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Ciencias del pasado: Paleontología ¿Ciencias del pasado? Paleontología Micropaleontología Paleoecología Paleobiología Paleoceanografía Paleoclimatología Paleogeografía Paleoicnología Palaios (palaios = antiguo) 10,000 años 1.- Fin del Dryas Reciente 2.- Aparición del: Homo sapiens sapiens Holoceno Todo reciente Principios de Estratigrafía Uniformitarismo “El presente es la clave del pasado” William Whewell Los procesos geológicos que tienen lugar en el presente han operado de manera similar en el pasado y pueden ser utilizados para explicar acontecimientos geológicos que ocurren hoy en día. Charles Lyell Datación relativa Consiste en posicionar en orden de tiempo los eventos o secuencias de eventos. Mediante la datación relativa no es posible establecer una fecha precisa, pero si podemos obtener los eventos que ocurrieron antes o después. Rojas, 2008 Superposición “En una secuencia de capas de rocas, cualquier capa es más antigua que la siguiente capa por encima de ella” Nicolas Steno. Lo anterior establece que en cualquier secuencia de estratos rocosos no alterados, cada estrato es más joven que el que está debajo y más antiguo que el que le sobreyace, de tal manera que los estratos más jóvenes se encuentran en la cima de la secuencia y los más antiguos en la base. Brookfield, 2004 Horizontalidad inicial Establece que las capas de rocas se forman o depositan en posición horizontal, y cualquier desviación de su posición está relacionada a una deformación o rocas que han sido reacomodadas tiempo después. Koutsoukos, 2004 Continuidad lateral “Un estrato tiene la misma edad a lo largo de toda su extensión horizontal”. Establece que las capas de rocas fueron originalmente continuas. Por ejemplo, estratos horizontales expuestos en el valle de un río alguna vez estuvieron conectados y han sido desde entonces erosionados por el río, cortándolos. Brookfield, 2004 Sucesión de flora y fauna Un grupo específico de animales se han seguido o sucedido unos a otros en una secuencia definida a través de la historia de la Tierra. Brookfield, 2004 PALEOCEANOGRAFÍA Paleoceanografía Se refiere al estudio de la historia de los océanos, comprende aspectos de la oceanografía, climatología, biología, química y geología. Proxies Indicadores procedentes de registros naturales, como son rocas, fósiles, anillos de los arboles, sedimentos, entre otros. Fuentes de información Sedimentos biogénicos Fuentes de información Sedimentos inorgánicos Corales Depósitos arrecifales Principales proxys Asociaciones de microfósiles La abundancia relativa de especies planctónicas y bentónicas de foraminíferos, cocolitofóridos, radiolarios, diatomeas, entre otros, puede ser utilizada para estimar las temperaturas del pasado, productividad y distribución de masas de hielo. Principales proxys Isotopos estables Se basan en la relación entre diferentes isotopos de un elemento. Generalmente la relación se encuentra estandarizada por un valor de referencia. Son recuperados principalmente de las testas de foraminíferos, materia orgánica, entre otros. La cantidad de 18O incorporada por organismos como los foraminíferos y corales aumenta conforme la temperatura disminuye. Isotopos de N, C, y O pueden ser utilizados para obtener: pH, Productividad, concentración de nutrientes y circulación de masas de agua. Principales proxys Isotopos radiogénicos Las diferentes solubilidades del Uranio y sus isotopos hijos (Torio y Protactinio) pueden ser utilizados para estimar la profundidad del agua y el flujo de partículas de la columna de agua hacia los sedimentos. Componentes biogénicos La concentración de algunos componentes, principalmente carbón orgánico, calcio, carbonatos y ópalo, pueden ser utilizados para calcular la productividad en el pasado. La calcita es indicadora de la Lysoclina. Lisoclina Principales proxys Elementos químicos La concentración y relación de diferentes elementos en el sedimentos, testas reflejan condiciones de temperatura. Por ejemplo la relación Sr/Ca y Mg/Ca dependen de la temperatura para su precipitación. Cd/Ca es utilizada para reconstrucciones de nutrientes. Ba/Ca: Productividad y alcalinidad. Sedimentología Distribución de los tamaños de grano puede proveer información sobre los fondos marinos, corrientes, velocidad, energía, mareas, entre otros. La mineralogía indica ambientes geoquímicos. Arrecifes de coral Modelos (Reconstrucciones) Los proxys son utilizados para realizar modelos a diferentes resolución, los cuales dependen de: Resolución espacial y temporal: Límites entre los modelos y datos no parametrizados. La naturaleza de los procesos resueltos (Ciclos biogeoquímicos) Modelos: Geográficos (Modelos regionales, Modelos globales) Físicos (Hidrodinámica, Termodinámica, entre otros) Aproximación de la superficie Densidad Evolución de los Océanos Cámbrico : 540 Ma Grandes masas continentales como Laurentia, Siberia y Australia ocupaban posiciones ecuatoriales. Ordovícico: 485 Ma Laurentia (Norte): Una pequeña parte de este continente se ubicaba en el Hemisferio Norte. (Canadá y Groenlandia). Laurentia (Sur): La mayor parte se encontraba al sur, escondido bajo las aguas: Estados Unidos y México. Silúrico: 443 Ma Se inició la fusión de Laurentia – Báltica y Avalonia, con la desaparición del Océano de Iapetus. Se forman los Apalaches, emersión de amplias áreas terrestres. Devónico: 419 Ma Paleogeografía dominada por el supercontinente Gondwana al sur, Siberia al norte y el pequeño supercontinente Euramérica en el ecuador. Carbonífero: 360 Ma Formación activa de montañas debido al ensamblado del supercontinente Pangea. Dos grandes océanos: Panthalassa y Paleo-Tetis Pérmico: 298 Ma Formación del gran supercontinente Pangea. Pangea se situaba al ecuador y se extendía hacia los polos. Triásico: 250 Ma Se inicia la dislocación del supercontinente Pangea. El nivel del mar subió ligeramente durante el Triásico inferior. Jurásico: 201 Ma La fragmentación de Pangea dio lugar al supercontinente septentrional de Laurasia y al supercontinente meridional de Gondwana. Se abre el Golfo de México. Cretácico: 140 Ma A finales del Cretácico los continentes comienzan a adquirir formas semejantes a las actuales. Formación de amplias plataformas y arrecifes. Se inicia la formación de los Himalaya. Paleoceno: 66 Ma La orogenia Laramide del Cretácico tardío continuó levantando las montañas Rocallosas. Los mares interiores de Norteamérica y Europa retroceden. Eoceno: 56 Ma Tercera y última fase de la fragmentación de Pangea. Laurentia, formado por los actuales América del Norte y Groenlandia continuó separándose de Eurasia y ensanchando el océano Atlántico. Oligoceno: 33 Ma Levantamiento de las cordilleras Ibérica y Cantábrica occidental. La sedimentación marina desaparece al norte y los pirineos adquieren su configuración actual. Mioceno: 23 Ma Los continentes continúan su deriva hacia sus posiciones actuales, aumento de los Andes hacia el sur. Aumento de los Himalaya por el choque de la India con Asia. Holoceno: 10,000 Los continentes adquieren su configuración actual. Por definición, colocar las páginas dispersas de la historia de la Tierra en el orden correcto, no es una tarea fácil fossils.pdf Fósiles de importancia bioestratigráfica Porifera Archaeocyata Cnidaria Bryozoa Annelida Brachiopoda Mollusca Bivalvia Gastropoda Cephalopoda Ammonoidea Arthropoda Trilobita Echinodermata
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