie de contacto moi evidente.
• As paraconformidades: Orixínanse cando na conca hai unha interrupción da sedimentación moi duradeira, pero os estratos non se deforman nin se erosionan. Deste modo, a seguinte secuencia, moito máis moderna, deposítase horizontalmente sobre a anterior e parece ter continuidade.

Os Principios Básicos da Estratigrafía

Para poder interpretar os acontecementos rexistrados nos estratos e ordenalos no tempo, uns respecto dos outros, aplícanse ás series estratigráficas os principios básicos seguintes:

Principio do actualismo

Os procesos xeolóxicos que actuaron no pasado son os mesmos e teñen os mesmos efectos nas rochas que os procesos que se poden observar na actualidade.

Principio da sucesión dos acontecementos xeolóxicos

Calquera acontecemento xeolóxico é posterior á formación das rochas que afecta ou aos fenómenos cuxas pegadas altera.

Principios sobre a disposición dos estratos

• A horizontalidade orixinal: Se os estratos dunha secuencia non foron afectados por forzas tectónicas tenden a conservar a posición horizontal que tiñan ao formárense na conca sedimentaria.
• A continuidade lateral: Un estrato ten a mesma idade en toda a súa extensión, xa que os seus materiais se depositaron ao mesmo tempo.
• A superposición: Nunha secuencia de estratos que non se invertese ao pregarse, cada capa é máis antiga que as que ten enriba, xa que se depositou antes ca elas.

Principio da sucesión dos fósiles

Os estratos cos mesmos fósiles teñen a mesma idade porque se orixinaron ao mesmo tempo. Na aplicación deste principio son moi importantes os fósiles guía.

Datación Xeolóxica

A datación relativa

A datación relativa consiste en ordenar no tempo os estratos ou os eventos xeolóxicos rexistrados nunha serie estratigráfica ou en varias, sen precisar canto tempo hai que aconteceron nin canto duraron. A datación relativa conséguese interpretando as series estratigráficas mediante os principios básicos descritos antes. Ao facelo, téñense en conta varios criterios:

O criterio estratigráfico

Para aplicalo considéranse os principios da superposición dos estratos e da sucesión dos acontecementos xeolóxicos. Así se pode determinar que acontecementos rexistrados nunha serie estratigráfica sucederon antes e cales despois.

O criterio biolóxico

Para aplicalo téñense en conta certas características dos fósiles presentes nos estratos da serie. Por exemplo, os aneis de crecemento dos troncos fosilizados ou os que presentan algúns corais ou cunchas de moluscos poden determinar a duración dos períodos sedimentarios que orixinaron os estratos.

A datación absoluta

A datación absoluta consiste en asignarlle unha data concreta a cada estrato ou acontecemento xeolóxico rexistrado nunha serie, é dicir, en indicar canto tempo hai que se formou ou que aconteceu. Para a datación absoluta empréganse, pola súa precisión e porque permiten datar rochas de idades diversas, os métodos radiométricos.

Estes métodos aproveitan o feito de que os átomos dos elementos radioactivos presentes nas rochas sofren un cambio, chamado desintegración, que os transforma, a un ritmo constante, en átomos doutro elemento (por exemplo, o uranio 238 transfórmase en chumbo 206). Deste xeito, se se miden nun mineral as cantidades dun deses elementos e do seu elemento transformado, pódese saber canto tempo hai que se formou o devandito mineral con bastante precisión.

Os métodos radiométricos só son precisos cando se aplican a minerais de rochas magmáticas, xa que indican o momento exacto da súa formación (a súa solidificación). Por esa razón, para datar unha serie sedimentaria (que pode estar composta de fragmentos de rochas anteriores), hai que datar unha rocha magmática relacionada con ela e complementar ese dato coa datación relativa da serie.

Limitacións do Rexistro Estratigráfico

Os factores que alteran o rexistro

Cando observamos as formacións de rochas sedimentarias na natureza, mesmo as máis recentes, debemos ter en conta que son o resultado dunha longa evolución xeolóxica que as altera debido a tres factores que actúan sobre elas con intensidade variable:

• A situación e o ambiente das concas sedimentarias orixinais: A xénese de rochas sedimentarias sucedeu de forma dispersa e descontinua no planeta. Ademais, dúas concas da mesma época, mesmo situadas moi preto, poden encherse con sedimentos moi diferentes, polo que os estratos de ambas as dúas poden resultar moi distintos no seu aspecto ou no seu contido en fósiles.
• A dinámica litosférica: As rochas sedimentarias orixinadas nunha conca poden pregarse, romper ou separarse miles de quilómetros debido aos movementos das placas.
• A acción dos procesos da modelaxe do relevo: A meteorización e a erosión, que actúan de xeito continuo sobre as rochas superficiais, ten dous efectos: por unha parte, descobre series sedimentarias que se encontraban enterradas e que, doutro modo, non se verían; por outro lado, destrúe series sedimentarias que se esvaecen para sempre.

Un rexistro incompleto e disperso

A acción dos tres factores anteriores fai que o rexistro estratigráfico se encontre disperso e que estea incompleto.

Que significa que o rexistro está disperso?

Está disperso porque as secuencias e series da mesma época adoitan encontrarse en lugares separados, ben porque a erosión destruíu un volume moi grande da formación orixinal, ben porque a formación rompeu e se separou debido á dinámica das placas.

Que significa que o rexistro está incompleto?

Cando a erosión destrúe unha gran parte dunha formación de estratos, o rexistro de toda unha época sedimentaria pérdese. Isto deixa un baleiro ou unha lagoa no rexistro. Os que se dedican a reconstruír a historia da Terra deben buscar series estratigráficas correspondentes á época destes baleiros ou lagoas, en diferentes lugares da Terra. Despois deben tratar de relacionalas unhas coas outras para encher os devanditos baleiros.

Que é a correlación estratigráfica?

A correlación estratigráfica consiste en comparar a litoloxía e os fósiles de dúas ou máis series estratigráficas para tratar de establecer unha equivalencia temporal entre os estratos de cada unha delas. A correlación trata de encontrar dous estratos da mesma idade en series diferentes, para superpoñelas. Con sorte, unha das series pode ter estratos correspondentes ás lagoas estratigráficas da outra. Grazas á correlación, os xeólogos poden construír (cos menores ocos posibles) o calendario da historia da Terra.