EL CONTINENTE DE GONDWANA A TRAVES DEL TIEMPO
Este libro reseña la evolución del planeta Tierra desde su origen hace más de 4500 millones de años hasta los últimos milenios de su historia. Se trata, en esencia, de un libro de texto de Geología Histórica pensado para estudiantes universitarios de geología y paleontología, aunque también contiene información que puede ser útil a biólogos, arqueólogos y profesores en ciencias naturales. A diferencia de otros textos disponibles en el mercado, en este se aborda la historia geológica de nuestro planeta desde la perspectiva de la evolución de Gondwana, el supercontinente que durante más de 500 millones de años aglutinó la India peninsular y los continentes actualmente ubicados en su mayor parte en el Hemisferio Sur, como África, Australia, Antártida y América del Sur. El objetivo es que los estudiantes latinoamericanos conozcan con más detalle la rica
y compleja historia de Gondwana, desde su ensamble en el Proterozoico hasta su ruptura y dispersión en el Mesozoico. Este enfoque gondwánico no significa dejar de lado la geología de América del Norte – descripta en detalle en los textos en idioma inglés – o de Europa, que incluye no sólo las cadenas de montañas más estudiadas del mundo, como la Hercínica y la Alpina sino también los sitios históricos donde fueron definidos muchos de los sistemas geológicos. También se ha incorporado información sobre Siberia, China, Indochina y Europa oriental, regiones a las que se les suele dedicar poco espacio en los textos básicos de geología histórica. En el primer capítulo se analiza el camino que la ciencia debió recorrer para llegar al concepto de deriva continental, el papel fundamental que jugó el pensamiento movilista de Alfred Wegener y los descubrimientos que llevaron a la actual teoría de la tectónica de placas. En ese contexto, se describen someramente las diferentes herramientas disponibles para reconstruir la historia de la Tierra y las bases conceptuales de la cronoestratigrafía. Finalmente, se discuten algunos aspectos esenciales del método científico. Los capítulos 2 y 3 reseñan el origen de la Tierra a partir de una nebulosa solar y su evolución temprana durante los eones Arqueano y Proterozoico. Algunos temas centrales son los efectos del gran impacto que desprendió la Luna, la diferenciación de la primera corteza continental, las características de la atmósfera primitiva, el origen de la vida, los fósiles más antiguos, la dinámica de placas y los primeros esquemas paleogeográficos, en particular la conformación del continente de Rodinia y, luego, de Gondwana. En los capítulos 4, 5 y 6 se aborda la historia paleogeográfica y paleoclimática de la Era Paleozoica, las principales orogenias colisionales, las características de la biota marina, la colonización de los continentes y las causas de las crisis de diversidad más severas. A lo largo de estos tres capítulos se discute con mayor detalle la evolución geodinámica del margen proto-Andino y, en ese contexto, la historia del terreno alóctono Cuyania. Los capítulos 7 y 8 abarcan la historia Mesozoica. Algunos aspectos relevantes de estos capítulos son la ruptura del supercontinente Pangea y la apertura del Océano Atlántico y del Mar Caribe. Al igual que en los capítulos previos, se analiza con mayor énfasis la historia de las cuencas sedimentarias gondwánicas y, en particular, de las cuencas sudamericanas. También se reseñan los fósiles más importantes del Mesozoico y se discuten las teorías acerca de la gran extinción del límite Cretácico/Terciario. Finalmente, el Capítulo 9 se dedica a la Era Cenozoica, sus fluctuaciones climáticas y la historia de deformación de los orógenos Alpino, Himalayo y, especialmente, de la cadena Andina. En la parte final del capítulo se discuten la evolución geodinámica del sistema de Rift africano, los cambios biogeográficos en las faunas de mamíferos sudamericanos, el contexto físico del origen del hombre y la historia paleoclimática reciente: las glaciaciones pleistocenas, la Pequeña Edad de Hielo y el calentamiento global actual. El texto se complementa con numerosos cuadros, mapas paleogeográficos, esquemas de evolución geodinámica, cortes estratigráficos, fotos de afloramientos e ilustraciones de los fósiles más característicos de cada sistema. En todos los capítulos se aporta una abundante bibliografía (cerca de mil referencias en total) para quien desee ampliar o profundizar algún tema en particular.
EL AUTOR es licenciado en Paleontología de la Facultad de Ciencias Naturales y Museo de la Universidad Nacional de La Plata y se doctoró en la Universidad de Bretaña Occidental de Francia (Brest). Fue docente en la Universidad Nacional de Salta, en la Universidad Mayor de San Andrés de Bolivia (La Paz) y en la Universidad Central de Venezuela (Caracas). Desde 1986 es profesor Titular de la Cátedra de Estratigrafía y Geología Histórica de la Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales de la Universidad Nacional de Córdoba. Es investigador Superior del Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (CONICET) y actualmente se desempeña como director del Centro de Investigaciones en Ciencias de la Tierra (CICTERRA) dependiente del CONICET y de la Universidad Nacional de Córdoba. Es académico Titular de la Academia Nacional de Ciencias y en el año 2003 fue nombrado Miembro Honorario de la Geological Society of America. Es autor de numerosos trabajos publicados en revistas científicas nacionales e internacionales relacionados con la paleontología, la biogeografía y la paleogeografía del Paleozoico de Sudamérica.
Prefacio vi ------1 Herramientas para reconstruir la historia de la Tierra
1.1 Wegener y la deriva continental 2 1.2 El nacimiento del concepto de Gondwana 6 1.3 Principales avances de la geología durante el siglo XX 7 1.4 La Tierra como un sistema en evolución 10 1.5 El marco espacio-temporal de los fenómenos geológicos y biológicos 13 1.6 Los fósiles y las edades relativas 18 1.7 La medición del tiempo absoluto 21 1.8 Las inversiones del campo magnético terrestre 27 1.9 El calendario geológico, la escala cronoestratigráfica global y los GSSP 29 1.10 Los mapas paleogeográficos: la búsqueda de los paleopolos y el Ecuador 32 1.11 Los isótopos estables 39 1.12 Paleobiogeografía: los fósiles como indicadores paleogeográficos 41 1.13 Las ciencias naturales, la geología histórica y el método científico 45
------2 El tiempo profundo: el Eón Arqueano
2.1 Introducción 51 2.2 Las rocas más antiguas 52 2.3 Origen y edad del sistema Tierra-Luna 53
2.4 La Tierra en sus inicios 55 2.5 La formación de la corteza primitiva y el papel de los océanos 56 2.6 Distribución actual de los cratones 58 2.7 Asociaciones litológicas arqueanas 60 2.8 Los depósitos de hierro bandeado 62 2.9 El armazón de Gondwana 63 2.10 Las primeras huellas de vida 65 2.11 La Tierra en el Arqueano 69
------3 El ensamble del continente de Gondwana
3.1 Introducción 71 3.2 Hacia una Tierra moderna: el Eón Proterozoico 72 3.3 Los más antiguos supercontinentes 74 3.4 La atmósfera primitiva y la revolución del oxígeno 75 3.5 La biota del Proterozoico 76 3.6 Los primeros metazoos y la enigmática fauna de Ediacara 77 3.7 De Rodinia al ensamble de Gondwana 80 3.8 El mosaico Sudamericano 84 3.9 El Proterozoico de la región Andina 87 3.10 Los terrenos Pampia y Río de la Plata 88 3.11 Significado paleobiológico de la Formación Puncoviscana 90 3.12 La sucesiones vendianas de Brasil, Bolivia, Uruguay, Argentina y Sudáfrica 91 3.13 ¿Hubo glaciaciones globales en el Proterozoico? 95 3.14 ¿Una escala cronoestratigráfica para los tiempos precámbricos? 98
------4 Los Sistemas Cámbrico y Ordovícico
4.1. Introducción 103 4.2. El problema del límite Proterozoico-Cámbrico 106 4.3. La sección de Gales y la subdivisión de los Sistemas Cámbrico y Ordovícico 107 4.4. Modelos paleogeográficos globales 110 4.5. El clima y los patrones de circulación oceánica 112 4.6. La explosión faunística del Cámbrico: la Lutita Burgess de Canadá y el yacimiento chino de Chengjiang 113 4.7. La radiación biótica Ordovícica 116 4.8. El provincialismo de los trilobites y los braquiópodos 117 4.9. Terranova, Báltica y la historia del Océano Iapetus 120 4.10. El margen continental pasivo del este de Norteamérica y la Orogenia Tacónica 123 4.11. El sur de Europa: Armórica, Perúnica y otros terrrenos menores 125 4.12. El Cámbrico y Ordovícico de los Anti-Atlas de Marruecos 127 4.13. La glaciación del Hirnantiano y el evento de extinción 129
4.14. La región tropical de Gondwana 132 4.15. Las cuencas autóctonas de América del Sur 134 4.16. La historia acrecional del margen proto-Andino 140 ------5 Los Sistemas Silúrico y Devónico 5.1 Introducción 157 5.2 La subdivisión de los Sistemas Silúrico y Devónico 158 5.3 Modelos paleogeográficos globales 160 5.4 El cierre del Iapetus y el orógeno Caledónico-Apalachiano 164 5.5 El continente de las Viejas Areniscas Rojas, las primeras floras terrestres y la diversificación de los vertebrados 167 5.6 Las ‘magnafacies’ Renanas y Bohémicas en Europa y Norte de África 170 5.7 El Silúrico y Devónico en Australasia 176 5.8 Los fósiles marinos mesopaleozoicos y la crisis de fines del Devónico 176 5.9 El provincialismo faunístico 179 5.10 La cuenca Colombo-Venezolana y sus faunas extragondwánicas 183 5.11 La inundación de las cuencas intracratónicas de Brasil y Paraguay 184 5.12 La cuenca Andina Central de Bolivia y noroeste de Argentina 186 5.13 La cuenca de la Precordillera 190 5.14 El Devónico de las Sierras Australes, Sierra Grande, Islas Malvinas y Sudáfrica 192
------6 El Paleozoico tardío y la formación de Pangea
6.1 Introducción 199 6.2 Paleogeografía y paleoclimatología del Neopaleozoico 201 6.3 Cronoestratigrafía del Carbonífero y Pérmico 203 6.4 Las cuencas europeas y el clímax de la Orogenia Hercínica 205 6.5 Los bosques de helechos, las cuencas hulleras y la radiación de los reptiles 208 6.6 Faunas marinas Tetianas, Boreales y Gondwánicas 211 6.7 El Paleozoico superior en Australia y los problemas de la correlación intercontinental 214 6.8 El Misisipiano y Pensilvaniano de América del Norte: el enigma de los ciclotemas 215 6.9 La deformación final de los Apalaches y la retracción del mar en el Pérmico 218 6.10 Los Montes Atlas y los Mauritánides africanos 220 6.11 El Paleozoico superior en Venezuela y Colombia 221 6.12 El Carbonífero y Pérmico de Perú, Chile, Bolivia y norte de Argentina 222 6.13 Correlación entre las cuencas de Paraná, Sauce Grande, Karoo, Malvinas y la India 225 6.14 El Paleozoico superior en el centro-oeste de Argentina y Patagonia 229 6.15 Historia sedimentaria del Paleozoico superior. El magmatismo Choiyoi 232 6.16 Las glaciaciones y el movimiento de Gondwana 232 6.17 ¿Es alóctona la Patagonia? 235 6.18 Los basaltos de Siberia y la gran extinción 235
------7 El Sistema Triásico y el inicio de la ruptura de Pangea 7.1 Introducción a la Era Mesozoica 243 7.2 El Sistema Triásico, sus límites y subdivisiones 244 7.3 Paleogeografía y paleoclimas 245 7.4 Los sobrevivientes de la extinción y la recuperación de la biota 246 7.5 Las Nuevas Areniscas Rojas, las facies Germánicas y las facies Alpinas 249 7.6 El cierre del Paleotetis y la acreción de los bloques asiáticos a la Pangea 250 7.7 Primeras evidencias de la ruptura de Pangea en Eurasia 251 7.8 El Supergrupo Newark, las cuencas del noroeste de África y la apertura del Atlántico Norte 252 7.9 Las cuencas triásicas de Sudáfrica, Brasil, India y Antártida 254 7.10 Las cuencas del oeste de Sudamérica 257 7.11 Una ventana a la biota triásica: la cuenca continental de Ischigualasto 260 7.12 La extinción de fines del Triásico 264 ------8 La dispersión de Gondwana en el Jurásico y Cretácico 8.1 Subdivisiones del Jurásico y Cretácico 267 8.2 La biota marina 269 8.3 La radiación de las angiospermas y el apogeo de los reptiles en los continentes 274 8.4 Provincialismo faunístico 276 8.5 La apertura del Tetis Alpino 277 8.6 Norte de África y Eurasia 279 8.7 India, Australia y Antártida 281 8.8 El centro-oeste de América del Norte 283 8.9 La apertura del Mar Caribe y la evolución de América Central 286 8.10 El Mesozoico marino de Colombia y Venezuela 287 8.11 Estratigrafía de las cuencas de Karoo, Congo, Paraná y Araripe 289 8.12 Evidencias geológicas de la apertura del Atlántico Sur: las cuencas marginales de África y Brasil 292 8.13 Los basaltos de Serra Geral-Etendeka, los puntos calientes y la ruptura de Pangea austral 295 8.14 Las cuencas de rift continentales: el Grupo Salta y equivalentes 296 8.15 Las cuencas marinas de Arequipa, Tarapacá y Domeyko de Perú y Chile 300 8.16 La cuenca Neuquina 301 8.17 Patagonia y sus dinosaurios 304 8.18 Los aulacógenos del Salado y del Colorado y la transgresión atlántica 308 8.19 Cambios climáticos, impactos, eventos de anoxia, volcanismo y la extinción K/T 309 ------9 Hacia los tiempos modernos: la Era Cenozoica 9.1 Subdivisiones de la Era Cenozoica 317 9.2 Las comunidades marinas modernas 319 9.3 Historia paleoclimática del Cenozoico: del invernadero al congelamiento de los polos 320 9.4 Evolución tectónica de la región mediterránea y la orogenia Alpina 323 9.5 Cuando el Mediterráneo se desecó: el evento Messiniano 325 9.6 La colisión de la India y la formación de los Himalaya 326
9.7 Los sistemas de rift del Mar Rojo, Golfo de Adén y este de África 329 9.8 Dinámica de placas en el margen Pacífico Norteamericano: la falla de San Andrés 332 9.9 Acreción de terrenos oceánicos en Venezuela, Colombia y Ecuador 334 9.10 La geometría de la zona de subducción y la segmentación de los Andes 335 9.11 La Cordillera Principal y la faja plegada y corrida del Aconcagua 339 9.12 Las cuencas del antepaís andino como testimonio de la historia de deformación de los Andes 341 9.13 El mar Mioceno en Sudamérica 343 9.14 Breve historia biogeográfica de los mamíferos sudamericanos 345 9.15 Las edades-mamífero sudamericanas 347 9.16 Los cambios climáticos y sus causas 348 9.17 Las glaciaciones del Pleistoceno 354 9.18 Consecuencias de las glaciaciones en Sudamérica y África 356 9.19 La evolución del hombre y su entorno físico 358 9.20 Los tiempos postglaciales: el Holoceno 362 9.21 La historia más reciente: el Período Cálido Medieval y la Pequeña Edad de Hielo 363 9.22 El calentamiento global actual: ¿natural o inducido por el hombre? 365
Índice alfabético 373 COMO ADQUIRIR EL LIBRO 1. Lugares de venta directa 2. Por correo, solicitándolo a
[email protected] LUGARES DE VENTA DIRECTA Este libro no cuenta con un sistema de distribución a través de una empresa editorial dado que esto hubiera encarecido notablemente su costo. Debido a su reciente edición (Febrero de 2010) recién se están incorporando los primeros lugares de venta directa fuera de la ciudad de Córdoba y próximamente se irán agregando nuevos sitios. • Ciudad de Córdoba Academia Nacional de Ciencias. Av. Vélez Sársfield 229. De lunes a viernes de 9-13 hs. • Ciudad Autónoma de Buenos Aires Asociación Paleontológica Argentina. Maipú 645, 1º Piso. Casa del Geólogo. Maipú 645, 1º Piso. Librería Tarantini. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales, UBA, Ciudad Universitaria, Pabellón II, Planta baja (al lado del comedor, de 9 a 19hs.) • Ciudad de La Plata Fundación Museo de La Plata. Facultad y Museo de Ciencias Naturales. Paseo del Bosque, La Plata.
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