3.2: Pocas Gotas de Geología
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Tiempo Geológico
La estratigrafía se refiere a las capas naturales y culturales del suelo que conforman un depósito arqueológico. La noción está ligada al geólogo del siglo XIX Charles Lyell, quien afirmó que debido a las fuerzas naturales, los suelos que se encuentran profundamente enterrados se habrán establecido antes, y por lo tanto, más viejos, que los suelos que se encuentran en la parte superior. La edad de las capas de roca está determinada por fósiles utilizando datación relativa y datación absoluta. Si hay los mismos fósiles en más de una capa, estas capas tienen la misma edad La mayoría de las veces los fósiles se fechan usando relativo. Usando la datación relativa, el fósil se compara con algo por lo que ya se conoce una edad.
La datación absoluta se utiliza para determinar una edad precisa de una roca o fósil a través de métodos de datación radiométrica. Los minerales radiactivos se encuentran en las rocas y los fósiles son casi un reloj geológico. Los isótopos radiactivos se descomponen a una velocidad constante con el tiempo a través de la desintegración radi Al medir la relación entre la cantidad del isótopo estable y la cantidad del isótopo radiactivo, se puede determinar una edad.
Origen de la Tierra
Pierre-Simone Laplace llegó a la conclusión de que la estabilidad del Sistema Solar sería mejor explicada por un proceso de evolución del caos. Laplace sugirió que:
- El Sol era originalmente una nube gigante de gas o nebulosas que giraba de manera uniforme.
- El gas se contrajo por enfriamiento y gravedad.
- Esto obligó al gas a girar más rápido, así como un patinador sobre hielo gira más rápido cuando sus brazos extendidos son atraídos sobre su pecho.
- Esta rotación más rápida arrojaría un borde de gas, que tras el enfriamiento, se condensaría en un planeta.
- Este proceso lo repetiría varias veces para producir todos los planetas.
- Los asteroides entre Marte y Júpiter fueron causados por anillos que no lograron condensar adecuadamente.
- La bola de gas restante que quedaba en el centro se convirtió en el Sol.
Con frecuencia se acepta hoy en día que además de los procesos anteriores, la Tierra se sometió a la etapa de calentamiento y en algún momento probablemente se convirtió en una “bola de lava”, y luego etapa de enfriamiento cuando el agua comienza a condensarse y hacer océano primario. Además, la geología y las características astronómicas de la Luna sugieren que este cuerpo se originó de la Tierra en una etapa muy temprana de la evolución del Sistema Solar.
Estructura de la Tierra
La Tierra consiste en capas concéntricas, núcleo, manto y corteza. El núcleo está en el centro y es la parte más caliente de la Tierra. Es sólido y posiblemente compuesto por metales con temperaturas de hasta 5.500°C El manto es la sección más ancha de la Tierra. Tiene un grosor aproximado de 2,900 km. El manto está conformado por magma semilíquido. La corteza es la capa exterior de la Tierra. Es una capa delgada de hasta 60 km de profundidad. La corteza está conformada por placas tectónicas, las cuales están en constante movimiento. Los terremotos y volcanes son más propensos a ocurrir en los límites de las placas.
Todo en la Tierra se puede colocar en uno de los cuatro subsistemas principales: litosfera (tierra), hidrosfera (agua), biosfera (seres vivos) y atmósfera (aire). La Tierra es el único planeta conocido que tiene una capa de agua.
La diferenciación del cuerpo terrestre finalmente resultó en el desarrollo de una capa de gas más ligera en la superficie (atmósfera primaria), inicialmente muy delgada y relativamente fría. Por lo tanto, el vapor de agua se condensó en océano primario (hidrosfera primaria). Según el principio de actualidad, debería estar cerca de los gases volcánicos actuales 15% del CO\(_2\), más CH\(_4\) (metano), NH\(_3\) (amoníaco), H\(_2\) S, SO\(_2\) y diferentes “humos ácidos” como el HCl.
Tectónica de Placas
Alfred Wegener es mejor conocido como el creador de la teoría de la deriva continental al plantear la hipótesis en 1912 de que los continentes se deslizan lentamente alrededor de la Tierra. Según Wegener, al inicio de la era mesozoica, había dos grandes continentes, Gondwana y Laurasia los cuales estaban separados por el Océano Tethys. Gondwana era uno de los que la Tierra se rompió hace alrededor de 180 000 años. Además, en el período Pérmico, todos los continentes se unieron en uno como Pangea, que estaba rodeado por un gran océano.
El manto es la capa más gruesa de la Tierra pero se mueve lentamente. La convección del manto rompe la litosfera en placas y continúa moviéndolas alrededor de la superficie de la Tierra. Estas placas podrían moverse una al lado de la otra, pasar por, e incluso chocar entre sí. Como resultado, las cuencas oceánicas pueden abrirse, puede mover continentes, crear montañas y causar terremotos. Los continentes seguirán cambiando de posición debido a la convección del manto.
Los puntos calientes son las pruebas vivas de la convección del manto. En Estados Unidos, hay dos ubicaciones que se consideran hotspots: Yellowstone y Hawaii. Un hotspot es un lugar donde el intenso calor del núcleo externo irradia a través del manto. El hecho más sorprendente de ellos es que mientras que las placas oceánicas (Hawaii) o continentales (Yellowstone) siguen adelante, ¡estos puntos calientes permanecen en su lugar! Es por ello que en el pasado, Yellowstone se ubicaba hacia el oeste, y los volcanes hawaianos hacia el norte.