Presentación Tema 1. Historia de la tierra y de la vida

1
1. HISTORIA DE LA
TIERRA Y DE LA VIDA

3
¿Por qué en unas partes hay altas montañas y en otras llanuras?

¿La cordillera de los Andes existe desde siempre?

¿Por qué se puede saber la edad de las rocas?

¿Por qué a Wegener se le pudo ocurrir una idea tan descabellada?

¿Por qué estas rocas están en este curioso equilibrio?

¿A qué se deben los volcanes y los terremotos?

Porque sí.
¿Es esto una respuesta?

• Hace unos 13.000 millones de años (m.a.) se originó el
Universo.
• Hace 4.600 m.a. se originaron el Sistema Solar y la Tierra.
• Hace unos 3.800 m.a. se consolidó la corteza sólida de la
Tierra y se formaron la atmósfera y los océanos y mares.
• Hace 3.600 m.a. se originó la vida sobre la Tierra.
Desde entonces nuestro planeta está sujeto al continuo
cambio de su superficie

12
• Nuestro planeta es muy viejo, tiene unos 4.600 millones
de años. Las grandes cadenas montañosas (Himalaya,
Andes, Alpes, etc.) apenas tienen unos 70 millones de
años.
• Océanos como el Atlántico no existían hace 200 millones
de años.
• Sí, el relieve de nuestro planeta está en continuo cambio.
• Toda una serie de agentes geológicos actúan sobre su
superficie y la transforman continuamente.
• Esta acción es extraordinariamente lenta pero no
olvidemos que la Tierra es muy vieja.

13
En nuestro planeta se dan dos clases de procesos geológicos:
• PROCESOS GEOLÓGICOS EXTERNOS.
• PROCESOS GEOLÓGICOS INTERNOS.
Los primeros modifican el relieve desde el exterior y sacan su
energía del sol y de la fuerza de la gravedad terrestre.
Los segundos actúan desde el interior y su energía proviene
de las altas presiones y temperaturas que se dan en el interior
de la Tierra.

PROCESOS
GEOLÓGICOS
EXTERNOS O
EXÓGENOS
PROCESOS GEOLÓGICOS
INTERNOS O
ENDÓGENOS
UTILIZA ENERGÍA
EXTERNA (SOL)
UTILIZAN LA
ENERGÍA INTERNA DE
LA TIERRA

17
El relieve en una zona concreta de la Tierra es el
resultado de la acción de estos dos tipos de agentes a lo
largo del tiempo.
Así, si ha predominado la acción de los agentes
geológicos externos, la superficie estará nivelada y el
terreno será una llanura o una suave penillanura.
Si han predominado los agentes geológicos internos, en
particular las fuerzas orogénicas, tendremos una zona
elevada.

DINÁMICA DE LA GEOSFERA
PROCESOS GEOLÓGICOS EXTERNOS

14
• Los principales agentes geológicos externos son: la
atmósfera, el viento, las aguas continentales, los glaciares,
el mar y los seres vivos.
• Estos agentes erosionan las rocas y transportan los
materiales arrancados a zonas más bajas donde los
sedimentan o depositan. Como consecuencia se produce
una nivelación de la superficie terrestre y se forman las
rocas sedimentarias.

AGENTES GEOLÓGICOS EXTERNOS
Erosión y sedimentación glaciar

Proceso de formación de terrazas
A
DB

MODELADO KÁRSTICO

A
B
D
C
MODELADO KÁRSTICO

Si la Tierra sufriera un continuo desgaste por los
agentes y procesos geológicos externos en las zonas
altas y un depósito de materiales en las zonas más
bajas… después de tantos años ¿No estaría lisa como
una bola de billar? Monte Everest,
Cordillera del Himalaya

Además del modelado por los procesos externos, nuestro
planeta presenta una importante actividad propia capaz de
elevar cordilleras, fundir rocas, abrir océanos o desplazar
continentes.
Todos estos procesos tienen su origen en el interior del
planeta y se llaman PROCESOS GEOLÓGICOS INTERNOS

Se calcula que cada año la Tierra arroja al exterior unos 15 kilómetros cúbicos
de magma que no proviene de un antiguo “almacén interno”, sino que se está
generando continuamente.

Los terremotos son otra
evidencia de la actividad
interna de la Tierra.

• Fenómenos como el vulcanismo, los terremotos o la
formación de continentes, océanos y cadenas montañosas
son consecuencia de los procesos geológicos internos.
• Estos agentes, al formar la cadenas montañosas,
reconstruyen el relieve y son los responsables, además, de
la formación de las rocas magmáticas y metamórficas.

Erosión
Transporte
Sedimentación
Diagénesis
Metamorfismo
Magmatismo
Orogénesis
Procesos externos
Relieve-Rocas
Procesos internos

PROCESOS INTERNOS
PROCESOS EXTERNOS
PROCESOS EXTERNOS
PROCESOS INTERNOS

¿Qué es una roca?
Las rocas son
materiales naturales
de la corteza terrestre
que se encuentran en
ella en abundancia y
que están constituidas
por mezclas más o
menos complejas de
minerales.

Magmáticas
Sedimentarias
Metamórficas
El ciclo de las rocas

Transformaciones debidas a
procesos externos (erosión,
transporte y sedimentación).
Transformaciones debidas
a procesos externos
(erosión, transporte y
sedimentación).
ROCAS
MAGMÁTICAS
Procesos de fusión
y solidificación de
magmas.
El ciclo de las rocas
ROCAS
SEDIMENTARIAS
Transformaciones de
otras rocas debidas a
la presión y/o
temperatura.
ROCAS
METAMÓRFICAS

B
Mar
C
A
Clases de rocas
A) Sedimentarias; B) Metamórficas; C) Magmáticas.

Clases de rocas
Magmáticas
granito
Metamórficas
mármol
Sedimentarias
carbón

Yacimientos
Las rocas
sedimentarias y
metamórficas las
encontramos
normalmente
estratificadas.
Las rocas magmáticas
suelen formar
yacimientos masivos.
Estratos de rocas sedimentaria. Yacimiento de granitos en
Miranda de Duero.

ROCAS MAGMÁTICAS
En el interior de la Tierra
existen elevadas temperaturas.
Estas elevadas temperaturas
van a fundir los minerales
originando magmas. Al
ascender los magmas se enfrían
y solidifican originándose las
rocas magmáticas.
Si los magmas solidifican
lentamente en el interior de la
tierra se forman las rocas
plutónicas. Si la solidificación se
produce al ascender el magma
por fracturas pero sin llegar a
salir al exterior se forman las
rocas filonianas. Si el magma
solidifica en el exterior de la
Tierra tendremos las rocas
volcánicas.
Debido a su origen no forman
estratos y no contienen fósiles
Magmas como los que dan lugar a estas lavas
volcánicas son el origen de las rocas magmáticas.

ROCAS SEDIMENTARIAS
Los agentes externos realizan
procesos de erosión, transporte y
sedimentación desgastando los
materiales que constituyen la
corteza terrestre y generando
sedimentos que depositan en las
cuencas sedimentarias situadas,
fundamentalmente, en los
márgenes continentales.
Estos sedimentos van a sufrir un
proceso de diagénesis o
litificación. Los sedimentos se
compactan por acción de la
presión, cementan uniéndose las
partículas sueltas y sus minerales
se transforman. De esta manera
se forman las rocas
sedimentarias.
Las rocas sedimentarias se
encuentran dispuestas en capas o
estratos y es fácil que contengan
fósiles.
Materiales como estas arenas, si se consolidan,
darán lugar a la arenisca, una roca sedimentaria.

ROCAS METAMÓRFICAS
Se llama metamorfismo el proceso por el cual las rocas se transforman al encontrarse sometidas a grandes
presiones y/o temperaturas en el interior de la tierra sin llegar a fundir.
Como consecuencia del metamorfismo las rocas van a sufrir las siguientes transformaciones:
a) Esquistosidad. En ciertas rocas sometidas a grandes presiones aparece este fenómeno que
consiste en una característica disposición en capas muy finas de determinados minerales.
b) Transformaciones mineralógicas. Apareciendo, debido a las nuevas condiciones, minerales que
no existían en la roca de origen. Estas rocas también se disponen en estratos y pueden tener fósiles,
aunque el metamorfismo puede haberlos deformado o destruido.
http://iris.cnice.mecd.es/biosfera/alumno/3ESO/materiales_terrestres/contenidos8.htm

Rocas metamórficas: Pizarras en la Comunidad de Madrid.
Fuente: http://www.ucm.es/info/diciex/programas/Madrid/images/fotos/rocas/pizarras.jpg

Laminas delgadas de granito y pórfido vistas a microscopio petrográfico

Laminas delgadas de gabro y basalto vistas a microscopio petrográfico

EL TIEMPO GEOLÓGICO. MÉTODOS DE
DATACIÓN. ESCALA DEL TIEMPO GEOLÓGICO

Los sucesos geológicos se pueden ordenar cronológicamente de dos formas
distintas:
DATACIÓN DE LOS SUCESOS GEOLÓGICOS
METODOS DE DATACIÓN
DATACIÓN RELATIVA:
ESTRATRIGRAFÍA
OTROS MÉTODOS
- Sedimentarios
- Palinología
Se trata de
determinar que
sucedió antes y
que después sin
ofrecer cifras
numéricas de
cada período.
DATACIÓN ABSOLUTA:
Dendrocronología
Varvas glaciares
Isótopos
radiactivos
Otros métodos:
Termoluminiscencia
Paleomagnetismo
Bandas de crecimiento animal
Determinar la edad
de los sucesos
mediante datos
numéricos

DATACIÓN RELATIVA: ESTRATIGRAFÍA
La estratigrafía, parte de la geología que estudia los
estratos, nace con Nicolás Steno en el siglo XVII que
enunció tres principios fundamentales, a los que se han
añadido nuevos principios mas recientemente
Se trata de hechos de muy fácil comprobación,
que se verifican en todos los conjuntos de
estratos y que nos permiten tanto establecer su
antigüedad relativa como comprender algunas
de las condiciones vigentes en el medio en el
momento de la deposición de los sedimentos y
de la consolidación de las rocas.

Las rocas sedimentarias y metamórficas están dispuestas
en la naturaleza en capas o estratos.
Un estrato es una capa más o menos espesa de
sedimentos acumulados durante un espacio de tiempo
continuo. Esta delimitado por una base o muro y un techo
y se identifica por sus diferencias con las capas
colindantes. El espesor también se denomina potencia.
El tipo de roca nos puede informar sobre el agente que lo
ha producido y la potencia nos informa sobre la mayor o
menor persistencia del periodo de depósito o
sedimentación.
Es engañoso mirar los estratos en término de tiempo,
porque un espesor importante puede corresponder a
un acontecimiento sedimentario potente pero muy
corto, y a la inversa, una capa delgada puede indicar
un período muy largo de sedimentación lenta

Las superficies que limitan un estrato reciben el nombre de planos de
estratificación.

Los fósiles son restos mineralizados de seres vivos que han poblado la
Tierra o huellas de su actividad, preservados de modo natural en las rocas.
El proceso de fosilización consiste en el cambio de la materia orgánica por
materia mineral. Los principales minerales que originan la fosilización son la
calcita (carbonato de calcio), la sílice (SiO2) y la pirita (FeS).

La fosilización conforma un acontecimiento excepcional,
pues lo habitual es que los restos desaparezcan sin dejar
rastro. La mayoría de los fósiles corresponden a las partes
más resistentes y duras de los organismos; las partes
blandas raramente fosilizan.
Así ocurre el proceso de FOSILIZACIÓN:
Rocas
sedimentarias
Sedimentos

34
Desde un punto de vista biológico los fósiles son importantes pues
permiten conocer cómo ha sido el proceso de evolución de los seres vivos.
Desde un punto de vista geológico los fósiles son importantes pues
permiten conocer la edad de las rocas en las que se encuentran.

35
Son fósiles característicos de una determinada época y por ello son de gran utilidad pues nos
permiten datar (fechar) las rocas en las que se encuentran.
Las características de un fósil guía son las siguientes:
Haber vivido en un periodo relativamente breve de tiempo.
Tener una amplia distribución geográfica.
Ser abundantes pues han fosilizado fácilmente.
Buscando fósiles

36
De la era PRIMARIA (570 m.a. a 230 m.a.) el TRILOBITES (a).
De la era SECUNDARIA (230 m.a. a 65 m.a.) el AMMONITES (b).
De la era TERCIARIA (65 m.a. a la actualidad) el NUMMULITES (c).
a b c

Fósiles a lo largo del tiempo::
Líneas gruesas = períodos durante los cuales son abundantes los fósiles
Líneas discontinuas = períodos durante los cuales son escasos los fósiles

más antiguas y cuáles más modernas. Como se basa en los estratos únicamente podremos 37
La estratigrafía, el estudio de los estratos, nos va a permitir datar, esto es, saber la edad de
las rocas y de los fósiles que en ellas se encuentran de una manera relativa. Para ello nos
basaremos en los siguientes principios:
•PRINCIPIO DEL UNIFORMISMO: Las leyes que rigen los procesos geológicos han sido
las mismas en toda la historia de la Tierra.
•PRINCIPIO DEL ACTUALISMO: Los procesos geológicos actuales son los mismos que
actuaban en el pasado y producen los mismos efectos que entonces.
• PRINCIPIO DE SUPERPOSICIÓN: Los estratos superiores son, normalmente, más
modernos que los inferiores.
• PRINCIPIO DE SUCESIÓN DE LA FLORA Y LA FAUNA: Los fósiles de seres vivos de los
estratos inferiores son más antiguos que los de los estratos superiores.
• PRINCIPIO DE CONTINUIDAD: Un estrato tiene, aproximadamente, la misma edad en
toda su extensión.
• PRINCIPIO DE LA CORRELACIÓN O DE IDENTIDAD PALEONTOLÓGICA: Dos conjuntos de
estratos que tienen fósiles idénticos son de la misma edad.
•PRINCIPIO DE LA SUCESIÓN DE EVENTOS: Todo acontecimiento geológico es posterior
a las rocas y procesos afectados por él.
La datación basada en estos principios recibe el nombre de DATACIÓN RELATIVA pues no
permite conocer la edad real de las rocas y sus fósiles sino únicamente aventurar cuales son
datar las rocas sedimentarias y metamórficas.
• PRINCIPIO DE HORIZONTALIDAD: Los estratos se han originado de forma horizontal.

PRINCIPIO DE HORIZONTALIDAD DE LOS ESTRATOS:

Los estratos se han originado de
forma horizontal
Fuerzas tectónicas han
provocado la inclinación de los
estratos

Un estrato es más moderno que los que se
encuentran debajo y más antiguo que los que
se encuentran encima.
En 1669, Nicolás Steno enunció el
PRINCIPIO DE SUPERPOSICIÓN DE LOS ESTRATOS:
P r o c e s o d e s e d i m e n t a c i ó n

• En una serie
estratigráfica los estratos
más antiguos se localizan
en la parte inferior de la
serie. Los más modernos
en la parte superior.
• Distintos procesos
geológicos (pliegues,
fallas, mantos de
corrimiento …) pueden
alterar esa disposición
original.
Estratos
más
recientes
Estratos
más
antiguos
PRINCIPIO DE SUPERPOSICIÓN DE LOS ESTRATOS:

Disposición original horizontal de
los estratos

Disposición original horizontal de
los estratos en el Gran Cañon

Alteración de la
disposición original de
los estratos

Estrato más antiguo
Estrato más moderno
Estrato más antiguo
Estrato más moderno
Alteraciones en la disposición vertical de los estratos

PRINCIPIO DE LA DE IDENTIDAD
PALEONTOLÓGICA O CORRELACIÓN
Dos
conjuntos de
estratos que
tienen fósiles
idénticos son
de la misma
edad.

Los estratos que se depositaron en diferentes épocas geológicas contienen distintos
fósiles.
De igual manera los estratos que contienen los mismos fósiles, aunque sean de rocas
diferentes, serán de la misma edad.

PRINCIPIO DE SUCESIÓN DE EVENTOS
Sedimentación de arenas
y conglomerados
Erosión
Falla
Plegamiento
de las calizas
Un
acontecimiento
es más joven
que las rocas
a las que
afecta y más
antiguo que
las rocas
que no han
sido afectadas
por él.

En la imagen resulta
obvio que los pliegues y
fallas de este terreno son
posteriores a la formación
de los estratos de rocas.
Todo proceso o estructura geológica es más
moderno que las rocas o estructuras a las que
afecta y más antiguo que las rocas o
estructuras a las que no afecta.

• El zócalo original “A” se ve afectado por la intrusión “B”
• Depósito de la serie “D, E, F”
• Plegamiento emersíón y falla inversa
• Depósito “J,K”
• Intrusión del dique “L”

38
La datación relativa no permite conocer la edad real de las rocas y sus fósiles, sino
únicamente aventurar cuales son más antiguas y cuáles más modernas. Ésto sólo es
posible mediante la DATACIÓN ABSOLUTA.
Esta técnica se basa en la presencia en todo tipo de rocas de minerales que contienen
isótopos radiactivos.
¿Qué es un isótopo radiactivo?

Átomo de oxígeno
Estructura del átomo.
Los átomos están constituidos por partículas menores llamadas: protones,
neutrones y electrones. Los protones y los neutrones se encuentran en el
interior del átomo, en el núcleo, y los electrones en el exterior, en la corteza.
Los átomos de los diferentes elementos se diferencian por el número de protones,
neutrones y electrones que tienen.
corteza
Electrón
Neutrón
Protón
núcleo

Partícula Masa Carga eléctrica
Electrón Sin masa o despreciable
(1/1840mp)
Negativa (-1)
Protón* 1 Positiva (+1)
Neutrón 1 Sin carga
Estructura del átomo
Los protones, neutrones y electrones se diferencian por su carga eléctrica y su
masa.
* mp= masa del protón. La masa del protón = 1,6725E-24 gramos. (E-24=10-24 o lo que es lo mismo,
una cuatrillonésima de gramo).

Los elementos químicos se diferencian unos de otros por el número de
protones que tienen en el núcleo.
La suma de protones y neutrones constituyen lo que se llama masa atómica.
Átomo de Hidrógeno
1 protón
1 electrón
Ma=1
Átomo de Litio
3 protones
4 neutrones
3 electrones
Ma=4 + 3 =7
Átomo de carbono
6 protones
6 neutrones
6 electrones
Ma= 6 + 6=12

Los isótopos de un elemento químico se diferencian por el número de
neutrones que tienen.
Átomo de carbono 12
6 protones
6 neutrones
6 electrones
6 protones
8 neutrones
6 electrones
ISÓTOPOS DEL CARBONO: 12C (98,89%) y el 13C (1,11%) del 14C hay una parte por billón

El carbono 14 puede emitir radiación trasformándose en nitrógeno 14 cuando
un neutrón se transforma en un protón y un electrón que sale del núcleo.
6 protones
8 neutrones
6 electrones

El carbono 14 (elemento padre) puede emitir radiación trasformándose en
nitrógeno 14 (elemento hijo) cuando un neutrón se transforma en un protón y
un electrón que sale del núcleo.
Átomo de nitrógeno 14
7 protones
7 neutrones
7 electrones

Este proceso se da a un ritmo constante de tal manera que para una cantidad
x de carbono 14 al cabo de 5750 años tendremos x/2 átomos. Este tiempo se
llama periodo de semidesintegración o vida media del carbono 14.
Vm Vm
Carbono14
Nitrógeno14

El isótopo carbono-14 (14C) es producido de forma continua en la atmósfera como
consecuencia del bombardeo de átomos de nitrógeno por neutrones cósmicos.

Los seres vivos absorben este isótopo mientras viven. Al morir dejan de absorberlo y a
partir de aquí la cantidad del isótopo en los huesos, madera y otros restos que puedan
quedar va decayendo por descomposición radiactiva.

Al morir dejan de absorberlo, y a partir de aquí la cantidad del isótopo en los huesos,
madera y otros restos que puedan quedar va decayendo por descomposición radiactiva.

Al morir dejan de absorberlo y a partir de aquí la cantidad del isótopo en los huesos,
madera y otros restos que puedan quedar va decayendo por descomposición radiactiva.

56
La datación relativa no permite conocer la edad real de las rocas y sus fósiles
sino únicamente aventurar cuales son más antiguas y cuáles más modernas. Esto
sólo es posible mediante la datación absoluta.
Esta técnica se basa en la presencia en todo tipo de rocas de minerales que
contienen isótopos radiactivos. Estos se desintegran a un ritmo constante ,
denominado periodo de semidesintegración o vida media transformándose en
otros más estables, por lo que actúan como una especie de relojes geológicos.
La vida media es el tiempo que tarda en desintegrarse la mitad de una
determinada cantidad de un isótopo radiactivo.

Los elementos que tienen isótopos radiactivos se desintegran con un ritmo fijo y
constante.
• Un elemento padre se transforma progresivamente en elemento hijo
• La vida media o período de semidesintegración es el tiempo en que una muestra
radiactiva queda reducida a la mitad
 Tiempo
m = período de
semidesintegración

Conforme pasa el tiempo, la muestra se empobrece
en átomos padre y se enriquece en átomos hijo. Así,
conociendo la cantidad de isótopos de cada tipo, se
puede datar la roca.

Elemento inicial Elemento final Vida Media (años)
238
Uranio
206
Plomo
9
4,5x10
235
Uranio
207
Plomo
9
0,7x10
232
Torio
208
Plomo
9
14x10
87
Rubidio
87
Estroncio
9
51x10
40
Potasio
40 40
Calcio y Argón
9
1,3x10
14
Carbono
14
Nitrógeno
5750
57
Los principales isótopos empleados en la datación absoluta son:
El Carbono14 se emplea para periodos menores de 25 000, pues al irse reduciendo la cantidad
inicial a la mitad cada 5750 años, la cantidad de carbono que queda para periodos más antiguos
es muy pequeña y no es detectable.

58
Supongamos que el isótopo amarillo se desintegra transformándose en el azúl y
que su vida media es de 5750 años. Veamos cómo pasa el tiempo geológico:

59
5750 años

60
11.500 años

61
17.250 años

actualmente Hace 5750 a Hace 11500 a
Átomos de 14C Átomos de 14N
Ejemplo de cálculo de la edad de un material mediante cronología absoluta:
Se ha analizado una muestra de madera de un yacimiento arqueológico y se ha
descubierto que contiene 2µg de 14C y 14 µg 14N. Calcular la edad de la
muestra (vida media del 14C es de 5750 años).
Método gráfico estimativo
Hace 17250 a

Ejemplo de cálculo de la edad de un material mediante cronología absoluta:
Se ha analizado una roca y se ha descubierto que contiene 4pg de 235U y 28
pg 207Pb. Calcular la edad de la muestra (la vida media del 235U es de 0,7x109
años).
Cálculo matemático aproximativo:
235U1) Sumemos la cantidad de ambos isótopos para hallar la cantidad de
inicial:
4 pg + 28 pg = 32 pg.
2) Dividamos 32 entre 2 las veces necesarias hasta obtener 4.
32/2=16; 16/2=8; 8/2=4
Luego hemos tenido que dividir 3 veces por 2.
4) Multipliquemos dicho dato (3) por la vida media del isótopo y hallaremos la
edad de la muestra:
Em= 0,7x109x3=2,1x109 años; esto es 2100 millones de años
63

EL ORIGEN DEL SISTEMA SOLAR Y DE LA TIERRA

En 1650 el obispo James Ussher, mediante estimaciones
basadas en el estudio de la Biblia, dedujo que la Tierra tenía una
edad de 5654 años.
En 1860, Lord Kelvin, basándose en el flujo térmico terrestre,
estimó una edad de la Tierra de unos 100 millones de años.
Darwin (s. XIX) dedujo que la Tierra debía de tener 300 m.a.,
pues esa sería la edad necesaria para que se hubiesen podido
producir los fenómenos geológicos observados.
En la actualidad se piensa que nuestro planeta tiene una edad
de 4600 m.a. para ello nos basamos en la edad de las rocas
estimada por métodos radiométricos.

66
¿Cómo se originó el Sistema
Solar?
Hoy sabemos que, donde
ahora se encuentra el Sistema
Solar, hace 5000 millones de
años había una gran nube de
gases y polvo: una nebulosa.
La fuerza de la gravedad
atrajo las partículas de polvo y
gas, que empezaron a girar y
se concentraron formando un
disco. En el centro de este
disco se formó el Sol.
El polvo y gas restante formó
los diferentes planetas. Se
formaron por un mecanismo
de acreción. Esto es, al
principio, el polvo se concentró
formando pequeños cuerpos
de unos pocos kilómetros de
diámetro: los planetesimales.

¿Cómo se originó la Tierra?
* Los planetesimales de mayor tamaño
ejercieron una mayor fuerza de atracción y
atrajeron a más y más planetesimales,
haciéndose cada vez mayores. Así se
formaron los distintos planetas.
* Hace 4600 m.a. la Tierra ya estaba
formada, pero los impactos de los
meteoritos y el calor producido por la
desintegración de los elementos
radiactivos fundió los materiales,
formándose un gran océano de magma de
1500 km de profundidad.
• Durante esta etapa fluida los materiales
más densos se hundieron hacia el centro,
formando el núcleo y los más ligeros
formaron la corteza. Se formaron así, por
segregación, las capas de la Tierra.
• Por último, hace 3800 m.a. cesó el
bombardeo meteórico y se formó la
corteza sólida. La condensación del vapor
de agua formó los mares y los gases
restantes formaron la atmósfera.

68
La Tierra 4600 m.a. después de su origen. Para llegar aquí se han dado durante
todos estos años toda una serie de procesos geológicos y biológicos.
http://www.xtec.es/~rmolins1/univers/es/origen.htm El universo básico

Nebulosa. En una nebulosa similar a esta se originó el Sistema Solar.
http://www.xtec.es/~rmolins1/solar/es/index.htm : el universo y el sistema solar 69

Planeta Diámetro
ecuatorial
Masa Radio
orbital(UA)
Periodo orbital
(años)
Periodo
derotación
(días)
Satélites naturales
Mercurio 0,382 0,06 0,38 0,241 58,6 0
Venus 0,949 0,82 0,72 0,615 243 0
*
Tierra
1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1
Marte 0,53 0,11 1,52 1,88 1,03 2
Júpiter 11,2 318 5,20 11,86 0,414 63
Saturno 9,41 95 9,54 29,46 0,426 60
Urano 3,98 14,6 19,22 84,01 0,718 27
Neptuno 3,81 17,2 30,06 164,79 0,671 13
Planetas
Características principales de los planetas del Sistema Solar.
Wikipedia

72
Asteroide Ida (58x23 km).
Asteroide Gaspra (17x10 km).
Asteroides. Cuerpos similares a estos formaron el planeta Tierra.
Asteroide Matilda
http://www.solarviews.com/span/asteroid.htm#intro

Impacto simulado de un asteroide.
Enlace: http://www.solarviews.com/eng/tercrate.htm

El Cráter Barringer (Meteor Crater) en Arizona, producido por un impacto de un
meteorito de unas 300 000 TM hace unos 50.000 años, demuestra que aún se
producen este tipo de impactos en épocas relativamente recientes.

ORIGEN Y EVOLUCIÓN
DE
LOS SERES VIVOS: DATOS

Todo pasa y todo queda,
pero lo nuestro es pasar...
A. Machado

76
Fig. 1 Hace 3800 m.a., cuando la
Tierra ya se había enfriado y se
habían formado los mares, se
produjeron reacciones químicas que
originaron, en la primitiva atmósfera
de la Tierra, los principales
componentes químicos de los seres
vivos.
Fig. 2 Con estos componentes se
formaron en los charcos que dejaban
las mareas, hace 3600 m.a., los
primeros seres vivos: las bacterias
primitivas.

77
Fig. 3 Hace 3100 m.a. se
desarrollaron las cianobacterias.
Estas bacterias eran fotosintéticas y
fueron capaces de producir el
suficiente oxígeno como para
cambiar la atmósfera primitiva de la
tierra.
Fotos de cianobacterias:
Fig. 4 Hace 2000 m.a. la atmósfera
ya era oxidante y aerobia.
Enlace: La atmósfera actual

78
Fig. 5. Hace 1500 m.a. se originaron
las primeras células con núcleo: las
células eucariotas.
Fig. 6 Las células eucariotas se
asociaron para dar colonias de
células como los actuales volvox.
1 enlace: Los volvox (Wikipedia).
2 enlace: Los volvox (foto).

Fig.7 Estos primitivos organismos
evolucionaron y entre hace 1000 m.a. y
700m.a. se desarrollaron
Organismos pluricelulares vegetales
(algas) y animales de cuerpo blando
(esponjas, gusanos marinos, medusas,
pólipos,etc.)
Fig.8 Hace más de570 m.a.
Aparecen los organismos con
caparazones y esqueletos:
moluscos, artrópodos y
equinodermos y los fósiles se hacen
Muchísimo más abundantes.
79

80
Los principales grupos de invertebrados
esponjas
pólipos y medusas
gusanos
moluscos artrópodos

82
Fig. 11 Durante la era secundaria
(230 a 65 m.a.) se desarrollan, a
partir de los reptiles, los mamíferos y
las aves.
La era secundaria
Fig. 12 También en la era
secundaria se originan las primeras
plantas con flores muy simples: las
gimnospermas. Se trata de plantas
similares a los pinos y abetos
actuales.

Fig.13.Durante la era terciaria
aparecen las plantas con flores
verdaderas:las angiospermas. Se
diferenciaban de las anteriores en
que las células femeninas, los óvulos,
en lugar de estar desprotegidas,
como sucede en la piña, se
encuentran encerradas en el pistilo
de la flor.
Fig.14 Al final de la era terciaria
hace 3,5 millones de años aparecen
los primeros antecesores de la
Especie humana.
83

HISTORIA GEOLÓGICA DE LA TIERRA:
LAS ERAS GEOLÓGICAS

En los últimos años del siglo XIX, Henri
Becquerel, el matrimonio Curie y E.
Rutherford, descubrieron la radiactividad.
Este proceso echó por tierra los métodos
empleados hasta ese momento para
conocer la edad del planeta:
 Por un lado, se supo que el calor interno de
la Tierra se debía en buena medida a la
desintegración radiactiva de átomos en su
interior.
 Por otro, se supo que los elementos
radiactivos se degradaban durante siglos a un
ritmo que se podía medir. Era una herramienta
perfecta para datar rocas.
DESCUBRIMIENTO DE LA
RADIACTIVIDAD

Ernest Rutherford (1871-1937). Halló
que en todas las muestras de material
radiactivo siempre tardaba la mitad de la
muestra el mismo tiempo en
desintegrarse, y que esa tasa firme y
segura de desintegración se podía utilizar
como una especie de reloj geológico.
 Rutherford presentó un nuevo
concepto como fue las mediciones
basadas en la desintegración, mas tarde
llamada datación radiométrica, la cifra
real aún estaba lejos de ser la
actualmente conocida por la comunidad
científica.
LA RADIACTIVIDAD Y LA EDAD DE LA TIERRA

 Clair Patterson (1922 - 1995),
Partió de la consideración de que
muchos meteoritos se originaron del
mismo punto que el resto del sistema
solar y que, por tanto, tendrían la
misma antigüedad que el resto de
elementos (La Tierra, Marte, la luna…)
que lo componen.
Así que determinando la edad de esas
rocas errantes obtuvo la edad de la
Tierra.
En 1956 Patterson proclamó una
edad definitiva para la Tierra de 4.550
millones de años.
ANTIGÜEDAD DE LA TIERRA: 4550
millones de años

DICIEMBRE
NOVIEMBRE
OCTUBRE
SEPTIEMBRE
AGOSTO
JULIO
JUNIO
MAYO
ABRIL
MARZO
FEBRERO
ENERO
Historia de la Tierra y de la vida
12 El calendario de la vida
1 de enero.
Se forma la
Tierra
26 de febrero.
Comienza la vida
15 de noviembre.
Explosión Cámbrica
28 de noviembre. La vida
invade los continentes
31 de diciembre.
Aparecen los primeros
homínidos
27 de diciembre.
Abundan los mamíferos
18 de diciembre.
Abundan los reptiles
25 de diciembre.
Extinción de los
dinosaurios
15 de diciembre.
Comienza a formarse el
Atlántico

Cada cuadrado representa unos 75
millones de años de evolución.
-Hace aproximadamente 3500 m.a. se origino la
vida procariota, seres unicelulares sin núcleo
(representados por esa bonita Escherichia coli
de peluche), hace 2100 m.a. las celulas con
núcleo o eucariotas (ameba).
-Hace 700 m.a. la vida pluricelular.
-Hace unos 540 m.a. los primeros artrópodos
(trilobites),
-Hace unos 400 millones de años los primeros
Cordados (animales con cuerda dorsal) como
los peces.
-Hace unos 340 m.a. los reptiles.
-Hace unos 230 m.a. los mamíferos.
-Hace unos 190 m.a. las aves.
-Hace 35 m.a. los simios
-El intervalo entre el origen de los primeros homo
hasta la actualidad sería más estrecho que la
línea roja marcada al final.

Las divisiones de la historia de la Tierra
Para estudiar la evolución global de nuestro planeta, lo primero
que debemos hacer es dividir los 4.500 millones de años en
unidades de tiempo que abarquen procesos más o menos globales
y que sean susceptibles de subdividirse más para facilitar la
comprensión y el trabajo de investigación.
Tomando como base cronológica el millón
de años (ma), las DIVISIONES
GEOCRONOLÓGICAS en que se divide la
historia terrestre reciben el nombre de
ERAS
divididas en
PERÍODOS
divididos en
ÉPOCAS

PRECÁMBRICO
Triásico Jurásico CretácicoPérmicoCarboníferoDevónicoSilúricoOrdovícicoCámbrico
PALEOZOICO MESOZOICO
CENOZOICO
Primeras células
eucarióticas
Cianoficeas Fauna de
Ediacara
Precursores de
cianoficeas
EstromatolitosIndicios de
actividad
biológica
CuaternarioTerciario

ERA Comenzó hace… PERIODO
TERCIARIA o
CENOZOICA
0 m.a.
65m.a.
CUATERNARIO (de 2 m.a. a la actualidad)
TERCIARIO (de hace 65 m.a. a hace 2m.a.)
SECUNDARIA o
MESOZOICA
230 m.a.
CRETÁCICO (de hace 140m.a. a hace 65 m.a.)
JURÁSICO (de hace 195 m.a. a hace 140 m.a.)
TRIÁSICO (de hace 230 m.a. a hace 140 m.a.)
PRIMARIA o
PALEOZOICA
570 m.a.
PÉRMICO (de hace 280 m.a. a hace 230 m.a.)
CARBONÍFERO (de hace 345 m.a. a hace 280 m.a.)
DEVÓNICO (de hace 395 m.a. a hace 345 m.a.)
SILÚRICO (de hace 430 m.a. a hace 395 m.a.)
ORDOVÍCICO (de hace 500 m.a. a hace 430 m.a.)
CÁMBRICO (de hace 570 m.a. a hace 500 m.a.)
PRECÁMBRICA 4600 m.a.
PROTEROZOICO (de hace 2600 m.a. a hace 570 m.a.)
ARCAICO (de hace 3800 m.a. a hace 2600 m.a.)
Basándose en los principios estratigráficos, en los fósiles guía y en ciertos
acontecimientos geológicos de importancia, los científicos han dividido el tiempo
geológico en las siguientes eras y periodos.

EL PRECÁMBRICO
PRECÁMBRICO
PROTEROZOICOARCAICO
Primeros
estromatolitos
Primeros
protoctistas
Primera fauna
conocida
4.500 M.a. 570 M.a.2.500 M.a.
FORMACIÓN DE LAATMÓSFERA
Y LA HIDROSFERA
CREACIÓN DE LA CORTEZA
TERRESTRE
SE FORMA UNA ÚNICA MASA
CONTINENTAL, PANGEA I

Hace 4 500 - 3 800 millones de años
Desde la formación del planeta ( hace 4500 ma)
A la aparición de las primeras células (3800 ma)

Se diferenció el núcleo metálico de la Tierra y el manto rocoso.
Se forma el campo magnético terrestre que nos protegió del viento solar.

•Desgasificación del manto, que dio origen a una atmófera densa rica en CO2 y vapor de agua.
• Formación de la hidrosfera.
•Formación de la primera corteza.
•La corteza se hace sólida. Comienza la tectónica de placas y los choques entre ellas.

La vida en el Precámbrico
Estromatolitos (3.800 M.a.)
Fauna Ediacara
ORIGEN DE LA VIDA
PRIMEROS PROTOCTISTAS
PRIMERAS CÉLULAS
EUCARIOTAS (1.800 M.a.)
PRIMEROS ORGANISMOS
PLURICELULARES (700 M.a.)

Cianobacterias: Primeras productoras de oxigeno
Las bacterias colonizaron los oceános.
Aparecen las primeras bacterias fotosintéticas.
Aumenta el oxígeno en la atmósfera.
Disminuye el CO2 en océanos (al utilizarse para la fotosíntesis)
La atmósfera se hace oxidante.

Estromatolitos. Primeras evidencias de vida bacteriana en la Tierra
Disminuye el CO2 en los oceános. Este gas favorece la sedimentación de carbonato
cálcico y la formación de rocas calizas.
Al disminuir el CO2 atmosférico, disminuye el efecto invernadero, la tierra comienza
a enfriarse.

ERA PRIMARIA O PALEOZOICA
ERA PRIMARIA O PALEOZOICA
CÁMBRICO ORDOVÍCICO SILÚRICO DEVÓNICO CARBONÍFERO PÉRMICO
Invertebrados
diversificados
Primeros
vertebrados
Vegetales
terrestres
Primeros
anfibios
Grandes
bosques
Primera gran
extinción
570 M.a. 500 M.a. 440 M.a. 395 M.a. 345 M.a. 280 M.a. 230 M.a.
COMIENZA LA DIVISIÓN DE
PANGEA I. SE FORMA PANGEA II
ENFRIAMIENTO PROGRESIVO DEL CLIMA.
GLACIACIÓN PERMO-CARBONÍFERA

La vida en el Paleozoico
APARECEN LOS ANIMALES
PROVISTOS DE CAPARAZÓN
LOS VEGETALES INVADEN LOS
CONTINENTES
SE ORIGINAN LOS PRIMEROS
VERTEBRADOS EN EL MAR
(PECES) Y DESPUÉS SALEN A
TIERRA (ANFIBIOS)
Fósil de Trilobites Neuropteris gigantea.
Vegetal del
carbonífero.
Seymouria bailorensis.
Anfibio del Pérmico

LA ERA SECUNDARIA O MESOZOICA
ERA SECUNDARIA O MESOZOICA
TRIÁSICO JURÁSICO CRETÁCICO
IMPORTANTES CAMBIOS EN LA
DISTRIBUCIÓN DE TIERRAS Y MARES.
FORMACIÓN DE LOS ACTUALES
CONTINENTES
Mamíferos no placentados Grandes reptiles Primeras
angiospermas
65 M.a.140 M.a.195 M.a.230 M.a.

Durante el Triásico, aparecieron los
primeros dinosaurios y grandes
reptiles, los cuales dominaban la
superficie terrestre.
Flora y fauna del Triásico
Aparecieron también, los
primeros mamíferos y reptiles
voladores

BIOSFERA EN EL MESOZOICOEn el jurásico aparecen las
primeras aves a partir de los
dinosaurios.

Biosfera en el mesozoico
• Surgieron los primeros reptiles voladores y los
primeros marinos.

La vida en el Mesozoico
GRAN DIVERSIFICACIÓN DE LA FAUNA
MARINA: MOLUSCOS, EQUINOIDEOS,
CRUSTÁCEOS Y CORALES
LOS DINOSAURIOS ADQUIEREN SU
MÁXIMO DESARROLLO Y
DIVERSIFICACIÓN
SE ORIGINAN LOS PRIMEROS
MAMÍFEROS
APARICIÓN DE LAS
PLANTAS CON FLORES
(GIMNOSPERMAS)
Fósil de una
colonia de bivalvos
Fósil de un erizo
Hypsilophodon.
Dinosaurio

Acontecimientos geológicos en el Mesozoico
•Se rompe la Pangea
•Se abre el atlántico.
•Se produce la orgenia Alpina
•Finaliza con el impacto de un
asteroide..

El Mesozoico terminó con una gran extinción, provocada pro:
• El intenso vulcanismo.
• Impacto de un meteorito gigante que provocó una catástrofe mundial

ERA TERCIARIA O CENOZOICA
CONTINÚA LA SEPARACIÓN DE LOS CONTINENTES
ERA TERCIARIA O CENOZOICA
CUATERNARIOTERCIARIO
Aparición del
Homo Sapiens
Gran diversificación
de la flora y la fauna
1,8 M.a.65 M.a.
ELEVACIÓN DE LAS GRANDES
CORDILLERAS ACTUALES
GRANDES GLACIACIONES
El Himalaya

LA DISTRIBUCIÓN DE LOS CONTINENTES EN LA ERA
TERCIARIA (CENOZOICA)
• Los cambios más importantes fueron los movimientos de la India y
Australia hacía el norte.
• Australia se aproximó al sudeste asiático y la India chocó con Asia. A
consecuencia de ello se formo la cordillera del Himalaya.
Aproximación entre los continentes en el cenozoico.

Biosfera en el Cenozoico
• Los mamíferos dominan la
Tierra y ocupan el nicho
ecológico que han dejado los
reptiles.
• Se diversifican las aves.

Biosfera en el Cenozoico
• El enfriamiento del
clima hace retroceder
los bosques en África y
se forman sabanas.
• Se desarrollan las
plantas herbáceas.

La vida en el Cenozoico
APARICIÓN DE LOS PRIMEROS
HOMÍNIDOS
DIVERSIFICACIÓN DE LOS
MAMÍFEROS Y LAS AVES
GRAN DESARROLLO DE LOS
INSECTOS
Cráneo de Homo habilis
Fósil de
insecto díptero
DIVERSIFICACIÓN DE LAS
ANGIOSPERMAS
Lemures

Árbol filogenético humano
Australopithecus
anamensis
Australopithecus
africanus
Homo habilis
Homo ergaster
Homo erectus
Homo antecessor
Homo neanderthalensis
Homo sapiens
4
5
3
2
1
0 M.a.

Hominización
Adquisición de la postura erguida (bipedismo).
Reducción de la cola.
Cambio de función de las extremidades anteriores.
Desarrollo progresivo del encéfalo.
Aparición del lenguaje hablado.
Cambios en la dentición.
Reducción de la cantidad de pelo.
El proceso de hominización se caracteriza por:

86
PRECÁMBRICO
(-4600 a -570 m. a.)
GEOLOGÍA DEL PRECÁMBRICO
- 4600 a 3800 m.a. Constitución del planeta.
- 2500 a 570 m.a. Formación de los núcleos de los continentes actuales.
-600 m.a. Formación de la Pangea I, el primer gran supercontinente.
BIOLOGÍA DEL PRECÁMBRICO
-Hace 3500 m. a. Primeros fósiles conocidos: bacterias.
- Hace 3100 m. a. Primeros organismos fotosintéticos: cianobacterias.
- Hace 2500 m. a. Predominio de las cianobacterias.
- Hace 2000 m. a. Las bacterias producen el suficiente oxígeno para que
la atmósfera se transforme en oxidante.
- Hace 1500 m. a. Aparecen las células con núcleo verdadero:
eucariotas. Primeros organismos unicelulares.
- Hace 700 m. a.Aparecen los primeros organismos pluricelulares:
esponjas.

87
Primaria o paleozoica
(-570 a -230 m. a.)
GEOLOGÍA DE LA ERA PRIMARIA
- Fragmentación del Pangea I y reunificación en el Pangea II.
- Fragmentación del Pangea II formándose Laurasia y Gondwana.
- Orogenias Caledoniana y Hercínica.
BIOLOGÍA DE LA ERA PRIMARIA
- Los fósiles se hacen mucho más abundantes pues al principio de esta
era aparecen los primeros organismos con conchas o caparazones.
- Primeros vegetales terrestres: helechos. Durante esta era los vegetales,
que hasta ahora habían sido exclusivamente acuáticos, comienzan a
colonizar los continentes.
- Primeros vertebrados: aparecen los primeros peces.
- Fósil guía de esta era el trilobites.
http://www.dreamworlds.org/trilobit.htm

88
Secundaria o mesozoica
(-230 a -65 m. a.)
GEOLOGÍA DE LA ERA SECUNDARIA
. Ruptura de la Pangea II y formación de los actuales continentes.
- Formación del océano Atlántico.
- Intensas erupciones de basalto provocan la subida en 300 metros del
nivel de los océanos inundando los continentes.
BIOLOGÍA DE LA ERA SECUNDARIA
- Es la era de los grandes reptiles: los dinosaurios.
- Durante esta era se originan los mamíferos y las aves. Ambos
evolucionan a partir de los reptiles.
- Primeras plantas con flores: gimnospermas. Se trata de plantas, como
las coníferas: pino, ciprés, abeto, con flores muy simples.
-Fósiles guía de esta era el ammonites y el belemnites.
http://www.terra.es/personal5/museumfossi/pagina7.htm
http://www.ammonite.free-online.co.uk/naut.htm

89
Terciaria o cenozoica
(-65 a 0 m. a.)
GEOLOGÍA DE LA ERA TERCIARIA
- Orogenia Alpina (Himalaya, Alpes,Andes, Pirineos, Béticas, etc.).
- Descenso del nivel de los mares.
- Glaciaciones
BIOLOGÍA DE LA ERA TERCIARIA
-Al principio de esta era desaparecen los dinosaurios.
- Radiación de los mamíferos y de las aves que se extienden por toda la
Tierra.
-Aparecen las plantas con flores verdaderas: las angiospermas.
-Al final de esta era, hace 2 ó 3 millones de años, aparecen los
primeros homínidos.
- Fósil guía el nummulites.
Nummulites en google

LOS FÓSILES COMO INDICADORES DE LA
VIDA EN EL PASADO

Numera los estratos por orden de mayor a menor antigüedad, indica
los acontecimientos geológicos que se han sucedido y el orden en el
que ocurrieron.

Numera los estratos por orden de mayor a menor antigüedad, indica
los acontecimientos geológicos que se han sucedido y el orden en el
que ocurrieron.
Chimenea volcánica

Identifica el orden de los eventos de más antiguo a más moderno en
el siguiente corte geológico. Los eventos que se hn sucedido son: a)
falla, b) plegamiento, c) dique magmático.
C
a

Identifica el orden de los eventos de más antiguo a más moderno en
el siguiente corte geológico.

Se ha recogido una muestra de tela de un yacimiento arqueológico que
contenía 12 átomos de 14N por cada 4 átomos de 14C. Sabiendo que la
vida media del 14C es de 5750 años, calcular la edad del tejido.
años 11. 500

Una muestra de madera de un yacimiento arqueológico se ha analizado y se
ha descubierto que tenía 17250 años. Sabiendo que contiene 2µg de 14C y 14
µg 14N, calcular la cantidad de 14C que tendría hace 11500.
Dibuja los átomos de 14C de color oscuro (la vida media del 14C es de 5750
años).
0 a Hace 5750 a Hace 11500 a

Calcular la edad de una roca magmática sabiendo que una muestra de
dicha roca contenía 1µg de uranio 235 y 31 µg de plomo 207 (vida
media del uranio 235: 0,7x109 años).
235
207
U: 1µg
Pb: 31µg
235
207
U:2µg
Pb:30µg1Vida
media
235
207
U:4µg
Pb:28µg
2Vidas
medias
235 U:8µg
207 Pb:24µg
3Vidas
medias235 U:16µg
207 Pb:16µg
4Vidas
medias
235 U:32µg
207 Pb:0µg 5Vidas
medias
Solución: 5 x 0,7x109 = 3,5 x 109 = 3 500 millones de años

Calcular la edad de una roca magmática sabiendo que una muestra de
dicha roca contenía 8µg de potasio 40 y 24 µg de calcio 40 (vida media
del potasio 40: 1,3x109 años).
40
40
K: 8µg
Ca: 24µg
40
40
K: 16µg
Ca: 16µg1 Vida media
40
40
K: 32µg
Ca: 0µg2 Vidas medias
Solución: 2 x 1,3x109 = 2,6 x 109 = 2 600 millones de años

Una muestra de madera de un yacimiento arqueológico se ha analizado
y se ha descubierto que tenía 17250 años. Sabiendo que contiene 2µg
de 14C y 14 µg 14N, calcular la cantidad de 14C que tendría hace 11500.
Vida media del 14C es de 5750 años.
0 a Hace 5750 a Hace 11500 a

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