Paleomagnetismo, la huella del campo magnético terretre en las rocas

La Tierra posee un campo magnético, producido al girar su metálico interno. Este se extiende desde su núcleo interior hasta el límite donde se encuentra el viento solar, gas ionizado o plasma producido por el Sol.

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El magnetismo se produce porque los electrones de un cuerpo, sustancia o material se orientan al azar, pero cuando se orientan en una misma dirección, crean una fuerza magnética, según el número de electrones que se orienten en esa dirección. A este campo habría que añadir el campo magnético que produce el movimiento orbital del electrón alrededor del núcleo atómico.

El magnetismo se mide en teslas, que es unidad de campo magnético, inducción magnética o densidad de flujo magnético. Es la inducción magnética uniforme que en un metro cuadrado, produce un flujo magnético total de un weber.  El campo magnético de la Tierra o campo geomagnético varía de 25 a 65 microteslas.

El campo magnético de la Tierra no es fijo, sino que ha variado a lo largo de su historia. El movimiento metálico de hierro en el núcleo terrestre fundido forma una geodinamo, que hace que este se desplace, pero de forma muy lenta, por lo que no afecta a los sistemas de navegación basados en el magnetismo terrestre, como las brújulas.

El norte magnético de la Tierra tampoco coincide con su norte geográfico. Actualmente se encuentra en Resolute Bay, en el norte de Canada.

Cada cientos de miles de años, el campo magnético terrestre se invierte, el norte pasa a sur y el sur a norte. Y aquí es donde entra en juego el paleomagnetismo, que estudia el campo magnético de la Tierra a lo largo de su historia. Estos cambios dejan huellas en las rocas de la Tierra, lo que permite reconstruir la geografía de tiempos pasados, en la deriva de los continentes y la expansión del fondo oceánico.

La remanencia térmica o termorremanencia se produce al estar sometido un cuerpo a temperaturas por encima de la temperatura de Curie, que es la temperatura a la que un cuerpo ferromagnético pierde su magnetismo. Son altas temperaturas a las que se funde el material, por tanto, al enfriarse, los momentos magnéticos atómicos se orientan en la dirección del campo magnético terrestre, lo que indice donde estaba situado en ese momento los polos sur y norte magnéticos de la Tierra.

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Han existido nueve inversiones magnéticas de los polos de la Tierra en 3,6 millones de años. No hay patrón o periodo fijo para predecirlas, pero sí podemos saber cuando se dieron. Hay autores que las relacionan con cambios climáticos globales.

Fósiles moleculares en pizarras

La técnica de fósiles moleculares es una metodología aceptada dentro de las técnicas modernas para la investigación de combustibles fósiles.

Los fósiles moleculares o biomarcadores son compuestos orgánicos de la geosfera cuya estructura química está relacionada con de compuestos precursores del material originario. Su estudio da información sobre la naturaleza del material originario, el paleoambiente y el grado de degradación de la materia orgánica sedimentaria. Además son un excepcional instrumento para relacionar crudos petrolíferos y sus rocas fuente.

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Para investigar se toman muestras de pizarras y, tras su triturado y tamización, se realiza una extracción química. Tras su separación por cromatografía de gases y espectrometría de masas.

El rango de tipos de hidrocarburos y compuestos con n átomos de carbono, junto con la comparación de otros similares nos dan numerosos datos, entre ellos:

  • Identificación de hidrocarburos isoprénicos acíclicos, que provienen principalmente del fitol de la clorofila. Indicarían ambientes fotosintéticos, es decir abundancia de agua y temperatura templadas.
  • La relación Pr/Fi, Pristano-Fistano indica paleoambientes sedimentarios y madurez térmica.
  • La relación Pr/n-C17 indica un medioambiente deposicional.
  • Otros fósiles deposicionales como sesquiterpenoides, diterpenoides, triterpenoides y esteorides, cuyo significación es un amplio objeto de estudio.

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La estratigrafía y la sedimentología

La estratigrafía, a mediados del siglo XIX era considerada una parte de la geología que estudiaba los estratos. Pero es un siglo más tarde, a mediados del XX, cuando Dumbar y Rodgers publican Principios de la estratigrafía, donde consideraban que se debía incluir el estudio de las rocas estratificadas y sedimentarias, los procesos que ocurren y las relaciones horizontales y verticales de las rocas estratificadas. De todo esto, se encarga el estudio de la estratigrafía.

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Son tres objetivos los de la estratigrafía. El primero es delimitar el estrato, el segundo establecer relaciones o equivalencias entre series, y el tercero interpretar el registro para conocer la historia de la Tierra.

A grandes rasgos, la Geología se divide en geología física, que comprende la mineralogía, la petrología, la geofísica y la geodinámica interna y externa, y la geología histórica, que comprende la geología histórica propiamente dicha o historia de la Tierra y la Vida (comprendiendo la historia del clima y la geografía), la geología regional, la estratrigrafía y la paleontología.

La estratigrafía está íntimamente relacionada con la paleogeografía, ciencia que pretende reconstruir la geografía del pasado geológico, a través de la distribución geográfica de los estratos y los fósiles.

Otras definiciones de estratigrafía son la de Seller (1960), estudio e interpretación de las rocas sedimentarias y estratificadas, y el estudio de su secuencia y su correlación, o la de Corrales y colaboradores (1977), estudio e interpretación de los procesos registrados en las sucesiones sedimentarias y la correlación y los sucesos para su ordenación temporal.

En cuanto al tipo de rocas, hablaríamos de sedimentarias, sedimentarias propiamente dichas, y estratificadas, como yeso o las debidas a procesos volcánicos.

La sedimentología es la parte de la estratigrafía, que estudia los sedimentos y las rocas sedimentarias propiamente dichas.

Lombard, en 1970, la incluye en la estratigrafía, teniendo como objetivo la reconstrucción del medio original a través de los datos que proporcionan las capas sedimentarias.

En cambio, Reading, en 1978, la incluye en la petrología sedimentaria, ya que no incluye el factor tiempo, como lo hace la estratigrafía.

En todo caso, los límites no están bien definidos, como afirma Ricci Luchi, en 1980.