Principis Geològics, Fòssils i Escala del Temps Geològic

Principis Geològics Fonamentals

Actualisme

Els processos geològics que han format la Terra en el passat són els mateixos que actuen en el present.

Uniformisme

Els processos geològics actuen gradualment al llarg de llargs períodes de temps.

Neocatastrofisme

És el model teòric més acceptat actualment. Reconeix la coexistència de processos geològics lents i graduals amb esdeveniments catastròfics d'intensitat i durada diferents.

Fòssils: Testimonis del Passat

Un fòssil és qualsevol resta d’un ésser viu, o de la seva activitat, que s'ha conservat a la roca mitjançant un procés de mineralització.

Tipus de Fòssils

• Fòssils corporals: Parts de l’organisme totalment mineralitzades (dents, ossos, closques).
• Fòssils químics: Substàncies químiques d’origen orgànic que han quedat preservades en els sediments.
• Motlles i empremtes: Marques deixades per un ésser viu (petjades, galeries) o per la seva estructura (motlle d'una closca).

Estratègies d'Investigació dels Fòssils

• Principi de correlació orgànica: Estableix que les diferents parts de l’anatomia d’un animal tenen relació entre elles i amb els seus hàbits i entorn natural.
• Tafonomia: Part de la paleontologia que estudia els processos de fossilització i la formació dels jaciments de fòssils. El context en què es troben els fòssils aporta molta informació sobre el que ha passat des que les restes van ser recobertes per sediments fins que van quedar fossilitzades.

Fòssils Guia

Són aquells fòssils que aporten una informació molt valuosa sobre l'edat del substrat rocós que els conté.

Característiques dels Fòssils Guia:

• Dispersió geogràfica molt àmplia.
• Molt abundants i amb facilitat de fossilització.
• Haver viscut durant un període de temps geològicament curt.

Mesura del Temps Geològic

Tipus de Datacions

• Datacions absolutes: Permeten atribuir una edat concreta (en anys) a un material. Utilitzen tècniques com les radiomètriques (les més importants), biològiques (ex: dendrocronologia) o estratigràfiques (ex: varves glacials).
• Datacions relatives: Permeten ordenar les roques i els esdeveniments geològics segons la seva antiguitat (quins són més antics i quins més moderns), basant-se en l'estudi dels materials que les componen i els principis de l'estratigrafia.

Com Saber l'Edat d'un Arbre (Dendrocronologia)

El gruix dels anells de creixement anuals d'un arbre està relacionat amb les condicions ambientals en què ha crescut. Si les condicions han estat desfavorables (sequera, fred), els anells són molt prims; si han estat favorables, són més gruixuts. Comptant i analitzant aquests anells es pot datar la fusta.

Vida Mitjana o Període de Semidesintegració

La desintegració dels àtoms radioactius presents en una mostra es produeix a un ritme constant. El període de semidesintegració o vida mitjana és el temps fix que triga la meitat dels àtoms radioactius inicials a desintegrar-se en àtoms fills estables.

Mètode Radiomètric del Potassi-Argó

Aquest és un exemple de mètode de datació absoluta basat en la desintegració radioactiva del potassi-40 (⁴⁰K) en argó-40 (⁴⁰Ar). (Sovint s'utilitza una taula per il·lustrar la desintegració al llarg del temps).

Intervals de Temps Geològic

La història de la Terra es divideix en grans intervals: l'Eó Precambrià i l'Eó Fanerozoic (que inclou les eres Paleozoica, Mesozoica i Cenozoica).

Precambrià

Abasta gairebé el 90% de la història de la Terra, des de la seva formació fins a l'explosió de vida del Cambrià (moment en què apareixen roques amb abundants restes d’éssers vius amb parts dures).

Etapes del Precambrià:

• Eó Hadeà (4500-4000 Ma): Intens bombardeig meteorític que endarrereix la formació d'una escorça sòlida. Activitat volcànica intensa que genera l'atmosfera primitiva. Condensació del vapor d’aigua que dóna lloc a la hidrosfera. Formació de la Lluna.
• Eó Arqueà (4000-2500 Ma): Evidències d'activitat biològica (estromatòlits) cap als 3800 Ma. Consolidació de l'escorça sòlida. Inici de la tectònica de plaques.
• Eó Proterozoic (2500-541 Ma): Augment significatiu de l'oxigen a l'atmosfera i als oceans (producte de la fotosíntesi). Aparició de la cèl·lula eucariota i dels primers organismes pluricel·lulars complexos (Fauna d'Ediacara).

Paleozoic (541-252 Ma)

• Cambrià i Ordovicià: Gran diversificació de la vida marina ('Explosió Cambriana'). Desenvolupament d'algues pluricel·lulars i dels principals grups d'invertebrats amb closca. Aparició dels primers vertebrats (peixos sense mandíbula).
• Silurià: Desenvolupament dels peixos (amb mandíbules i cuirassats). Comença la colonització del medi terrestre: primer les plantes vasculars primitives, després els invertebrats (aràcnids, insectes primitius).
• Devonià: 'Edat dels peixos'. Aparició dels primers amfibis. Augment d'O₂ atmosfèric i consolidació de la capa d’ozó. Comença la conquesta del continent per part dels vertebrats. Primers boscos.
• Carbonífer: Predomina un clima càlid i humit, que fomenta el desenvolupament de grans zones pantanoses costaneres i l'aparició d'extensos boscos de falgueres gegants, licopodis i equisets (que originaran grans jaciments de carbó). Diversificació dels amfibis i aparició dels primers rèptils. insectes gegants.
• Permià: Formació de Pangea. Clima més àrid. Expansió dels rèptils i aparició dels rèptils mamiferoides. Gran extinció permiana al final del període.

Fòssils guia del Paleozoic: Trilobits, graptòlits, ortoceres (cefalòpodes), crinoïdeus ('lliris de mar'), falgueres (per al Carbonífer).

Cenozoic (66 Ma - Actualitat)

Es divideix en dos períodes: Paleogen i Neogen (sovint agrupats com a Terciari) i Quaternari.

Esdeveniments Geològics Clau:

• Desenvolupament complet de l’orogènesi Alpina (formació dels Alps, Pirineus, Himàlaia).
• Unió de Sud-amèrica i Nord-amèrica per l'istme de Panamà.
• Formació dels casquets polars a l'Antàrtida (Pol Sud) i l'Àrtic (Pol Nord).
• Alternança de períodes glacials i interglacials durant el Quaternari.

Biosfera del Cenozoic:

• Gran diversificació de les aus.
• 'Edat dels mamífers': Ràpida diversificació i expansió dels mamífers, ocupant els níxols ecològics deixats pels grans rèptils.
• Apareixen i es diversifiquen les plantes amb flor (angiospermes), incloent els arbres de fulla caduca.
• Evolució dels primats i aparició del llinatge humà. Les restes més antigues d'Homo sapiens tenen uns 195.000 anys (trobades a Etiòpia).