VI. LOS SEDIMENTOS OCE�NICOS COMO IMAGEN DEL PASADO
LOS ge�logos, adem�s de estudiar los continuos fen�menos que se presentan en la corteza terrestre con el objeto de indagar sus posibles causas, realizan minuciosas investigaciones, algunas de ellas los han llevado a descubrir acontecimientos que ocurrieron en otras �pocas y que causaron grandes transformaciones en el planeta. Esos cient�ficos pueden ser considerados como historiadores que se encargan de revisar la informaci�n dejada por los sedimentos durante la evoluci�n de la Tierra.
Los sedimentos son restos de materia inorg�nica y org�nica que se depositaron sobre la corteza de la Tierra, tanto en los continentes como en el fondo del mar, y constituyen un registro fiel de las condiciones del medio ambiente y de los organismos que han existido a trav�s de la historia del planeta. Como las p�ginas de un libro, cada capa sedimentaria revela las condiciones y los organismos que vivieron en un momento dado de esa historia. Este interesante estudio ha dado origen a una importante rama de la geolog�a que se denomina estratigraf�a.
Los ge�logos marinos ponen su empe�o en estudiar las capas que forman la corteza oce�nica. Dicha corteza est� estructurada por rocas �gneas que pasaron por el estado de lava l�quida, y por sedimentos que se han ido depositando hasta formar, en su mayor�a, las llamadas rocas metam�rficas.
En las capas sedimentarias se establecieron los restos de organismos que existieron en otras �pocas. Dichos restos reciben el nombre de f�siles, que equivalen para los ge�logos lo que los viejos manuscritos estudiados a los historiadores, puesto que en ellos se ha registrado la evoluci�n de la corteza terrestre. El estudio de los f�siles dio origen a otra rama de la ciencia llamada paleontolog�a.
La naturaleza de los materiales que contienen los sedimentos puede variar desde dep�sitos muy blandos, como el aluvi�n de los r�os, hasta un material duro, como las piedras formadas por la acumulaci�n continua de sales calc�reas.
Para calcular la edad geol�gica de una roca metam�rfica se toma como base el espesor de los sedimentos que la forman, calculando el �ndice medio de acumulaci�n de los sedimentos.
El �ndice de acumulaci�n sedimentaria en los oc�anos es muy variable, porque es determinado por una serie de factores que lo pueden acelerar o retardar. Por ejemplo, cerca de los m�rgenes continentales es muy r�pido, sobre todo donde los grandes r�os desembocan en el mar. R�os como el Mississippi o el Amazonas descargan hasta un kil�metro c�bico de sedimentos por a�o; la mayor parte de ellos se depositan cerca de la base del talud continental. Sin embargo, pueden ir a parar, por grandes cantidades, a miles de kil�metros de la fuente que los produce. Las avalanchas submarinas y las corrientes hacen posible este desplazamiento.
En algunas regiones oce�nicas, un cent�metro de espesor de sedimentos puede representar la acumulaci�n lograda en un mill�n de a�os, como lo muestran las rocas formadas, casi en su totalidad de arcilla y provenientes de un lugar profundo, alejado de los continentes e islas. En otras zonas hay especies que registran la concentraci�n de un solo a�o, sobre todo cuando la sedimentaci�n se acumula cerca de un continente, en el lugar donde se descarga un r�o. Dichas especies est�n formadas, principalmente, por arena y fango.
En la mayor parte de los fondos oce�nicos, el �ndice medio de acumulaci�n de los sedimentos se encuentra entre esos dos extremos, de manera que un cent�metro significar�, de tal manera, entre 1 000 y 10 000 a�os de acumulaci�n.
Las fuentes de donde proceden los sedimentos marinos son los continentes, el propio oc�ano y la atm�sfera. La mayor parte de ellos se deriva de la erosi�n de la tierra continental; es decir, del desgaste de las rocas �gneas, metam�rficas y sedimentarias, que finalmente son transportadas hasta el mar por los r�os. Los de origen oce�nico est�n constituidas por los restos de los organismos que viven en �l, as� como por las partes que se desprenden de los volcanes submarinos a causa de las corrientes y de la desintegraci�n por acci�n qu�mica. De la atm�sfera proceden gases como el bi�xido de carbono, que contribuyen a estructurar las calizas marinas, las cuales forman a su vez fangos calc�reos en los fondos marinos.
La clasificaci�n de los sedimentos marinos ha sido muy variada; las m�s aceptadas son las que se basan en la localidad donde se deposita el sedimento y la fuente marina de donde procede.
Y seg�n la fuente de donde provienen, se clasifican, de acuerdo con J. G. Weihaupt
(1964) as�:
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| Provincia |
Profundidad |
Tipo de sedimento |
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| Litoral |
De alta a baja mar |
Arena de playa |
| Nerítico |
hasta 200 metros |
Arrecifes coralinos |
| Batial |
de 200 a 3700 metros |
Limo y lodo, fangos calcáreos |
| Abisal |
de 3700 a 6000 metros |
Fangos silíceos, arcilla marrón |
| Hadal |
+ de 6000 metros |
Limo y arcilla marrón |
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Y seg�n la fuente de donde provienen, se clasifican conforme al mismo autor en:
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| Fuente |
Sedimento |
Tipo de sedimento |
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| Continental |
Terrígeno |
Arenas cuarcíticas
y de feldespatos, barros de deltas y de estuarios |
| Oceánica |
Biógeno |
Fangos calcáreos |
| Oce�nica |
Fisicoquímico |
Nódulo de manganeso,
glauconita |
| Extraterrestres |
Cosmógenos |
Componentes de arcilla
marina marrón |
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Los sedimentos que se depositan en los fondos oce�nicos, forman diferentes capas, llamadas estratos, que se colocan de diversas formas, generalmente paralelos, de acuerdo con el tipo de sedimento y las caracter�sticas del ambiente en donde est� ocurriendo el proceso.
En el estudio de la historia geol�gica de los fondos marinos juegan un papel muy significativo los sedimentos formados por restos de plantas y animales que vivieron y murieron en el mar. La concentraci�n de los mismos cambia debido a la circulaci�n casi constante de las masas de aguas oce�nicas.
Los restos de esqueletos y caparazones, compuestos principalmente por carbonato de calcio y s�lice, son elementos comunes de los sedimentos que se depositan en el fondo marino; reciben el nombre de pel�gicos, est�n constituidos por fangos silicosos, calc�reos y arcillas, y cubren las tres cuartas partes del fondo oce�nico.
Entre los vegetales que aportan s�lice a los sedimentos marinos destacan las
diatomeas, que cuando se acumulan y sedimentan reciben el nombre de fango
de diatomeas, y los animales que proporcionan este s�lice son los radiolarios
formando el fango de radiolarios. Las diatomeas se localizan a profundidades
promedio de 3 900 metros, mientras los radiolarios llegan hasta los 5 500 metros.
Los sedimentos ricos en carbonato de calcio est�n formados por restos de foramin�feros,
cocolitof�ridos y pter�podos. Entre los foramin�feros, los m�s abundantes son
las globigerinas, peque�os animales que tienen una concha que mide medio mil�metro,
y est� constituida por c�maras globulares. A estos sedimentos se les conoce
como fango de forarnin�feros o globigerinas.
La segunda fuente productora de sedimentos calc�reos son los cocolitof�ridos, organismos microsc�picos protegidos por una concha formada de carbonato de calcio; �stos abundan en los fangos de cocolitos.
Los fangos de pter�podos est�n estructurados por conchas de estos peque�os moluscos, que se localizan en aguas someras a profundidades promedio de 2 000 metros. Estos fangos son pocos abundantes, pues el material calc�reo de sus conchas es soluble.
Com�nmente, en lugar de un sedimento de origen puramente biol�gico, se encuentra a los esqueletos mezclados con arena o arcilla en diversas proporciones. Muchas muestras del fondo no contienen ning�n material biog�nico y consisten, totalmente, de arena o arcilla. Cubren m�s o menos 100 millones de kil�metros cuadrados de los fondos profundos del oc�ano.
Por lo general, en extensas zonas del Oc�ano Pac�fico, sobre todo en las latitudes medias, s�lo se halla arcilla y material volc�nico; en cambio, en las latitudes altas son abundantes los sedimentos con restos org�nicos, debido a que el ritmo de sedimentaci�n es r�pido y permite que el carbonato de calcio y el s�lice queden sepultados antes de que se disuelvan.
La descripci�n estratigr�fica de la corteza terrestre elaborada a trav�s del tiempo ha permitido establecer la historia del planeta, para lo cual se han tenido que unir tambi�n los conocimientos aportados por la estratigraf�a y la paleontolog�a.
En la actualidad, f�sil significa cualquier evidencia de la vida que existi� en eras geol�gicas pasadas. Se convierten en f�siles los esqueletos o conchas que se hayan recristalizado a causa del calor y de la presi�n y rellenado con dep�sitos de sales procedentes de las rocas vecinas. Puede tratarse de huellas petrificadas o de restos de animales que quedaron presos en el hielo �rtico, en �mbar, arena movediza, dep�sitos de grava, pozos de brea o pantanos. O bien, pueden ser moldes de carb�n dejados en la roca a ra�z de la combusti�n y vaporizaci�n de las partes blandas de un animal.
Generalmente, los f�siles se depositan en rocas sedimentarias, como en las formadas por lodo (o lutitas), pero tambi�n pueden constituir todo el volumen de ciertas rocas llamadas coquinas y calizas; asimismo, pueden encontrarse en rocas de origen �gneo.
El ingeniero ingl�s William Smith (1769-1839) descubri� que una misma roca conten�a generalmente el mismo tipo de f�siles, mientras que las rocas que se encontraban arriba o abajo ten�an f�siles diferentes. M�s tarde, dos cient�ficos franceses, Georges Cuvier (1769-1832) y Alexandre Brongniart (1770-1847) establecieron la edad de los f�siles y observaron que los organismos f�siles encontrados en las capas superiores ten�an mayor parecido con los seres vivos actuales que aquellos que se encontraban en las rocas m�s profundas.
A principios del presente siglo se desarrollaron t�cnicas para calcular la edad de las rocas con m�todos radiactivos. Este recurso se basaba en el hecho de que algunos elementos qu�micos, como el uranio238, pueden presentar una descomposici�n radiactiva transform�ndose en otros elementos, como el helio y el plomo, en un tiempo determinado llamado "vida media" que para el uranio es de 4 mil millones de a�os. Al conocer este tiempo se puede calcular la edad de la roca donde se encuentra el elemento.
Esos m�todos han proliferado y se emplean con diferentes elementos. En las rocas �gneas se usa el uranio y el torio, y en las rocas sedimentarias el potasio radiactivo.
Comparando las observaciones sobre la edad radiactiva con los f�siles encontrados en las rocas, se ha podido establecer la existencia de ciertos f�siles que caracterizan a un determinado tiempo geol�gico. A �stos se les llama f�siles indicadores o �ndices.
Por lo anterior, los f�siles ayudan a calcular la edad de una capa rocosa. Si dicha capa contiene un f�sil indicador o �ndice, entonces toda la capa tendr� la misma edad, igual que todos los f�siles que se encuentran en ella, los cuales sirven a su vez como indicadores cuando se localizan aislados.
Los datos aportados por la oceanograf�a geol�gica a la historia del planeta han sido fundamentales; sin embargo, el conocimiento no est� completo. Por esta raz�n se deben seguir estudiando los sedimentos oce�nicos, implantar nuevas t�cnicas de investigaci�n y construir nuevas herramientas que permitan establecer la antig�edad y las etapas de formaci�n del fondo oce�nico. De la misma manera se debe estudiar la historia y el desarrollo de las cuencas oce�nicas, con el fin de entender mejor la historia de la Tierra.
