INTRODUCCIÓN A LA GEOLOGÍA

● Concepto y objetivos. Áreas de conocimiento de la Geología.

● Principios fundamentales. La evolución histórica de los paradigmas geológicos

● Trabajo de campo en Geología: unidades litoestratigráficas, series estratigráficas, interp retación estructural, mapas geológicos, reconstrucciones paleogeográficas

Concepto y objetivos

A partir del significado etimológico →

“Campo de la ciencia que se ocupa del conocimiento de la Tierra”

¿Qué aspectos debe contemplar el estudio de la Tierra en Geología?¿Cualquier componente y proceso natural de la Tierra?La materia mineral?; la biota?, las actividades humanas?

- El campo de la Geología es más limitado

Estudios abordados por la Geología: Áreas/disciplinas de conocimiento

● Materia mineral que compone la Tierra: minerales (1),

1. Mineralogía y Cristalografía

● Distribución de los materiales en la Geosfera: la estructura del interior de la Tierra (5) 5. Geofísica

● Dinámica de la Tierra: energías que intervienen y los flujos (6)

6. Geodinámica: Interna y Externa

● Resultados de la dinámica sobre los materiales:- procesos petrogenéticos (2, 3)- procesos de destrucción de las rocas (6)- procesos de deformación de las rocas (7)

10. Edafología11. Hidrogeología12. Geología de yacimientos min.

13. Geología Ambiental

7. Geología Estructural y Tectónica

● Derivaciones socio-económicas:- recursos (suelo (10), agua (11), yacimientos minerales (12))- riesgos, impactos y planificación del territorio (13)

● La Tierra en el pasado: datación de los sucesos geológicos (8) e historia geológica (9)

8. Cronología Geológica

9. Paleogeografía y Geología Histórica

2. Petrología ignea y metamórfica3. Rocas sedimentarias:Estratigrafía y Sedimentología4. Paleontología

rocas (2, 3) y restos orgánicos mineralizados (4)

El desarrollo científico del conocimiento geológico es reciente → comienza con la implantación del Racionalismo en Europa (s. XVI y XVII)

¿Por qué se produce el retraso de la geología? → choque con el pensamiento cristiano - Teoría diluvista (a partir del siglo V)

Descartes (1596-1650), Robert Hooke (1635-1703)

Niels Stensen (Steno; 1638-1686)

Nicolaus Stenonius

Los principios de Steno (Prodromus, 1669)

El paradigma de la estratificación:

- Superposición de los estratos- Horizontalidad inicial de los estratos- Continuidad lateral de los estratos

Los principios fundamentales de la Geología

Principio de la superposición de los estratos

“En una sucesión de rocas estratificadas, cada capa (estrato) es más moderna que la que se encuentra debajo y más antigua que la que se sitúa encima”

Aplicaciones. Permite una ordenación cronológica de las capas y de los sucesos que han quedado reflejados en ellas.

El Torcal de Antequera

El principio de superposición también se puede referir a conjuntos de materiales

El Chorro

RondaSuperposición de estratos y topografía

En series horizontales, las capas más modernas ocupan posiciones topográficas más elevadas

En series inclinadas o plegadas, capas antiguas pueden ocupar posiciones topográficas elevadas

La Peña de los Enamorados (Archidona)

“Las rocas estratificadas se depositan en

capas horizontales”

En Ronda, las capas no han

modificado su posición inicial

En el peñón de los Enamorados las

capas se han inclinado

Principio de la horizontalidad inicial de los estratos

El Torcal → las rocas plegadas pueden estar localmente horizontales

→ las capas plegadas han sufrido un

proceso de deformación posterior a su

depósito

La Peña de los Enamorados muestra que las capas han

modificado su disposición inicial

“Un estrato se ha formado en toda su extensión al mismo tiempo”

Principio de la continuidad lateral de los estratos

Plano de tiempo

→ Los diferentes sucesos que han dejado su huella en una misma capa han ocurrido en el mismo intervalo de tiempo

Belemnites

Aptychus

Ammonites

Limitaciones y situaciones que inducen a error en l a aplicación de los principios de Steno

● Rocas metamórficasConservan rasgos de estratificación si proceden de rocas sedimentarias→ en general la intensa deformación de estas rocas limita la aplicación

● Limitación general: la estratificación es una característica de las rocas sedimentarias

● Rocas ígneas volcánicas(coladas de lava y depósitos piroclásticos) → se disponen como capas estratigráficas

Mármoles en sierra Tejeda

Secuencia piroclástica en Santorini (Grecia)

● Rocas ígneas intrusivas (plutónicas y subvolcánicas) no están estratificada s→ para deducir el orden cronológico se puede aplicar el Principio de intersección

“una roca magmática intrusiva es más moderna que la masa rocosa en la que está encajada”

Limitaciones en la aplicación de los principios de Steno

Embalse del Limonero, pizarras del Paleozoico débilmente metamorfizadas, con intrusión de diques d e

rocas subvolcánicas

el principio de intersección se puede aplicar también a las fallas →

“una falla es más reciente que la roca afectada por dicha falla”

El Chorro tajo de los Gaitanes

Estratos verticalizados → orden cronológico?

Situaciones que inducen a error en la aplicación del principio de superposición de los estratos

El Chorro

Inversión de la secuencia de estratos

Sierra de Mijas Sierra de los Camarolos

11 22

Cabalgamientos (fallas inversas)

Determinados depósitos : deltas, dunas, barras litorales, canales fluviales, depósitos de pie de monte y, en general, depósitos en pendiente, las capas no se depositan horizontalmente

→ buzamientos originales

Abanico deltaico de Bodurria

(Cuenca de Baza)

Depósitos que no cumplen el principio de horizontali dad inicial

Estratificaciones cruzadas en depósitos de barras

litorales (Ronda)

Principio de la sucesión de organismos fósiles (William Smith,1805)

Bases:● Los fósiles son restos de organismos de la misma edad que las rocas que los contienen ● Principio de la superposición de estratos

“En las secuencias estratigráficas, los fósiles se suceden de un modo determinado” → Este principio permite caracterizar etapas geológicas en función de los fósiles“

Aplicaciones:

● Permite conocer la historia de la vida● Base de la datación relativa → se caracterizan períodos de tiempo por el tipo de fósiles● Correlación geológica → permite comparar áreas y hacer reconstrucciones paleogeográficas● Resuelve posibles errores de aplicación del principio de superposición de estratos →

series de estratos verticales, series invertidas, cabalgamientos

Limitaciones del principio de la sucesión de organi smos

● Sólo hay fósiles en las rocas sedimentarias

● El problema de la resedimentación

Mezcla de fósiles de edades diferentes

● Los cambios de ambientes sedimentarios en las secuencias estratigráficas condicionan el tipo de fósiles

Catastrofismo vs. Uniformismo(finales s. XVIII-comienzos s. XIX)

Catastrofismo (Werner, Cuvier, Buckland)

Abraham Werner(1749 -1817)

Georges Cuvier(1769-1832)

• Tiene su origen en el pensamiento cristiano y en la teoría diluvista.

• Visión histórica de la Tierra. Periodos largos de tranquilidad separados por grandes revoluciones geológicas. Edad reciente de la Tierra (~ 6000 a)

• Creacionismo. En cada nueva etapa, se crean nuevas especies biológicas y nuevas condiciones fisico-químicas.

• Cada periodo tiene procesos, rocas y organismos característicos.

• El mar, origen de todos los procesos y las rocas (Neptunistas)

Uniformismo (Buffon, Hutton)

• Los procesos geológicos siempre se han regido por las mismas leyes físicas. Los procesos en el pasado han sido similares a los actuales (Actualismo).

• El ritmo de cambio es generalmente lento, gradual y continuo en el tiempo. La edad de la Tierra es muy antigua.

• El calor interno de la Tierra es el motor de los procesos geológicos (plutonistas): explica las rocas y la formación de montañas

• No hay direccionalidad en la historia de la Tierra (la Tierra siempre ha tenido un aspecto similar). Hay un dinámico estado estacionario

Charles Lyell

(1797-1875)

Lyell, 1833: Principios de Geologia. La imposición del paradigma uniformista

El nuevo paradigma: La teoría de la Tectónica de pl acas(Le Pichon, Wilson, y otros; 1967-68)

Antecedentes: ● Origen de los continentes (Alfred Wegener, 1915)● Expansión del fondo oceánico (Hess, 1960; Vine y Ma tthews, 1963)

Algunos postulados básicos:● La litosfera (corteza y manto externo) está fragmentada en placas que se desplazan unas respecto a otras

● Las placas crecen y se destruyen por sus bordes, donde se desarrolla principalmente la actividad geológica (sísmica, petrogenética y orogénica)● Las placas transportan pasivamente a las masas continentales● Se producen fragmentaciones y colisiones continenta les

Avances recientes: el Neocatastrofismo

● La corteza continental crece en el tiempo → la Tierra va cambiando su aspecto

● Sucesos catastróficos: impactos meteoríticos, cambios climáticos, grandes extinciones.

El trabajo básico de campo en GeologíaLabor previa: recopilación bibliográficaMaterial auxiliar: mapa topográfico, fotografía aérea (otros: martillo , cuaderno..)

El trabajo de campo básico en Geología

Principales labores:

1.- Reconocer las unidades litoestratigráficas que componen los terrenos del área de trabajo. 2.- Deducir las relaciones entre las unidades litoestratigráficas

3.- Establecer la serie estratigráfica

4.- La interpretación estructural: los cortes geológicos

5.- La cartografía geológica:

- El mapa geológico → el Plan MAGNA (Mapa Geológico Nacional)

- Los mapas paleogeográficos

1.- Unidades litoestratigráficas → “Conjuntos de rocas en continuidad estratigráfica con características similares”- Continuidad estratigráfica. Incluye todos los estratos desde la base al techo.

- Características similares. Permite diferenciarla de otras unidades adyacentes.

Las unidades litoestratigráficas principales son las formaciones (unid. litoestratigráficas representables en los mapas E. 1:50.000) → se pueden dividir en tramos o miembros

La Cala del Moral

Formaciones distinguibles en el área de El Chorro

● Litología → Rocas que constituyen la unidad. Puede ser una litología dominante o varias alternantes● Color → Diferenciando color en corte fresco y colorde alteración● Potencia → Espesor de la unidad. Se mide de muro a techo perpendicularmente a la estratificación● Texturas → Características referidas al tamaño y la forma de las partículas que componen las rocas● Estructuras sedimentarias → Referidas al ordenamiento de las partículas en los estratos

● Fósiles → Determinar los diferentes restos orgánicos encontrados en las rocas

● Edad → Generalmente se deduce a partir de los fósiles

● Ambiente sedimentario → Se deduce a partir de las características anteriores; los fósiles dan mucha información

Recogida de muestras para laboratorio.

Muchas características no son observables a “visu” (texturas y estructuras microscópicas, microfósiles, etc. ) → Toma de muestras representativas para análisis de laboratorio

Principales características descriptivas de las uni dades litoestratigráficas

Granoclasificación

Conglomerados

Litologias alternantes

Foraminíferos

2.- Relaciones entre las unidades litoestratigráficasSe establecen a partir del contacto. Superficie que limita dos unidades litoestratigráficas. Dos tipos● Contactos estratigráficos → son originales → se establecen conforme se depositan las unidades litoestratigráficas → informan sobre los procesos que han ocurrido entre el depósito de una y otra unidad

● Contactos tectónicos (fallas) . Se forman posteriormente al depósito de ambas unidades litoestratigráficas que contactan.

- Concordancia. Paralelismo entre los estratos de ambas unidades y superficie de contacto también paralelo. Continuidad sedimentaria.

- Paraconformidad. Se mantiene el paralelismo entre los materiales inferiores y superiores, pero hay un sal to en el tiempo entre ellos (laguna estratigráfica).- Disconformidad (discordancia erosiva). Los materiales inferiores y superiores mantienen el paralelismo, p ero el contacto es una superficie irregular (etapa de eros ión).

- Discordancia (discordancia angular). Los materiales de ambas unidades no guardan paralelismo entre sí y la superficie de contacto es irregular (plegamiento y erosión).

- Inconformidad . Una de las dos unidades no está estratificada (no es sedimentaria)

Diferentes tipos de fallas (normal, inversa, de desgarre)

Tala Lakra, (Marruecos)

Concordancia El Torcal Disconformidad

(discordancia erosiva)

Discordancia

Inconformidad

Roca metamórfica

Roca sedimentaria

El Chorro

Málaga

Ejemplos de contactos estratigráficos

Paraconformidad

Discordancia

Concordancia

El Chorro

Contactos tectónicos (fallas) entre las unidades es tratigráficas

Fallas inversas (cabalgamientos) en la Sª de los Camarolos

Falla de desgarre

Cartajima(Serranía de Ronda)

Falla normal

Falla normal Cerro de San Antón

Falla normal Falla inversa

Falla de desgarre

Tipos de fallas (según el movimiento de los bloques)

Bloque hundido

Bloque levantado

Movimiento horizontal de los bloques

3. La serie estratigráfica → ordenación cronológica de las unidades litoestratigráficas que afloran en la región, su representación gráfica es la colum na litológica

A

CB

D A

B

C

D

4. Interpretación estructural: los cortes geológico s

Sierra de Huma

CastillonesVeredón

Pto de Flandes

Consiste en deducir la

disposición de las unidades

estratigráficas a través del

área de estudio. Muestra

los pliegues y fracturas que

afectan a los materiales

El mapa geológico Representación del área ocupada por cada formación (afloramientos)

- El plan Magna

Málaga

Los mapas paleogeográficos: Representación del área estudiada en una etapa de tiempo determinado

Geografía actual de la región de Alborán

Málaga

Reconstrucción de la región de Alborán durante el Plioceno inferior (5 Ma)

Málaga

Paleogeograf ía del área de Málaga durante el Plioceno inferior (5-4,7 Ma)

Reconstrucción de la región de Málaga durante el Plioceno inferior (4.6 Ma)

Reconstrucción de la paleogeografía durante el Mioc eno superior (8-10 Ma)

Málaga

Los mapas paleogeográficosPaleogeografía de la cordillera Bética durante el Mioceno superior (8 Ma)

Reconstrucción de la región de Alborán durante el Mioceno inferior (20 Ma), sin

considerar el movimiento de las placas tectónicas

Antequera

Reconstrucción de la región de Alborán durante

el Mioceno inferior (20 Ma) considerando el

movimiento de las placas tectónicas

Málaga

Tetuán