Biología y Geología

Tiempo geológico. Historia de la tierra. Periodos. Principios. Dotación

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GRUPO III

TIEMPO GEOLÓGICO E HISTORIA DE LA TIERRA

HISTORIA DE LA TIERRA Y DE LA VIDA: Algunas referencias básicas

Desarrollo histórico de las ideas sobre la edad de la tierra

  • Las primeras idas que se tenían sobre la edad de la Tierra estaban basadas en malas interpretaciones de la Biblia, por ejemplo el obispo Ussher calculó que la tierra fue creada por Dios el año 4004 a.C. Después se fueron descubriendo pruebas que certificaban que no podía se esto así pero los avances estaban controlados por la iglesia. Buffon calculó la edad de la Tierra pensando en que procedía del Sol y el tiempo en que tardaría en enfriarse, unos 75.000 años. Philips investigó la antigüedad de la Tierra por el grosor de los sedimentos, propuso la edad de 96 millones de años. Otros como Petterson investigaron la radioactividad del plomo, y dijo que la edad de la Tierra es de 4.500 millones de años con un error de 300 millones de años.

Métodos de datación y los principios que los sustentan

  • Método de datación relativa: es cuando se dice que algo ha ocurrido antes o después que algo.

    • Principio de superposición de estratos: los estratos en naturaleza aparecen superpuestos, es decir, el estrato más moderno se encontrará a más altura siempre que no haya ocurrido una dislocación tectónica.

    • principio de horizontalidad: los materiales siempre se depositan en horizontal siempre que no haya ocurrido una dislocación tectónica.

    • Principales métodos de datación relativa:

      • Datación por medio de fósiles: los fósiles están incluidos en los estratos y tienen la misma edad que el estrato. sabiendo la edad del fósil se averiguará la del estrato. todos los fósiles no sirven para datar los estratos; deben cumplir: 1. que sea una especie de evolución rápida; 2. que tenga una amplia dispersión geográfica para poder hacer correlaciones estratigráficas entre diferentes cuencas; 3. número elevado de individuos.

      • Datación de granoselección: cuando existe un estrato de granos de distinto grosor se debe a que los materiales menos gruesos tienden a llegar antes abajo.

      • Datación por dislocaciones tectónicas: una dislocación tectónica es siempre posterior a los estratos a los que afecta y anterior a los que no afecta.

  • Método de datación absoluta: datar numéricamente el hecho geológico. Función matemática del tiempo, se da una cifra.

    • Método de datación absoluta por medios no radioactivos: son en los que no interviene la radioactividad. Solo sirve para averiguar la edad de elementos en lugares concretos.

      • Varvas glaciares: nos permiten datar los océanos glaciares. Una varva glaciar es un depósito que se produce en el fondo de unos de estos lagos debido a que en la época cálida del año los glaciares se descongelan y el agua arrastra sedimentos hasta el lago donde se deposita materiales detríticos claros, en la época fría cuando el glaciar no suelta agua lo que se deposita en el fondo del océano son materiales detríticos finos como son las arcillas y materia orgánica que le da un color oscuro a esta capa de materiales. El conjunto de materiales claros y oscuros que caen en una año se le llama varva. Esto también nos permite saber como fueron las estaciones de cada año. Podemos datarlo contando el número de varvas.

      • Dendrocronología o estudio de los anillos de los árboles: los árboles crecen cada año en grosor por lo que cada año se forma una capa nueva de xilema o vasos leñosos. En primavera y principios de verano se forman vasos leñosos grandes con paredes delgadas formando una capa clara y a finales de verano y otoño se forman vasos leñosos pequeños con paredes gruesas formando una capa oscura, en invierno no se forman vasos leñosos. Cada año se produce una doble banda de vasos. Contando las bandas se sabe la edad del árbol. Si coinciden las capas interiores de un árbol actual con las exteriores de un árbol antiguo, ambos de la misma zona, podemos llegar a datar hasta 8000 años. También podemos investigar las características de cada año.

    • Método de datación absoluta por medios radioactivos: se basa en la presencia en las rocas de elementos radioactivos que son inestables, que se convierten en elementos estables.

Llamaremos constante de desintegración a la probabilidad de que se convierta en estable un material radioactivo. Y llamaremos semidesintegración o periodo de vida media de un material radioactivo al tiempo que tarda en un conjunto radioactivo en reducirse a la mitad.

En general sólo sirven rocas que no hayan sido contaminadas y tampoco sirven rocas sedimentarias pues provienen de varios lugares, las rocas más utilizadas para esto son las ígneas y los isótopos más utilizados son:

Elemento padre

Elemento hijo

Vida media (años)

Uranio 238

Plomo 206

47.000 millones de años

Uranio 235

Plomo 207

4510 millones de años

      • Datación por carbono-14: el C-14 es radioactivo y sirve para datar restos orgánicos. Permite una gran precisión hasta los 30.000 años. El elemento estable es el C-12 pero debido a que en la atmósfera existe N-14, que también es estable, y por efecto del sol el N-14 coge un neutrón y libera un protón por lo que se convierte en C-14. en la atmósfera hay un átomo de C-14 por cada billón de C-12 en forma de CO2. debido a que las plantas convierten el CO2 en C en su interior mantienen esa proporción, como pasa en los animales, ya que se comen a las plantas. Cuando el individuo muere el C-14 se descompone y se convierte en N-14 de una forma constante cambiando la proporción de C-14.

Historia de la tierra y de la vida

En el siglo XVIII y el XIX mediante los fósiles se databa la edad de los materiales, pero al llegar el descubrimiento de la radioactividad se podía hacer una datación absoluta. Hoy en día gracias a todos los métodos existentes se ha podio hacer una secuencia estratigráfica a nivel mundial que divide la historia de la Tierra en una escala en la que podemos situar todos los procesos geológicos ocurridos en la Tierra.

Los métodos seguidos para decir donde empieza una etapa y donde termina se tiene en cuenta la aparición y desaparición de especies o un gran cambio en las rocas. Para nombrarlos se utiliza rocas características (carbonífero, cretácico) o del sitio característico (jurásico, mesiniense)

Periodos de la historia de la Tierra

  • Precámbrico o criptozoico (4500 Ma - 600 Ma)

    • Arcaico o Azoico (4500 Ma - 2500 Ma)

    • Algónquico o proterozoico (2500 - 600)

      • Paleoproterozoico (2500- 1600)

      • Mesoproterozoico (1600 - 1000)

      • Neoproterozoico (1000 - 600)

  • Phanerozoico (600 - 0)

    • Paleozoico (600 - 250)

      • Cambrico

      • Ordovícico

      • Silúrico

      • Devónico

      • Carbonífero

      • Pérmico

    • Mesozoico (250 - 65)

      • Triásico

      • Jurásico

      • Cretácico

    • Cenozoico (65 - 0)

      • Terciario (65 - 16)

        • Paleógeno (65 - 23)

          • Paleoceno

          • Eoceno

          • Oligoceno

        • Neógeno (23 - 1,6)

          • Nioceno

          • Plioceno

      • Cuaternario (1,6 - 0)

        • Pleistoceno

        • Holoceno

  • Precámbrico:

  • Es el periodo más antiguo que va desde laceración de la Tierra hace 4500 millones de años hasta hace 600 millones de años. Representa más del 87% de la historia de la Tierra.

  • Está dividida en arcaico y en algónquico. Esta división se debe a la aparición por primera vez de granitos y la formación de las primeras cadenas montañosas alargadas.

    • Arcaico: (4500 Ma - 2500 Ma)

  • Se inicia con la formación de la Tierra.

  • Tª muy alta debido a la contracción de la Tierra, al impacto de meteoritos y la presencia de elementos radioactivos.

  • Aparecen las primeras rocas, estas eran volcánicas producidas por el enfriamiento de las lavas. También surgieron las primeras rocas sedimentarias por la erosión de las volcánicas.

  • Se forman los primeros océanos debido a la condensación del aire de la atmósfera.

  • La atmósfera era pobre en O2 y rica en CO2, metano y amoniaco.

  • Aparecen los primeros seres vivos que eran muy primitivos, pues consistían en células sin núcleo como las bacterias estromatolitos.

  • Al final de esta etapa aparecen rocas rojizas que indican la presencia de O.

    • Algonquico: (2500 Ma - 600 Ma)

  • Se inicia con la formación de grandes masas de granito que forman pequeñas plataformas de corteza continental que se unen y crean hace unos 650 Ma el continente Pangea 1.

  • Se crea un orógena, la huroniana, que afecta al escudo de Canadá y Groenlandia.

  • Los seres vivos de hace 1800 Ma se componen de células con núcleo y más tarde aparecen los primeros seres con reproducción sexual lo que crea una gran cantidad de especies.

  • Existen 2 periodos de frío( el primero hace 2300 Ma y el 2º hace 650 Ma siendo el periodo más frío de la Tierra).

  • La atmósfera se enriquece en O debido a la fotosíntesis

  • Extinción importante hace 650 Ma de la que no se sabe la causa pues se duda entre el choque de un meteorito o las bajas temperaturas.

  • Phanerozoico.

    • Paleozoico: (600 - 250)

  • Hace 5510 Ma Pangea 1 se fragmenta y empieza a separarse hasta que hace 300 Ma los continentes vuelven a unirse formando Pangea 2.

  • Hay 2 orogenias, la Caledoniana y la Hercínica. La caledoniana ocurre entre el Silúrico y el Devónico. La hercínica entre el Carbonífero y el Pérmico.

  • Existen 2 periodos fríos; el primero en el Ordovícico y el Silúrico y el 2º en el Pérmico.

  • A partir del Cámbrico la atmósfera se va pareciendo más a la actual, con más oxígeno.

  • Los seres vivos se desarrollan en los mares y plataformas continentales, es decir, en zonas de poca profundidad, aunque algunas colonizan la tierra. Entre los animales invertebrados destacan los trilobites, los goniatites, los graptolites y las esponjas. Los vertebrados eran toda clase de peces, anfibios y reptiles que van hacia tierra firme. Las plantas del mar eran todo tipo de algas y en tierra firme pteridofitas, licopodios, equisetos y las gimnospermas, de estas últimas destacan las coníferas.

  • Clima: hubo varias épocas frías. La primera ocurrió en el Ordovícico con una gran extinción y la segunda en el Pérmico que provoca la gran extinción del pérmico.

    • Mesozoico:

  • El mesozoico se divide en tres etapas, la triásica, la jurásica y la cretácica.

  • Hace 200 Ma se separa Pangea 2 formando nuevas plataformas continentales con un clima más cálido, en esta etapa no ocurren orogenias.

  • El número de individuos se dispara. Los animales invertebrados más importantes eran los cefalópodos (ammonites y los belemnites) y los foraminíferos. Los animales vertebrados eran los peces, los anfibios y los reptiles que consiguieron un gran desarrollo. Aparecen los mamíferos en el triásico superior a partir de los reptiles; en el jurásico superior aparecen las aves. En las plantas destacan la aparición de angiospermas (1º las dicotiledóneas y después la monocotiledóneas)

  • Extinciones: hay una gran extinción a principio del triásico por prolongación de la del pérmico, después existen pequeñas extinciones hasta llegar a la gran extinción al final del cretácico que termina con los dinosaurios. La hipótesis más sostenida hasta hoy es la que enuncia que un gran meteorito cayó sobre la Tierra, esto es apoyado por la existencia de iridio en las rocas sedimentarias de esa época.

    • Cenozoico.

  • En esta época continua la separación de los continentes.

  • Ocurre una orogenia muy importante, la Alpina.

  • Existen 2 periodos fríos. El 1º en el mioceno y el 2º en el plioceno.

  • Debido a la aproximación de la placa africana a la euroasiática se produce un levantamiento de la zona gibraltareña que desconecta el mar mediterráneo del atlántico. Debido a esto el agua del mar mediterráneo se reduce mucho. Esto se denomina crisis del mesiniense donde hay importantísimos depósitos de sal . hace 5 Ma se produce una relajación de la zona aunque vuelve a unir el mediterráneo y el atlántico.

  • Seres vivos: en el terciario destacan los mummulites. Se produce una gran desarrollo de los mamíferos que ocupan los nichos ecológicos de los dinosaurios. Se desarrollan las plantas. Aparece los homínidos hace 4 Ma.

  • En el cuaternario se producen 4 glaciaciones rápidas intercaladas con periodos benignos. Estos son la del Gunz, Mindel, Riss y Wurn.