La discordancia de Hutton es el nombre que se le da a varios sitios geológicos notables en Escocia identificados por el geólogo escocés del siglo XVIII James Hutton como lugares donde se puede ver la unión entre dos tipos de formaciones rocosas. Este fenómeno geológico marca la ubicación donde se unen formaciones rocosas creadas en diferentes momentos y por diferentes procesos. Para Hutton, tal discordancia proporcionaba evidencia de sus teorías plutonistas del uniformismo y la edad de la Tierra .
Una discordancia es una interrupción en la progresión normal de los depósitos sedimentarios , donde los depósitos más nuevos se encuentran sobre los más antiguos. El ejemplo que descubrió Hutton se conoce como una discordancia angular en la que se puede ver un cambio brusco en la dirección de rejuvenecimiento en la orientación de los planos de estratificación . La dirección de rejuvenecimiento apunta desde el lecho más antiguo hasta el lecho más joven en la secuencia de lechos sedimentarios.
En su búsqueda, Hutton y sus colegas examinaron afloramientos rocosos y acantilados, tanto a orillas de ríos como del mar, y encontraron varios lugares donde dos tipos de rocas adyacentes habían quedado al descubierto, siendo el más conocido el de Siccar Point, en la costa de Berwickshire .
Hutton propuso diversas ideas para explicar las formaciones rocosas que vio y, después de un cuarto de siglo de trabajo, [1] leyó su artículo, Teoría de la Tierra ; o una investigación de las leyes observables en la composición, disolución y restauración de la tierra sobre el globo, en la Royal Society de Edimburgo el 7 de marzo y el 4 de abril de 1785. [2]
Más tarde, ese mismo año, Hutton leyó un resumen de Sobre el sistema de la Tierra, su duración y estabilidad en una reunión de la Sociedad, y lo hizo imprimir y distribuir de forma privada. En él, expuso su teoría de que las "partes sólidas de la tierra actual parecen, en general, haber estado compuestas por productos del mar y otros materiales similares a los que se encuentran ahora en las costas".
De esto dedujo que la tierra era una composición que se había formado por la operación de causas segundas en un mundo anterior compuesto de mar y tierra, con mareas, corrientes y "tales operaciones en el fondo del mar como las que ahora tienen lugar" de modo que "mientras la tierra actual se formaba en el fondo del océano, la tierra anterior mantenía plantas y animales; al menos el mar estaba entonces habitado por animales, de manera similar a como lo está en la actualidad", y que la mayor parte, si no toda, de la tierra se había producido por operaciones naturales que implicaban la consolidación de masas de materiales sueltos recogidos en el fondo del mar, seguida de la elevación de las masas consolidadas a su posición actual. [3]
Los primeros geólogos habían interpretado las discordancias angulares en términos del neptunismo (sosteniendo que las rocas se habían formado a partir de la cristalización de minerales de las aguas oceánicas después del Gran Diluvio), pero Hutton quería examinar dichas formaciones él mismo en apoyo de su teoría del plutonismo , en la que las rocas se forman a partir de la acción volcánica.
En 1785, durante su primera excursión de campo, Hutton fue invitado por el duque de Atholl a buscar afloramientos en un valle notablemente recto y profundamente excavado en las Tierras Altas de Escocia, conocido como Glen Tilt , cerca de la ciudad de Blair Atholl . Río arriba de uno de los pabellones de caza del duque, conocido como Forest Lodge, Hutton y su amigo, John Clerk de Eldin , encontraron afloramientos en el puente Dail-an-eas que demostraban que vetas de granito ígneo rojo se habían inyectado en formaciones de esquistos grises más antiguas. Este descubrimiento demostró que la teoría del neptunismo de Werner estaba equivocada. Werner argumentó que las rocas sedimentarias, incluidas las que ahora se conocen como rocas metamórficas como los esquistos, se formaron después de los granitos. John Clerk dibujó estos afloramientos con gran precisión y estos dibujos proporcionan una importante evidencia visual de los descubrimientos de Hutton. [4]
En un viaje a la Isla de Arran en 1787, encontró su primer ejemplo de una discordancia al norte de Newton Point cerca de Lochranza , pero la vista limitada no le dio la información que necesitaba. [5] [6] Ocurre donde los esquistos dalradianos precámbricos orientados verticalmente están cubiertos por cornstones más recientes en la Formación Kinnesswood del Grupo Inverclyde ( Carbonífero Inferior ), con una diferencia obvia en la inclinación entre las dos capas de roca , [7] [8] pero pensó incorrectamente que los estratos eran conformables a una profundidad por debajo del afloramiento expuesto. [9] En 2017, el Proyecto Arran Geopark erigió una piedra marcadora para indicar la importancia del descubrimiento de Hutton y su ubicación (referencia del mapa: NR936521) [10]
Más tarde, en 1787, Hutton observó lo que ahora se conoce como la discordancia de Hutton en Inchbonny, Jedburgh , en capas de roca sedimentaria visibles en las orillas del Jed Water . [11] Más tarde escribió sobre cómo se "regocijó por mi buena suerte al tropezar con un objeto tan interesante en la historia natural de la tierra, y que había estado buscando en vano durante mucho tiempo". Ese año encontró la misma secuencia en Teviotdale . [5]
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A principios de junio de 1788, Hutton fue con John Playfair a la costa de Berwickshire y encontró más ejemplos de esta secuencia en los valles de Tour y Pease Burns cerca de Cockburnspath . [5] [13] Luego hicieron un viaje en barco desde Dunglass Burn hacia el este a lo largo de la costa con el geólogo Sir James Hall de Dunglass . Encontraron la secuencia en el acantilado debajo de St. Helens, luego, justo al este en Siccar Point, encontraron lo que Hutton llamó "una hermosa imagen de esta unión lavada por el mar". [14] [12] Continuando a lo largo de la costa, hicieron más descubrimientos, incluidas secciones de los lechos verticales que mostraban fuertes marcas de ondulación que le dieron a Hutton "gran satisfacción" como confirmación de su suposición de que estos lechos habían sido colocados horizontalmente en el agua. [5]
Playfair escribió: [15] [16]
Nos sentimos necesariamente transportados de vuelta a una época en la que el esquisto sobre el que nos encontrábamos estaba todavía en el fondo del mar, y cuando la piedra arenisca que teníamos ante nosotros apenas empezaba a depositarse, en forma de arena o barro, desde las aguas del océano supercontinente ... La mente parecía marearse al mirar tan atrás en el abismo del tiempo; y mientras escuchábamos con seriedad y admiración al filósofo que ahora nos estaba desvelando el orden y la serie de estos maravillosos acontecimientos, nos dimos cuenta de lo mucho más lejos que a veces puede llegar la razón de lo que la imaginación se aventura a seguir. [17]
En Siccar Point, durante la época Llandovery del Silúrico inferior , hace unos 435 millones de años, se depositaron gradualmente capas delgadas de lutita de grano fino en las profundidades del océano Jápeto , alternando con capas más gruesas de grauvaca dura formadas cuando los torrentes arrastraron arenisca sin clasificar por el talud continental . Durante los siguientes 65 millones de años, el océano se cerró y las capas de roca se doblaron casi verticalmente, siendo forzadas a salir a la superficie a medida que el fondo del océano se subducía bajo el continente norte. La erosión de los bordes expuestos de las capas formó una forma característica de costillas de grauvaca dura con estrechos huecos donde se desgastó la lutita, y fragmentos de grauvaca quedaron en la superficie como un depósito de talud . En el período Devónico Tardío Fameniano , hace unos 370 millones de años, esta era una zona tropical baja justo al sur del ecuador, donde los ríos de la estación lluviosa depositaban arenas y limos ricos en óxido de hierro , que luego, durante las estaciones secas, eran arrastrados por los vientos para formar capas y dunas fácilmente erosionables. Con el tiempo, estas se consolidaron para formar rocas; inicialmente se mezclaron con los fragmentos de grauvaca para formar un conglomerado basal que se ha definido como la Formación de lutitas Redheugh y datado por fósiles de Bothriolepis hicklingi . Por encima de esto, capas de arenisca roja antigua formaron la Formación de areniscas Greenheugh, que se estima que tiene alrededor de 170 metros (560 pies) de espesor. Esta, a su vez, se elevó por encima del mar, inclinándose hasta una pendiente poco profunda, y luego se erosionó en lugares como Siccar Point para exponer las capas subyacentes. [18] [19]
Mientras visitaba el molino de Allar en el río Jed, Hutton se alegró de ver franjas horizontales de arenisca roja que yacían "de manera discordante" sobre franjas de roca casi verticales y plegadas.
