Intentos tempranos para estimar la edad de la Tierra

• Arzobispo de Ussher (1600’s) – 22 de Octubre del 4004 A.C basado en la Biblia.

• De Buffon (1700’s) – Basado en bolas de hierro caliente 75000 años.

• John Jolly (1800’s) – 90:000 000 años basado en la salinidad de los océanos.

• Lord Kelvin (1800’s) – entre 20 and 400 millones de años.

Dos tipos de tiempo

• Tiempo absoluto – medido en segundos, minutos, horas, años.

• 52 años, 200 millones de años, etc.

• Tiempo relativo – medido en epocas, periodos, eras, eons.

• Periodo Jurásico, el jueves pasado etc..

• Hoy sabemos que la Tierra tiene ~4.6 Ga.

• Kelvin y la física del siglo 19– Sobre la base de las leyes del flujo del Calor

Kelvin estimó que la Tierra no podía tener más de 100 Ma

– Del mismo modo el Sol no podría mantener su flujo energético actual por más de ~40 Ma.

Escala moderna del tiempo geológico relativo

• Las bases de la escala moderna se desarrollaron entre 1650 y 1830.– Steno (1638 – 1686) en Italia.– James Hutton (1726 – 1797) en Scotland.– William Smith (1769 – 1839) en Inglaterra

Leyes de Steno• 1. Ley de Superposición.

En una sucesión vertical de estratos las capas más jóvenes estarán en encima de las mas viejas.

• 2. Principio de original Horizontalidad.

Los estratos sedimentarios se depositaron como capas horizontales

• 3. Principio de continuidad lateral. Los estratos sedimentarios tienden a formar capas

lateralmente continuas.

Horizontalidad original?

Superposición?

Cúal capa es mas joven ?

El uniformitarismo de Hutton

• Actualismo: “El presente es la clave del pasado”

• Una teoría basada en la observación de los procesos geológicos actuales y la comparación con el registro geológico.

• La Tierra debe ser muy antigua para permitir la depositación de secuencias sedimentarias de tanto espesor.

Principios de Hutton

• 1. Principio de relación de corte. Si una característica geológica corta a otra debe ser

más joven.

• 2. Principio de inclusión. Si una roca contiene fragmentos de otra es mas joven

que la que es incluida.

• 3. Discordancia.Los contactos irregulares entre dos capas indican

hiatos en el registro y por lo tanto en el tiempo.

Principio de las sucesiones faunísticas de Smith

• Las asociaciones de fósiles en las rocas se suceden en un orden regular y determinable.

Usando los principios de Steno, Hutton, y Smith

• Los primeros geólogos estudiaron y describieron las rocas en diferentes regiones.

• Definieron estas secuencias de rocas por la sucesión de fósiles que encontraban en ellos.

• Dieron nombre a esas secuencias.

Origen de algunos términos del tiempo geológico

• Cambriano – 1835 por Sedgwick, viejo nombre de Wales.

• Carbonífero – 1822 por Conybeare y Phillips, rocas portadoras de carbon en Inglaterra.

• Permiano – 1841 por Murchison, rocas cerca de Perm, Russia.

• Jurasico – 1829 por von Humboldt, Jura Mountains en Suiza.

La Tabla del

Tiempo Geológico

Primeras formas de vida pluricelulares

Primeros cordadosPrimeros peces

Primeras plantas terrestresPrimeros insectos

Primeros Dinosaurios y mamíferos

Primeros pájarosPrimeras plantas con flor

Primeras ballenas

Humanos modernosPrimeros homínidos

Mamíferos modernos

Primeros reptiles

Primeros anfibios terrestres

Primeras formas de vida unicelulares

Tabla del tiempo geológico

Tabla del tiempo geológico

• Los eones son:– Arqueano (~4.5 Ga–2.5 Ga) [o Arcaico o

Arqueozoico]– Proterozoico (2.5 Ga–543 Ma)– Fanerozoico (543 Ma–present). – (A veces se utiliza el término Hadeano (4.5 a ~4

Ga), para referirse al período de fuerte bombardeo meteorítico previo a la estabilización de la corteza

– (Hadeano) Arqueano y Proterozoico son colectivamente llamados pre-Cambriano o Precámbrico.

– La base del Fanerozoico (“ vida evidente”) marca la aparición de fósiles con “esqueleto” en el registro geológico. La definición exacta de la base del Fanerozoico en 543 Ma se asocia a la aparición de trazas de galerías verticales.

– El límite Arqueano – Proterozoico es convencional. Estabilización de la corteza (plataformas) y aumento del nivel de oxígeno en la atmósfera.

Tabla del tiempo geológico

• Las eras del Eón Fanerozoico son:– Paleozoico (543 Ma–251 Ma)– Mesozoico (251 Ma–65 Ma)– Cenozoico (65 Ma–presente)

• Están marcadas por cambios de primer orden en las asociaciones fósiles. Los límites coinciden con grandes extinciones masivas:

• En la extinción Paleozoico-Mesozoico o Permo-Triásica hacia 251 Ma, desaparecieron el 95% de las especies

• En la extinción Mesozoico-Cenozoico o Cretácico-Terciario (K-T) hacia 65 Ma, desaparecieron 50% de las especies

• La fauna del Paleozoico es dominada por invertebrados, la del Mesozoico por los reptiles y la del cenozoico por los mamíferos.

• Los períodos de la era Paleozoica son– Cámbrico– Ordovícico– Silúrico– Devónico– Carbonífero– Pérmico.

• Los períodos de la era Mesozoica son– Triásico– Jurásico– Cretácico.

• Los períodos de la era Cenozoica son– Terciario– Cuaternario.

• Las épocas del periodo Terciario son– Paleógeno:

• Paleoceno

• Eoceno

• Oligoceno

– Neógeno:• Mioceno

• Plioceno

Las épocas del periodo Cuaternario son – Pleistoceno – Holoceno

El Pleistoceno marca el inicio de la era de las glaciaciones y el Holoceno (últimos 11000 años) marca el tiempo desde el fin de la última glaciación.

La Tabla del tiempo geológico fue desarrollada:

• Antes de la publicación de “El origen de las especies” de Darwin”.

• Antes del desarrollo de los métodos absolutos de datación.

La Tierra duranteLa Tierra durante

Devónico Devónico

~410 Ma~410 Ma

Carbonífero Carbonífero

~330 Ma~330 Ma

Pérmico Pérmico

~250 Ma~250 Ma

La Tierra durante:La Tierra durante:

Triásico Triásico

~ 200 Ma~ 200 Ma

Jurásico Jurásico

~190 Ma~190 Ma

Cretácico Cretácico

~100 Ma~100 Ma

CenozoicoCenozoico

~50 Ma~50 Ma

PLEISTOCENOEra de las glaciaciones

• Desde ~2 Ma• Glaciación

– requiere• frío• precipitaciones

– hasta 32% de la tierra estuvo cubierta por hielo (ahora ~10%)

– El hielo al acumularse fluye formando los glaciares

Efectos de las glaciaciones

• 40 -70 millones de km3 de hielo en los continentes

• Descenso del nivel del mar 70-130 m

• Exposición de las plataformas continentalesConexión BeringGran Bretaña conectada con Europa Indonesia unida con el sureste de Asia

• Si todos los glaciares se fundieran el nivel del mar subiría 70 m

PLEISTOCENO

• Causas de las glaciaciones– probablemente múltiples factores– Ciclos de Milankovitch

• Inclinación del eje de la tierra - 22 a 24º en un período de 41 000

• precesión – el eje de rotación se mueve en un círculo cada 26 000 años

• Excentricidad de la orbita alrededor del sol - varía 2% cada 100 000 años

• Debería causar variación climática cada 95 000, 125 000 y 400 000 años

Otros Factores

• Reflexión de la radiación solar (albedo) ahora cerca de 33%, un aumento de 1% equivale a 8º C menos de temperatura media

Reflexión es aumentada por : nubes, nieve, ceniza volcánica

• Gases de efecto invernadero: cambio en los niveles de CO2 y otros gases de igual efecto (metano, vapor de agua, etc.)

Circulación de los océanos (Cierre del Ártico)

• No se puede disipar el frío por las corrientes

oceánica

• enfriamiento del área

• nieve en continente

• la nieve aumenta el albedo

• se congela la superficie del océano

• disminuye la evaporación

• menos nieve – menos reflección

• calentamiento - repetición

Isótopos de oxígeno

• El 16O se evapora más que el 18O

• El agua evaporada precipita como

nieve

• La nieve es retenida en el glaciar

• El océano se empobrece en 16O

• los fósiles marinos de los

períodos glaciales se enriquecen en

18O

Los datos de 18O/16O en foraminíferos muestran:

Entre 8-30 estadios glaciales en el Pleistoceno

El patrón de las glaciaciones Pleistocenas es:

•Lento desarrollo (90 000 años)

•rápida disipación

•Período interglaciar 10 000 a 20 000 años