Conceptos Fundamentales en Geocronología

Definiciones Clave

Fósil: Restos orgánicos que se acumulan en las cuencas sedimentarias y van siendo cubiertos y enterrados por los sedimentos. La materia orgánica es sustituida por sales minerales, conservando su estructura.

Fósil guía: Es un tipo de planta o animal que tuvo una amplia distribución espacial (gran dispersión geográfica) y una reducida distribución temporal. Por lo tanto, aparecerán en un determinado estrato y caracterizarán un lapso temporal más o menos amplio. Ejemplos:

• Los graptolitos, que caracterizan al Silúrico.
• Los ammonites, que caracterizan al Mesozoico.
• Los trilobites, que caracterizan al Paleozoico.
• Los nummulites, que caracterizan al Terciario.

Cronología Geológica: Datación del Tiempo

Cronología Absoluta

Es un sistema de datación que permite conocer la edad exacta de los fósiles y de los estratos donde se encuentran. Los métodos son los siguientes:

1. Radiométrico: En las rocas existen isótopos radiactivos que se desintegran espontáneamente formando isótopos más estables. Se conoce el tiempo que tardan estos isótopos en semidesintegrarse; por lo tanto, conociendo la proporción de dicho isótopo que existe en una muestra, podemos saber cuál es la edad exacta de ese material.

2. Varvas glaciares en lagos: Son las bandas claras y oscuras que aparecen en los fondos de los lagos glaciares. Las claras corresponden a las primaveras y veranos, y las oscuras al otoño e invierno (por la MOM). Las de invierno son más delgadas que las de primavera. De tal manera que el conjunto claro-oscuro conformaría un año completo.

3. Palinología: Estudio de los granos de polen presentes en los estratos, que caracterizan una época precisa de la vida en la Tierra.

Cronología Relativa

Permite establecer la sucesión de acontecimientos en la Historia de la Tierra. La cronología relativa se basa en:

• La identificación de cada acontecimiento.
• El orden de sucesión faunístico, mediante la identificación de fósiles característicos y únicos de cada intervalo de tiempo de la Historia de la Tierra (Cuvier).
• El principio de superposición de estratos.

• Superposición de fenómenos: Toda estructura geológica que afecta a otra es más joven que la afectada y más antigua que la no afectada. Ejemplo: Una falla siempre va a ser posterior a una estratificación de materiales o a un plegamiento de los mismos.

• Principio de inclusión: Un fragmento de roca incluido en otra es más antiguo que la roca que lo contiene. Ejemplo: Un conglomerado es más joven que los fragmentos de roca de roca de los que está formado.

La Escala del Tiempo Geológico

Eones

El Eón es la unidad geocronológica mayor. Solo existen dos, caracterizados por la presencia o ausencia de vida masiva en la Tierra:

• El eón Precámbrico: Dividido en tres subeones: Hádico, Arcaico y Proterozoico.
• El eón Fanerozoico: Dividido en tres eras: Paleozoico, Mesozoico y Cenozoico.

Eras y Periodos

Era: Espacios de tiempo relativamente largos caracterizados por un tipo de organismos vivos. Esos organismos se denominan fósiles guía.

• Era Primaria o Paleozoico.
• Era Secundaria o Mesozoico.
• Era Terciaria o Cenozoico.

Periodos: Lapsos de tiempo de diferente duración e incluidos en cada una de las eras en los que se produjeron acontecimientos geológicos importantes, unidos o no a la aparición o desaparición de especies.

El Eón Precámbrico (4500 ma – 570 ma)

Este eón es muy largo, se extiende desde la creación de la Tierra (4500 ma) hasta hace 570 ma. Se divide en tres subeones:

SubEón Hádico (4500 ma – 3800 ma)

Durante este subeón se produjo la formación de la Tierra y de los planetas del Sistema Solar, así como de la Luna. Se fue produciendo el enfriamiento lento de la Tierra. La atmósfera era reductora, sin oxígeno. Los gases más abundantes eran: hidrógeno, metano, amoniaco y dióxido de carbono, además de vapor de agua. Se produce lluvia de meteoritos y comienzan grandes lluvias, consecuencia del enfriamiento progresivo de la Tierra.

SubEón Arcaico (3800 ma – 2500 ma)

Aparecen los **móneras anaerobios**. Se pueden encontrar fósiles de **estromatolitos** (cianobacterias y bacterias anaerobias) en Australia, que datan de esta época.

Comienza a formarse la litosfera por enfriamiento de las capas superficiales, y comienza la actividad tectónica. Las bacterias fotosintéticas comienzan a producir oxígeno, y los organismos que no son capaces de vivir en presencia de oxígeno reducen sus nichos ecológicos y algunos se extinguen. Aparecen los **icnofósiles** (primeras huellas de actividad biológica).

Las rocas más antiguas de la corteza tienen 3800 ma; en ellas es bastante difícil encontrar fósiles puesto que están muy deformadas y han sufrido metamorfismo. En esta era, los únicos organismos vivos que existieron (se encontraron fósiles de ellos en rocas de alrededor de 3800 ma) fueron móneras, dentro de los cuales destacan las cianofíceas que formaron los **ESTROMATOLITOS**. Estas cianobacterias eran capaces de utilizar los compuestos presentes en la atmósfera y con la radiación de la atmósfera primigenia fueron capaces de fotosintetizar, fabricando su materia orgánica y desprendiendo oxígeno. Este hecho dio origen a:

1. El oxígeno fue aumentando en concentración en la atmósfera, haciéndola tóxica para las bacterias anaerobias, desterrándolas a lugares muy extremos donde hoy habitan.
2. El oxígeno se transformó en **ozono**, que impidió la entrada de la radiación ultravioleta y provocó un enfriamiento de la Tierra.
3. El enfriamiento produjo una condensación del vapor de agua en forma de lluvia, originando grandes océanos, que serían el caldo primitivo de los nuevos organismos.

SubEón Proterozoico

Todas las masas continentales estaban unidas formando **PANGEA I** y se produjo la glaciación de Gondwana. Los primeros organismos **aerobios** aparecen hace 2100 ma. Aparecen los primeros **protoctistas** hace 1400 ma, parecidos a las algas rojas y verdes. Aumenta la concentración de oxígeno y también la de ozono, disminuyendo la temperatura terrestre. Hace 1400 ma aparece la reproducción sexual. A finales de esta era se encuentra el primer fósil de un metazoo similar a un gusano (Ediacara, Australia) de 650 ma.

El Eón Fanerozoico

La vida comienza a sentirse de forma masiva en la Tierra, conocida como la **explosión cámbrica**. Su nombre proviene de las plantas fanerógamas, como símbolo de vida.

Geología y Tectónica de Placas

**PANGEA II** se constituye entre el Pérmico y el Triásico. Hace 200 ma los continentes estaban agrupados en Pangea II, rodeados de un océano universal. El **Mar de Tethys**, que con el correr del tiempo formaría el Mediterráneo, era entonces una gran bahía que separaba África de Eurasia.

Hace 180 ma, a finales del Triásico, comienza la división de Pangea en dos supercontinentes: **Laurasia** al norte y **Gondwana** al sur. La India comienza a separarse tempranamente de Gondwana. Sobre la Región de Tethys se forma una fosa que va desde Gibraltar hasta Borneo y allí se acumulan gran cantidad de sedimentos. A finales del Jurásico, los océanos Atlántico e Índico se han desarrollado notablemente. La India se acerca a Eurasia a finales del Cretácico, produciendo grandes emisiones volcánicas en el Dekán.

Hace 65 ma (límite K-T), el Atlántico Sur se separa y el Norte amplía su separación. Madagascar se separa de África. Australia se separa de la Antártida poco a poco y Laurasia se separa completamente, formando Groenlandia, Norteamérica y Eurasia.

Eras del Fanerozoico

Era Paleozoica (570 ma – 230 ma)

Partimos de Pangea I que se va a fragmentar originando tres núcleos continentales en el hemisferio norte y un único bloque continental en el hemisferio sur (Gondwana), para a finales de la era formar Pangea II. Durante esta era tuvieron lugar dos orogenias importantes:

• La **Caledoniana** (hace entre 480 y 400 ma).
• La **Hercínica o Varisca** (hace entre 370-230 ma).

Era Mesozoica (230 ma – 65 ma)

Se divide en tres periodos: Triásico, Jurásico y Cretácico. Se fragmenta Pangea II y se forman los océanos Índico y Atlántico durante el Triásico (hace 180 ma), lo que da lugar a dos supercontinentes: Laurasia (norte) y Gondwana (sur). El mar de Tethys separaba África de Eurasia (futuro Mar Mediterráneo).

Durante el Jurásico, Norteamérica se separa de África, y la India de África y de la Antártida. Durante el Cretácico, Sudamérica se separa de África y Norteamérica de Eurasia y Groenlandia. Es una era en la que comienza a formarse grandes cordilleras como los Alpes, los Andes o el Himalaya, siendo la era de la **Orogenia Alpina** (hace 100 ma).

La Gran Extinción Cretácica (K-T)

Desaparecen el 75% de las especies de la Tierra. Estudios realizados en los estratos pertenecientes al Cretácico y Terciario ponen de manifiesto una banda oscura rica en **iridio** en todo el planeta, un elemento muy abundante en el espacio y en los meteoritos, pero que casi no existe en la Tierra.

Se cree que un gigantesco meteorito chocó contra la Tierra hace 65 ma. Como consecuencia, se lanzaron millones de toneladas de cenizas a la atmósfera. También por aquella época la actividad sísmica era intensa (disminución del oxígeno y aumento del efecto invernadero y consecuente aumento de las temperaturas), lo que provocó una enorme cantidad de gases y cenizas. Estos factores, asociados a la caída del meteorito, tuvieron como consecuencia que la luz del Sol no llegara a la Tierra, lo cual dio lugar a una extinción en cadena:

• Desaparición de la vegetación tropical y subtropical.
• Los dinosaurios herbívoros murieron de inanición al ser especialistas en un solo tipo de vegetación (las gimnospermas).
• Lo mismo ocurrió con los dinosaurios carnívoros que se alimentaban de ellos.

Era Cenozoica (65 ma – Actualidad)

Se divide en dos periodos:

• **Terciario** (65 – 1.8 ma); con dos subperiodos: Paleógeno y Neógeno.
• **Cuaternario** (1.8 ma hasta la actualidad).

Hace 65 ma (K-T), el Atlántico Sur se separa y el Norte amplía su separación. Madagascar se separa de África. Australia se separa de la Antártida poco a poco y Laurasia se separa completamente, formando Groenlandia, Norteamérica y Eurasia. Se completa el **plegamiento alpino**, formando los Alpes en Europa, el Himalaya en Asia, los Andes en Sudamérica y las Rocosas en Norteamérica.

Esas barreras montañosas (además de otros fenómenos a nivel planetario) evitaron que los vientos cálidos del Ecuador llegasen al Norte de Eurasia. Estas regiones se fueron enfriando durante lapsos de tiempo (eras glaciares), originando los casquetes glaciares. En el último millón de años ha habido cuatro glaciaciones.

Evolución de la Vida en el Cenozoico

Plantas: Si a finales del Mesozoico las temperaturas eran suaves, lo que permitía el desarrollo de una vegetación tropical, a finales del Cenozoico el clima se enfría dando lugar a zonas climáticas delimitadas:

• Tropical (de los 0º a los 30º).
• Templada (de los 30º a los 65º).
• Polar (de los 65º a 90º).

Todas las plantas, excepto las tropicales, se extinguieron, emigraron o se adaptaron a los climas o a las variaciones estacionales (caída de la hoja, anillos de crecimiento estacionales). Es la época del aumento de la biodiversidad de las **angiospermas** (plantas con frutos verdaderos).

Animales:

• Abundan las aves que ocupan los nichos ecológicos dejados por los pterosaurios, al igual que los murciélagos.
• Los mamíferos terrestres ocupan los nichos de los dinosaurios.
• Los insectos, los animales más abundantes de la Tierra y grandes polinizadores de las plantas, contribuyeron al desarrollo y evolución de las plantas.
• El primer Homo (Homo habilis) apareció en la Tierra hace 1.8 ma, aunque los homínidos habían aparecido en el Neógeno hace 14 ma.
• El primer fósil completo de un homínido bien conservado fue “Lucy” (Australopithecus afarensis), con una edad comprendida entre los 3.5 y 3 ma. Es la época del género Homo.