Origen de la Tierra

Todo el Sistema Solar se formó a partir de gas y polvo cósmico de una nebulosa situada en uno de los brazos espirales de la Vía Láctea. Hace 4600 millones de años, el gas y el polvo comenzaron a contraerse por una onda expansiva producida por la explosión de una estrella. El material nebular se condensó y comenzó a girar; esta rotación hizo que la nebulosa adaptara la forma de disco.

En el centro se concentró la mayor parte de la masa, que se fue comprimiendo y calentando hasta que en su núcleo se alcanzó una temperatura que permitió la fusión nuclear de los átomos de hidrógeno y empezó a brillar el Sol. La materia que no formó parte de la estrella permanecía girando alrededor de ella atraída por la gravedad. Al descender la temperatura, se formaron fragmentos sólidos pequeños; estos fragmentos colisionaron formando planetesimales, los cuales colisionaron entre sí durante millones de años hasta dar origen a los cuatro planetas interiores.

Evolución del planeta Tierra

La Tierra siguió recibiendo impactos de meteoritos y planetesimales y aumentó su masa. Al crecer, comenzó a calentarse debido a la energía liberada por el impacto de meteoritos, la contracción gravitatoria y la desintegración radiactiva de elementos. La Tierra se fundió y comenzó una diferenciación en capas: los elementos pesados formaron el núcleo fundido, los materiales ligeros la corteza y el manto, y los materiales gaseosos la atmósfera.

Datación y Reconstrucción de la Historia Terrestre

Datación absoluta

Mediante este proceso se puede calcular la edad real de la roca. Un método es la radiometría, que permite datar rocas de miles de millones de años. Los métodos radiométricos se basan en la existencia de elementos radiactivos en los minerales; estos elementos radiactivos se van transformando en elementos estables a una velocidad que se conoce con precisión. Cada isótopo radiactivo tiene una velocidad de sedimentación que se determina por su vida media.

Principios para reconstruir la historia de la Tierra

• Principio de superposición de los estratos: Propuesto por Steno, propone que las rocas sedimentarias se depositan en capas horizontales y los estratos superiores son más recientes que los que se encuentran abajo. Se puede aplicar cuando las series estratigráficas no están deformadas.
• Principio de actualismo: Enunciado por Lyell, establece que los procesos geológicos que suceden en la actualidad son los mismos que en el pasado y producen los mismos efectos.

Los Fósiles

Los fósiles son restos mineralizados de seres vivos, así como las huellas de su actividad vital sobre el sustrato. La fossilización consiste en una serie de transformaciones químicas en las que se va sustituyendo la materia orgánica por materia inorgánica, lo que permite que se conserve exactamente la estructura y forma del organismo original.

Información proporcionada por los fósiles:

• Son indicadores paleogeológicos.
• Sirven de indicadores ambientales y climáticos.
• Sirven de indicadores del proceso evolutivo.

Las Eras Geológicas

Precámbrico

• Hádico: Formación de la Tierra, formación de la primera atmósfera, gran bombardeo meteorítico, formación de la Luna, formación de océanos primitivos, formación de la litosfera y formación de las primeras rocas.
• Arcaico: Aparición de las primeras células anaeróbicas heterótrofas, aparición de células anaerobias fotosintéticas, primeras estructuras de origen biológico, primeros continentes, inicio de la tectónica de placas, comienza a liberarse oxígeno hacia la atmósfera y cesa la lluvia de meteoritos.
• Proterozoico: Los primeros continentes se unen formando Pangea I, aparecen las primeras células aerobias y eucariotas, comienza a formarse la capa de ozono, surgen los primeros seres vivos pluricelulares, primeras glaciaciones, primeros metazoos y primeros hongos.

Fanerozoico

• Paleozoico: Se diversifican los invertebrados, las plantas y los animales salen del agua y colonizan la tierra, la atmósfera alcanza los niveles actuales de oxígeno, aparecen los vertebrados y conquistan la tierra, surgen las espermatofitas y Pangea I se reúne formando Pangea II. Finaliza con la gran extinción pérmica.
• Mesozoico: Aparecen los dinosaurios y grandes reptiles, se fragmenta Pangea II, surgen mamíferos y aves, aparecen las angiospermas y ocurre la gran extinción cretácica por el impacto de un gran meteorito.
• Cenozoico: Los mamíferos se diversifican y se extienden por toda la Tierra, continúa la expansión del Océano Atlántico, se crean las grandes cordilleras actuales, aparecen los homínidos, ocurren grandes glaciaciones con la formación de los casquetes polares y, finalmente, aparece la especie humana.

Teorías de la Dinámica Terrestre

Teoría de la deriva continental

En 1912, Wegener enunció la teoría de la deriva continental, que le permitía explicar la forma y disposición de los continentes y el origen de las montañas. Hace 300 millones de años, todos los continentes estaban unidos formando un único continente llamado Pangea. Esta masa comenzó a romperse hace 200 millones de años y los fragmentos viajaron a la deriva. Los continentes se desplazaban por el fondo oceánico, lo que permitía explicar la formación de las cadenas montañosas.

Teoría de la expansión de los fondos oceánicos

Los guyots son una serie de elevaciones volcánicas submarinas de superficie plana. Se enunció una nueva hipótesis que proponía que en la dorsal se formaba continuamente litosfera oceánica y desde allí se producía la expansión del fondo marino. La prueba decisiva fue el estudio del magnetismo remanente de las rocas de los fondos marinos, donde encontraron bandas magnéticas paralelas y simétricas a ambos lados del eje de la dorsal, mostrando momentos de polaridad normal e invertida del campo magnético terrestre.

Teoría de la Tectónica de Placas

Esta teoría permite explicar muchos procesos geológicos: cómo y dónde se forma la corteza continental y oceánica, la disposición actual de los continentes, su movimiento, la formación de océanos, el relieve terrestre, y la distribución geográfica de volcanes y terremotos.

Causa del movimiento de las placas:

Las células convectivas del manto se crean debido al calor interior terrestre; el material caliente asciende, se desplaza horizontalmente y desciende al enfriarse, produciendo una circulación convectiva. Además, influye la fuerza de gravedad: en las zonas de la dorsal, el ascenso de magma hace que la placa recién formada quede a mayor altura, permitiendo que la placa empuje desde la dorsal hacia la zona de subducción.

Formación de un océano:

Comienza cuando aparece un sistema de fracturas paralelas al romperse un continente. La lava crea nueva litosfera oceánica y empuja lateralmente a la existente. La primera fase es una gran grieta como la del Valle del Rift Africano.

• Dorsales oceánicas: Grandes elevaciones situadas en la zona media de los océanos.
• Zonas de subducción: Áreas donde la superficie de la Tierra se destruye; una placa oceánica más densa se subduce por debajo de otra placa. Se generan muchos terremotos y magmas que forman rocas plutónicas o volcanes.

Fenómenos Geológicos

Terremotos y Volcanes

Los terremotos se producen cuando se libera de forma instantánea la energía acumulada en el interior de la Tierra. El punto del interior donde se origina es el hipocentro, y el punto de la superficie situado encima es el epicentro. Generan ondas sísmicas; si ocurre en el mar, se denomina maremoto y produce un tsunami.

Los volcanes se sitúan en zonas activas como dorsales, fallas de transformación y zonas de subducción. También existen volcanes en el interior de las placas, en los llamados puntos calientes (hotspots).

Cordilleras y Fallas

Las cordilleras son cadenas montañosas continentales formadas por rocas magmáticas, sedimentarias y metamórficas. Se forman mediante la orogénesis en límites destructivos. Pueden ser intercontinentales o pericontinentales.

Las fallas se forman cuando los bloques resultantes de una rotura se desplazan. Sus elementos son:

• Plano de falla: Superficie sobre la que se produce la rotura.
• Labios de falla: Bloques desplazados.
• Salto de falla: El desplazamiento entre dos puntos que estaban unidos antes de la fractura.