Historia geológica de la Tierra

Para ordenar los eventos del pasado sin conocer su edad numérica exacta, aplicamos los principios de datación relativa:

1. Principio de superposición de estratos (Steno): En una serie sedimentaria no deformada, el estrato más antiguo se encuentra en la base y el más moderno en la parte superior.
2. Horizontalidad original y continuidad lateral: Los sedimentos se depositan originalmente en capas horizontales y se extienden lateralmente hasta que adelgazan o chocan contra el borde de la cuenca.
3. Relaciones de corte y de inclusión: Una falla o una intrusión magmática es más joven que las rocas a las que corta. Asimismo, cualquier fragmento de roca (inclusión) contenido dentro de otro es más antiguo que la roca que lo alberga.

El registro geológico no siempre es continuo. A veces faltan "páginas" en la historia de la Tierra debido a la erosión o a la falta de sedimentación. Estas interrupciones se llaman discontinuidades:

• Discordancia angular: Los estratos inferiores están plegados o inclinados, mientras que los superiores son horizontales. Indica un evento de deformación tectónica seguido de erosión.
• Disconformidad: Existe una superficie de erosión irregular entre estratos paralelos.
• Paraconformidad: No hay una superficie de erosión evidente, pero falta un intervalo de tiempo geológico.
• Laguna estratigráfica: Es el vacío temporal que representa la ausencia de sedimentos. Si se debe a que nunca se depositó, se llama hiato; si se debe a la erosión, se llama vacío erosivo.

La fosilización es el conjunto de procesos físicos y químicos que transforman un organismo en parte del registro rocoso. Es un evento excepcional, ya que requiere un enterramiento rápido en condiciones anaeróbicas.

El Principio de sucesión faunística establece que los organismos fósiles se suceden unos a otros en un orden definido y determinable. Para datar rocas con precisión, usamos los fósiles guía, que deben cumplir tres requisitos: haber vivido durante un corto periodo de tiempo, tener una amplia distribución geográfica y ser abundantes y fáciles de identificar.

El concepto de tiempo profundo es fundamental en geología; la Tierra tiene aproximadamente 4.560 millones de años. La escala se divide en unidades:

• Cronosestratigráficas: Se refieren a las rocas (Eonotema, Eratema, Sistema).
• Geocronométricas: Se refieren al tiempo (Eón, Era, Periodo, Época).

Se basan en la desintegración espontánea de isótopos inestables ("padres") en isótopos estables ("hijos"). La velocidad de desintegración es constante y se mide mediante el periodo de semidesintegración ($T_{1/2}$), que es el tiempo necesario para que la mitad de los núcleos de una muestra se desintegren.

$N = N_0 \cdot e^{-\lambda t}$

• Carbono-14: Útil solo para restos orgánicos recientes (hasta 50.000 años).
• Potasio-Argón ($^{40}K \to ^{40}Ar$): Muy usado en rocas volcánicas antiguas.
• Uranio-Plomo ($^{238}U \to ^{206}Pb$): El método más preciso para datar la formación de la Tierra mediante circones.

• Dendrocronología: Análisis de los anillos de crecimiento de los árboles.
• Varvas glaciares: Sedimentos anuales en lagos periglaciares (una capa clara de verano y una oscura de invierno).
• Magnetoestratigrafía: Utiliza las inversiones del campo magnético terrestre registradas en los minerales de las rocas para correlacionar estratos a nivel global.

Durante el Hádico, la Tierra era una esfera fundida que sufrió una diferenciación por densidades (formación del núcleo, manto y corteza). Se formó la Luna y apareció la primera atmósfera (sin oxígeno). En el Arcaico, la corteza se enfrió y se formaron los océanos por condensación del vapor de agua. Apareció la vida (procariotas). Los estromatolitos (estructuras calcáreas creadas por cianobacterias) comenzaron a liberar oxígeno a través de la fotosíntesis.

Este eón destaca por la Gran Oxidación, donde el oxígeno comenzó a acumularse en la atmósfera, permitiendo la aparición de la capa de ozono y las células eucariotas.

• Rodinia: Se formó este primer gran supercontinente conocido.
• Tierra Blanca (Snowball Earth): Glaciaciones globales que cubrieron casi todo el planeta.
• Fauna de Ediacara: Los primeros organismos pluricelulares de cuerpo blando.

Se produce la Explosión Cámbrica, una aparición súbita de casi todos los filos animales actuales. Aparecen los trilobites y los primeros vertebrados (peces agnatos). Durante el Silúrico, las plantas y los artrópodos comenzaron la colonización del medio terrestre. La orogenia Caledoniana formó montañas en lo que hoy es Escocia y Escandinavia.

El Devónico es la "Edad de los Peces". En el Carbonífero, grandes bosques de helechos y licopodios dieron lugar a los yacimientos de carbón más importantes del mundo. Ocurrió la orogenia Varisca o Hercínica, que afectó profundamente a la Península Ibérica. La era terminó con la extinción masiva del Pérmico-Triásico, la más devastadora de la historia, eliminando el 95% de las especies marinas.

Los continentes que se habían fragmentado tras la ruptura de Rodinia volvieron a unirse gradualmente. Los océanos Japetus y Rheico se cerraron, culminando al final del Pérmico con la formación del supercontinente Pangea.

El evento principal fue la fragmentación de Pangea. Se abrió el Océano Atlántico y el Mar de Tetis. Debido a la intensa actividad volcánica en las dorsales, el nivel del mar subió drásticamente, provocando transgresiones marinas que inundaron gran parte de los continentes.

Los dinosaurios dominaron los ecosistemas terrestres, mientras que los ictiosaurios y plesiosaurios dominaban los mares.

• Ammonites y Belemnites: Cefalópodos que sirven como excelentes fósiles guía del Mesozoico.
• Angiospermas: Aparecen las primeras plantas con flores en el Cretácico.
• Aves y Mamíferos: Ambos grupos evolucionaron durante esta era a partir de linajes de reptiles.

Hace 66 Ma, un evento catastrófico puso fin a la era. La hipótesis más aceptada es el impacto de un asteroide en Chicxulub (México). Las pruebas incluyen una anomalía de iridio a nivel mundial (un metal raro en la corteza pero común en meteoritos). Esto provocó la extinción de los dinosaurios no aviarios y los ammonites.

Se produce la Orogenia Alpina, fruto de la colisión de la placa Africana e India contra la Euroasiática. Esto formó los Alpes, el Himalaya, los Pirineos y las Béticas. El Mar de Tetis se cerró, dejando como resto el Mar Mediterráneo.

Los mamíferos ocuparon los nichos ecológicos dejados por los dinosaurios (radiación evolutiva). El clima se enfrió gradualmente, culminando en las glaciaciones del Cuaternario. En este periodo destaca la evolución de los homínidos hasta llegar al Homo sapiens.

La Península adquirió su configuración actual:

1. Orogenias: Levantamiento de los Pirineos al norte y las Cordilleras Béticas al sur.
2. Cuencas sedimentarias: Los espacios entre montañas se rellenaron con sedimentos, formando las cuencas del Duero, Tajo y Ebro.
3. Vulcanismo: Actividad reciente en zonas como La Garrotxa (Girona), el Campo de Calatrava (Ciudad Real) y, por supuesto, las Islas Canarias.

El estudio de estos eventos nos permite comprender que la Tierra es un sistema dinámico en constante cambio, donde la geología y la vida evolucionan de la mano.