UNIVERSIDAD NACIONAL DEL ALTIPLANO FACULTAD ACULTAD DE INGENIERIA INGENIE RIA GEOLOGICA GEOLOGIC A Y METALURGIC METALURGICA A ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA GEOLÓGICA
“Periodo Pérmico” CURSO: Geología Histórica y del Perú DOCENTE: Ing. Agusti Agustin n Velez DISCENTES: » Chalco Chalco Constancia Constancia Gino Gino Duglio Duglio » Torres orres Callo Callo Raul Raul » Vargas argas Coronel Coronel Anibal Anibal » Vilca Vilca Puma Puma Wendy Wendy
RESUMEN El presente trabajo es el resultado de una descripción en la Historia de la Tierra, principalmente en la era Paleozoica, período Pérmico, teniendo como objetivo general dar a conocer la amplia historia que se suscitó en dicho período, así como su lito-estratigrafía, tectónica, paleogeografía, clima, paleozoología, paleobotánica, la extinción Pérmica, también llamada Gran Mortandad, y finalmente los recursos naturales que nos dejó dicho período. Para así poder entender e interpretar la geología de este período que marcó la historia de la Tierra, por ende, el período actual en el que nos encontramos. encontramos. “El presente es la clave del pasado” – James Hutton.
Palabras Clave: •
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Gran Mortandad Hercínica Emersión
INTRODUCCION: La Geología Histórica es una ciencia muy amplia a la cual se debe dar mucha importancia imp ortancia en la formación de los estudiantes de la Escuela Profesional de Ingeniería Geológica de la Universidad Nacional del Altiplano, por ello es que se presenta en este trabajo toda la historia que la Tierra vivió en el periodo Pérmico, Pérmico, en la cual hablaremos de más de cuarenta millones de años (Ma) .
JUSTIFICACION El período Pérmico es muy importante en la Historia de la Tierra, Tierra, como bien es sabido sabido es de gran gran importancia importancia .ya que marca el final de una Era la cual es la Paleozoica. Su descripción también es importante para comprender todos los eventos geológicos que se vinieron suscitando a lo largo de la historia de la Tierra. Por ende es de suma importancia tener un conocimiento amplio del período Pérmico en la historia de la Tierra para así poder entenderla y valorarla.
OBJETIVOS •
OBJETIVO GENERAL Describir la historia de la Tierra en el e l periodo Pérmico, Pérmico, así como también en el Perú, con todos sus aspectos paleogeográficos, paleogeográficos, climatológicos, biológicos, etc.
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OBJETIVOS ESPECÍFICOS. Comprender los diversos eventos y procesos geológicos que se suscitaron en el Periodo Pérmico. Comprender la fase de la Orogenia Hercínica. Interpretar las consecuencias de los diversos cambios climáticos. Comprender a que se debió la Gran Mortandad. Interpretar las diversas formaciones que actualmente se presentan en nuestro territorio peruano.
HIPOTESIS En la historia de la Tierra, específicamente en el período Pérmico, se suscitaron diversos eventos y procesos geológicos. El Período Pérmico comenzó hace 298.9 millones de años y terminó hace 252.2 millones de años, extendiéndose desde el final del Período Carbonífero hasta el comienzo del Período Triásico. El clima se calentó durante la época pérmica y, al final del período, las condiciones de calor y sequedad fueron tan extensas que causaron una crisis en la vida marina y terrestre del Pérmico. La extinción masiva más grande en la historia de la Tierra ocurrió durante la última parte del Período Pérmico.
METODOLOGIA La metodología que se usó en el presente trabajo consiste en una recopilación extensa de información de diferentes autores acerca del Periodo Pérmico, luego de una lectura minuciosa se procedió con la agrupación de dicha información para así finalmente describir una historia completa de más de cuarenta millones de años.
PERMICO El Pérmico es una división de la escala temporal geológica que pertenece a la Era Paleozoica; esta se divide en seis periodos de los que el Pérmico ocupa el último lugar siguiendo al Carbonífero. Comenzó hace unos 299 millones de años y acabó hace unos 251 millones de años. Debe su nombre a la ciudad rusa de Perm, lugar donde el geólogo inglés Roderick Murchison identificó este sistema en 1841. El periodo Pérmico presenció la diversificación de los primeros amniotas en los grupos ancestrales de mamíferos, tortugas, lepidosaurios y arcosaurios. El mundo en aquel tiempo estaba dominado por dos continentes, conocidos como Pangea y Siberia, rodeados por un océano global llamado Panthalassa. El Pérmico, y con él la Era Paleozoica, terminó con la extinción masiva del PérmicoTriásico, la mayor extinción en la historia de la Tierra, en la que desaparecieron el 90% de las especies marinas y el 70% de las terrestres. En ese período finalizó la orogenia varisca debida a la formación del gran
SUBDIVISIONES
fuente: Subdivisiones del periodo Pérmico. (Comisión
PALEOGEOGRAFIA Cuando el Pérmico comenzó, la Tierra todavía sentía los efectos de la última glaciación, por lo que las regiones polares estaban cubiertas por vastas capas de hielo. Pangea se situaba sobre el ecuador y se extendía hacia los polos, con el correspondiente efecto en las corrientes oceánicas del gran océano Panthalassa (el "mar universal") y del océano Paleo-Tetis, que se situaba entre Asia y Gondwana. El continente Cimmeria se formó a partir de una dislocación de Gondwana y deriva hacia al norte, cerrando el océano Paleo-Tetis. De esta forma, un nuevo océano estaba creciendo en el extremo sur, el océano Tetis, que dominaría gran parte del Mesozoico.
PALEOGEOGRAFIA El nivel del mar en el Pérmico se mantuvo por lo general bajo, y los ecosistemas próximos a la costa se ven limitados por la unión de casi todos los grandes continentes en un solo supercontinente, Pangea. Las floras del Pérmico continuaron además las adaptaciones hacia climas cada vez más secos que se habían iniciado en el Carbonífero Superior. Las condiciones climáticas propiciaron a su vez el depósito de grandes espesores de evaporitas, favoreciendo la mayor concentración de depósitos de sal de todos los tiempos geológicos. Los depósitos de dunas también son muy comunes, indicando la situación de antiguos desiertos.
Figura 2: Distribución de algunos géneros durante el Pérmico y el Triásico. 6-Cynognathus (reptil del Triásico), 7- Mesosaurus (reptil del Pérmico), 8-Glossopteris (Pteridospermatophyta del Pérmico), 9-
CLIMA Cuando se inició el Pérmico, la Tierra todavía estaba pasando una glaciación, por lo que las regiones polares estaban cubiertas con profundas capas de hielo. Los glaciares continuaron cubriendo gran parte de Gondwana, como lo habían hecho durante el Carbonífero. Hacia la mitad del período, el clima se hizo más cálido y suave, los glaciares habían retrocedido, y el interior continental se hizo más seco. Gran parte del interior de Pangea era probablemente una zona árida, con grandes fluctuaciones estacionales (húmedas y secas), debido a la falta del efecto moderador de las masas de agua.
PALEOZOOLOGIA La vida marina fue similar al Devónico y Carbonífero a excepción de varios grupos de organismos oceánicos que desaparecieron en la extinción en masa devónica. Se produjo la evolución de insectos de aspecto moderno. De esta época son algunos célebres fósiles como Mesosaurus y Dimetrodon. Este último pertenecía al linaje de los sinápsidos (reptiles mamiferoides).
PALEOZOOLOGÍA MARINA
Los depósitos marinos del Pérmico son ricos en fósiles de braquiópodos, equinodermos y moluscos. Gran parte de Europa y Norteamérica estaban situadas en el ecuador (depósitos calizos de gran espesor). El fitoplancton constituido por acritarcos persistió aunque ya no se recuperó de la gran extinción del final del Devónico. Los ammonoideos se rediversificaron rápidamente y también aparecen grandes representantes de los nautiloideos. Los principales grupos primitivos de peces ya habían desaparecido (placodermos, ostracodermos, etc.) y acantodios y dipnoos estaban en declive.
Fuente: Carl Dunbar (1920). Historical Geology.
PALEOZOOLOGIA MARINA
Figura 3: Hybodus (Hybodontiformes) Fuente: Paleontología y evolución de los vertebrados.
PALEOZOOLOGIA MARINA
Figura 4: Acanthodes (Acanthodii)
PALEOZOOLOGIA MARINA
Figura 5: Orthacanthus (Chondrichthyes)
Figura 6: Mesosaurus (Sauropsida)
PALEOZOOLOGIA TERRESTRE
En los medios de agua dulce existían peces de aletas radiadas y tiburones que no se conocen en medios actuales, por lo que resulta problemática su clasificación. Probablemente el animal más destacado de ese medio fue el reptil Mesosaurus. Los insectos comenzaron a jugar un importante papel ecológico que ya no han abandonado; en el Pérmico superior (hace unos 250 millones de años) aparecieron los primeros coleópteros, el grupo dominante en la actualidad. La estructura más probable de ser un huevo de reptil es del Pérmico inferior, pero se supone que el huevo amniota apareció en el Carbonífero. En esta época los anápsidos llegaron al pico en forma de los masivos Pareiasaurus, así como los pequeños grupos de reptiles similares a lagartos. En resumen, el período Pérmico vio el desarrollo de una fauna plenamente terrestre y la aparición de los primeros grandes herbívoros y carnívoros. No hubo vertebrados aéreos en este período. Fuente: Carl Dunbar (1920). Historical Geology
PALEOZOOLOGIA TERRESTRE
Figura 7: Mesosaurus.
Fuente: Paleontología y evolución de los vertebrados.
PALEOZOOLOGIA TERRESTRE
Figura 8: Eryops (Anfibio)
Figura 9: Seymouria (Reptiliomorpha)
PALEOZOOLOGIA TERRESTRE
Figura 10: Anthodon (reptil) (Procolophonia)
PALEOZOOLOGIA TERRESTRE
Figura 13: Anteosaurus (Dinocephalia)
PALEOZOOLOGIA TERRESTRE
Figura 14: Inostrancevia (Gorgonopsia)
PALEOZOOLOGIA TERRESTRE
Figura 12: Dimetrodon (Pelycosauria)
Figura 15: Diictodon (Dicynodontia)
REPTILES MAMIFEROIDES
En el Pérmico inferior los pelicosaurios (primeros reptiles mamiferoides) habían llegado a ser los carnívoros que ocupaban el vértice de la cadena trófica de los ecosistemas terrestres. Vivieron en pantanos ya que algunos pueden haber sido semiacuáticos. Dimetrodon era un carnívoro del tamaño de un jaguar que tenía dientes afilados y agudos. Mientras los anfibios carnívoros pérmicos, parecidos al caimán como Eryops se comían presas pequeñas de un bocado, Dimetrodonpodría rasgar animales grandes en piezas menores. La estructura del cráneo de Dimetrodon es parecida a la de los de mamíferos, que evolucionaron de ellos.
Fuente: Carl Dunbar (1920). Historical Geology
PALEOBOTANICA Antes de terminar el Pérmico, el fitoplancton marino y la próspera vida vegetal terrestre habían liberado suficiente oxígeno a la atmósfera como para llevarlo a niveles superiores a los actuales. Inmensas selvas alojaban una abundante vida animal, que podía recurrir a esta vasta fuente de energía para descubrir nuevas posiciones en cadenas alimentarias en expansión. Al final del Pérmico, desaparecieron casi todos los esfenófitos y licopodófitos arborescentes quedando únicamente representantes de pequeño tamaño. Las plantas con esporas y anfibios requieren humedad ambiental durante parte de su ciclo vital. El origen de las plantas con semilla y los reptiles representaron la transición a una existencia totalmente terrestre.
PALEOBOTANICA
Fuente: Paleontología.
EXTINCION PERMICA Al final del Pérmico se produjo la extinción más catastrófica que la vida haya sufrido jamás, ya sea en términos de número total de
especies perdidas o de sus traumáticos efectos sobre la evolución subsiguiente. Fue como mínimo dos veces más severa que cualquier otra y posiblemente entre cinco y diez veces más extensa. Se estima que sólo sobrevivió el 5% de las especies, cuando en el peor de los demás episodios la cifra fue cercana al 50%. Ha resultado ser también la más difícil de estudiar debido a problemas cronológicos en la datación y a la carencia de un conjunto apropiado de secciones (medios continentales) con fósiles que incluyan el crucial intervalo de tiempo.
EXTINCIONES EN EL MAR
Hay un registro muy detallado de los hábitats marinos durante el período Pérmico. Las comunidades de suelos duros (lodos calcáreos a medio consolidar) estaban ocupadas por filtradores fijos como briozoos y crinoideos, e intensamente bioturbadas por esponjas, bivalvos, gusanos y otros. Las comunidades de fondos lodosos no calcáreos eran más pobres de bivalvos, artrópodos, gusanos y similares. El 54% de las familias (78-84% cuando analizamos los géneros) y hasta el 96% de las especies, desapareció aproximadamente en los últimos 5 millones de años del Pérmico.
Fuente: Edison Navarrete Cuesta (2010). Apuntes de Geología Histórica.
EXTINCIONES EN EL MAR
Del 46% de las familias supervivientes, casi todas sufrieron una drástica reducción; algunas de ellas sólo se abrieron paso durante el Triásico con grandes dificultades. El grado de extinción, sin embargo, varió en gran medida, dependiendo de la familia: 98% de crinoideos, 78% de braquiópodos articulados, 76% de briozoos, 71% de cefalópodos, 50% de los microscópicos foraminíferos planctónicos. En resumen, desapareció un 79% de las familias de invertebrados típicas del Paleozoico, en contraste con el 27% de gasterópodos, esponjas y bivalvos, la fauna «moderna» que los reemplazó.
EXTINCIONES EN EL MAR
Las caídas y auges más agudos parecen indicar que los procesos de extinción masiva suceden cuando una tendencia ya existente sufre una brusca aceleración, a causa de uno o varios acontecimientos repentinos.
Figura 18: Cuadro estadístico de intensidades de extinción en la Tierra
El grafico muestra la intensidad de las distintas extinciones a lo largo de la historia de la Tierra. Nótese que la intensidad más alta ocurre en el Pérmico.
EXTINCIONES EN LA TIERRA
Durante los últimos 5 millones de años del Pérmico se ha contabilizado una pérdida global de 27 familias de anfibios y reptiles, sobre un total de 37 (73% de las familias y 9899% de las especies). Las extinciones que durante este período se dieron entre las plantas terrestres parecen haber seguido un modelo de cambio a muy largo plazo. Los cordaitales también dominaban en latitudes boreales elevadas, mientras que Glossopteris, un importante helecho con semillas, y sus parientes encabezaban la lista en latitudes elevadas del sur.
EXTINCIONES EN LA TIERRA
Las pérdidas no pueden asociarse a un único evento de extinción catastrófica, y tampoco se pueden correlacionar con ninguno de los sucesos que afectaron a la fauna marina o a los vertebrados terrestres. Esta resistencia relativa de las plantas es debida a sus mecanismos de supervivencia ecológica a largo plazo: Semillas resistentes que pueden permanecer en latencia durante años. Reproducción vegetativa mediante sistemas de rizomas y raíces protegidos bajo tierra, incluso después de la destrucción de las partes expuestas.
CAUSAS DE LA EXTINCION
Existen pruebas de la concurrencia de varios cambios en la estructura física de la Tierra, los océanos y la atmósfera durante el Pérmico tardío que figuran en las hipótesis explicativas de las extinciones. Los más importantes fueron los siguientes: VULCANISMO: En Siberia se produjeron masivas erupciones que duraron miles de años, produciendo enormes flujos de basalto. Figura 19: Extensión de las Traps Siberianas.
LIBERACIÓN DE HIDRATOS DE METANO Esta teoría enlaza con la erupción del flujo de basalto. El calentamiento producido por las erupciones podría haber aumentado lentamente la temperatura del océano hasta descongelar los depósitos de hidrato de metano que hay por debajo del fondo oceánico cerca de las costas. Esto liberaría en la atmósfera suficiente metano como para elevar las temperaturas en 5 °C adicionales (el metano es uno de los gases de efecto invernadero más potentes). Fuente: Edison Navarrete Cuesta (2010). Apuntes de Geología Histórica.
De este modo surgió una teoría apoyada por algunos científicos en que la extinción se dividió en tres etapas: La primera durante las erupciones en Siberia, fue menos intensa y muy lenta, durando miles de años, y fue el aumento de 5 °C, provocando fuertes trastornos climáticos. La segunda fue en el mar y producto de las erupciones siberianas los depósitos de metano en el fondo marino se liberaron, afectando la temperatura, corrientes y nivel de oxígeno de los océanos, siendo una fase relativamente rápida y costosa para la vida marina. La tercera etapa es que el metano, una vez que salió de los océanos y llegó a la atmósfera aumentó la temperatura otros 5 °C, destruyendo los ecosistemas y acabando con el equilibrio climático. Se llega a creer que las Islas Británicas o Siberia pudieron llegar a ser tan secas y ardientes como el actual Sahara. •
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LIBERACIÓN DE SULFURO DE HIDROGENO Otra hipótesis involucra la liberación de sulfuro de hidrógeno en los océanos. Las aguas oceánicas profundas periódicamente pierden la totalidad de su oxígeno disuelto, lo que permite que las bacterias anaerobias (por ejemplo, las bacterias verdes del azufre) florezcan y produzcan sulfuro de hidrógeno. Este gas es altamente tóxico por lo que al liberarse en la atmósfera mataría a la mayoría de los seres vivos.
IMPACTO DE UN GRAN METEORITO Recientemente (en 2006) se encontró el gran cráter de un posible impacto de meteorito en la Tierra de Wilkes, en la Antártida. El cráter tiene un diámetro de alrededor de 500 kilómetros y está situado a una profundidad de 1,6 kilómetros bajo el hielo de la Antártida. No se conoce el impacto que pudo tener este meteorito, pues los fósiles en Groenlandia muestran que la extinción pudo haber sido gradual, con una duración de alrededor de ochenta mil años, en tres fases distintas. Sin embargo, se especula que el impacto podría haber provocado una onda de tipo sísmico que a su vez produjo la ruptura de la corteza terrestre en el punto opuesto de la Tierra.
Figura 20: Mapa que señala en rojo el área del gran Cráter de la Tierra de Wilkes.
Fuente: Ogg, Jim; June, 2004, Overview of Global Boundary Stratotype Sections and Points (GSSP's)
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la cuenca marina se habría extendido hasta el Ecuador, a través de la región subandina; por el Este llegaba a territorio Brasileño y por el sur hasta Bolivia. La Sedimentación es predominantemente carbonatada, de manera concordante sobre los depósitos Pennsylvanianos. Hay un ambiente de tranquilidad tectónica. La sedimentación no llega a la Cordillera Occidental ni a la Costa, debido a que eran zonas positivas. A fines de este ciclo cuando se inician nuevos procesos de levantamiento con aportes terrígenos (Ejm: Grupo Copacabana). Con el levantamiento, los Mares se retiran paulatinamente, terminando el ciclo sedimentario marino del Paleozoico Superior
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En este periodo, la transgresión marina del Pennsylvaniano se acrecentó, depositándose una secuencia carbonatada conocida como Grupo Copacabana. Hay floramientos que podemos encontrar en la Cordillera Oriental, extendiéndose desde la frontera con Bolivia (Península de Copacabana), hasta Leimebamba (Departamento de Amazonas). La formación Copacabana esta constituida por Calizas grises fosilíferas bien estratificadas y en menor proporción por lutitas oscuras. Localmente se reconoce la presencia de Areniscas Arcósicas en la parte Inferior, y Areniscas Carbonatadas rojizas en la parte superior. Se observa la presencia de fósiles, como braquiópodos , gasterópodos. Briozoarios, corales y fusulinas; esta fauna es propia de los pisos Wolfcampiano y Leonardiano. La extensión y facies del Pérmico Inferior (Grupo Copacabana), se observan que su mayor desarrollo fue al Oeste de Cuzco.
Fuente: Boletín N° 55 Geología del Perú
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Se produce una intensa erosión de las áreas levantadas y el relleno de las áreas negativas con una secuencia molasica rojiza debido a corrientes Fluviaticas. Intenso magmatismo que se manifiesta como vulcanismo acido a intermedio, cuyos focos en gran medida se ubican al Este de la Cordillera Oriental, está ligado a un fracturamiento que caracteriza a la corteza en este periodo. Este vulcanismo y fracturamiento se caracteriza por ser de régimen distensivo, se manifiesta en todo el planeta fines del Paleozoico e inicios del Mesozoico. El vulcanismo y deposición de los materiales erosionados se desarrolla al mismo tiempo.
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Este está representado por una secuencia inferior Molásica Continental de color Rojizo del Grupo Mitu (Mc Laughlin, 1929). Depositada durante el periodo erosivo que siguió a la segunda fase de la orogenia Hercínica, y por una Secuencia superior volcánica de color Violaceo Intercalada con Sedimentos. La secuencia sedimentaria está constituida por Conglomerados, Areniscas Arcósicas, Limolitas y Lutitas que localmente incluyen Evaporitas y Yeso. Hacia el Norte y Centro de la región Subandina incluye facies mixtas, salobres a marinas. La secuencia Volcánica está conformada por Derrames, Brechas Lávicas, Piroclastos y Tobas Andesíticas, Daciticas y Riodacíticas.
Grupo Copacabana (Pi-co) •
Esta unidad estratigráfica fue descrita por primera vez por DUNBAR y NEWELL (1946). El conjunto de afloramientos ocurren en forma dispersa en sector central del cuadrángulo de Putina entre el Cerro Jarancaarpata, Cerro Purapurani, Cerro Paccullpata, Cerro Surapata, Cerro Uyune y Cerro Quillhuani, esto en el sector central de la región.
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El termino Mitu fue aplicado originalmente por MC LAUGHLIN (1924) y posteriormente NEWELL et. al, (1953) aplica genéricamente este nombre a la sucesión de capas rojas permianas y los volcánicos suprayacentes como un solo grupo. Esta unidad solo aflora entre las cuencas intermedias de la región, reconociéndose sus litologías en la carretera que va de Lampa hacia Pucara (al norte de la Hacienda Muñani Grande) y de Lampa hacia Juliaca (al norte del centro poblado de Pucachupa).
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El Grupo Iscay solo aflora en cerca de la Hacienda Chañocahua al SO de la Ciudad de Juliaca y al N y NE de la Ciudad de Lampa. En Juliaca ocurre en los cerros de Zapatiana, Monos, Herciane, Puntaca y en Lampa en el Cerro Tupara.
FUENTE: Memoria Descriptiva
Fuente: Diapositivas
CONCLUSIONES •
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Se comprendió los diversos eventos y procesos geológicos que se suscitaron en el Período Pérmico. Se logró entender la importancia de la fase orogénica Hercínica. A su vez también se logró interpretar satisfactoriamente las consecuencias de los diversos cambios climáticos suscitados en el período Pérmico. También se logró entender el porqué de la Gran Mortandad. Finalmente logramos entender la geología que nos dejó el período Pérmico en nuestro territorio peruano.
RECOMENDACIONES Y SUGERENCIAS •
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Se recomienda revisar la bibliografía que se adjunta en el presente trabajo para adentrarse en el maravilloso mundo de la geología. También se sugiere que se visite formaciones o grupos del Periodo Pérmico para así corroborar las descripciones anteriores en las estratificaciones.
