Master de Profesor de Educación Secundaria Obligatoria y...

Master de Profesor de Educación Secundaria Obligatoria y Bachillerato, Formación Profesional y Enseñanzas de Idioma

(Módulo Específico de Biología y Geología)

Complementos de Geología

Ángel Carmelo Prieto Colorado

Física de la Materia Condensada, Cristalografía y Mineralogía

Facultad de Ciencias

Universidad de Valladolid

Complementos de GeologíaTema 3. Origen y Evolución de la Tierra

Formación y estructura del UniversoSol, planetas y otros cuerpos del Sistema Solar.Formación del Sistema Solar y del planeta Tierra.Estructura y composición de la TierraTiempo Geológico.Métodos de Datación.Acontecimientos más destacados en la evolución de la Tierra.

© A. Carmelo PrietoUVa

Tiempo GeológicoEl tiempo es una abstracción que sólo se puede concretar llenándola de acontecimientos. La mejor demostración de ello es que la unidad usual de medida del tiempo a la escala humana -el año-, es un acontecimiento determinado: el tiempo de traslación terrestre alrededor del Sol.

La Geología se encarga de estudiar los cambios que ha experimentado la Tierra a lo largo del tiempo, pero éstos son tan lentos que normalmente no son observables en la escala del tiempo humana y aunque existen ciertos fenómenos geológicos muy rápidos (seismos, erupciones volcánicas, desprendimientos, decaimientos radiogénicos, etc.), prácticamente carecen de importancia desde el punto de vista global.

Una comparación común es imaginar la edad de la Tierra como un día cosmológico. Pero incluso la edad de la Tierra, no seria un dato temporal relevante en otra zona del Universo.


La escala de tiempo geológico fragmenta estas escalas eternas en unidades un poco más manejables, de modo que tengamos un calendario de la historia geológica, donde cada intervalo de la escala este relacionado con rocas y fósiles concretos.

Esta escala permite a los geólogos reconstruir la cronología de los eventos más característicos que conforman el planeta tierra y aproximarnos a la edad del planeta como cuerpo independiente.

En 2010, la ultima datación de la Tierra, utilizando el decaimiento 182Hf-182W, estima una edad cercana a los 4.550 millones de años. También, mediante técnicas de fechado radiométrico, han averiguado que los meteoritos y la Luna, tienen una edad similar a la de la Tierra.

El mineral más antiguo conocido es el circonio de Jack Hills, en Australia Occidental. Se estima que tienen una edad de 4.404 Ma. Los meteoritos más antiguos que se encuentran en el sistema solar, tienen 4.567 Ma, lo que significa que el SS comenzó a formarse hace 4.567 millones de años y con esta escala es donde nos tenemos que situar.


Determinación de la Edad de la TierraIntentos primarios

Interpretación literal del Génesis por parte de la Iglesia.✓ La Tierra se creo en el año 3929 AEC (antes de la era común).

Algunos científicos (entre ellos Newton) combinando astronomía y Sagradas Escrituras✓ Datan a la Tierra entre los años 3993 AEC y 3998 AEC.

Arzobispo de Usher (s. XVII)✓ 22 de octubre del 4004 aC, basado en datos bíblicos

De Buffon (s. XVIII)✓ 75000 años, basado en bolas de hierro caliente

En el SigloXIX✓ Se rompe el vínculo religión-ciencia y se sientan las bases de la

geología moderna: uniformismo de Hutton y actualismo de Lyell.


James Hutton (1795)✓ En su tratado de Geología, utiliza métodos científicos para medir

la edad de rocas y procesos geológicos como la erosión o el vulcanismo. Defiende la necesidad de una escala de cientos y miles de Ma para explicar los fenómenos geológicos.

Charles Lyell (s. XIX)✓ Desarrolla las ideas de Hutton en la teoría del actualismo. En

paralelo surge la teoría de la evolución de Charles Darwin

John Jolly (s. XIX)✓ 90000 años, basado en la salinidad de los océanos

Lord Kelvin (s. XIX)✓ Entre 20 y 400 Ma, basandose en el flujo de calor generado por

convección a partir de un fundido inicial

Marie Curie (s. XX)✓ Gracias al descubrimiento de la radiactividad se datan con

precisión rocas de la corteza terrestre y meteoritos.


Tipos de Tiempos

Tiempo absoluto

✓ Medido en segundos, minutos, horas y años. Permite datar acontecimientos y situarlos cronológicamente con precisión.

Tiempo relativo

✓ Medido en épocas, periodos, eras, eones. La datación relativa implica dar secuencias de deposición en las rocas, basadas en las relaciones entre ellas con los fósiles. Esta ordenación es de tipo puramente secuencial, indicando que acontecimiento sucedió antes y cual después sin atender a una escala cronológica que los fije en el tiempo, como hace el tiempo absoluto.

La Tierra tiene aproximadamente 4,5 Ga.


Mediante el estudio y la comparación de estratos de todo el mundo podemos averiguar cuáles se depositaron primero y cuáles más tarde, pero se precisan más datos que los fósiles, para establecer las edades específicas, o numéricas. La escala del tiempo geológico construida mediante datación numérica de rocas de todo el mundo, utilizando la desintegración de elementos radiactivos, estima el tiempo absoluto.


Las bases de la escala moderna se desarrollan entre 1650 y 1830

Steno (1638 - 1686) en ItaliaJames Hutton (1726 - 1797) en EscociaWilliam Smith (1769 - 1839) en InglaterraCharles Lyell (1797 - 1875) en Inglaterra

Los primeros intentos de hacer una escala del tiempo geológico surgen en el s. XVIII, donde los naturalistas de la época habían organizado divisiones del terreno (primarios, secundarios y terciarios) que, aunque esencialmente litológicas, solían tener un cierto sentido temporal. Se basan en la estratigrafía (ciencia que estudia los estratos), nace con Steno y sus tres principios fundamentales, a los que se añaden los principios posteriores. Se trata de hechos de fácil comprobación, que se verifican en todos los conjuntos de estratos y que permiten establecer la antigüedad relativa y las condiciones vigentes en el medio en el momento de la deposición y consolidación de las rocas.

Tiempo geológico relativo


Leyes de StenoLey de la superposición✓ En una secuencia no deformada de

rocas sedimentarias, cada estrato es más antiguo que el que soporta y más moderno que el inferior

Ley de la horizontalidad✓ En general, los estratos se depositan

en posición horizontal en las cuencas sedimentarias y son los procesos tectónicos los que los inclinan

Principio de continuidad lateral✓ Los estratos sedimentarios tienden a

formar capas lateralmente continuas, en todas las direcciones hasta que se adelgaza y desaparece o termina en el borde la cuenca de depósito.


Uniformidad de Hutton Ley de la Uniformidad✓ Basada en la observación de

los p rocesos geo lóg icos actuales y la comparación con el registro geológico. Emitido por Hutton y desarrollado posteriormente por Lyell, el principio del uniformismo y del actualismo establece que los procesos que han ocurrido a lo largo de la historia de la Tierra h a n s i d o u n i f o r m e s (uniformidad) y semejantes a los actuales (actualismo). La frase que simpl ifica este principio es: “el presente es la clave del pasado“.

D

Discordancia de Hutton en Jedburgh. Ilustración de Clerk de Eldin (1787),

debajo fotografía (2003).

https://es.wikipedia.org/wiki/Jedburgh

https://es.wikipedia.org/wiki/John_Clerk_de_Eldin


Antigüedad de Hutton

Principio de la antiguedad o superposición✓ La tierra debe de ser muy antigua para permitir el deposito de

secuencias sedimentarias de grandes espesores. Además, un acontecimiento geológico es posterior a las rocas que afecta y anterior a las rocas que no afecta. Los estratos depositados antes, se pliegan por proceso geológico y después se depositarán otros sedimentos en estrato horizontal. Matiza la ley de la uniformidad.

Los estratos se acumulan con el tiempo, depositándose unos sobre otros, en los cuales las capas superiores conforman con la forma de las inferiores. De esta manera se deduce que los niveles inferiores fueron los que se depositaron primero, por tanto son más antiguos. Por consiguiente las capas superiores estarán compuestas de materiales más modernos.


Principios de HuttonPrincipio de relación de Corte✓ Si una característica geológica

corta a otra, debe ser más joven. Las intrusiones ígneas, fallas y pliegues son más jóvenes que las rocas a las que afectan

Principio de Discordancia✓ Los contactos irregulares entre

dos capas indican anomalías en el registro y por lo tanto en el tiempo Es la interrupción del paralelismo geométrico entre estratos superior e inferior.

✓ Existen cuatro tipos de Discordancia: Angular, Paralela Erosional o Disconformidad, P a r a l e l a n o e r o s i o n a l o Paraconformidad y Litológica ó Inconformidad.


Principios de Hutton

Principio de Inclusión✓ Si una roca contiene fragmentos

de otra, es más joven que la que es incluida.

Las inclusiones de la roca ígnea intrusiva en el estrato sedimentario adyacente (A), indican que la capa sedimentaria se depositó encima de una masa ígnea meteorizada, y no que hubiera intrusión magmática desde debajo que después cristalizó (B). En el diagrama C, la roca ígnea debe de ser más antigua que las capas sedimentarias suprayacentes porque los es t ra tos sedimentarios contienen fragmentos (inclusiones) de la roca ígnea. Cuando rocas ígneas intrusivas más antiguas están cubiertas por estratos sedimentarios más jóvenes, la discontinuidad se denomina inconformidad. En la imagen se observa una inclusión de roca ígnea oscura en una roca huésped más clara y más joven.


Principios de Smith

Principio de las sucesiones faunísticas o de la correlación✓ Las asociaciones de fósiles en las rocas se suceden en un orden

vertical regular y determinable.

✓ Son correlacionables con el tiempo geológico: Es decir, en rocas de diferentes edades se conservan fósiles correspondientes a organismos paleobiológicos diferentes (variación vertical) y para cada edad se pueden identificar fósiles de los mismos taxones en áreas alejadas (correlación horizontal).


Actualismo de LyellActualismo✓ Surge como consecuencia del desarrollo de las ideas de Hutton:

“El presente es la clave del pasado”. Analizar los procesos que ocurren en la actualidad sirven para interpretar lo sucedido en el pasado, dado que procesos similares, aunque ocurran en momentos y lugares distintos, dejan huellas similares y los procesos geológicos de épocas pasadas tienen las mismas causas que los actuales.

Las rizaduras o ripple mark de las rocas indican que se formó a partir de sedimentos en aguas poco profundas, al igual que se forman en la playa hoy en día rizaduras similares en la arena, y por la misma causa, el movimiento de las olas.


Tiempo GeológicoAl aplicar los principios definidos por Steno a las series sedimentarias, organizando sucesiones locales de rocas, surge inmediatamente el intento de correlacionar a escala continental, tiempo y estratigráfica.

Las divisiones básicas se llamaron eras y se dividían en sistemas y series. Los criterios para el establecimiento de divisiones fueron tectónicos (presencia de discordancias o disconformidades), sedimentológicos (cambio en el régimen de depósito) y paleontológicos (relevo importante de faunas fósiles).

El gigantesco trabajo de los estratígrafos del s. XIX resultó una proliferación de escalas temporales, que en general sólo tenían un valor regional. Aunque pronto se pretendió la meta de conseguir una escala universal, hacia el final del siglo se constato la evidencia de que no había ningún acontecimiento geológico que sucediese en todo el mundo al mismo tiempo y que sirviera de referencia general.


Usando los principios de Steno, Hutton y Smith, los geólogos estudiaron las rocas en regiones diferentes y definieron secuencias según la sucesión de fósiles que se encontraban en ellas, dando una nomenclatura o Escala de Tiempos Geológicos.

De los tres tipos de rocas -ígneas, metamórficas y sedimentarias- estas juegan el papel más relevante en la Escala de los Tiempos Geológicos.

Las rocas sedimentarias se depositan sobre la superficie terrestre en estratos horizontales (Ley de la Horizontalidad) y cada estrato es mas antiguo que el subyacente (Principio de Superposición).

Así pues, las columnas geológicas se escriben con las rocas más recientes arriba y las más antiguas debajo. Las variaciones de espesor de las rocas sedimentarias, representan “grosso modo” la duración del evento. Si bien, este principio no es generalizable dado que pueden existir grandes sedimentaciones en tiempos cortos y al revés.

Los fósiles exclusivamente se presentan el ellas y facilitan la trazabilidad biogénica.


De esta forma fueron creciendo en paralelo dos escalas de la historia de la Tierra: una estratigráfica, para las rocas y su fauna asociada, y otra cronológica, para el paso de un tiempo que no se sabía como medir.

Así pues, tendremos unidades cronoestratigráficas, que se refieren a los estratos que se han depositado durante un tiempo determinado, por lo que son un idades mater ia les (es t ra tos) , y un idades geocronológicas, que son divisiones puramente temporales, intangibles (tiempo), aunque estén directamente relacionadas con las primeras.


La equivalencia entre divisiones estratigráficas y cronológicas es la que se recoge en la Tabla adjunta, pero debemos considerar que muchas de estas divisiones no son universales.

La moderna escala de tiempos geológicos es una suma generalizada de acontecimientos geológicos a escalas planetaria, continental y regional.

Cronoestratigráficas Geocronológicas

Eontema Eón

Eratema Era

Sistema Período

Serie Epoca

Piso Edad

Cronozona Zona


La política de la Unión Internacional de Sociedades Geológicas (IUGS) es la de establecer los llamados Estratotipos Globales de Límites, como concreciones materiales del paso de unas unidades estratigráficas a otras. Sin duda los límites son reales sólo en determinados puntos de la Tierra, en el resto, sólo son una fecha que no coincide con ningún acontecimiento geológico específico.

De este modo, la historia geológica de la Tierra se ha dividido en distintas unidades. Normalmente el uso de unas u otras dependerá del tipo de investigación y los objetivos a alcanzar. Lo más normal es usar las unidades geocronológicas, para las grandes divisiones, que ordenadas de mayor a menor son: eones, eras, períodos, épocas, y la estratigráficas para las divisiones de menor rango, que de mayor a menor son: series, pisos, zonas.

Existen una escala cronológica superior, el Supereón, con solo dos bloques, pero esta generalmente aceptado que el Eón sea la unidad geocronológica de mayor intervalo en la escala de tiempo geológico.


Hadeico (4570 - 3800 Ma)✓ Formación de la Tierra y de la Luna. Minerales (ZrSiO4) de 4.4 Ga

Arcaico (3800 - 2500 Ma)✓ Primeras bacterias y estromatolitos

Proterozoico (2500 - 543 Ma)✓ De la vida unicelular a la formación de esponjas

Fanerozoico (543 Ma - hasta la actualidad)✓ Orogenesis

Eón (Eontema)


Eras

El Eón se divide en Eras, limitadas y definidas por grandes discordancias que señalan el inicio de distintos ciclos orogénicos.

Fanerozoico (570 Ma - hasta la actualidad)

Paleozoica (543 - 248 Ma)✓ Diversificación de las formas de vida

y formación de Pangea

Mesozoico (248 - 65 Ma)✓ Aparecen los dinosaurios y muchas

plantas con flor

Cenozoico (65 Ma - actualidad)✓ Los continentes se trasladan a

posiciones actuales


Periodos (Sistemas)Las Eras del Fanerozoico, a su vez, se dividen en Períodos o Sistemas.

Están basados en estratos que afloran en diversos países europeos y en USA, dónde se desarrolló el trabajo estratigráfico de clasificación. Los nombres se refieren a su origen geográfico y en algún caso, a características específicas de los estratos, como la litología.

Mesozoico (248 - 65 Ma)

Triásico (248 - 206 Ma)

Jurásico (206 - 144 Ma)

Cretácico (144 - 65 Ma)

Las Series desde un punto de vista estratigráfico, se traducen como inferior, medio y superior, aunque desde un punto de vista meramente cronológico (Épocas) sería preferible traducir como inicial, medio y final.


El Piso es la unidad fundamental en cronoestratigrafía. Consiste en un conjunto de rocas estratificadas formadas durante un intervalo de tiempo muy bien definido. No obstante, el problema principal estriba en la determinación de sus límites, por lo que se tiende a definir los estratotipos de los límites del piso. En la terminología en castellano se suele utilizar la terminación -ense para los pisos (Cenomaniense, Turonense, etc.). Normalmente se denomina con el nombre geográfico donde está establecido. La unidad geocronológica correspondientes es la Edad y su denominación es la misma que la del piso equivalente.

La Cronozona son los estratos depositados durante el tiempo de existencia de una taxón (especies biológicas determinadas), aunque no esté presente de forma física. La denominación de esta unidad se realiza añadiendo a la palabra cronozona, el nombre de la especie que lo caracteriza. La unidad geocronológica correspondiente, la crono, se denomina de la misma forma.


Geología Histórica

© A. Carmelo PrietoUVahttp://www.spicynodes.org/a/31997c539b01c5a9b4cb6ba4490175f8

http://www.spicynodes.org/a/31997c539b01c5a9b4cb6ba4490175f8

© A. Carmelo PrietoUVahttp://www.ucmp.berkeley.edu/help/timeform.html

http://www.ucmp.berkeley.edu/help/timeform.html


SupereónEón (Econotema)

Era (Eratema)Periodo (Sistema)

Época (Serie)Edad (Piso)


Supereón Precámbrico

Precámbrico, en geología, la más antigua de las divisiones de la escala de tiempos geológicos que comienza con el nacimiento de la Tierra y se extiende hasta el cámbrico, al inicio del eón Fanerozoico, hace unos 570 Ma, cuando los organismos multicelulares empezaron a ser abundantes.

Las rocas más ant iguas conocidas t ienen una edad de aproximadamente 4 Ga. Se han encontrado rocas precámbricos en Canadá, Escandinava, África, Brasil, Australia y la Antártica. Sin embargo, se ha estimado que la Tierra tiene unos 4.550 millones de años; es decir, es unos 550 años más antigua que las rocas más antiguas encontradas.

En la escala de tiempos geológicos, del siglo XIX, la historia de la Tierra se dividió en dos periodos en función del contenido en fósiles de los estratos rocosos: Precámbrico, donde los fósiles son raros o están ausentes y Fanerozoico, donde ya eran relativamente abundantes.


En alguna fase temprana del precámbrico, la corteza se dividió en placas tectónicas, y dio lugar a la deriva continental. Los primeros océanos se poblaron de bacterias y cianobacterias, que fueron las responsables de la generación de O2, vertiéndolo a la atmósfera primitiva durante Ma y preparando el camino para la evolución de especies marinas dependientes del O2 durante el cámbrico, periodo de la era paleozoica. Las rocas sedimentarias del precámbrico contienen fósiles de vida marina primitiva uni y pluricelular (algas y bacterias) y en las rocas precámbricas más jóvenes se encuentra fauna ediacariana, un conjunto de invertebrados marinos complejos de cuerpo blando, que no evolucionaron. Las rocas del precámbrico son ricas en minerales Fe, Au, Ni y Cu, así como granito y mármol.

Los geólogos dividen el supereón precámbrico, en tres subdivisiones:

eón hádico (desde la formación de la Tierra hasta 3.800 Ma)

eón arcaico (desde hace 3.800 Ma hasta 2.500 Ma)

eón proterozoico (desde los 2.500 Ma hasta hace unos 570 Ma)


Eón Hádico (de la formación a 3800 Ma)

Denominado también Eón Hadeico o Hadeano no es una etapa geológica como tal y se caracteriza por ser la primera división del Tiempo Precámbrico con la formación, de la corteza terrestre, origen de las primeras rocas, minerales, de la atmósfera y la hidrosfera.

La Comisión Internacional de Estratigrafía lo considera un término informal y no ha fijado ni reconocido estos límites. La primera corteza sufrió muchos cambios, debido a las numerosas erupciones volcánicas y al intenso bombardeo tardío que afectó a la Tierra y a la Luna, durante este eón.

Durante los primeros 800 Ma, de la historia de la Tierra, su superficie sufrió un cambio de fase de líquida a sólida, consecuentemente se produce la formación de las primeras rocas y minerales, y el comienzo de la historia geológica del planeta.


Las rocas más antiguas que se conocen tienen aproximadamente 4.400 Ma y se encuentran en Canadá y Australia.

Los minerales más antiguos conocidos (4.400 Ma) son cristales de circón redepositados en sedimentos del Oeste de Canadá y en Jack Hills de Australia Occidental.

La formación rocosa más antigua conocida, el cinturón supracortical de Isua, está integrado por los sedimentos de Groenlandia datados en alrededor de 3.800 Ma, que incluyen formaciones de hierro bandeado.

Posiblemente contienen carbono orgánico, lo que indicaría que las primeras moléculas datan de esta época y una pequeña probabilidad de que ya hubiera surgido la fotosíntesis.

Los fósiles más antiguos conocidos (de Australia) datan de unos pocos cientos de millones de años más tarde.


Eón Arcaico (de 3800 a 2500 Ma)

Es la etapa en la que se produce el origen de la vida, se forman los primeros seres vivos con células procariotas. También comienza la fotosíntesis con lo cual, la atmósfera acumula oxígeno. Es el éon arcaico los fósiles más característicos son los Estromatolitos.

Se originan los continentes y la vida. Los continentes se forman cuando los volcanes entran en erupción, dando origen a una pequeña isla llamada: ur; luego tras sucesivas erupciones se originan otras 3 islas: báltica, ártica y atlántica. La báltica colisionó con ártica moldeando nena. También colisionan ur y atlántica con nena formando el supercontinente de rodinia. Mientras los continentes se forman se origina la vida. Átomos de O2 se unen a otros constituyendo moléculas mas complejas hasta crear proteínas tipo acido ribonucleico (ARN), que dan lugar a virus de estructura simple sin orgánulos celulares (se les considera el puente entre lo no vivo y lo vivo), pronto estas proteínas empiezan a formar paredes celulares y el ARN da origen al ADN.


El eón Arcaico, se subdivide en cuatro eras:

EoarquanoPaleoarqueanoMesoarqueanoNeoarqueano


Eón Protocerozoico (de 2500 a 570 Ma)

Este eón se caracteriza por la existencia de una atmósfera oxidante, la formación de los núcleos de los actuales continentes, el comienzo de la tectónica de placas. Además, surgen las primeras células eucariotas dando lugar a los primeros organismos pluricelulares: Ediacaranos.

El registro geológico del Proterozoico es mucho mejor que el del Arcaico. Se caracteriza por la presencia de grandes plataformas continentales, con muchos estratos que fueron depositados en mares epicontinentales superficiales, no tan profundos como en el arcaico.

La intensidad del metamorfismo disminuyó en este momento geológico y un alto número rocas permanecen inalteradas. Su estudio muestra que durante este eón se produjo acreción continental rápida y masiva (única del Proterozoico), ciclos de supercontinentes y la moderna actividad orogénica. La Tierra sufre sus primeras glaciaciones, y se registra una gran cantidad de estromatolitos. Sin duda, supusieron un importante cambio en la biota terrestre.


Durante el Proterozoico se produjo la expansión de las cianobacterias, donde los estromatolitos alcanzan su mayor abundancia y diversidad, con un pico entorno a los 1200 Ma. Las primeras células eucariotas y los primeros organismos pluricelulares (Mediante el análisis químico de rocas que datan de hace 635 millones de años, se ha descubierto una forma modificada de colesterol, que es producida sólo por las esponjas), se originaron una vez que se produjo la acumulación de oxígeno libre.

Los eucariontes podrían haber surgido hace unos 2000 Ma, pero los fósiles más tempranos como los acritarcos, al no conservar una morfología distintiva, son difíciles de interpretar. Los primeros fósiles que pueden identificarse claramente como eucariotas son de Melanocyrillium, probablemente amebas con caparazón, de hace 760 millones de años. Clásicamente, el límite entre los eones Proterozoico y Fanerozoico se fijó al inicio del Cámbrico, período en el que aparecen los primeros fósiles de animales como trilobites y arqueociatos.

Hacia 1950, se encontraron fósiles en rocas del Proterozoico (fauna Ediacara) pero el inicio del Cámbrico, se ha mantenido fijo en 542 Ma.


Eón Fanerozoico (de 543 Ma al t. actual)Abarca los últimos 543 millones de años, por tanto es el más breve de los cuatro eones. Presenta tres Eras bien detalladas y las rocas que lo representan son abundantes, contienen gran cantidad de fósiles (conchas y vertebrados) y están poco mrtamorfizadas. Sus Eras son:

Era Paleozoica (543 - 248 Ma)✓ Se producen los grandes cambios: la diversificación de las

formas de vida y formación de Pangea✓ El Paleozoico o Era Primaria es una etapa de la Historia de la

Tierra de más de 290 Ma de duración. La primera era del Eón Fanerozoico, entre el Eón Proterozoico y la Era Mesozoica.

Era Mesozoica (248 - 65 Ma)✓ Clima muy cálido y seco, sin grandes procesos orogénicos✓ Desaparecen los trilobites y parecen los dinosaurios y muchas

plantas con florEra Cenozoica (65 Ma - actualidad)✓ Los continentes se trasladan a posiciones actuales


Paleozoico

Era Paleozoica (543 - 248 Ma)Cámbrico (543 - 485 Ma)

Ordovícico (485 - 443 Ma)

Silúrico (443 - 419 Ma)

Tres primeros Periodos de la Era Paleozoica


Paleozoico

Era Paleozoica (543 - 248 Ma)Devónico (419 - 358 Ma)

Carbonífero (358 - 298 Ma)

Pérmico (298 - 248 Ma)

Tres segundos Periodos de la Era Paleozoica


Periodo Cámbrico (543 - 485 Ma)

Las características mas relevantes son:

✓ El clima cada vez es más cálido.✓ Las colisiones múltiples entre las placas de la corteza terrestre

crearon el primer supercontinente, Rodinia que se fragmentó en Gondwana (migra hacia el polo sur) y tres continentes más pequeños, Laurentia, Siberia y Báltica (se desplazaron hacia el norte).

✓ Gran explosión de la vida -Explosión Cámbrica- que puebla los mares, pero la tierra firme permanece estéril). Toda la vida animal era invertebrada, con los grupos representativos de esponjas, cnidarios, anélidos, artrópodos, graptolitos, equinodermos y moluscos.

✓ Los fósiles más característicos son los artrópodos Trilobites (extintos en la actualidad) con miles de especies diferentes, y los Arqueociátidos.


Periodo Ordovícico (485 - 443 Ma)

Se caracteriza por:

✓ Intensa glaciación que causó la segunda mayor extinción masiva del Eón Fanerozoico.

✓ El predecesor del océano Atlántico actual empezó a contraerse mientras que los continentes de esa época se acercaban entre si.

✓ Aumenta la fauna marina, a pesar de que los mares son someros.✓ Los trilobites seguían siendo abundantes y se intensifican los

graptolitos y los cefalópodos.✓ Aparecen los corales, crinoideos, briozoos y pelecípodos.✓ Surgieron los agnatos, antepasados de los vertebrados. Hoy en

día los únicos representantes de este grupo son las lampreas.✓ Aparecen los peces con escudo óseo externo y sin mandíbula,

que son los primeros vertebrados conocidos; sus fósiles se encuentran en lechos de antiguos estuarios de América del Norte.


Periodo Silúrico (443 - 419 Ma)

Los acontecimientos más característicos son:

✓ Se produjo la orogenia caledoniana.✓ El nivel del mar había descendido coincidiendo con la glaciación,

pero se recuperó lentamente durante el Silúrico y Devónico.✓ Aparecieron los peces acorazados y se produjo la colonización de

la tierra firme: primero por los vegetales y luego por los invertebrados.

✓ La vida se inicia en los continentes bajo la forma de plantas simples llamadas psilofitas, que tenían un sistema vascular para la circulación de agua

✓ Los primeros animales continentales son parecidos a los escorpiones, parientes de los artrópodos marinos, extintos en la actualidad, llamados euriptéridos.

✓ La cantidad y la variedad de trilobites disminuyeron, pero los mares abundaban en corales, en cefalópodos y en peces mandibulados


Periodo Devónico (419 - 358 Ma)

Los fenómenos mas relevantes son:

✓ Choque entre Gondwana y Euramérica.✓ Se produjo la orogenia hercínica.✓ Aparecieron los cefalópodos, los anfibios a partir de un grupo de

peces. Por ello, a este periodo se le denomina “edad de los peces”, por la abundancia de sus fósiles entre sus rocas.

✓ Los peces se adaptaron tanto al agua dulce como salada. Algunos con escudo óseo externo, con o sin mandíbula, tiburones primitivos (aún existe una subespecie de esta época) y peces óseos a partir de los cuales evolucionaron los anfibios.

✓ Las tierras continentales, se pueblan de helechos gigantes y aparecen las plantas con semilla.

✓ Al final ocurrió la segunda gran extinción, presumiblemente por falta de oxígeno en los océanos y porque la redistribución continental elimina las plataformas marinas. Los organismos más afectados fueron los que habitaban en zonas marinas templadas.


Periodo Carbonífero (358 - 298 Ma)Se caracteriza por:

✓ Los continentes estaban agrupados en uno solo, Pangea.✓ La Atmósfera tiene alta concentración de O2, que desestabilizó el

clima y provoca 1 o 2 glaciaciones, mucho más severas que la breve glaciación del Ordovícico superior. Pero esta vez los efectos sobre la biota fueron intrascendentes.

✓ El clima húmedo y cálido fomenta la aparición de bosques exuberantes en los pantanales, que dieron lugar a los principales yacimientos de carbón que existen en la actualidad. Dominan los licopodios con forma de árbol, los equisetos, los helechos y unas plantas extintas llamadas pteridospermas o semillas de helecho.

✓ Los trilobites estaban casi extinguidos, pero los corales, los crinoideos y los braquiópodos eran abundantes, así como todos los grupos de moluscos

✓ Los anfibios se extendieron y dieron nacimiento a los reptiles, primeros vertebrados que vivían sólo en tierra.

✓ Surgieron los primeros insectos voladores, como las libélulas


Periodo Pérmico (298 - 248 Ma)

Sus principales caracteristicas son:

✓ Finalizó la orogenia hercínica y en la región que correspondía con América del Norte se formaron los Apalaches.

✓ El Pérmico estuvo dominado por los reptiles sinápsidos o mamiferoides.

✓ En el hemisferio norte aparecieron plantas semejantes a las palmeras y coníferas -plantas gimnospermas-, que sustituyeron a los bosques formadores de carbón y surgen los primeros musgos.

✓ Los cambios en el medio, resultado de la redistribución de tierra y agua, provocaron que el final del Periodo Pérmico este determinado por la mayor extinción que se conoce en el registro fósil. Desaparecieron el 90% de las especies marinas (Trilobites y Graptolitos) y el 70% de los vertebrados terrestres.


✓ Los materiales paleozoicos forman el Macizo Ibérico. Hacia el este están r e c u b i e r t o s p o r l a s r o c a s sedimentarias del mesozoico y del cenozoico.

✓ El Cámbrico, el Ordovícico y el Silúrico están representados principalmente por pizarras y cuarcitas.

✓ El Devónico y el Carbonífero tienen grandes espesores de calizas.

✓ Durante el Carbonífero se formaron también abundantes capas de carbón.

✓ La orogenia Hercínica originó relieves en diversas zonas. Ésta orogenia produjo también grandes volúmenes de granito que afloran principalmente en Zamora, Salamanca, Galicia y en el Sistema Central.

El paleozoico en España


Era Mesozoica o “Terciario” (248 - 65 Ma)Triásico (248 - 201 Ma)Jurásico (201 - 145 Ma)Cretácico (145 - 65 Ma)


Periodo Triásico (248 - 201 Ma)

Sus principales caracteristicas son:

✓ Aparecen los primeros mamíferos que evolucionan de los reptiles mamiferoides.

✓ Aparición de tortugas y los primeros dinosaurios representados por formas bípedas.

✓ Fue en general muy seco y caluroso, pero el agua actuó como estabilizador de la temperatura.

✓ Se produjeron dos grandes extinciones:- Debido a la aridez generalizada se pierden muchos grupos de

vertebrados y muchas especies de foraminíferos y briozoos.- Pangea inicia su fractura en Gondwana (al sur) y Laurasia (al

norte), se suceden grandes erupciones volcánicas con un aumento de la emisión de CO2, que hizo aumentar la temperatura y la desaparición de muchas plantas y reptiles.


Periodo Jurásico (201 - 145 Ma)Se caracteriza por:

✓ La rotura de Pangea en Laurasia y G o n d w a n a , j u n t o c o n e l desplazamiento de este continente, hace que el océano Atlántico se ensanche y nazca el Atlántico sur

✓ D o m i n a r o n l a s p l a n t a s gimnospermas.

✓ Los invertebrados más comunes fueron los ammonites.

✓ La principal característica es la hegemonía de los grandes dinosaurios, que dominan la Tierra, mientras crece el número de reptiles marinos, como los ictiosauros y los plesiosauros.

✓ Aparecen los pájaros primitivos y los corales formadores de arrecifes crecen en las aguas poco profundas de las costas.

✓ Entre los artrópodos evolucionan animales semejantes a los cangrejos y langostas.


Periodo Cretácico (145 - 65 Ma)

Es el período más largo del Fanerozoico:

✓ El Atlántico se abre completamente y la vida aparece como una mezcla de especies modernas y arcaicas. (D inosaur ios , ang iospermas, ammonites, foraminíferos).

✓ Los dinosaurios evolucionan hacia formas más especializadas, para desaparecer bruscamente al final de este periodo.

✓ La teoría mas aceptada es el impacto de un meteorito.✓ Los cambios florales de este periodo fueron los más notables de

los ocurridos en la historia terrestre. Las gimnospermas estaban extendidas, pero al final del periodo aparecieron las angiospermas (plantas con flores) y en este periodo se origina más del 50% de las reservas de petróleo de la actualidad.


✓ La península Ibérica se forma debido a la ruptura de la Pangea.

✓ Esta ruptura se manifiesta en la placa ibérica como un rift con dos zonas de montaña: Cordillera Ibérica y Sistema Central.

✓ La subsidencia térmica dio lugar a que la cuenca Bética estuviera sumergida, acumulándose en ella sedimentos marinos.

✓ En el nordeste se formo la cuenca pirenaica, en la que también se acumularon sedimentos.

✓ El continente africano empieza a derivar hacia el nordeste y la placa Ibérica empieza a ser comprimida por la plataforma africana.

El mesozoico en España


Era Cenozoica (65 Ma - actualidad)Paleógeno (65 - 23 Ma)

Neógeno (23 - 2.59 Ma)

Cuaternario (2.59 - hoy)


Geológicamente, el Cenozoico es la época en que los continentes se trasladaron a sus posiciones actuales:

✓ Australia-Nueva Guinea se separaron de Gondwana y derivaron al norte y se acercaron al Sureste de Asia.

✓ La Antártida se trasladó a su emplazamiento sobre el Polo Sur.

✓ El Océano Atlántico se ensanchó, y más tarde, Sudamérica se unió a Norteamérica con la formación del Istmo de Panamá.

✓ La India colisionó con Asia entre 45-55 millones de años, comenzando la formación del Himalaya.

✓ Al mismo tiempo, Arabia colisionó con Eurasia, cerrando el mar de Tetis hace unos 35 Ma. Como consecuencia de ello, se produjo la Orogenia Alpina que formó las principales cadenas montañosas. Se formaron de oeste a este: Atlas, Pirineos, Alpes, Alpes Dináricos, Pindo, Balcanes, Taurus, Cáucaso, Montes Elburz, Zagros, Hindu Kush, Pamir, Karakórum e Himalaya.


En el cenozoico “terciario” (en geología histórica) se rompe el enlace de tierra Norteamérica y Europa y al final del periodo, se une América del Norte y América del Sur.

Las formas de vida de la tierra y del mar se hicieron más parecidas a las existentes en la actualidad. Se termina de formar la Patagonia y el levantamiento de la cordillera de los Andes.

La hierba era más prominente, y provocó cambios en la dentición de los animales herbívoros. Al haber desaparecido la mayoría de los reptiles dominantes al final del cretácico, el cenozoico se puede considerar como “la edad de los mamíferos”.

La situación de la península ibérica, como muestra la figura, presenta mares interiores en las mesetas norte, central y valle del Ebro, sin desagües. La cuenca bética esta sumergida con acumulación de sedimentos y emergiendo por contacto con la placa africana


Periodo Paleogeno: Era Paleoceno (65 - 56 Ma)

Abarca el intervalo transcurrido entre 65 y 56.5 Ma. Marca el paso definitivo en la ruptura de Pangea, que comenzó en el Mesozoico.

La tectónica de placas termina por separar definitivamente la Antártida de Australia. Al tiempo, el fondo marino del atlántico norte se expande y provoca el alejamiento entre Norte América y Groenlandia.

Con la desaparición de los dinosaurios, al final del cretácico, los mamíferos dominan la Tierra, con especies como los marsupiales, insectívoros, lémures, creodontos (ancestro carnívoro de los felinos y cánidos), ungulados primitivos que después evolucionan hasta los équidos, rinocerontes, cerdos y camellos.


Periodo Paleogeno: Era Eoceno (56 - 35 Ma)El Eoceno comenzó hace unos 56,5 y finalizó hace unos 35 Ma. En el hemisferio occidental, el eoceno supuso el alzamiento de las grandes cadenas montañosas que se extienden hacia el norte y el sur en el oeste de América. El supercontinente de Laurasia siguió desgajándose. Las fuerzas generadas por las colisiones continentales, ya existentes en el mesozoico, alzan los sistemas montañosos alpino y del Himalaya.

En las llanuras del noreste de la India existen ingentes cantidades de basalto fundido producto de la unión de este subcontinente recién formado y desgajado de Africa durante el cretácico, con Asia.

En el hemisferio sur, la Antártida y Australia, se separaron y se alejan la una de la otra. La evolución de los mamíferos, en la época del eoceno origina nuevos grupos, como ciertos animales pequeños parecidos a los caballos actuales, rinocerontes, tapires, rumiantes, ballenas y los ancestros de los elefantes. Los carnívoros, llamados creodontos, son el tronco del que evolucionarían los perros y los gatos modernos. El final de esta época muestra la adaptación de los mamíferos a la vida marina.


Periodo Paleogeno: Era Oligoceno (35 - 23 Ma)El Oligoceno abarca de 35 hasta los 23,3 Ma. Las colisiones entre las placas tectónicas continúan, y en el hemisferio oriental, los restos afroárabes e indios del supercontinente de Gondwana chocaron con Eurasia al norte, cerrando el extremo oriental del mar de Tetis y dejando en mar minúsculo y mermado, el Mediterráneo.

Las fuerzas de compresión generadas por la colisión elevan un extenso sistema de montañas, desde los Alpes al Oeste, al Himalaya en el Este. Mientras tanto, la placa australiana chocaba contra la indonesia, y la norteamericana se solapa sobre la del Pacífico.

El clima es subtropical y húmedo en toda Norteamérica y Europa, pero comienza una tendencia al enfriamiento global a largo plazo, que culminará en los periodos glaciales del pleistoceno.

Los mamíferos establecidos como forma de vida terrestre dominante, tienen en el “Baluchi therium” de Asia central, el mamífero terrestre mas grande de todos los tiempos.


Junto a este mamífero singular, aparecen camellos del tamaño de ovejas, y elefantes, carentes de colmillos y trompa. Los creodontos se diferencian para dar lugar a los ancestros de perros y gatos.

Los roedores estaban muy extendidos, y entre los primates se encontraban el tarsero y el lemur.

Los estudios arqueológicos de estratos del oligoceno muestran la presencia de huesos de los primeros monos del Viejo Mundo, así como los de una única especie de gran simio.

Por consiguiente, podemos concluir que las grandes singularidades del oligoceno son la aparición de miembros de las familias de los gatos y de los perros, así como algunas especies de monos.


Periodo Neogeno: Era Mioceno (23 - 5,3 Ma)El Mioceno comenzó hace unos 23 Ma y finalizó hace 5,3 Ma. Prosiguió la elevación de las grandes cordilleras que habían comenzado durante el oligoceno, formando los Alpes en Europa, el Himalaya en Asia y las cadenas montañosas del continente americano y se produce el levantamiento y vulcanismo de los Andes y y se cerró el istmo de Panamá.

El clima del mioceno era más fresco que el de la época precedente. En el hemisferio sur se había establecido ya un sistema circumplanetario de corrientes oceánicas, que aislaba a la Antártida de las corrientes mas cálidas del resto del mundo. Esto favoreció la aparición de un gran casquete de hielo antártico, a la vez que se formaron los casquetes de hielo de Groenlandia y del Ártico.

En el hemisferio norte, grandes áreas antes cubiertas por espesos bosques se convirtieron en grandes praderas.


Los sedimentos producidos por la erosión de estos sistemas se depositaron en cuencas marinas poco profundas, para terminar convirtiéndose en la localización de ricos depósitos petrolíferos en California, Rumania y la costa oeste del mar Caspio. Al final del mioceno, la colisión de las placas africana e ibérica formo el sistema bético-rifeño que corto la comunicación entre el Mediterráneo y el Atlántico, con lo que se deseco el mediterráneo, en cuya cuenca se instaló un clima árido depositándose grandes cantidades de sales

La fauna del mioceno contempla la aparición del mastodonte, al igual que el mapache y la comadreja.

También se diversifican los mamíferos, aparecen los mamuts y los primeros simios. Durante esta época, los grandes simios, relacionados con el orangután, vivían en Asia y en la parte sur de Europa.

En el mioceno los marsupiales ya son numerosos, y surgen los antropoides (semejantes a los humanos).


Periodo Neogeno: Era Plioceno (5.3 - 2.59 Ma)

El Plioceno se extiende desde hace 5.3 Ma hasta 2,6 Ma atrás. En el oeste de Norteamérica, la subducción de la placa tectónica del Pacífico contribuyó a la elevación de la sierra Nevada y de la cordillera volcánica de las Cascadas. En Europa, los Alpes continuaron elevándose debido a la tectónica de placas que empujaba y combaba la corteza en una parte amplia del continente. Al iniciarse el plioceno se volvió a abrir la conexión del estrecho de Gibraltar y el Mediterráneo se llenó de nuevo.

El clima se hizo más frío y seco.

Los mamíferos se habían establecido desde hacía tiempo como la forma de vida vertebrada dominante y es durante el plioceno, cuando los mamíferos con placenta alcanzaron su apogeo, en número y diversidad de especies, extendiéndose hasta el periodo cuaternario. Se produce la evolución de un grupo de primates, los homínidos, con diversas especies, desde los Australopitecos al Horno-habilis y al Homo-erectus, consideradas antepasados directos del Hamo sapiens.


Periodo Cuaternario: Era Pleistoceno (2.59 Ma -10.000 aC )El Cuaternario es el periodo del Cenozoico que empezó 2,59Ma, y comprende hasta nuestros días. Se divide en pleistoceno, la primera y más larga parte del periodo, que incluye los periodos glaciales, y la época reciente o postglacial, también denominada holoceno, que llega hasta nuestros días.

En el Pleistoceno, el hielo se extendió en forma de glaciares sobre más de una cuarta parte de la superficie terrestre. En las regiones libres de hielo, la flora y la fauna dominantes eran esencialmente las mismas que las del plioceno. Un sistema glaciar estaba centrado sobre Escandinavia, y se extendía hacia el sur y hacia el este a través del norte de Alemania y el oeste de Rusia, y hacia el suroeste sobre las islas Británicas. El segundo gran sistema glaciar del hemisferio norte cubría la mayor parte de Siberia.


Otro sistema glaciar cubrió Canadá y se extendió hasta Estados Unidos. Las regiones ártica y antártica estaban también cubiertas de hielo, al igual que la mayoría de los picos de las montañas altas de todo el mundo. Los efectos topográficos de la acción de los glaciares durante el pleistoceno son perceptibles en buena parte del mundo.

A finales del pleistoceno, en Norteamérica se habían extinguido muchas especies de mamíferos, incluidos la llama, el camello, el tapir, el caballo y el yak. Otros grandes mamíferos, como el mastodonte, el tigre dientes de sable y el perezoso terrestre, se extinguieron en todo el mundo.

Mientras se acumulaba hielo y nieve en las latitudes altas, en las más bajas aumentaban las lluvias, lo que permitió que la vida vegetal y animal floreciera en áreas del norte y el este de Africa que hoy son yermas y áridas. Se han descubierto pruebas de que el Sahara estuvo ocupado por cazadores nómadas, así como por jirafas y otros rumiantes durante el pleistoceno tardío.

El pleistoceno es llamado a veces "la era del Hombre", porque los seres humanos evolucionaron en este periodo


Periodo Cuaternario: Era Holoceno (10.000 aC - hoy)

Durante la época reciente, el Holoceno, que comenzó hace unos 10.000 años, el deshielo hizo subir treinta o más metros el nivel del mar, inundando grandes superficies de tierra y ensanchando la plataforma continental del oeste de Europa y del este de Norteamérica. En general, es una época de clima cálido, en el que se asientan las actuales distribuciones geográficas de la fauna y la flora.

En el Holoceno, los seres humanos fueron capaces de desarrollar una vida organizada en grupos sociales a la que llamamos civilización. Paulatinamente empezaron a compaginar la caza y la pesca con la agricultura y la ganadería, lo que provocó el asentamiento en lugares estables y el abandono de la vida nómada.

A pesar de que, como periodo geológico, se extiende hasta nuestros días, el estudio del Holoceno se extiende hasta la invención de la escritura. El primer escrito es de hace unos 5.000 años, se atribuye a los sumerios de Mesopotamia y marca el comienzo de la “historia”.

Ángel Carmelo Prieto Colorado

Física de la Materia Condensada, Cristalografía y Mineralogía

Facultad de Ciencias

Universidad de Valladolid

Master de Profesor de Educación Secundaria Obligatoria y...

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