Geología histórica

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Diagrama de la escala de tiempo geológico.
Diagrama de la escala de tiempo geológico.

La geología histórica es la rama de la geología que estudia las transformaciones que ha sufrido la Tierra desde su formación, hace unos 4.600 millones de años, hasta el presente. Para establecer un marco temporal absoluto, los geólogos han desarrollado una cronología a escala planetaria dividida en eones, eras, sistemas o períodos, épocas o series y edades o pisos. Esta escala se basa en la estratigrafía, esto es, en el estudio e interpretación de los estratos, apoyada en los grandes eventos biológicos y geológicos. Por ejemplo, para la datación de la transición entre Pérmico y Triásico se usa el evento de extinción masiva del Pérmico-Triásico. Las etapas de la Tierra anteriores al Fanerozoico de las que no se dispone de registros fósiles fiables son definidas cronométricamente, esto es, fijando un valor de tiempo absoluto.

Contenido

[editar] Terminología

Fósil de trilobite.
Fósil de trilobite.

La unidad de tiempo mayor utilizada en geología histórica es el tiempo o supereón que está compuesto por eones. Los eones se dividen en eras, que a su vez se dividen en períodos, épocas y edades. Al mismo tiempo, los paleontólogos definen un sistema de etapas faunales, de duración variable, basada en los cambios observados en los conjuntos de fósiles. En muchos casos, esas etapas de fauna se han adoptado a la nomenclatura geológica, aunque, en general, se han establecido más etapas faunales que unidades de tiempo geológico.

Los geólogos tienden a hablar en términos de Superior/Tardío, Inferior/Temprano y Medio para referirse a partes de períodos y de otras unidades, como por ejemplo, "Jurásico Superior" y "Cámbrico Medio". Los términos Superior, Inferior y Medio se suelen aplicar a las rocas, mientras que Tardío, Temprano y Medio se suelen aplicar al tiempo. Los adjetivos se escriben con la inicial en mayúscula cuando la subdivisión es reconocida oficialmente, y en minúscula cuando no.

Puesto que las unidades de tiempo geológicas que ocurren al mismo tiempo en diferentes partes del mundo pueden parecer diferentes y contener diferentes fósiles, hay muchos ejemplos históricos de diferentes nombres para el mismo período en diferentes ubicaciones. Por ejemplo, en Norteamérica al Cámbrico Inferior se le denominó serie Waucoban. Un aspecto clave de la labor de la Comisión Internacional de Estratigrafía es conciliar estos conflictos en terminología y definir límites universales que puedan ser utilizados en todo el mundo.

[editar] Historia de la escala de tiempo geológico

La historia de la Tierra comprimida en un día. Véase también Anexo:Comparación de la edad de la Tierra.
La historia de la Tierra comprimida en un día. Véase también Anexo:Comparación de la edad de la Tierra.

Uno de los principios que subyacen en las escalas de tiempo geológico es el principio de superposición de estratos, propuesto por primera vez en el siglo XI por el geólogo persa Avicena (Ibn Sina).[1] [2] Más tarde en el siglo XX, el naturalista chino Shen Kuo (1031-1095) reconoció también el concepto de "tiempo geológico".[3]

Los principios subyacentes de las escalas de tiempo geológico fueron establecidas más tarde por Niels Stensen a finales del siglo XVII. Stensen sostuvo que las capas de roca (o estratos) están establecidas en sucesión, y que cada una representa una "ranura" de tiempo. También formuló el principio de superposición de estratos, que establece que cualquier estrato es probablemente más antiguo que los de arriba y más joven que los de debajo. Aunque los principios de Stensen eran simples, su aplicación real a las rocas resultó bastante compleja.

En el transcurso del siglo XVIII los geólogos se dieron cuenta que:

  1. Las secuencias de estratos están a menudo erosionadas, distorsionadas, inclinadas o incluso invertidas, lo que tiene lugar después de su deposición.
  2. Los estratos depositados al mismo tiempo en diferentes lugares pueden tener una apariencia completamente diferente.
  3. Los estratos de cada área representan sólo una pequeña parte de la larga historia de la Tierra.
Estratos visibles en el Gran Cañón del Colorado.
Estratos visibles en el Gran Cañón del Colorado.

El primer intento serio para establecer una escala de tiempo geológico que pudiera aplicarse a cualquier lugar en la Tierra tuvo lugar a finales del siglo XVIII. El más influyente de los primeros intentos (defendido por Abraham Gottlob Werner, entre otros) divide las rocas de la corteza terrestre en cuatro tipos: primarias, secundarias, terciarias y cuaternarias. Cada tipo de roca, de acuerdo con la teoría, se formó durante un período específico en la historia de la Tierra. Por lo tanto, es posible hablar de un "Período Primario", así como de "rocas del Primario". Esta teoría se oponía al Neptunismo, que consideraba que todas la rocas se depositaron a la vez en el transcurso de una inmensa inundación.

En 1785 James Hutton, el fundador de la geología moderna, propone que el interior de la Tierra está caliente y que ese calor es el motor que impulsa la creación de nuevas rocas: la tierra es erosionada por el aire y el agua y depositada en capas en el mar; el calor entonces consolida los sedimentos en rocas y levanta nuevas tierras. Esta teoría se denominó Plutonista en contraste con la Neptunista.[4]

La identificación de estratos por los fósiles que contienen, realizada por primera vez por William Smith, Georges Cuvier, Jean d'Omalius d'Halloy y Alexandre Brogniart a primeros del siglo XIX, permitió a los geólogos a dividir la historia de la Tierra con mayor precisión. También les permitió correlacionar los estratos a nivel nacional (o incluso continental). Si dos estratos distantes en el espacio o diferentes en su apariencia contienen los mismos fósiles, hay una alta probabilidad de que hayan sido depositados al mismo tiempo. Los estudios detallados de los estratos y fósiles de Europa que se realizaron entre 1820 y 1850 dieron lugar a la secuencia de períodos geológicos que se sigue utilizando hoy en día.

Las grandes extinciones durante el Eón Fanerozoico.
Las grandes extinciones durante el Eón Fanerozoico.

El proceso estuvo dominado por los geólogos británicos, y así se refleja en los nombres de los períodos: Cámbrico (el nombre romano de Gales), Ordovícico y Silúrico (nombres de antiguas tribus galesas) fueron definidos utilizando secuencias estratigráficas de Gales.[5] Devónico procede del condado inglés de Devon y Carbonífero de carbón. El Pérmico fue establecido por un geólogo escocés y procede de Perm, Rusia. Sin embargo, algunos períodos fueron definidos por geólogos de otros países. El Triásico fue bautizado así en 1834 por el geólogo alemán Friedrich August von Alberti por las tres capas distintas (del latín tríada) que presentaba el terreno: estratos rojos, tiza y pizarras negras, encontradas en toda Alemania y Noroeste de Europa. El "Jurásico" fue establecido por el geólogo francés Alexandre Brogniart en base a la amplia caliza marina expuesta en los montes Jura. El Cretácico (del latín Creta que significa "tiza") fue definido por vez primera por el geólogo belga Jean d'Omalius d'Halloy en 1822, utilizando los estratos de la cuenca de París[6] y denominado así por las amplios depósitos de tiza (carbonato cálcico depositado por las conchas de invertebrados marinos).

Pecopteris arborescens, un helecho del Carbonífero.
Pecopteris arborescens, un helecho del Carbonífero.

Cuando William Smith y Charles Lyell reconocieron por primera vez que los estratos de roca representan los sucesivos períodos de tiempo, la escala de tiempo podía estimarse sólo de forma muy imprecisa. Los diversos tipos de tasas de cambio utilizados en las estimaciones eran muy variables. Mientras que los creacionistas habían propuesto fechas en torno a seis o siete mil años para la edad de la Tierra basándose en la Biblia, los primeros geólogos sugieren millones de años para los períodos geológicos e incluso algunos sugieren una edad casi infinita para la Tierra.

Geólogos y paleontólogos han construido la escala geológica sobre la base de las posiciones relativas de los diferentes estratos y fósiles y sobre las estimaciones de las escalas de tiempo basadas en el estudio de las tasas de diversos tipos de meteorización, erosión, sedimentación y litificación. El descubrimiento de la radiactividad en 1896 y el desarrollo de sus aplicaciones a la geología a través del datado radiométrico durante la primera mitad del siglo XX (por geólogos tales como Arthur Holmes), permitieron una datación absoluta de la edad de las rocas.

En 1977, la Comisión Internacional de Estratigrafía inició un esfuerzo para definir las referencias mundiales (Secciones y Puntos de Estratotipos Globales de Límites) de los períodos geológicos y de las etapas faunales. El trabajo más reciente de la comisión se describe en la escala de tiempo geológico de Gradstein et al. de 2004.[7] También está disponible un modelo UML de la forma en que el cronograma está estructurado, relacionándolo con los GSSP.[8]

[editar] Escala de tiempo geológico

La siguiente tabla se basa en la escala propuesta por la Comisión Internacional de Estratigrafía (ICS). Ha de tenerse en cuenta, sin embargo, que la ICS no ha reconocido ninguna fecha ni subdivisión del Eón Hadeico y que tampoco ha establecido la fecha de comienzo del Eón Arcaico.[9]

Para una versión más detallada de esta tabla, véase Escala temporal geológica.
Eóna Era Períodod Época M. años atrásg Eventos principales
Fanerozoico Cenozoico Cuaternarioe Holoceno 0,011784 Final de la Edad de Hielo y surgimiento de la civilización actual
Pleistoceno 2,588 * Ciclos de glaciaciones. Evolución de los humanos modernos. Extinción de la megafauna
Neógeno Plioceno 5,332 * Formación del Istmo de Panamá. Capa de hielo en el Ártico y Groenlandia. Clima similar al actual. Australopitecos
Mioceno 23,03 * Desecación del Mediterráneo. Reglaciación de la Antártida
Paleógeno Oligoceno 33,9 ±0,1 * Orogenia Alpina. Formación de la Corriente Circumpolar Antártica y congelación de la Antártida. Familias modernas de animales y plantas
Eoceno 55,8 ±0,2 * India colisiona con Asia. Máximo térmico del Paleoceno-Eoceno. Disminución del dióxido de carbono. Extinción de final del Eoceno
Paleoceno 65,5 ±0,3 * Continentes de aspecto actual. Clima uniforme, cálido y húmedo. Florecimiento animal y vegetal
Mesozoico Cretáceo   145,5 ±4,0 * Máximo de los dinosaurios. Extinción masiva del Cretáceo-Terciario. Primitivos mamíferos placentarios
Jurásico 199,6 ±0,6 * Mamíferos marsupiales, primeras aves, primeras plantas con flores
Triásico 251,0 ±0,4 * Extinción masiva del Triásico-Jurásico. Primeros dinosaurios, mamíferos ovíparos
Paleozoico Pérmico   299,0 ±0,8 * Formación de Pangea. Extinción masiva del Pérmico-Triásico, 95% de las especies desaparecen
Carboníferof Pensilvaniense 318,1 ±1,3 * Abundantes insectos, primeros reptiles, bosques de helechos
Misisipiense 359,2 ±2,5 * Árboles grandes primitivos
Devónico   416.0 ±2,8 * Aparecen los primeros anfibios, Lycopsida y Progymnospermophyta
Silúrico 443,7 ±1,5 * Primeras plantas terrestres fósiles
Ordovícico 488,3 ±1,7 * Dominan los invertebrados. Extinciones masivas del Ordovícico-Silúrico
Cámbrico 542,0 ±1,0 * Explosión cámbrica. Primeros peces. Extinciones masivas del Cámbrico-Ordovícico
Proterozoico Neoproterozoicob Ediacárico   630 +5/-30 * Formación de Pannotia. Fósiles de metazoarios
Criogénico 850 Tierra bola de nieve
Tónico 1.000 Fósiles de acritarcos
Mesoproterozoico Esténico 1.200 Formación de Rodinia
Ectásico 1.400 Posibles fósiles de algas rojas
Calímmico 1.600 Expansión de los depósitos continentales
Paleoproterozoico Estatérico 1.800 Posible primer eucariota
Orosírico 2.050 Atmósfera oxigénica
Riásico 2.300 Glaciación Huroniana
Sidérico 2.500 Gran Oxidación
Arcaico Neoarcaico     2.800 Fotosíntesis oxigénica. Cratones más antiguos
Mesoarcaico 3.200 Primera glaciación
Paleoarcaico 3.600 Comienzo de la fotosíntesis anoxigénica y primeros posibles fósiles y estromatolitos
Eoarcaico 3.800 ** Primeras células. Primer supercontinente, Vaalbará.
Hadeico Ímbricoc ∼3.850 ** Fin del bombardeo de meteoritos
Nectáricoc ∼3.920 ** Grandes impactos en la Luna
Grupos Basinc ∼4.150 ** Primeras moléculas auto-replicantes
Crípticoc ∼4.570 ** Formación de la Tierra

a) Los eones Hadeico, Arcaico y Proterozoico se agrupan en el Tiempo Precámbrico, también denominado Criptozoico.

b) Descubrimientos hechos durante el pasado cuarto de siglo han cambiado substancialmente la forma de ver los eventos geológicos y paleontológicos inmediatamente anterior al Cámbrico. La nomenclatura no se ha estabilizado. El término Neoproterozoico es utilizado aquí, pero otros escritores podrían igualmente usar otros términos como 'Ediacariano', 'Vendiano', 'Varangiano', 'Precámbrico', 'Protocambriano', 'Eocambriano', o podrían haber extendido el período de duración del Cámbrico. Todos estos términos son considerados como un subconjunto del Proterozoico más que como un período entre Paleozoico y el Proterozoico.

c) Estas eras no son reconocidas formalmente por la Comisión Internacional de Estratigrafía (ICS),[9] [10] sino que representan una propuesta que se inspira en la escala de tiempo geológico lunar.[11]

d) Los paleontólogos generalmente hacen referencia a la etapa faunal en lugar de los períodos geológicos. La nomenclatura de etapas es bastante compleja. Véase "The Paleobiology Database" para obtener una lista ordenada por Etapas faunales.

e) Una reciente propuesta de la ICS pretendía eliminar el Cuaternario de la nomenclatura y extender el Neógeno hasta el presente.

f) En América del Norte, el Carbonífero se subdivide en los períodos Misisipiense y Pensilvaniense.

g) Todas las fechas se dan en millones de años para el inicio de la época en cuestión. Las fechas son inciertas mostrando una leve diferencia con las fuentes en común. Esto se debe a la incerteza del fechado radiométrico y el problema que depósitos que son susceptibles de ser fechadas radiométricamente no siempre son examinados en el lugar exacto en la columna geológica que se desea fechar.

(*) Las fechas marcadas con un asterisco se han determinado radiométricamente y están basadas en acuerdos internacionales con GSSP. El resto de las fechas se han fijado cronométricamente.

(**) Las fechas marcadas con dos asteriscos no son reconocidas por la ICS.

El siguiente diagrama muestra a escala la duración de cada período geológico. El segundo y tercer cronograma representan subsecciones de la parte marcada con asteriscos en el anterior cronograma.

Millones de años


[editar] Véase también

[editar] Referencias

  1. ↑ Munim M. Al-Rawi and Salim Al-Hassani (November 2002). The Contribution of Ibn Sina (Avicenna) to the development of Earth sciences. FSTC. Consultado el 2008-07-01.
  2. ↑ Stephen Toulmin and June Goodfield (1965), The Ancestry of Science: The Discovery of Time, p. 64, University of Chicago Press (cf. The Contribution of Ibn Sina to the development of Earth sciences)
  3. ↑ Sivin, Nathan (1995). Science in Ancient China: Researches and Reflections. Brookfield, Vermont: Ashgate Publishing Variorum series, III, 23–24.
  4. ↑ John McPhee, Basin and Range, New York:Farrar, Straus and Giroux, 1981, pp.95-100.
  5. ↑ John McPhee, Basin and Range, pp.113-114.
  6. ↑ (1974) Great Soviet Encyclopedia, 3rd ed. (en Russian), Moscow: Sovetskaya Enciklopediya, vol. 16, p. 50.
  7. ↑ Felix M. Gradstein, James G. Ogg, Alan G. Smith (Editors); A Geologic Time Scale 2004, Cambridge University Press, 2005, (ISBN 0-521-78673-8)
  8. ↑ Cox & Richard, A formal model for the geologic time scale and global stratotype section and point, compatible with geospatial information transfer standards, Geosphere, volume 1, pp 119-137, Geological Society of America, 2005
  9. ↑ a b Overview of Global Boundary Stratotype Sections and Points (GSSP's), Status on 2007.
  10. ↑ International Stratigraphic Chart, 2008
  11. ↑ W. Harland, R. Armstrong, A. Cox, L. Craig, A. Smith, D. Smith (1990). A Geologic time scale 1989. Cambridge University Press.

[editar] Enlaces externos

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