La Paleontología es la ciencia que estudia por medio del análisis de los fósiles, la vida transcurrida en las distintas épocas geológicas. Un fósil (del latín fodere, cavar excavar, obtener excavando) es todo vestigio de vida de organismos que existieron en épocas geológicas pasadas.
Se investigan las cuencas sedimentarias, su tectónica, estratigrafía y mineralogía. Algunas áreas de investigación son la estratigrafía, paleoambientes sedimentarios, tectosedimentación, magnetoestratigrafía, erosión y cambios de uso del suelo, petrología sedimentaria (providencia y migración de fluidos), exploración de hidrocarburos.
La Colección Paleobotánica es el resultado del trabajo geológico-paleontológico realizado por el personal de la institución en trabajos de campo, canjes y donaciones efectuadas por centros del país y del extranjero.
Entre los 12000 ejemplares que alberga bajo la sigla LIL PB, están representadas las plantas inferiores paleozoicas (380 millones de años de antigüedad) hasta las angiospermas del Terciario (30 millones de años de antigüedad), transformándose en una colección de referencia para distintas edades geológicas del Hemisferio Sur.
La PALEOBOTÁNICA comprende el estudio del origen, la primitiva evolución de los vegetales en el Precámbrico (Algas) y la colonización de los continentes. Explora por medio del registro fósil la evolución de las plantas, obteniendo evidencias del origen, diversificación y extinción de distintas especies vegetales a lo largo del tiempo geológico.
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