Historia de la Sedimentología

Geología. Estratigrafía. Petrología. Geología Marina. Ambientes Sedimentarios. Colecta y Estudio de Minerales. Principio de Uniformitarismo. Erosión Fluvial y Eólica. Rocas Sedimentarias. Estratos

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PRIMERA ETAPA ( hasta 1830)

En el Cuaternario, La última tabla estratigráfica del tiempo geológico ha variado la definición de su edad durante el siglo XX, porque se iba a definir de acuerdo a la aparición de los hombres más antiguos que se encontraron y variaron desde los 10 000 hasta 3, 300 mil años (Austrolopitecus del valle Olmo), el de Kenya, un australopitecus en un depósito sedimentario de 5000,000 de años, demostró que los Austarlopitecus aparecieron desde el Pleoceno tardio.

El hombre buscó ventajas de todo su entorno, esto llevó al hombre al uso de las rocas en el Paleolítico, que significa en la prehistoria el uso de las rocas desde la época primitiva del hombre.

Para lograr este conocimiento, se tuvo que hacer una burda clasificación de esta rocas , para saber cuales servían para cual propósito y el uso se los sedimentos se inició cuando el hombre observa y razona que el barro al ponerse a secar bajo los rayos de sol se endurecia.

Xenofonte ( siglo V A.C.), observó que las playas que al nivel del mar aumentaba o disminuía, encontró conchas, animales marinos en lo alto de los cerros. Se le considera como el padre de la paleontología

Aristóteles (siglo IV A.C.) En sus viajes a Grecia y Egipto notó coloración del agua donde desembocaba el río Nilo y notó que había una gran cantidad de sedimentos en época de avenida. Observó fósiles de peces que nadaban rio arriba. Realizó las primeras cartografias del lugar.

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Anaximadro ( 611 - 546) Filósofo milesio, el más importante de la llamada Escuela milanesia. Centró su interés en el descubrimiento de la arje, principio básico y sustancial de la naturaleza, del cual surge todo y al cual todo revierte. Este principio, según él, era el “apeiron ( lo indefinido), que por medición del movimiento, se condensa y se contrae progresivamente y da lugar a la diferenciación , primero, de lo caliente y lo frio (origen de los astros), y luego de lo húmedo y lo seco (origen de la vida). Este proceso es reversible, eterno y necesario. Formuó una teoría evolutiva acerca de la formación de los seres vivos. Anaximandro fue el primero en establecer el primer mapamundi.

Estrobón (siglo IV A.C.), continua con el estudio de los deltas de los ríos para posteriormente generalizarlos para todos los ríos; también se dedicó a clasificar el tamaño de los sedimentos.

Teofrasto (1372-287 D.C), se dedica al estudio de los minerales (sedimentarios). Recopila mas o menos 70 diferentes.

Marcus Vitruvus Pollio ( siglo I D.C), Ingeniero y arquitecto, Se le consicera como el padre de la tectónica de placas. Determian metodos de prospección para el agua subterranea.

Tu Yu ( 222-285 D.C.) , en su libro Chin Shu, observó la erosión de las rocas , predijo que las montañas se convertirían en valles y viceversa, es decir, se le dio el nombre de padre de la tectónica de placas.

Aivceru (slglo V D.C), observó procesos de litificación, pr el que pasa el sieno de lodo a roca y en las cavernas estudió la manera en que el agua se solidificaba a la temperatura ambiente dando lugar a la formación de estalactitas.

Estavo (soglo XI D.C.), opbservó que después de los temblores, el nivel del continent subia con respecto al mar y viceversa; descubrió las terrazas marinas y se le considera como el padre de la neotectónica.

Chen Kua (siglo XI D.C.), mencionó diferentes tipos de fósiles como evidencia de que en el pasado hubo cambios en el clima. Reconoció fósiles de invetebrados marinos, así como conchas marinas en los estratos.

Leonardo D'vinci ( Siglo XV D.C.), primero que mencionó que los organismos marinos encontrados sobre el nivel del mar, descubrió fósiles como caracteristicas de un determinado ambiente.

Nicolas Copérnico (1473-1543) Astrónomo polaco. Perteneciente a un medio eclesiástico cultivado. Fue educado bajo la tutela de su tio, obispo de Frauenburgo, quien le concedió una canonjia a los 25 años. Estudió en la Universidad de Cracovia y frecuentó luego los centros italianos especializados en astronomía. Siguiendo a Aristarco de Samos, cuyas ideas no fueron aceptadas en su tiempo, ideó un sistema solar heliocéntrico. Copérnico dedicó su vida a hacer coincidir su sistema con la experiencia. Rheticus, discípulo suyo encargó la impresión de la síntesis de la obra de Copérnico, bajo el título de revolutionibus orbium caelestium. El sistema coperniciano implicaba una física nuevo, distínta de la aristotélica vigente hasta entonces, que Galileo se encargó de poner a punto y que encontro gran oposición en los medios intelectuales de la época. La defensa y perfeccionamiento de esta teoría culminó en la revolución astronómica de Newton.

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Johanes Kepler (1571-1630), Astronomó alemán. Profesor de Gaz, fue expulsado por ser protestante. Emigró a Praga, donde conoció a Tycho Brahae, de quien fue discípulo y su sustituto tras su mente. Partidario del sistema coperniciano, con los papeles que heredó de Brahe y las comparaciones que hizo entre los planetas deducidas en teorías y las cuales en la práctica enunció en 1609 sus dos primeras leyes del movimiento de los planetas alrededor del sol, que publicó en Astronomia Nova, y en 1619 la tercera ley expuesta en Harmonius mundi.

Sir Isaac Newton (1642-1727) Físico y matémático inglés, nacido el 4 de enero de 1661 como estudiante en el Trinity college, de Cambridge. Su contribución más decisiva en el campo de la física están expuestos en Philosophiae naturalis principia mathematica (1687) En esta obra se introducen los conceptos fundamentales de la mecánica, a la vez que se exponen los axiomas a que satisfacen. En esta obra enunció la ley de la atracción universal, y da formas matemáticas, en una síntesis magistral.

Niels Stensen (Steno) (1618-1687),padre de la estratigrafía. Estableció la Ley de la superposición. Contribuyó al desarrollo de la cristalografía.

James Hutton ( 1726-1797), inició el estudio de las rocas sedimentarias y estratigraficas. Establece dos principios, el de horizontalidad y superposición de la horizontalidad y el del uniformismo. Hutton dijo que las costas estaban erosionadas constantemente.

En 1815, William Smith se publicó un mapa geológico de Inglaterra, dicho mapa fue el trabajo de muchos años de trabajo y más de 11, 000 millas recorridas. Dicho trabajo fue uno de los primeros que distribuyó y ordenó las rocas sedimentarias. La principal contribución de Smith fue correlacion entre estratos y fósiles. La sedimentologia, como bien se sabe fue originada por la estratigrafia, con la cual está muy relacionada.

William Smith , entre 1825-1830 construyendo un camino, encuentra rocas con fósiles, y él es el primero que divide las rocas, divide el paleozoico y es considerado el padre de la estratigrafía.

Georges Louis Leclerc Buffon (1707-1788) Naturalista y escritor francés nacido en Monbard, Borgoña. Despúes de la licenciatura en derecho se interesó en las ciencias. En 1739 ingresó a la academia de ciencias y se le nombró intendente del jardín del rey. Hace una interpretación del universo, le parecía discutible la estabilidad de las especies vivas.

Johannes Gottlob Lehman ( 1719-1767 ) Ingeniero minero alemán, que en 1755 publicó una clasificación de las rocas de la corteza, dividiendolas en tres grupos:

  • Rocas primarias o de la creación: rocas cristalinas sin la aparición de ninguna clase de fósiles u con un posible orígen químico que se propusieron antes de la aparición de la vida. Estas fueron designadas como rocas primitivas.

  • Rocas Secundarias: Rocas estratificadas con contenido de fósiles que contienen partículas de rocas preexistentes.

  • De superficie pobremente consolidadas ( arenas, gravas), denominadas aluviales.

Es obvio que la conotación de las edades relativas de acuerdo a la litología implícita en la clasificación en la clasificación de Leheman no es necesariamente valida.

Jhon Playfair ( 1748-1819) Naturalista inglés. Difundió ampliamente las teorías de hutton en su obra “Illustration of the Huttonian theory”. Por otro lado, hutton y Playfair argumentan que el granito y el basalto que eran rocas de origen igneo, y solodificado de material líquido como lo es la lava. Posteriormente a los que sustentaron dicha teoría se les llamó vulcanistas o plutonianos.

Georges Cuvier (1769-1832) Estudió junto con Alexandre Brongniar los materiales terciarios de las cuencas de París aplicando la metodología de Smith y reconociendo las diferentes asociaciones de fósiles, a partir de las cuales delimitaron episodios marinos y lacustres. Ambos autores establecieron las bases de lo que actualmente conocemos como bioestratigrafía.

Frederich Mohs ( 1773-1839) Mineralogista alemán. Profesor de mineralogía en Viena (1826-1835). Elaboró un sistema de clasificación de los minerales basado en cuatro sistemas cristalinos. En 1812 estableció la escala de dureza de los minerales que lleva su nombre.

Moh's Hardness Scale (Softest = 1, Hardest = 10)

1 - Talc

2 - Gypsum

FINGERNAIL : 2.5

3 - Calcite

PENNY : 3.5

4 - Fluorite

GLASS PLATE: 4.5

5 - Apatite

6 - Orthoclase

KNIFE or NAIL: 6

7 - Quartz

8 - Topaz

STEEL FILE: 7-8

9 - Corundum

10 - Diamond

Sir Charles Lyell ( 1795-1875) Geólogo británico cuyas obras tuvieron una fuerte influencia del desarrollo de la geología moderna. Lyell desarrolla el principio de uniformitarismo. Sus obras principales, Principales of Geology dicho escrito es considerado como el primer tratado de geología moderna. Lyell, es considerado como uno de los fundadores de la estratigrafía. El desarrollo del método de clasificación de las capas o estratos, mediante el estudio de las capas marinas cercanas a la superficie, las capas más recientes contienen especies de conchas y moluscos, que hoy día existen en los mares , y las capas más antiguas contienen pocos fósiles de especies vivientes. Lyell dividió las rocas de este periodo en tres épocas basadas en el decremento en el porcentaje de especies modernas. Los nombres que les puso son :

  • Eoceno

  • Mioceno

  • Pleistoceno

Segundo periodo (1831-1894)

Establecimiento de una ciencia actualizada de rocas sediemntarias, y se fundamenta como ciencia.

Gressly (1839), emplea el termino “facies”

Louis Agassiz ( 1807-1873), descubre vestigios de antiguas glaciaciones.

Henry Clifton , Mostró gran interés en los sedimentos es sus escritos. Descubre el microscopio petrográfico utilizando ciertos filtros y placas. Considerado padre de la petrología y petrografía.

Con el desarrollo de las comunicaciones cableográficas se exploran las profundidades marinas. A raíz del intento de instalar un cable a través del Canal de la Mancha, en 1858 intentan conectar Irlanda con la Isla de Terranova en Canadá y este fue un fracaso. Por ello es necesario conocer las profundidades del Atlántico. Se descubren profundidades de 5000 m y la existencia de animales marinos nunca antes vistos.

Thomson (charley Wyville) (1830-1888) , expedición en el Cahellenger, 1850-1894 , se realizan investigaciones acerca del fondo del mar.

Achossemius, en Italia en 1877, estudia la formación de los minerales que hay en ciertas zonas de evaporación solar y da el nombre de evaporitas.

Usiglio, en 1877 siguiendo los pasos de Achossemius, hace experimentaciones con muestras extraidas del mar, elevandolas a ciertas temperaturas para observar las cristalización de minerales descubiertos.

Dulton , a partir del año de 1879 estudia el Gran Cañón del Colorado, posteriormente, W Holmes examina las estructuras y realizará el croquis del lugar.

El estudio de los sedimentos como una disciplina, ya separada de la estratigrafia , probablemente haya empezado con Henry Clifton Sorby hacia 1879. Claramente se puede observar el enorme interés por parte de Surby por la sediemntologia, y esto se ve reflejado en sus dos publicaciones de 1850 “On the structure and origin of Limestone” “On th structure and origin of the non-calacreous startified Rocks”. Pero el interés de Surby era más que un simple interés por una columna estratigráfica. A él le importaba mucho las rocas sedimentarias como entes que le permitirían un mayor entendimiento de la tierra misma. Surby por tanto fue pionero del estudio de la ciencia sediementaria y es por ello que se le considera padre de la pertrologia. En un documento publicado en 1859 referente a la laminación descubrio la importancia de las estructuras sedimentarias primarias en la recontrucción paleográfica. En su último documento publicado en 1908, poco antes de su muerte a los 82 años, “On the Application Quantitative Methods of the study of the structure and History of Rocks” se puede leer los grandes aportes en las últimas décadas. Este escrito despúes es retomado por Folk en 1965.

Charles Darwin (1809-1882), en Chile dedujo que la llanura de Coquimbo, debía haber sufrido un levantamiento de 250 pies en un pasado relativamente reciente, ya que las conchas fósiles esparcidas por las llanuras mostraba un parecido muy grande con las que se podían encontrar a nivel del mar. Su mayor éxito geológico fue la teora de los Arrecifes de coral en el océano Pacífico, pudo separar sedimentos de rocas y de origen orgánico.

Johanes Walther (1860-1937), viaja por el mundo y determina que el agua y viento causan el modelado de las rocas.

Pese a que la sedimetología es de origen muy reciente, el conocimiento del ser humano referente a la sedimetologia se remonta a épocas muy aniguas. El hombre primitivo supo emplear los diferentes elementos proporcionados por la naturaleza, como lo fueron algunas rocas para elaborar diferentes tipos de utensilios. Es indudable que se emplearon también diferentes tipos de granos.

Al parecer el primer estudio en forma es elaborado por los griegos, los cuales hicieron notables observaciones y descubrimientos de los procesos de sedimentación.

TERCER PERIODO ( 1894-1931)

El primer trabajo significativo de rocas sediemntarias fue mas que nada un estudio estartigráfico. Dichos estudios se orientaban a la geometría de los cuerpos sedimentarios . En este periodo se consolida la sedientologia y se perfecciona.

La técnica del estudio de las rocas basandonos en las rocas igneas, fue iniciado por petrografos alemanes tales como Rosenburg y Zirkel, entre otros. Lucine Cayeux publicó en 1899 un artículo referente a la petrología de las rocas sediemntarias. En este articulo, se puden observar fotografias de las rocas sediemntarias (silicieas y calcareas) de Francia. Los petrologos sedimentarios se encargaron de estudiar afanosamente los minerales pesados. Los estudios de dichos minerales, fueron analizados principalemnte por investigadores europeos e ingleses. Algunos de ellos fueron: Artini de Italia, Thoulet en Francia, Retgers en Alemania y Thomas y otros en Inglaterra.

Archibald Gakie en 1905 intruduce la frase el presente es la clave del pasado, que se le conoce como principio de actualismo.

En 1919 C.K. Wenthworth publicó su tesis de maestría llamada “a field and Laboratory Study of Cobble abrasion”. Con esto, dio paso a la investigación en las rocas sedimentarias. En esencia, él fue el que determinó la redondez del material detrítico y que se podía medir. Wenthworth fue el que inicia la época de las mediciones y experimentos controlados, también establece las diferencias entre grava, arena , limo y arcillas

Los primeros estratígrafos contribuyeron enormemente al aporte de la sedimentologia .“Principales of stratigraphy” de 1913, publicado por Grabau, contiene una gran cantidad de información referente a la sediementación. Posteriormente “Tratados de Sedeimentologia” de W.H. Twenhofel, el cual se publicó en 1928, es considerado como el descendiente del trabajo de Grabau , poco después Milner publica “Principios de Petrografía sedimentaria”

Zingg ( 1925-1930) establece tamaños, formas y redondez de las particulas. Pettijohn en 1930, publica su libro “Tratado de Geología Sediemtaria”, también define las estructuras sediemntarias y como se forman.

Wedell en 1930 hace la diferencia entre la sedimentologia y la estratigrafía.

CUARTO PERIODO (19131-1950)

El término sedimentario fue propuesto y usado por primera vez por Wedell en 1932, como el nombre más adecuado para nombrar a la ciencia que estudiaba los depósitos sedimentarios.

William Beebe en 1934 efectua la primera inmersión a más de 900 m de profundidad y cartografia el fondo marino. En éste periodo se le da una mayor importancia a la sediemtologia por cuestiones económicas (hidrocarburos). En 1950 nace la geofísica.

QUINTO PERIODO (1951- )

En este periodo se establece el sistema mundial de medidas. Al igual que metodos isitópicos para determinar con mayor presición los fenómenos climáticos.

H.Kunen, en 1958, dice que: “ No hay geología sin la geología marina”, y Coutean en 1960 investiga la oceanografía.

Nuestros conocimientos de los sedimentos recientes, especialmente de los marinos, es el producto de grandes investigaciones oceanográficas, una de las más importantes realizadas por el challender. En dicho estudio realizado desde 1891, se plasman grandes descubrimientos y entre ellos de cuestiones sedimentarias y del piso marino. Posteriormente se llevan acabo otros estudios tales como Gazell, the Meteor, The Black, entre otros.

El Instituto americano del Petróleo, en uno de sus proyectos de sedimentos en el golfo de México, estudios de los ríos Rhine y Orinocco, son algunos ejemplos del gran interés de la geologia en los sedimentos modernos.

Historicamente, la estratigrafia ha sido una ciencia observacional, con muy poca atención en la génesis de las secuencias estartigráficas. Las leyes de las Facies de Walther, establece que aunque no haya rompimientos en las seciones estratigráficas, los sedimentos que se encuentren adyacentes deben presentarse posteriormente verticalmente. Como resultado de los recientes estudios sediemntarios, se ha construido el concepto de facies relacionadas a las transgreciones y regreciones

Podemos concluir que el desarrollo de la sediemtologia se basa en:

Periodo 1.- Del pleoceno (plestoceno) al año de 1830.

  • En el que se manufacturan objetos de uso cotidiano.

  • Descripción de los sedimentos de diversos ambientes sedimentarios

  • Colecta y estudio de minerales.

  • Proceso de erosión, depósito y endurecimiento

  • Formas orgánicas contenidas en las rocas.

  • Principio de superposición de las capas.

  • Principio de Uniformitarismo

  • Correlacion de estratos.

Periodo 2.- De 1831-1894

  • Sedimentologia como ciencia

  • Concepto de Facies

  • Glaciaciones y sedimentos asociados.

  • Fondo oceánico: profundidad, vida, sedimentos.

  • Origen de las evaporitas.

  • Origen de los arrecifes de coral

  • Origen de los desiertos

  • Erosión fluvial y eólica.

Periodo 3.- De 1894 - 1931.

  • Elaboración de hipótesis y de teorías

  • Minerales ligeros y pesados

  • Textura de sedimentos y límites de clases

  • Microscopia de granos (formas, redondeamiento, esfericidad)

  • Redaccion de obras científicas

Periodo 4.- De 1931-1950

  • Definicion científica de Sedimentología

  • Aplicaciones económicas de la sedimentología

  • Estudio de cuencas tectono-sedimentarias

  • Ambientes sediemntarios continentales y marinos.

Periodo 5.- 1951 a la fecha

  • Esudios isotópicos de secuencias estratigráficas.

  • Estudio de los fondos oceánicos (Geología marina)

  • Redacción de obras científicas

RELACION DE LA SEDIMENTOLOGÍA CON OTRAS DISCIPLINAS

  • Estratigrafía: Esta rama de la geología se encuentra muy relacionada con la sediemntología, ya que los sediementos son la base de los estratos.

  • Petrología: Esta rama estudia los diferentes tipos de rocas, ya sea ígneas, sedimentarias y metamórficas.

  • Petrografia sediemntaria: Estudia las características más a profundidad de los sedimentos.

  • Geología ambiental: Se enlazan pues las diferentes características de ambientes, climas etc.

  • Geologia Marina: Se encontraron y encuentran las distintas características de los océanos y los sedimentos.

  • Geologia estructural

  • Geología histórica: Mediante esta rama y la geología podemos determinar de que periodo de deposito se esta hablando.

  • Geología del petróleo: Es importante por cuestiones económicas, al igual que los depósitos de petróleo se encuentran en medio de dos sedimentos

  • Geología económica: Como se mencionó anteriormente, los aportes de la sedimentología a cuestiones varían en función de las depósitos analizados.

  • Geología de Yacimientos Minerlales

  • Geofísica: Dicha rama se encarga de determinar las diferentes caracteristicas de los estartos mediante métodos indirectos.

  • Geotécnia

  • Geohidrología: