Unidades geo-cronólogicas, crono-estratigráficas y lito-estratigráficas (página 3)

• Los cambios progresivos en la flora y fauna terrestre durante el tiempo geológico proveen al estratígrafo de una herramienta muy útil en la correlación cronoestratigráfica interregional. Sin embargo, aunque la evolución sirva para resolver las diferencias entre las unidades cronoestratigráficas, no puede diferenciar al nivel de piso o serie. A estos niveles, los factores ambientales pueden jugar un rol mayor que el tiempo.

• Las biozonas (el lapso cronoestratigráfico total de especies individuales) y los fósiles guías (que tienen un rango geográfico interregional y un rango vertical confinado) son usados extensamente para la correlación cronoestratigráfica.

Es posible una resolución más fina en las distinciones cronoestratigráficas si se estudian los ensamblajes de las especies, especialmente las zonas de rango simultáneo. Las series filogenéticas de fósiles (esto es, en las cuales los cambios morfológicos a través del tiempos están claramente documentados – ej. ammonites) también pueden ser usadas estudiando la posición de fósiles particulares en las series. Sin embargo, debiera tenerse en mente que la variación geográfica puede distorsionar u ocultar muchas series filogenéticas, por lo que es siempre mejor usar dos o más organismos de posición filogenética conocida.

2.- Cronología cuantitativa.- La edad absoluta de los estratos determinada por métodos radiométricos es la herramienta más segura para la correlación cronoestratigráfica. Sin embargo, las dataciones de cuerpos intrusivos solo indican la mínima edad de las rocas sedimentarias aledañas, mientras que los zircones detríticos entregan una edad máxima. Otros métodos para datar rocas sedimentarias, como la termoluminiscencia, tienen sus propios problemas.

NOMENCLATURA CRONOESTRATIGRÁFICA FORMAL.

Las letras iniciales de todas las palabras en un nombre cronoestratigráfico formal (excepto los prefijos) deben ser mayúsculas, y no las de unidades informales: ej. Piso pre-Maastrichtiano (formal) y cronozona Leptocoelia (informal). El nombre formal usualmente consiste en la forma adjetiva de un nombre geográfico derivado del área tipo, más el término de categoría apropiado. Sin embargo, históricamente también han sido usados nombres no geográficos (ej. el Sistema Carbonífero). El nombre formal es usado para la unidad cronoestratigráfica y su correspondiente unidad geocronológica (ej. Sistema Devónico y Periodo Devónico). Los adjetivos bajo, medio y alto pueden ser usados para subdividir unidades cronoestratigráficas; y temprano, medio y tardío para unidades geocronológicas. Si las unidades han sido formalmente subdivididas de esta manera, estos adjetivos van con mayúscula (ej. Eoceno Medio, Plioceno Tardío; Pleistoceno Temprano). Los prefijos pre- y post- son usados para indicar estratos más viejos o más jóvenes que una unidad cronoestratigráfica particular. Precámbrico es una excepción en esta ortografía.

TIPOS DE CORRELACIÓN DE ESTRATOS:

Edades relativas:

Por medio de fósiles (paleontología): 

FÓSILES GUÍAS:

Permiten una correlación de edad entre diferentes sectores. Un fósil guía es un fósil con una abundancia relativamente alta, una distribución global y de una vida como especies relativamente corta. Otra ventaja sería una relativa independencia de factores ambientales.

En el primer instante un fósil guía apunta a una cierta época y permite una correlación con los estratos en otros sectores que contienen el mismo fósil. Se habla de "edades relativos" por que un fósil en un primer instante define solamente una cronología entre más antiguo hasta más joven -   simplemente el fósil no trae su certificado de nacimiento – solamente dice estoy más joven que… y más viejo que….

Pero desde hace un medio siglo existe la posibilidad de realizar dataciones radiométricas que dan una "fecha" precisa en millones de años (m.a.) – y por supuesto los fósiles guía ya lo analizaron – entonces en el segundo plano se conoce su edad. 

Edades absolutas:

Dataciones radiométricas por medio de isótopos inestables:

Isótopos son átomos de un elemento de distintas masas, de distintas cantidades de neutrones, pero de la misma cantidad de protones (mismo número atómico) y tienen casi las mismas propiedades químicas.

Los isótopos radioactivos se desintegran con una velocidad exponencial constante. La mitad de los isótopos radioactivos se desintegra en un intervalo de tiempo definido y constante formando isótopos radiógenos. El intervalo de tiempo se llama período de semidesintegración, lo cual es característico para un isótopo radioactivo, no depende de la temperatura, ni de la presión o otros factores.

MÉTODO RADIOMÉTRICO

El primer método radiométrico que se inventó se basa en el Carbono 14, pero sólo alcanza los 45.000 años de antigüedad. Con otros elementos se pueden datar yacimientos más antiguos. Algunos, como el Potasio/Argón, se han utilizado para datar yacimientos africanos muy antiguos, pero no sirven en general en el Pleistoceno europeo, ya que hace falta encontrar rocas volcánicas. Para los yacimientos en cuevas típicos de este periodo en Europa hay un procedimiento llamado series de Uranio, y se aplica a las costras estalagmíticas.

El método depende de un isótopo del uranio. Una costra se forma por precipitación de carbonato cálcico disuelto en agua. Esta precipitación produce cristales de calcita; como el agua lleva uranio, éste queda atrapado dentro de los cristales. Al formarse el cristal el reloj se pone a cero. Muchos años después, en una muestra de la costra se mide la cantidad de Torio, producto de descomposición del Uranio. Comparando la cantidad de Uranio inicial con la de Torio final se calcula el tiempo desde que se formó el cristal. Cualquier fósil encontrado bajo la costra es más antiguo que ésta; por tanto, la edad de esa costra será la edad mínima del fósil. El sistema funciona hasta los 350.000 años de antigüedad. Una variante conocida como ESR (Resonancia de Espín Electrónico) puede aplicarse a los huesos, dientes y espeleotemas. Este método mide el número de electrones liberados por efecto de la radiación ambiental.

MÉTODO POTACIO ARGÓN:

Por ejemplo la descomposición radioactiva de 40K à 40Ar y de 40K à 40Ca. El período de semidesintegración de 40K à 40Ar es 1,3Ma. Es decir cada 1,3Ma la mitad de los isótopos de 40K originariamente presentes se han descompuestos y formados 40Ar.

Conociendo los parámetros siguientes, se puede calcular el tiempo, en que inició la desintegración radioactiva, lo cual en algunos casos coincide con la edad de formación de la roca:

• a) La cantidad de los isótopos radioactivos (40K)

• b) La cantidad de los isótopos radiógenos (40Ar) formados por la desintegración de los isótopos radioactivos

• c) El período de semidesintegración.

POR MEDIO DE VARVAS:

Las varvas son estratos muy finos que se componen por una zona clara – gris en el inferior y una sección oscura – negra en el superior. Este conjunto se llama "varva" y representa un año. Una de los primeros métodos de datación absoluta era el conteo de las varvas en lagos del hemisferio norte. Hasta finalmente se generó un "calendario" de varvas – un listado con todas las secuencias en el contorno temporal. Lamentablemente los resultados solamente tenían validez en una zona definida. Pero era un método para contar años. Actualmente se usa el método en conjunto con la climatología – una gran ventaja de las varvas es su información climatológica – un registro natural de los hechos climáticos anuales.

POR MEDIO DE ANILLOS DE ÁRBOLES:

Un otro método de la datación absoluta era el conteo de los anillos de los árboles. Cada anillo se compone de dos partes cuales representan en conjunto un año. Cada anillo depende de la característica climática del año. Entonces cada árbol tiene una secuencia característica de anillos – dependiente de su época de vida. La comparación de muchos árboles de diferentes épocas pero con una cierta conformidad permitió la generación de un largo listado con todas las secuencias conocidas. Este listado era "por año" entonces era un real método de datación absoluta. La desventaja era que árboles petrificados no son tan comunes y existen diferencias regionales climáticas que algunas veces alteraron el crecimiento de algunos anillos.

Pero actualmente este método forma un registro único paleoclimático. Cada anillo contiene información climática y se conoce la "fecha".

Unidades litoestratigráficas formales

• Definición.- Las unidades litoestratigráficas formales, son las que se definen y nombran de acuerdo a un esquema de clasificación y nomenclatura explicitamente establecido o por convenio. 

• Procedimientos Generales

Los procedimientos generales para establecer unidades estratigráficas formales están establecidas en la Guía Estratigráfica Internacional (1980) y en el Código Estratigráfico Norteamericano (1982).

 a-. La intención de designar o modificar una unidad formal

• Es necesario que la nueva unidad tenga un propósito claro y ser debidamente propuesta y descrita, explicando el fundamento por el cual se la establece.

b.- La designación de categoría o rango de la unidad

• La especificación y descripción clara de la categoría es de máxima importancia, así como el criterio de clasificación estratigráfica a ser empleado.

c.- La selección y el origen del nombre

•  El nombre de una unidad litoestratigráfica debe ser compuesto, debiendo estar constituido por un nombre geográfico acompañado por un rango apropiado.

d.- Especificaciones del estratotipo

• La designación del estratotipo de unidad o límite (sección tipo o localidad tipo) representa la columna vertebral en la definición de todas las unidades litoestratigráficas formales.

• El estratototipo está integrado por el estratotipo de unidad y el estratotipo de límite.

• El estratotipo se designa en una localidad geográfica concreta, a ser posible aquella de donde proviene el nombre de la unidad.

Desde el punto de vista de su clasificacción se describen principalmente: límites en una secuencia vertical gradacional y límites en cambios litológicos laterales.

g.- Antecedentes históricos

• La reflexión sobre los antecedentes históricos de una unidad antigua, generalmente proporcionan las bases para la justificación y definición de una unidad nueva.

 h.- Dimensiones, forma y otros aspectos regionales

• Es importante describir la extensión geográfica de la unidad, grosores medidos, expresión geomorfológica, correlación con otras unidades cercanas distante al lugar de la localidad tipo etc, para poder establecer su extensión regional, y de ser solo local es preferible emplear una designación informal.

 UNIDAD LITOESTRATIGRÁFICA

Conjunto de estratos que constituyen una unidad, por estar compuesto predominantemente de cierto tipo litológico o de una combinación de tipos litológicos, o por poseer otras características litológicas importantes en común, que sirvan para agrupar los estratos.

Una unidad litoestratigráfica puede estar formada por rocas sedimentarias, ígneas o metamórficas, o por una asociación de dos o más de estos tipos de rocas; las rocas pueden ser consolidadas o no consolidadas.

Los fósiles pueden desempeñar un papel importante en el reconocimiento de una unidad litoestratigráfica, ya sea como constituyentes físicos accesorios pero distintivos, o por su carácter de formadores de roca, como en el caso de las coquinas, diatomitas, capas de carbón, etc. La extensión geográfica de las unidades litoestratigráficas viene determinada exclusivamente por la continuidad y extensión de sus características litológicas diagnósticas. Como fundamento para definir unidades litoestratigráficas, sólo deben emplearse las características más comunes.

Límites: Los límites de las unidades litoestraigráficas se colocan en niveles de cambio litológico. Por regla general, estos niveles de cambio litológico son bien marcados, pero también es posible designar arbitrariamente los límites dentro de zonas de cambio litológico gradual. Estos límites se han de establecer de manera que expresen, de manera más práctica, el desarrollo litoestratigráfico. Con gran frecuencia los límites de las unidades litoestratigráficas cortan a través de horizontes de tiempo y de los límites de unidades tanto bioestratigráficas como de cualquier otro tipo de unidades estratigráficas.

Discordancias e Hiatos: Una sucesión estratigráfica de litología muy similar, pero que incluya un hiato, una discontinuidad o una discordancia menor o local, no debe dividirse en más de una unidad litoestratigráfica por la simple presencia de estos tipos de interrupciones sedimentarias, a menos que la diferenciación litológica sea suficiente para establecer un límite. Sin embargo, es preferible evitar la agrupación en una sola unidad litoestratigráfica, de estratos adyacentes separados por discordancias regionales o hiatos importantes, aunque sólo sea posible recurrir a diferencias litológicas menores para justificar su separación.

DENOMINACIÓN DE LAS UNIDADES LITOESTRATIGRÁFICAS

El nombre de una unidad litoestratigráfica se forma con el nombre de un accidente geográfico local apropiado, combinado con el término que indica su rango (grupo, miembro, capa) o el tipo predominante de roca de que se compone la unidad, o ambos.

El nombre de una unidad litoestratigráfica no debe incluir adjetivos calificativos, tales como blando, duro, plegado, etc. A menos que formen parte del término litológico. Tampoco se han de emplear los sufijos de tipo adjetivo "iense" o "ense" para una unidad litoestratigráfica, ya que estos sufijos suelen reservarse para las unidades cronoestratigráficas.

Después de la primera referencia al nombre completo de una unidad litoestratigráfica en una descripción o consideración, puede omitirse a continuación parte del mismo, para evitar repeticiones innecesarias, si ello es compatible con la claridad del texto. Por ejemplo es aceptable referirse al Grupo Goyllarisquizga como "Goyllar".

COMPONENTE GEOGRÁFICO DEL NOMBRE

El nombre de una unidad litoestratigráfica debe ser compuesto, debiendo estar constituido por un nombre geográfico acompañado por un rango apropiado (ejemplo: Grupo Pucará). Es necesario prescindir de los términos "serie", "secuencia", "volcánico" que en muchos trabajos erróneamente han sido equiparados como términos litoestratigráficos.

Los nombres geográficos deben ser derivados de rasgos naturales o artificiales permanentes que se encuentran en o cerca del estratotipo de unidad. Las localidades o rasgos naturales deben estar registradas en mapas de uso oficial como los del Instituto Geográfico Nacional (IGN). En el territorio peruano se han definido unidades litoestratigráficas que se encuentran distantes de su localidad geográfica, como son los casos del Grupo Tarma (DUMBAR G.O & NEWELL N.D.,1946), Grupo Casma (MYERS J.,1980), etc.

La duplicidad de nombre debe ser evitada con el objetivo de no crear confusión, ejemplo: Formación Bellavista de SALAZAR H. (1,983) expuesta en el valle del Rímac y La Formación Bellavista de DAVILA D. (1987) descrita en la región de Jaén. Los autores proponen que sea el Instituto Geológico Minero y Metalúrgico (INGEMMET) la entidad que regule la disponibilidad de nombres.

UNIDADES BIOESTRATIGRÁFICAS

• A. Naturaleza de las unidades bioestratigráficas

Las unidades bioestratigráficas (biozonas) son conjuntos de estratos que se definen y caracterizan por su contenido fósil. Las unidades bioestratigráficas existen sólo donde se ha identificado el rasgo o atributo en que se basan. Por consiguiente, las unidades bioestratigráficas son unidades objetivas basadas en la identificación de taxones fósiles.

Una unidad bioestratigráfica puede basarse en un solo taxón, o en una combinación de taxones, o en las abundancias relativas, o en rasgos morfológicos concretos, o en las variaciones de cualquiera de las muchas características relativas al contenido y distribución de los fósiles en los estratos.

B. Los fósiles

Valor de los fósiles. Los fósiles fueron en su día organismos vivos y, como tales, son indicadores sensibles de los ambientes antiguos, de las pautas de sedimentación y de sus distribuciones.

Asociaciones fósiles. Se encuentran cuatro tipos de intervalos en las rocas sedimentarias: estratos sin fósiles; estratos que contienen organismos que vivieron y fueron enterrados en el área (biocenosis); estratos que contienen organismos que vivieron en otras partes y que fueron trasladados al área después de muertos (tanatocenosis); y estratos que contienen organismos transportados vivos fuera de su ambiente normal.

Fósiles retrabajados. Fósiles de rocas de una determinada edad que han sido erosionados, transportados y redepositados en sedimentos más recientes

Fósiles introducidos o infiltrados. Fósiles introducidos en rocas más antiguas o más recientes por fluidos, a través de excavaciones de animales, cavidades de raíces, diques o diapiros sedimentarios.

• C. Definiciones

• Bioestratigrafía. Parte de la estratigrafía que trata de la distribución de los fósiles en el registro estratigráfico y de la organización de los estratos en unidades en base a su contenido fósil.

• Horizonte bioestratigráfico (Biohorizonte). Límite, superficie o intercara estratigráficos a través del cual se produce un cambio significativo en el carácter bioestratigráfico. Se distinguen : Primera Aparición (BPA), la Última Presencia (BUP) y máxima abundancia.

• Subbiozona (Subzona).

• Superbiozona (Superzona).

• Intervalos estériles.

• Biozona (Zona bioestratigráfica ). Término general aplicable a cualquier clase de unidad bioestratigráfica, sin tener en cuenta ni su potencia ni su extensión geográfica.

• conjuntos de estratos que se definen y caracterizan por su contenido fósil. Pueden basarse en un solo taxón o en varios que son coetáneos.

• Se denomina biozona a un estrato o conjunto de estratos caracterizados por el contenido de ciertos taxones o por una asociación de taxones

• D. Tipos de unidades bioestratigráficas

• Un intervalo estratigráfico único puede dividirse independientemente en zonas de extensión, zonas de intervalo, etc., según los rasgos bioestratigráficos escogidos.

a) Zona de conjunto.tmb cenozona, definido a partir del contenido total de fósiles a partir de un grupo de fósiles seleccionados. Cuerpo de estratos cuyo contenido de fosiles de cierto tipo, constituye un conjunto que lo diferencia, de los estratos adyacentes.

b) Zona de extensión.

• Cuerpo de estratos que representa la extensión estratigráfica y geográfica conocidas de la presencia de un taxón concreto o de una combinación de taxones de cualquier categoría. Hay dos tipos : zonas de extensión de taxón y zonas de extensión coincidente.

• Zona de extensión de un taxón

• Cuerpo de estratos que representa la extensión conocida de la presencia estratigráfica y geográfica de ejemplares de un taxón concreto.

• Los límites de una zona de extensión de taxón son los biohorizontes que marcan las fronteras de la presencia conocida.

• La zona de extensión de taxón recibe el nombre del taxón al que se refiere esta extensión.

• Zona de extensión coincidente

• Cuerpo de estratos que incluye las partes que se solapan de las zonas de extensión de dos taxones concretos.

•  Los límites de una zona de extensión coincidente vienen definidos en cualquier sección estratigráfica concreta por la presencia estratigráfica más baja de las extensiones superiores de los dos taxones que definen la zona y por la presencia estratigráfica más alta de las extensiones inferiores de los mismos.

• la zona de extensión coincidente recibe el nombre de los taxones que definen y caracterizan la biozona por su coincidencia.

c) Filozona. Es la biozona que contiene ejemplares representativos de un segmento de una línea o dirección de evolución o desarrollo, limitada tanto arriba y abajo por cambios de línea o dirección.

• Los limites son biohorizontes de primera aparición de especies dentro de una misma línea evolutiva.

d) Zona de abundancia

• Cuerpo de estratos en el que la abundancia de un taxón concreto o de un grupo concreto de taxones es, significativamente, mayor que la usual en las partes adyacentes de la sección. La abundancia excepcional de un taxón o taxones en el registro estratigráfico puede deberse a determinados procesos de extensión local, pero puede repetirse en diferentes lugares en distintos períodos de tiempo.  

• Los límites de una zona de abundancia se definen por los biohorizontes a través de los cuales se produce un cambio notable en la abundancia del taxón o taxones concretos que caracterizan la zona.

e) Zona de intervalo

• Cuerpo de estratos fosilíferos entre dos biohorizontes concretos. Este tipo de zona no es necesariamente una zona de extensión de un taxón o de coincidencia de taxones; se define e identifica únicamente en función de sus biohorizontes limitantes, son particularmente útiles en el trabajo estratigráfico del subsuelo. 

• Los límites de una zona de intervalo se definen por la presencia de los biohorizontes seleccionados para su definición.

Los nombres dados a las zonas de intervalo pueden derivar de los nombres de los horizontes limitantes

F. Nomenclatura de las unidades bioestratigráficas

• La denominación formal de una unidad bioestratigráfica debe estar formada por los nombres de uno o dos fósiles escogidos, combinados con el término propio del tipo de la unidad en cuestión. La función de la denominación es proporcionar un nombre único a cada biozona.

• La manera de escribir los nombres de los fósiles para las unidades estratigráficas debe seguir las normas indicadas por el Código Internacional de Nomenclatura Zoológica o el Código Internacional de Nomenclatura Botánica. La letra inicial del término de unidad (Biozona, Zona, Zona de Asociación) se ha de escribir en mayúscula como los nombres de los géneros; la letra inicial de los adjetivos de especie se escribe en minúscula; para los nombres taxonómicos de géneros y especies se utiliza la cursiva

Conclusiones

• Aprender a diferenciar con facilidad las diferentes unidades crono-estratigráficas.

• Logramos delimitar las diferentes unidades cronoestratigraficas a través del tiempo.

• Es sistema es la unidad primaria de rango mayor mundial, su jerarquía deriva de la historia de desarrollo de la calcificación estratigráfica.

Referencias bibliográficas

• http://www.ingemmet.gob.pe/publicaciones/Cap9-Trab7.pdf

• http://openlibrary.org/b/OL18404649M/C%C3%B3digo-de-nomenclatura-estratigr%C3%A1fica.

• http://biblioteca.universia.net/keywords/Unidades%20Litoestratigr%C3%A1ficas.html

• http://www.gl.fcen.uba.ar/investigacion/labos/bioestratigrafia/clase2.pdf

• http://es.wikipedia.org/wiki/Eratema

Autor:

Watanabe Cabrera, J. A.