1. Desarrollo de la Geología Histórica

1.1. Catastrofismo de Cuvier

• Cuvier postuló que la Tierra había nacido de una bola incandescente que, al enfriarse, se contrajo, arrugó y resquebrajó, originando montañas, terremotos, inundaciones y grandes catástrofes.

• Esto quedaba demostrado gracias a los fósiles de especies inexistentes en la actualidad y que se habían extinguido como consecuencia de dichas catástrofes.

– Actualismo: los procesos geológicos que actúan hoy son los mismos que actuaban en el pasado.

– Gradualismo: los procesos geológicos ocurren a un ritmo lento, pausado, gradual y casi imperceptible.

1.2. Uniformismo (ciclo de construcción y destrucción)

• Defiende que el propio calor interno de la Tierra eleva y reconstruye lentamente los relieves que la erosión destruye. Se basa en dos premisas:

1.3. Neocatastrofismo (teoría actual que unifica catastrofismo y uniformismo)

• Mantiene las premisas de actualismo y gradualismo, pero también admite la existencia de procesos geológicos rápidos y catastróficos, como el vulcanismo, la sismicidad o las inundaciones.

2. Geocronología

Es la ciencia que se encarga de la datación geológica: determinar la edad (datación absoluta) y orden (datación relativa) en la que ocurren los acontecimientos geológicos de la historia de la Tierra, la cual se formó hace 4 540 millones de años (m. a.).

2.1. Métodos de datación absoluta

• Método basado en el proceso de desintegración radiactiva: un isótopo inestable de un átomo se convierte en otro átomo más estable.

a) Datación radiométrica

• Los elementos químicos más empleados son:

• Potasio-40 que se convierte en argón-40 o calcio-40.
• Carbono-14 que se convierte en nitrógeno-14. Se usa para la datación de ejemplares biológicos u objetos arqueológicos.

• La edad de la muestra (roca o meteorito) se determina a partir de:

• Proporción que hay en la muestra entre el número de átomos desintegrados y el número de átomos originales no desintegrados.
• Periodo de semidesintegración (característico para cada isótopo): tiempo que tarda un conjunto de átomos radiactivos en reducirse a la mitad.

• Varva glaciar: sedimento depositado en el fondo de un lago glaciar a lo largo de un año. El número de varvas determina la edad de un conjunto de estratos de origen glaciar. Cada varva posee dos capas:

• Capa clara: linos y arenas depositados en primavera y verano, tras el deshielo.
• Capa oscura: arcillas ricas depositadas en otoño e invierno, mientras el lago está helado.

b) Cronología de varvas glaciares

Permite determinar la edad de un árbol, vivo o fósil, contando sus anillos de crecimiento. Los árboles crecen en grosor formando un anillo de madera cada año, que consta de dos subanillos:

• Delgado y oscuro: corresponde con el crecimiento lento durante el otoño e invierno.
• Grueso y claro: asociado al crecimiento rápido en primavera y verano.

c) Dendrocronología

• Los restos de un ser vivo son descompuestos por bacterias y hongos. Sin embargo, a veces se produce la fosilización (sustitución de su materia orgánica por sales minerales). El esqueleto (conchas o huesos) se entierra con capas de sedimentos y mineraliza, lo que permite preservar sus estructuras anatómicas en el interior de una roca sedimentaria. También pueden fosilizar las partes blandas del ser vivo o quedar conservados las huellas o moldes del cuerpo en negativo.

d) Métodos de datación por fósiles

• Los fósiles que se emplean se llaman fósiles guía:

• Son exclusivos de una época concreta (vivieron un corto periodo de tiempo geológico), por lo que permiten establecer la edad de los estratos en los que se encuentran.
• Fosilizan con facilidad.
• Son fáciles de identificar.

• Al determinar la edad del fósil se determina la edad de la roca que se encuentre en ella (principio de sucesión faunística).

• Los fósiles también aportan información sobre el ambiente en que se ha formado el estrato. Por ejemplo, si hay un fósil marino en la cima de una montaña indica que ese estrato estaba originalmente en ambientes marinos.

Ordenan, de mayor a menor antigüedad, una secuencia de estratos en base a tres principios:

• Principio de horizontalidad. Los estratos se depositan en posición horizontal.
• Principio de relaciones de corte: todo proceso geológico (pliegue, falla, intrusión de magma) es posterior a los estratos a los que afecta y anterior a todos los que no han sido afectados por él.
• Principio de superposición de estratos. Un estrato siempre es más antiguo que los que hay depositados encima de él, salvo que algún proceso tectónico posterior al depósito haya modificado el orden original.

3. Las unidades geocronológicas

• La cronoestratigráfica ordena los acontecimientos, geológicos y biológicos, acaecidos en la Tierra desde su origen hace 4 540 m.a.

• Existen cuatro eones:

• Hádico, Arcaico, Proterozoico (Precámbrico).
• Fanerozoico.

• Los eones se subdivide en eras, y estas, a su vez, en periodos.

3.1. Precámbrico (90% de la historia de nuestro planeta)

Desde el origen de la Tierra hasta el inicio del eón Fanerozoico. Se organiza en tres eones:

Eón hádico (4 540 m. a. a 4 000 m. a.)

• Se consolida la corteza terrestre.
• Se forma la atmósfera terrestre por emisiones volcánicas. Está constituida por vapor de H₂0, CO₂, CH₄ y NH₃ pero carece de O₂.
• Se origina la hidrosfera terrestre a partir de las lluvias torrenciales por la condensación del vapor de agua a medida que la atmósfera se enfría.

Eón arcaico (4 000 m. a. a 2 500 m. a.)

• Aparecen las primeras células (eubionte): procariotas anaerobias.
• Posteriormente, aparecen las primeras células fotosintéticas (cianobacterias) de cuya actividad se conservan restos fósiles conocidos como estromatolitos (depósitos de carbonato de calcio).

Eón proterozoico (2 500 m. a. a 541 m. a.)

• Se inicia la tectónica de placas, que da lugar a la fragmentación y formación de supercontinentes (como Rodinia) y a las primeras orogenias.
• El O₂ llega a la atmósfera al ser liberado por la actividad fotosintética de las cianobacterias. Esto favoreció el desarrollo del metabolismo aerobio.
• Se suceden al menos tres periodos glaciares y al final el clima cambia bruscamente, iniciándose un periodo muy cálido.
• Surgen las células eucariotas y primeros organismos heterótrofos pluricelulares (fauna ediacárica: invertebrados que habitaban los fondos de los mares).
• Al final del eón se produjo la extinción de casi todos estos organismos.

3.2. Eón fanerozoico (por aquí lo hemos dejado en 4C)

3.2.1 Era paleozoico (541 m. a. – 252 m. a.)

• Cambios geológicos

• Se inicia la fragmentación de Rodinia. Las masas continentales resultantes inician una deriva que culmina con su reunión en un nuevo supercontinente: Pangea.
• Las colisiones continentales generan dos procesos orogenias:
  • Caledoniana: responsable del origen de los Montes Apalaches (Norteamérica).
  • Hercínica: dio lugar al Macizo Ibérico.

• Acontecimientos biológicos.

• Periodo Cámbrico: aparecen los primeros invertebrados (cnidarios, moluscos y artrópodos acuáticos, como los trilobites).
• Periodo Ordovícico: surgen los primeros vertebrados. Se trata de peces sin mandíbulas, que desaparecieron como consecuencia de la gran extinción.
• Periodo Silúrico: comienza la colonización de la tierra firme y surgen las primeras plantas terrestres (helechos) y artrópodos terrestres (arácnidos e insectos).

Trilobites

Peces sin mandíbulas

Periodo Devónico: hacen su aparición las primeras plantas con semillas (gimnospermas) y los primeros anfibios. Periodo Carbonífero: se origen grandes yacimientos de carbón, aparecen los reptiles y peces cartilaginosos (tiburones). Periodo Pérmico: se produce la gran extinción, en la que desapareció el 90 % de las especies, incluidos los trilobites (fósil guía de la era Paleozoico).

3.2.2 Era mesozoico (252 m. a. A 66 m.a.)

• Cambios geológicos:

• Pangea se fragmenta en dos masas continentales: Laurasia, al norte, y Gondwana, al sur, las cuales comienzan un proceso de separación llamado deriva continental.

• Acontecimientos biológicos.

• Periodo Triásico:
  • Los amonites (moluscos cefalópodos extintos que constituyen un fósil guía del Triásico y Jurásico) proliferan en el mar.
  • Aparecen los reptiles arcosaurios, peces óseos y primeros mamíferos.
• Periodo Jurásico:
  • Surgen las aves.
  • Los arcosaurios se diversifican en dinosaurios (terrestres), ictiosaurios (acuáticos) y pterosaurios (aire).
  • Las gimnospermas (coníferas) son las plantas más representativas.
  • En el mar aparece un nuevo molusco cefalópodo: belemnite. Actualmente extinto constituye un fósil guía del Jurásico y Cretácico, al igual que los huesos de dinosaurios.

PTEROSAURIOS (FÓSIL)

Periodo Cretácico:

• Está dominado por los dinosaurios.
• Aparecen plantas con frutos (angiospermas).
• Al final se produce la extinción que acaba con los dinosaurios y el 75 % de las especies existentes, lo que propicia la diversificación de mamíferos y aves. Supuestamente, un meteorito cayó en Yucatán (México), no llegó luz solar debido al polvo y se colapsaron los ecosistemas.

3.2.3 Era cenozoico (66 m.a. hasta Actualidad)

• Cambios geológicos:

• Continúa la deriva continental que lleva a los continentes a sus posiciones actuales. Los movimientos de las placas también inician la orogenia alpina que da lugar a:
  • Montañas Rocosas y Andes (desde Alaska hasta la Patagonia).
  • Cordilleras Béticas, Sierra Nevada, cordillera Cantábrica, Pirineos, Atlas, Alpes e Himalaya.
• Alternancia de periodos glaciares y periodos más cortos de temperatura cálida, en los que los glaciares retroceden hacia los polos.

• Acontecimientos biológicos.

• Periodo Paleógeno. Se diversifican los mamíferos: primates, cetáceos (ballenas y delfines) y équidos.
• Periodo Neógeno. Aparecen los mamuts y homínidos. Los nummulites son protozoos extintos y son fósiles guía del Paleógeno y Neógeno.
• Periodo Cuaternario. Los mamíferos dominan la Tierra. Surgen varias especies del género Homo, entre ellas el Homo sapiens.