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Universidad Nacional Mayor de San Marcos

Facultad de Ingeniera y Geogrfica Geolgica, Minera, Metalrgica

E.A.P. Ingeniera Geolgica

Evolucin del Tiempo Geolgico

Por

Bertha Araceli Rojas Bravo

Lima, 2015

Manuel Elescano Yupanqui

INTRODUCCIN

La escala de tiempo geolgico subdivide los 4.500 millones de aos de la historia de la Tierra en muchas unidades diferentes y proporciona una estructura temporal significativa dentro de la cual se disponen los acontecimientos del pasado geolgico. Como se muestra en la figura, los eones representan las mayores extensiones de tiempo.

El en que empez hace unos 540 millones de aos es el Fanerozoico, trmino derivado de las palabras griegas que significan vida visible. Se trata de una descripcin apropiada porque las rocas y los depsitos del en Fanerozoico contienen abundantes fsiles que documentan importantes tendencias evolutivas.

Otra ojeada a la escala temporal revela que el en Fanerozoico se divide en eras. Las tres eras que comprenden el en Fanerozoico son la Paleozoica (paleo = antiguo; zoe = vida), la Mesozoica (meso = medio, zoe = vida) y la Cenozoica (ceno = reciente, zoe = vida). Como implican los propios nombres, las eras estn limitadas por profundos cambios de las formas de vida en el mbito global.

Cada era est subdividida en unidades temporales conocidas como perodos. El paleozoico tiene seis, el Mesozoico tiene tres y el Cenozoico dos. Cada uno de esos once perodos se caracteriza por un cambio algo menos profundo de las formas de vida, en comparacin con las eras. Las eras y los perodos del Fanerozoico, con breves explicaciones de cada uno de ellos, se muestran en la tabla.

Finalmente cada uno de los once perodos se divide en unidades an ms pequeas denominadas pocas. Como puede verse para el Cenozoico se han nombrado siete pocas. Las pocas de otros perodos suelen denominarse simplemente como temprana, media y tarda.

El Precmbrico

Obsrvese que el detalle de la escala de tiempo geolgico no empieza hasta hace unos 540 millones de aos, la fecha que determina el comienzo del perodo Cmbrico. Los ms de 4000 millones de aos anteriores al Cmbrico se dividieron en tres eones, el Hdico (Hades = mundo subterrneo mitolgico donde habitan los espritus de los muertos), el Arcaico (archaios = antiguo), y el Proterozoico (proteros = anterior, zoe = vida). Tambin es frecuente que a este amplio perodo de tiempo se denomine Precmbrico. Aunque representa ms del 88% de la historia de la Tierra, el Precmbrico no se divide en tantas unidades de tiempo menores como el Fanerozoico.

Por qu el enorme perodo del tiempo del Precmbrico no se divide en numerosas eras, perodos y pocas?

La razn es que no se conoce con suficiente detalle la historia precmbrica. La cantidad de informacin que los gelogos han descifrado con respecto al pasado de la Tierra es algo anloga al detalle de la historia humana. Cuanto ms retrocedemos en el tiempo, menos sabemos. Por supuesto, existen ms datos e informacin de los ltimos diez aos que del primer decenio del siglo XX; los acontecimientos del siglo XIX han sido documentados mucho mejor que los acontecimientos del primer siglo antes de Cristo; y as sucesivamente. Lo mismo ocurre con la historia de la Tierra. El pasado ms reciente tiene el registro ms fresco, menos alterado y ms visible. Cuanto ms retrocede en el tiempo el tiempo el gelogo, ms fragmentados se vuelven el registro y las pistas. Hay otras razones que explican por qu carecemos de una escala temporal detallada para este enorme segmento de la historia de la Tierra:

a. La primera evidencia fsil abundante no aparece en el registro geolgico hasta comienzos del Cmbrico. Antes del Cmbrico, predominaron las formas de vida como las algas, las bacterias, los hongos y los gusanos. Todos estos organismos carecen de partes duras, una condicin importante que favorece la conservacin. Por esta razn, solo hay un registro fsil Precmbrico escaso. Se han estudiado con cierto detalle muchos afloramientos de las rocas del Precmbrico, pero a menudo es difcil establecer correlaciones cuando faltan fsiles.

b. Dado que las rocas precmbricas son muy antiguas, la mayora ha estado sujeta a muchos cambios. Gran parte del registro litolgico del Precmbrico se compone de rocas metamrficas muy deformadas. Esto dificulta la interpretacin de los ambientes del pasado, porque se han destruido muchas de las pistas presentes en las rocas sedimentarias originales.

La datacin radiomtrica ha proporcionado una solucin parcial a la problemtica tarea de datar y correlacionar las rocas del Precmbrico. Pero el desenredar el complejo registro precmbrico sigue siendo una tarea desalentadora.

HISTORIA DEL TIEMPO GEOLGICO

John Wesley Powell junto a una expedicin, descendi al Ro Colorado a travs del Gran Can. Al observar los estratos, se dio con la sorpresa que haba millones de aos de historia de la tierra en las paredes del can, por lo que se pudo dar cuenta que las pruebas del pasado de la tierra se encuentran ocultas en las rocas, en especial las rocas sedimentarias.

En el siglo XIX se intent determinar la edad de la Tierra, pero como todava no se haba descubierto la datacin radiomtrica, se utiliz la datacin relativa, para lo cual se emplearon diversos principios tales como: la ley de la superposicin, principio de la horizontalidad original, principio de interseccin, inclusiones, discontinuidades estratigrficas, entre otros. Pero este mtodo de datacin relativa no nos permite saber cuntos aos de historia estn representados ni tampoco comparar un rea con otra.

Para poder desarrollar una escala de tiempo geolgico que se pueda aplicar a toda la Tierra, se debe hacer una correlacin de las rocas, de un lugar con las de otro lugar. El mtodo de correlacin es suficiente para seguir una formacin litolgica a lo largo de distancias relativamente corta, pero no es tan adecuado para emparejar rocas separadas por gran distancia, para esos casos es mejor depender de los fsiles.

El gelogo escocs James Hutton (1726-1797) puso las bases para el desarrollo de la escala de tiempo geolgico a finales del siglo XVIII con la publicacin de su Teora de la Tierra (1785). En ella, Hutton apoya el "Uniformismo" una doctrina geolgica que bsicamente asume que los procesos geolgicos actuales, ocurriendo a las mismas tasas observadas hoy, de la misma manera, son responsables de todas las caractersticas geolgicas de la tierra, un principio ms tarde apoyado por el gelogo britnico Sir Charles Lyell (1797-1875). Luego, el ingeniero civil britnico, perito y gelogo amateur, William Smith (1769-1839) descubri que los fsiles se encuentran enterrados en un cierto orden. La escala de tiempo geolgico fue desarrollada poco despus. Fue el primero en reconocer el hecho de que los fsiles podran emplearse como medio para la identificacin de los estratos en los que se presentan.

El importante descubrimiento de Smith condujo al establecimiento de la ley de sucesin de las faunas, concepto que explica los diferentes conjunto faunsticos asociados a cada uno de los estratos sedimentarios como el resultado de la evolucin orgnica.

A.G. Werner (1749-1815), mineralogista alemn vio el desarrollo gradual y la construccin de una columna geolgica tipo de la escala de tiempo, que ahora goza de la aceptacin universal. Una columna geolgica es una representacin formal de las rocas sedimentarias de una comarca en el orden de su formacin, las primeras columnas geolgicas fueron elaboradas en Europa y mediante una sntesis de stas se estableci una columna geolgica generalizada para todo el mundo, destacando las columnas de Inglaterra y Gales; una vez que se estableci la columna patrn, pas a ser la base para la escala de tiempo geolgico.

Bueno, la corteza de la tierra consta de muchas capas de roca sedimentaria (llamadas "estratos"). Los gelogos asumen que cada capa representa un largo perodo de tiempo, tpicamente millones de aos. Esto es realmente una suposicin secundaria basada en la previa suposicin del Uniformitarismo. Estas capas de roca sedimentaria contienen billones de restos de fsiles y algunos de estos fsiles son exclusivos de ciertas capas. Las capas son catalogadas y arbitrariamente arregladas en un orden especfico (no necesariamente el orden en que fueron encontradas). Este orden refleja la suposicin de la macro-evolucin (la idea ampliamente sostenida de que toda la vida est relacionada y ha descendido de un ancestro comn). Las criaturas que se piensa evolucionaron primero son consideradas como las ms antiguas y por esto colocadas en la base de la columna de capas. Las criaturas que se piensa evolucionaron ms tarde son colocadas ms arriba y as en adelante. Esto ha conducido a que muchos competentes cientficos acreditados hayan objetado, ya que esto propone un argumento en crculo: Cmo puede la evolucin ser la base para conclusiones geolgicas al mismo tiempo que la geologa es enseada como la evidencia bsica para la evolucin? "Estn las autoridades afirmando por una parte, que la evolucin est documentada por la geologa y, por otra parte, que la geologa est documentada por la evolucin? No es esto un argumento en crculo? (Larry Azar, "Biologists, Help!" Bioscience, vol. 28, noviembre 1978, p. 714).

Una variedad de fsiles de cada capa de estratos ha sido escogida para ser lo que se ha denominado "ndice fsil". Los ndices fsiles son la manera en que fechamos las capas de rocas sedimentarias. Los paleontlogos suponen la edad de un fsil ndice por la etapa de historia evolucionista en que se supone que el fsil est. Se imaginan cunto le llevara a un tipo de vida evolucionar a otro tipo de vida, y entonces, de acuerdo a esto, fechan los fsiles y las rocas. Una vez ms, este es un argumento en crculo. "Y esto presenta algo de problema: Si fechamos las rocas por los fsiles, cmo podemos entonces darnos la vuelta y hablar acerca de los patrones de cambios evolucionistas a travs del tiempo en el registro fsil?" (Niles Eldridge, Time Frames, 1985, p. 52)

La Escala de Tiempo Geolgico: Razonamiento en Crculo

La escala de tiempo geolgico emplea todava otro argumento en crculo. Determinamos la edad de la roca por la supuesta edad del ndice fsil que contiene, entonces, para determinar la edad de todos los otros fsiles en la misma capa de roca, tomamos la edad de la capa de roca en la que se encontraron. Los gelogos estn argumentando en crculo aqu. La sucesin de organismos ha sido determinada por un estudio de sus restos incrustados en las rocas, y las edades relativas de la rocas son determinadas por los restos de organismos que ellas contienen." (R. H. Rastall, "Geology", Encyclopedia Britannica, vol. 10, 1954, p. 168)

"Cerca de 1830, Charles Lyell, Paul Deshayes, and Heinrich George Bronn independientemente desarrollaron una tcnica bioestratigrfica para fechar depsitos cenozoicos [la escala de tiempo geolgico]. Extraamente, poco esfuerzo se ha hecho para probar esta suposicin. Este fracaso deja al mtodo vulnerable a la circularidad." (Steven A. Stanley, Warron O. Addicott, and Kiyotaka Chizei, "Lyellian Curves in Paleontology: Possibilities and Limitations", Geology vol. 8, septiembre 1980, p. 422)

"El hombre comn inteligente ha sospechado desde hace tiempo el razonamiento en crculo en el uso de rocas para fechar fsiles y fsiles para fechar rocas. Los gelogos nunca se han molestado en pensar en una buena respuesta, creyendo que las explicaciones no valen la pena en tanto que el trabajo tenga resultados. Esto se supone que es pragmatismo de cabeza dura." (J. E. O'Rourke, "Pragmatism Versus Materialism in Stratigraphy", American Journal of Science, vol. 276, enero 1976, p. 47)

BASES DE LA DIVISIN DEL TIEMPO GEOLGICO

Si la sedimentacin cesara en un instante dado, se originara una interrupcin natural en el testimonio estratigrfico de todo el mundo y tambin habra un hiato efectivo en el caso de que una regin de sedimentacin continental quedase cubierta por el mar, lo cual tambin quedara registrado en el testimonio.

A grandes intervalos la corteza tiende a ajustarse a s misma mediante amplios levantamientos de masa continentales o por la profundizacin de las cuencas ocenicas

Las mrgenes continentales descienden abruptamente hacia los abismos ocenicos que alcanzan un promedio de profundidad de 3650m.

Si por causas de una deformacin cortical las cuencas ocenicas se agrandaran y se profundizaran, las aguas marinas se retiraran dejando los continentes expuestos a la erosin.

Si las condiciones citadas se establecieran por algn tiempo, la acumulacin gradual de sedimentos acarreados al mar originara una lenta elevacin del nivel del mismo.

La cada y elevacin del nivel del mar debe ser eusttica, afectando por igual a todos los continentes y ocenos con libre comunicacin lo que originara subdivisiones en el testimonio estratigrfico de carcter natural y universal.

CUADROS DE DIVISIN DEL TIEMPO GEOLGICO

A) Los Invertebrados Fsiles. Horacio H. Camacho 1966

Tabla Estratigrfica Internacional (adaptado de International Stratigraphic Chart, I.U.G.S., 2000)

B) Paleontologa, Estratigrafa. J. Abousin, R. Brouse y J.P. Lehman 1981

En la columna de los sistemas, la columna de la izquierda corresponde a los sistemas propiamente dichos, la de la derecha a los sub-sistemas. La columna de las fases tect6nicas da la lista de Bstas tal como ha sido definida por H. Stille y tal como se utiliza; discutiremos acerca de la validez de esta nocin de fase tectnica en la parte de tectnica de esta obra. La columna de las edades absolutas da la escala adaptada al Simposio de Glasgow (1964). Cercana a la propuesta por Kulp (1961), que a su vez es cercana a la de Holmes (1959); estas escalas recientes se caracterizan por ser ms largas que las escalas admitidas en el transcurso de la dcada precedente; adems, estn en constante evolucin.

En este primer cuadro, los autores definen a los cortes o lapsos de tiempo como necesariamente arbitrarios, pues corresponde a la necesidad de fijar marcas discontinuas en un flujo de tiempo continuo. Los cortes pueden designar: lapsos de tiempo, formaciones geolgicas sedimentadas durante el mismo.

DIVISIONES DEL TIEMPO

DIVISIONES DE LOS TERRENOS

ERA

SERIE

PERODO

SISTEMA

EDAD

PISO

BIOCROMO

BIOZONA

HEMERA

EPBOLE

Definen Biozona como corte elemental donde el conjunto de estratos en los que una especie fsil de valor estratigrfico se ha mantenido sin cambiar los caracteres. Se da a la biozona el nombre de este fsil. Epbole se refiere a la etapa donde el fsil est en su apogeo. En el libro resaltan a los fsiles estratigrficos por excelencia, refirindose:

Trilobites Primario, Ammonites Secundario.

El corte superior es el Piso donde bsicamente se resalta una fauna caracterstica y tambin una localidad especifica. Un piso est constituido por varias biozonas y cuando stas son numerosas se les divide en subpisos.

El siguiente corte superior es el Sistema cuya definicin es algo imprecisa pues los siguientes casos lo demuestran:

Devnico: Condado de Devon, sudoeste de Inglaterra.

Cretcico: Caracterizado por la formacin de la creta.

Nummultico: Refirindose a fsiles particulares.

El corte de orden ms elevado corresponde a Era que indica la posicin cronolgica relativa. El argumento paleontolgico es fundamental en la divisin de eras, pues el Primario o Paleozoico se delimita por la desaparicin de los trilobites; la aparicin de los ammonites anuncia al Secundario o Mesozoico, pero para el inicio del Terciario o Cenozoico est marcado por la desaparicin de los ammonites y los grandes reptiles que la aparicin de los nummulites.

Sin embargo los lmites paleontolgicos no son utilizados en forma tan rgida, pues entre el Silrico y el Devnico la desaparicin de los graptolites permitira dividir a la primera era en dos sucesivas. Por lo tanto esta divisin debe ir unida al argumento estratigrfico.

La presencia del cuaternario se puede justificar por la aparicin de los generos Bos, Equus, Camelus, Elephas; no obstante lo caracterstico es la presencia de las glaciaciones.

C) The Earth Through Time By Harold L. Levin 2010

Se basa en los principios:

Actualismo

Catastrofismo

Principio de superposicin

Inclusiones

Principio de sucesin de fsiles

Estratigrafa

Principio de horizontalidad horizontal

Principios de anatoma comparada

Principio de correlacin

D) GRABAU 1913

Tras un intenso desarrollo de las ciencias geolgicas durante los siglos XVIII y XIX, en 1913 apareci el primer tratado de Estratigrafa de la mano de Grabau, considerndose esta fecha como el momento en que la Estratigrafa se separa (como ciencia con entidad propia) del tronco comn de la Geologa. A partir de esta fecha tuvo lugar un gran desarrollo de la Estratigrafa como consecuencia del (1) el avance de la tecnologa y de (2) la concienciacin social de la importancia del estudio geolgico para la obtencin de materias primas (combustibles fsiles, metales, etc).

Utilizaron el trmino de secuencia, para referir una sucesin de estratos limitados por discordancias subareas.

Una de las primeras definiciones es la que hizo Grabau (1913) en el primer libro de Estratigrafa quien consider a la Estratigrafa como "la parte inorgnica de la Geologa Histrica o el desarrollo a travs de sucesivas edades geolgicas del armazn rocoso de la Tierra o litosfera".

GRABAU 1913

Psicozoico o Cuaternario

Cuaternario

Cenozoico o Terciario

Terciario

Mesozoico o Secunadario

Cretacico Comanchico

Jurasico

Triasico

Paleozoico o Primario Fosilifero o De Transicion

Permico

Carbonico

Missisipico

Devonico

Silurico

Ordovicico

Cambrico

Proterozoico (Eozoico)

Keweenawico Huronico

Azoico (Arqueozoico)

Laurentico Keewatico

E) LYELL 1833

El primero es su carcter histrico ya que pretende conocer los fenmenos acaecidos sobre la superficie de la Tierra en cada momento y lugar a partir de la observacin e interpretacin de las rocas estratificadas. El segundo es su carcter aplicado ya que llega a constituir una de las herramientas principales en la prospeccin de materias primas naturales. El gran desarrollo de la investigacin petrolfera en los aos comprendidos entre las dos guerras mundiales hizo que la Estratigrafa alcanzase un mximo desarrollo, hasta el punto que dentro de ella se empezaron a individualizar ramas con entidad propia.

LYELL 1833

Periodo Reciente

Plioceno Nuevo

Periodo Terciario

Plioceno Antiguo

Mioceno

Eoceno

Periodo Secundario

Cretaceo

Walden

Grupo de caliza oolita o jura

Lias

Grupo de Arenisca roja nueva

Grupo Carbonifero

Carbonifero productivo

Caliza de montaa

Arenisca roja antigua

Grauwaca y caliza de transicion

Periodo primario

F) INTERNATIONAL STRATIGRAPHIC CHART 2008

G) INTERNATIONAL STRATIGRAPHIC CHART 2009

H) INTERNATIONAL STRATIGRAPHIC CHART 2013

I) INTERNATIONAL STRATIGRAPHIC CHART 2015

CONCLUSIONES:

En nuestra vida cotidiana, sabemos cuantos aos vivi tal o cual persona, sabemos que fue en determinado tiempo. Pero al hablar de la Tierra, est pregunta, aunque en principio podra parecer un poco absurda, no lo es tanto, nuestra forma de ver del tiempo supone un obstculo para comprender el tiempo para la tierra, el origen y evolucin de la vida.

Todos conocemos y entendemos lo que dura pero cuando hablamos de miles de aos, millones, y de miles de millones de aos es posible que se nos desborde nuestra capacidad de comprensin.

La ciencia con sus diversos estudios nos ayuda a determinar la antigedad de la tierra es la geologa. El tiempo en geologa, es conocido como tiempo geolgico.

La tierra es nuestro hogar, por tanto es necesario conocer las diferentes etapas en la historia de la tierra y como en cada parte del tiempo transcurrido a afecto la vida de los seres vivos.

Solamente con un conocimiento profundo del globo terrqueo podr el hombre adaptarse al ambiente lo mejor posible, y extraer para su propio provecho las mximas ventajas naturales que el planeta ofrece.

Cada ser viviente ha ido creciendo, desarrollando y extinguindose. Extinguindose ya sea por evolucin o por acontecimientos externos, el hombre debe aprender que el mismo va a ser culpable de su propia desaparicin del planeta.

BIBLIOGRAFA

http://www.stratigraphy.org/index.php/ics-chart-timescale

http://www.stratigraphy.org/ICSchart/Cohen2013_Episodes.pdf

http://www.stratigraphy.org/icschart/chronostratchart2013-01spanish.pdf

http://www.geociencias.unam.mx/

Paleontologa, Estratigrafa. J. Abousin, R. Brouse y J.P. Lehman 1981

Los Invertebrados Fsiles. Horacio H. Camacho 1966

Tabla Estratigrfica Internacional

The Earth Through Time By Harold L. Levin

Estratigrafa Vera

Ciencias de la tierra Tarbuck, Lutgens.