9) Estratigrafía. Bioestratigrafía (1)

BIOESTRATIGRAFÍA

Los fósiles suministran dos tipos de información para el estratígrafo:

Edad relativa (Bioestratigrafía)

Ambiente de depósito (Paleoecología)

La bioestratigrafía trata de ordenar (de manera relativa) los distintos volúmenes de roca en función de su contenido fosilífero.

¿Que tipo de fósiles utilizo?

¿De que forma divido la roca a partir de ellos?

¿Cómo se que la aparición o desaparición de fósiles no se debe a factores ecológicos?

PROBLEMAS A RESOLVER

La Bioestratigrafía se basa en la Teoría de la Evolución (los organismos se extinguen, son sustituidos por otros y no vuelven a aparecer)

A partir de varias columnas tomadas en distintas partes se establece la ordenación relativa (de más antiguo a más joven) para los distintos grupos de fósiles (foraminíferos, bivalvos, ammonites…)

Unidad Bioestratigráfica: Volumen de ROCA!!! caracterizado por un determinado contenido fósil

- No tiene porqué coincidir con las U. Litoestratigráficas

- Si no hay fósiles no hay UB

Ejemplo: Especie 75 aparece en pozo B pero no en el A

La bioestratigrafía presenta MUCHOS PROBLEMAS

1) Falta de Registro

La bioestratigrafía se hace integrando secciones locales donde suele haber discontinuidades

2) Fosilización

- La mayor parte de los fósiles no se preserva (ej. Insectos)

- Los que mejor se preservan (esqueleto calcítico) pueden destruirse en la diagénesis

3) Cambios ecológicos

El contenido fosilífero a lo largo de una sucesión puede variar por:

- Cambios evolutivos- Diferencias ecológicas (cambios en clima o

ambiente)

Algunas especies sólo aparecen en calizas o lutitas

¿Se extinguió la especie A?

No! Las condiciones no eran apropiadas

-La bioestratigrafía debe basarse en los cambios evolutivos pero es difícil distinguir estos de los ecológicos

- Hacen falta muchas observaciones y buenos especialistas

- Se debe tratar de usar (siempre que existan):

FÓSILES GUIA (característicos o índice)

- Deben cumplir tres condiciones:

1) Evolución rápida (rango temporal corto)

2) Distribución geográfica muy amplia y poca dependencia de facies

- Marinos: Nadadores o flotadores (ammonites, foram.)

- Continentales: Poco exigentes (roedores) 3) Relativamente abundantes (foraminíferos)

Ejemplos de fósiles guía:

- Trilobites y graptolites en Paleozoico

- Ammonites en Mesozoico

- Foraminíferos en Cenozoico

Si es posible es importante usar fósiles nectónicos y no bentónicos (en rocas marinas)

4) Retrabajo

- Fósiles más antiguos pueden ser erosionados e incorporados en rocas más jovenes como “clastos” (fósiles retrabajados)

Salvo que se conozca muy bien la edad del fósil (ej., hueso de dinosaurio en una roca Miocena) a veces es difícil identificarlos

Algunos criterios:

- Rellenos diferentes

- Desgaste suele ser mayor que los fósiles de la edad de la roca

Algunos fósiles son muy susceptibles a retrabajo (microfósiles, dientes…): En el delta del Mississipi hay foraminíferos planctónicos cretácicos de USA central !!!

El efecto Zomby

Biohorizontes

Superficies estratigráficas que limitan la presencia de un fósil en una sección determinada

- Biohorizonte de primera aparición (BPA – FAD)

- Biohorizonte de última presencia (BUP – LAD)

-El problema es que no tienen porqué coincidir en todas las secciones por razones ecológicas

- Para conocer el rango de edad de una especie se usan entonces las FAD y LAD máximas y mínimas respectivamente

Distribución hipotética: geográfica y temporal de una especie

Origen evolutivo

Bar

rera

s

Tie

mp

o

Ran

go

Tiempo inicial de dispersión

Barreras ecológicas

Biocronohorizonte de extinción de la especie

Biocronohorizonte de aparición de la especie

ExtinciónA CB D FE G H

Emigraciones debidas a eliminación de barreras

Extinciones locales

BPA y BUA

Biozonas

- Volúmenes de rocas diferenciables por su contenido paleontológico (uno o más taxones)

- La idea es tratar de crear biozonas que abarquen la menor cantidad de tiempo posible y que sean aplicables a regiones lo más extensas posible (a escala mundial no se puede)

- En un estudio inicial se parte por establecer biozonaciones a escala local. Por medio de correlaciones a escala lo más regional posible. En las correlaciones se puede ver si las ordenaciones locales son producto de factores ecológicos, retrabajo etc

Ejemplo: Especie 75 aparece en pozo B pero no en el A

En pozo B BUA de especie 90 es anterior a BPA de especie 100. Pero en el pozo A NO!!!

El problema es que en una columna estratigráfica podemos encontrar muchos tipos distintos de fósiles (foraminíferos, gasterópodos, ammonites…) y dentro de cada grupo muchas especies cuyos rangos temporales muchas veces se solapan

¿Cómo ordenamos los fósiles?

Se establecen biozonas para cada grupo (biozonas de foraminíferos, de diatomeas etc) que normalmente no coinciden

¿Biozonas con rango de fósiles individuales?

Complicado: SE TRASLAPAN!

Se pueden dividir en Subzonas y estas en Zónulas

Se pueden agrupar en Superbiozonas

Las biozonas tienen un rango temporal aproximado de 1 Ma (se calibran con rocas volcánicas)

La ordenación es subjetiva. Depende del tipo de fósil escogido y del criterio escogido

Si no hay fósiles NO HAY BIOZONAS (pero siempre hay Unidades Litoestratigráficas porque siempre hay roca)

Tipos de Biozonas

Las biozonas se pueden definir mediante varios criterios que dependen fundamentalmente de:

- Si se considera o no el rango del taxón

- Si se considera la presencia o ausencia de un taxón

- Su abundancia

- Criterios evolutivos

Los tipos de Biozonas se agrupan en:

a) Biozona de extensión

b) Biozona de apogeo

c) Biozona de intervalo

d) Biozona de conjunto

a) Biozona de Extensión- Se basan siempre en la presencia de uno o más

taxones

- Varios tipos

Biozona de extensión de un taxón (Acrozona o Range zone)

Problema: Ecología, fosilización

Biozona de extensión coincidente (Concurrent range zone)

La más utilizada

Contiene ejemplares representativos de un segmento de una línea o dirección de evoluciónSus límites son biohorizontes de primera aparición de especies dentro de una misma línea evolutiva.

Problema: Cambios difíciles de establecer y subjetivos

Filozona

b) Biozona de apogeo (Acme zone o Peak zone)

Problema: Ecología, fosilización

Pueden representar tan sólo condiciones favorables, eventos de mortalidad o concentración (por corrientes, tormentas etc) de fósiles

BUP

Taxón A

BPA

Taxón B

CASO 1 CASO 2

Taxón C

BUP

Taxón F

BPA

Taxón E

BPA

BIOZONA

Taxón D

BUP

c) Biozona de Intervalo

Problema: Ecología, fosilización. Falta de un fósil no debe corresponder a estos factores

Presencia y/o AUSENCIA

Se necesita que sean fósiles guías para que funcione (ejemplo: ammonites)

Los fósiles deben ser abundantes y hay que comprobar que la desaparación no se produce por cambios ecológicos, diagénesis

etc. Debe observarse en muchas columnas

Zonas 4, 8 y 10 son de Extensión Coincidente

Zona 1 es de Extensión de un taxón

d) Biozona de conjunto (assemblage zone)

Se caracteriza por una cierta asociación de fósiles sin tener en cuenta sus rangos

Problema: Ecología, fosilización

Este taxon está en ambas biozonas