Fundamentos de Geología: Formación Terrestre, Escala del Tiempo y Métodos de Datación
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Origen y Evolución Temprana de la Tierra
El Origen de la Tierra
Una nebulosa giratoria, mayor que el sistema solar actual y constituida por enormes cantidades de polvo y gas, comenzó a concentrarse.
- La atracción gravitatoria hizo que se originase el protosol.
- Al mismo tiempo que el protosol se concentraba e incrementaba su temperatura, las partículas del disco giratorio se fusionaban formando los planetesimales.
- Las colisiones y uniones de los planetesimales originaron algunos cuerpos mayores: los protoplanetas.
- Los protoplanetas continuaron incorporando más planetesimales, despejando su órbita, que quedaría relativamente limpia de estos cuerpos.
El Nacimiento de la Tierra
La fusión parcial de la Tierra permitió que los materiales más pesados se fuesen al fondo, originándose el núcleo de hierro. Los gases menos densos se desplazaron hacia la superficie y formaron la atmósfera. Los materiales de densidad intermedia originaron el manto.
Una vez que la superficie del planeta se enfrió, el abundante vapor de agua que existía en la atmósfera se condensó. Las aguas ocuparon las zonas más bajas, formando los océanos.
Origen de la Vida
- Formación de moléculas orgánicas sencillas: Durante las tormentas, reaccionaron para originar moléculas orgánicas.
- Formación de moléculas orgánicas complejas: Se combinaron moléculas sencillas para formar complejas y se iban acumulando en los océanos, lo que se denominó sopa primordial.
- Formación de coacervados: Algunos compuestos de esta sopa se unirían formando esferas huecas o coacervados.
Las Eras Geológicas y la Evolución de la Vida
El Paleozoico (Edad de los Animales Antiguos)
Comienza con la división del supercontinente Pannotia y la formación de Pangea. Los acontecimientos clave incluyen:
- Se produce la Explosión Cámbrica.
- Aparecen los animales provistos de caparazón (ej. trilobites).
- La vida invade los continentes (previamente, la vida había estado confinada en los océanos).
- Se originan los vertebrados marinos (peces, etc.).
- La Gran Extinción del Pérmico: Al acabar el periodo Paleozoico, se produjo una gran extinción de animales.
El Mesozoico (Edad de los Animales Medios)
Los cambios significativos son:
- Se originan los ammonites (fósiles característicos del Mesozoico).
- Los reptiles adquieren su máximo desarrollo (la era de los dinosaurios).
- Se originan los mamíferos y las primeras aves.
- Se originan plantas con flores (angiospermas).
El Cenozoico (Edad de los Animales Recientes)
Se distinguen dos periodos: el Terciario y el Cuaternario (este último abarca desde hace 2 Ma hasta la actualidad). Los acontecimientos ocurridos son:
- Diversificación de los mamíferos y de las aves.
- Diversificación de las plantas con flores.
- Elevación de las grandes cordilleras actuales (Andes, Himalaya).
- Aparecen los homínidos: Homo habilis, Homo ergaster, Homo erectus, Homo antecessor, Homo heidelbergensis, Homo rhodesiensis, Homo neanderthalensis, Homo sapiens.
Métodos de Datación Geológica
Principios Fundamentales de Datación Relativa
- Principio de Horizontalidad Original de los Estratos
- Los sedimentos se depositan formando capas horizontales. Si encontramos unos estratos inclinados, deducimos que han sido sometidos a esfuerzos tectónicos.
- Principio de Continuidad Lateral de los Estratos
- Todos los puntos de un estrato situados en el mismo plano horizontal tienen la misma antigüedad.
- Principio de Superposición de Estratos
- Los sedimentos se depositan unos sobre otros. El estrato situado más abajo es el de mayor antigüedad y el situado más arriba es el más nuevo.
Criterios para Determinar la Antigüedad Relativa
Para determinar qué estrato es más antiguo, se utilizan varios criterios:
- Fósiles: La presencia de fósiles de edad conocida puede bastar para ordenarlos de más antiguo a más moderno (Fósiles Guía).
- Grano-selección o Estratificación Graduada: Permite saber cuál es la base del estrato (muro) y cuál la superior (techo).
- Grietas de Desecación: Se forman cuando los sedimentos arcillosos se secan, indicando la posición original de la capa.
Lo que Cuentan los Fósiles
Los fósiles proporcionan información crucial sobre:
- Cómo fue la vida en el pasado.
- En qué ambiente se formó la roca que los contiene.
- Cuándo se formó la roca que los contiene (datación).
Datación Absoluta: Desintegración de Elementos Radiactivos
Hay elementos inestables que se transforman en otros estables. El paso de uno a otro se produce con la liberación de ciertas partículas.
- El elemento radiactivo inicial se denomina elemento padre.
- El elemento estable final se denomina elemento hijo.
La transformación del elemento padre en el hijo se hace a un determinado ritmo. Se llama periodo de semidesintegración o vida media al tiempo que tarda una muestra de un elemento padre en reducir su cantidad a la mitad.
Si se miden las proporciones de los elementos padre e hijo de una roca y se conoce el ritmo al que uno se transforma en el otro, se puede calcular el tiempo que lleva ocurriendo esta transformación. Esa será la edad absoluta de la roca.
División del Tiempo Geológico
La escala de tiempo geológico se divide en Eones:
- Fanerozoico: Cenozoico, Mesozoico, Paleozoico.
- Precámbrico: Proterozoico, Arcaico.