Desde siempre, uno de los grandes sueños del ser humano ha sido construir una máquina que le permitiese viajar en el tiempo, no solo para visualizar el futuro, sino también el pasado. Es una forma de buscar el modo de manipular o simplemente observar los acontecimientos que tuvieron lugar en la historia de la humanidad y de la Tierra. De los modelos experimentados, se revelaron realmente eficaces los métodos utilizados por los geólogos en el estudio de las rocas.

El concepto de tiempo en geología es muy complejo, porque los procesos geológicos, como la formación de cordilleras o la apertura de un océano ocurren de manera muy lenta. Solamente algunos eventos como los terremotos o las erupciones volcánicas son procesos rápidos y fácilmente observables.

Debido a la dilatada edad de la Tierra, la unidad de tiempo que se emplea en geología es el millón de años (Ma), que se denomina cron. Sin embargo, estamos acostumbrados a los relojes que miden los segundos, minutos y horas, y a los calendarios que señalan días, meses y años.

Aunque ya el griego Eratóstenes (272-194 a. C.) afirmó que la deducción de los fenómenos pasados, que no podemos observar directamente, solo es posible a partir de la observación de los fenómenos actuales, es en el siglo xvii cuando el geólogo James Hutton presenta las ideas del actualismo, que Charles Lyell desarrolla en el siglo xix al tiempo que sienta sus bases.

El actualismo se puede resumir en la frase «El presente es la clave del pasado». La idea del actualismo está muy relacionada con el uniformitarismo o uniformismo y ambas son herramientas para la investigación geológica:

• Uniformismo (o uniformitarismo). Las leyes que rigen los procesos naturales han permanecido uniformes a lo largo del tiempo. Es una idea de cambios graduales y lentos.
• Actualismo. Los fenómenos y procesos que están actuando hoy día son los mismos que han actuado durante los tiempos geológicos y producen los mismos efectos. Por ejemplo, el proceso de erosión que desgasta las montañas actuales es el mismo proceso erosivo que actuó sobre las montañas de tiempos muy antiguos. Por tanto, el actualismo es un método de trabajo.

El actualismo se enfrentó a las ideas del catastrofismo, que interpretaba los fenómenos geológicos como consecuencia de diferentes catástrofes que habrían ocurrido en la Tierra, como por ejemplo, el diluvio universal. Durante el siglo xx surge el neocatastrofismo, que teniendo en cuenta el actualismo, defiende el papel de las catástrofes como mecanismo para explicar ciertos acontecimientos geológicos, como por ejemplo, la extinción de los dinosaurios por el impacto de un asteroide sobre la Tierra.

La historia de la Tierra se encuentra escrita, como las páginas de un libro, en las rocas que forman la litosfera terrestre.

Existen dos tipos de métodos o sistemas de datación:
 

• Cronología relativa. Consiste en ordenar las rocas, los fósiles o los acontecimientos geológicos según su antigüedad, sin determinar su edad exacta. Indicamos cuál es más antiguo y cuál es más moderno.
• Cronología absoluta. Permite determinar la edad de una roca, un fósil o un acontecimiento geológico indicando fechas absolutas, generalmente en millones de años.

La ciencia que estudia el orden de formación de los estratos en una cuenca sedimentaria se denomina estratigrafía. La cronoestratigrafía o cronología relativa se basa en una serie de principios o reglas:
 

• Principio de superposición de los estratos. Cuando un conjunto de estratos forman una serie estratigráfica, los más antiguos se localizan en las zonas más profundas, y los más modernos, en las zonas más superficiales.
  
  La parte superior de cada estrato se llama techo, la inferior, muro y la superficie de separación cada dos estratos, plano de estratificación. Se denomina potencia al espesor de un estrato.
• Principio de horizontalidad inicial. Los estratos de rocas sedimentarias se forman en posición horizontal; posteriormente se pueden plegar o deformar.
• Principio de superposición de procesos. 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.
• Principio de continuidad. Cada estrato tiene la misma edad en toda su extensión; por tanto, se ha formado al mismo tiempo en toda la cuenca sedimentaria, como se puede apreciar en el dibujo siguiente, aunque los estratos estén erosionados.

Cuando las fuerzas internas de la Tierra modifican la posición de los estratos, es necesario recurrir a una serie de criterios para deducir la posición original de un estrato o de un conjunto de estratos, y así poder averiguar su edad relativa.

Para ello, debemos observar y analizar una serie de criterios o indicadores de posición, que se localizan en los dos polos de un estrato, en la parte superior, el techo, y en la parte inferior, el muro.

Entre los criterios de polaridad utilizados se encuentran las marcas o huellas en el techo de un estrato y la granoselección.

Las marcas o huellas

Son marcas que han quedado impresas y posteriormente fosilizadas en el techo de un estrato. Las más comunes son las pisadas o huellas de la actividad de los seres vivos (icnitas), las grietas de desecación en el barro, el impacto de las gotas de lluvia y las marcas de corrientes.

Las huellas o marcas dejan un hueco o molde en el techo del estrato sobre el que se produce la marca. Cuando el molde se rellena posteriormente por otros materiales, se forma el contramolde en el muro del estrato superior, que es como un saliente.

• Si al estudiar las huellas de un estrato, el molde aparece en la parte superior, quiere decir que hemos encontrado su techo y por tanto esa sería la parte superior cuando se formó.
• Si al estudiar un estrato encontramos el contramolde de la huella, hemos localizado el muro y por tanto esa sería su parte inferior cuando se formó.

 Huellas de pisadas de seres vivos.

La granoselección

Es un tipo de estructura de ordenamiento de las partículas o granos de los que está compuesto el estrato, que consiste en la disminución progresiva del tamaño del grano de la parte inferior o muro a la parte superior o techo del estrato. A esta disposición de las partículas se le denomina granoselección.

Este tipo de estructura se forma por el depósito de los materiales cuando disminuye la velocidad de una corriente. Al disminuir la capacidad de transporte los granos grandes son los primeros en depositarse, y sucesivamente los de tamaño menor.

Estratos con granoselección. Sirven como guía para conocer la posición inicial de una serie estratigráfica, puesto que los situados por encima del techo serán más modernos y los situados debajo del muro serán más antiguos.

3Discontinuidades estratigráficas: cuando algo falta

Un aspecto importante al estudiar una serie estratigráfica es saber si existe o no continuidad en el tiempo entre todos los estratos que forman la serie.

Si los estratos solamente están separados por los planos de estratificación, se dice que son concordantes. Si existen rupturas o faltan materiales de un tiempo determinado, se dice que en la serie existen discontinuidades. Las más características son la discordancia erosiva o disconformidad y la discordancia angular.
 

La utilización de los métodos de datación basados en el fenómeno de la radiactividad permitió finalmente datar con gran exactitud la edad de las rocas y los eventos geológicos. La técnica o el método para determinar esa edad se basa en la desintegración de los isótopos de elementos radiactivos naturales.

Los elementos radiactivos se incorporan formando parte de algunos minerales cuando se forman las rocas. Desde ese momento se pone en marcha un reloj geológico. El elemento radiactivo inicial, o elemento padre, es inestable y al emitir partículas α o β,o radiación γ, se transforma en el elemento hijo estable. Este proceso de desin-tegración radiactiva es el fenómeno de la radiactividad. El elemento radiactivo padre se desintegra de forma espontánea a un ritmo o una velocidad constante, que es característica de cada tipo de elemento y que no se ve afectada por las condiciones ambientales.
 

Los fósiles suelen encontrarse en las rocas sedimentarias, donde se formaron, y en algunas metamórficas, como las pizarras. Cuando un organismo muere o produce algún tipo de resto por su actividad vital, ocurren una serie de transformaciones, como la destrucción de la materia orgánica, la sustitución de esta por materia mineral y el relleno de cavidades, que pueden tener como resultado la formación de un fósil. Este proceso se denomina fosilización.

1 El testimonio del pasado: los fósiles «hablan»

Los fósiles nos proporcionan mucha información: cómo se originaron algunas rocas, en qué lugares, qué clima había, etc. Existen fósiles de organismos que vivieron durante épocas muy extensas. Algunos incluso han perdurado hasta nuestros días. Es el caso del ginkgo, un árbol de la era Secundaria que hoy podemos encontrar en algunos jardines, y del que se podría decir que es un «fósil viviente».

Este tipo de fósiles no es muy útil para determinar la edad de una roca, pero existen otros que corresponden a organismos que vivieron exclusivamente en determinadas épocas y que sí nos resultan de gran utilidad: son los fósiles guía o fósiles característicos.

Para que un fósil sea considerado como fósil guía tiene que cumplir tres condiciones: ser abundante en los estratos (lo que permitirá localizarlo con cierta facilidad); presentar una amplia dispersión geográfica (es decir, tiene que aparecer en muchos lugares de la Tierra), y corresponder a organismos que vivieron en épocas determinadas y no demasiado extensas.

Los fósiles guía y los otros métodos de datación relativa y absoluta han permitido dividir la historia de la Tierra. Para ello se utilizan unidades que abarcan más tiempo y que a su vez contienen otras que abarcan menos tiempo, como se hace en los calendarios que utilizamos.

Las unidades más grandes son los eones: Hádico, Arcaico, Proterozoico y Fanerozoico. Los tres primeros se suelen agrupar con el nombre de Precámbrico. El Fanerozoico es el que presenta más riqueza y diversidad de fósiles y se divide en tres eras: Paleozoico (vida antigua), Mesozoico (vida media) y Cenozoico (vida reciente). Cada era, a su vez, se divide en varios períodos, y estos se dividen en épocas.

Cuando se quiere reconstruir la historia geológica de un territorio son necesarios datos, que aparecerán reflejados en los perfiles geológicos o en los esquemas que para ello se elaboran. La aplicación de los métodos de datación, la utilización de los fósiles, si los hay, y el empleo de columnas estratigráficas son las herramientas de trabajo para analizar un perfil geológico o un bloque diagrama o esquema de la geología de un territorio.
 

La superficie de la Tierra no es inmutable. El movimiento de las placas origina cambios en la distribución de los continentes y de los océanos a lo largo del tiempo. Las fases orogénicas que dan origen a las cordilleras y los cambios climáticos y ambientales forman parte de la película de la historia geológica de la Tierra.

1El Precámbrico

Esta era, que abarca la mayor parte de la historia del planeta, es la más desconocida, ya que han quedado pocos testimonios de los acontecimientos que tuvieron lugar en ella. Parece que existieron cinco continentes, tres al norte y dos al sur, que llegaron a colisionar y formar el supercontinente más antiguo, conocido con el nombre de Rodinia (del ruso rodinia: «madre patria»).

Las colisiones debieron de producir orogenias y originar cordilleras, que en la actualidad están totalmente erosionadas. Hace unos 750 Ma Rodinia comenzó a fragmentarse y los continentes viajaron errantes en un gran océano al que se ha dado el nombre de Japeto.

Precámbrico.
 

Aunque apenas se sabe nada del clima, parece que durante el Proterozoico las temperaturas de la Tierra aún no eran constantes y se alternaron épocas templadas y frías con momentos de importantes glaciaciones. La superficie afectada por el frío era tan grande que incluso algunos autores denominan a la Tierra en esta época «el planeta-iglú».

La parte del Proterozoico comprendida entre los 1 000 y 544 Ma fue un largo perío­do frío que duró más de 450 Ma. Este período de tiempo estuvo marcado por cuatro glaciaciones importantes, la ultima, particularmente severa, en torno al final del Precámbrico y los inicios del Cámbrico. Los expertos se refieren a ella como un período de «tierra de bola de nieve» y, durante su transcurso, la superficie del mar se heló casi por completo, de manera que las condiciones ambientales del planeta se volvieron hostiles para el desarrollo de la vida.

El Precámbrico termina con un calentamiento global. Rodinia, como hemos visto, se fragmenta y ello es debido a la gran actividad tectónica, que es la causa de la emisión de grandes cantidades de C0₂ a la atmósfera. Los efectos son imparables y, se produce un «recalentamiento» del clima terrestre, que tendrá efecto en todo el comienzo del eón Fanerozoico.
 

La microplaca ibérica en el Mesozoico y el Cenozoico

Durante el Mesozoico o era Secundaria, nuestra microplaca ibérica adquiere cierto protagonismo.

• En el Triásico, con la fragmentación de Pangea, la placa ibérica queda aislada por la dorsal atlántica y el mar de Tethys, que la separa de África.
• En el Jurásico y el Cretácico Inferior (hace 120 Ma), cuando se completa la apertura del Atlántico, el mar invade la parte oriental de la península. A partir del Cretácico Superior la extensión de la dorsal Atlántica origina la apertura del golfo de Vizcaya y la separación de la península ibérica, Norteamérica y Francia, y el consiguiente giro de la península en el sentido contrario a las agujas del reloj. Este giro provoca la colisión y el empuje de la microplaca ibérica con Europa y se desencadenan los esfuerzos compresivos que originaron los Pirineos.

Evolución de la microplaca ibérica. 

• Durante el Terciario, el acercamiento de la placa africana a la euroasiática produce nuevos esfuerzos compresivos alpinos que deforman los materiales del mar de Tethys. El mar se retira en muchas zonas de la placa ibérica donde se producen variados ambientes de sedimentación. Los últimos esfuerzos de la orogenia alpina originan la cordillera Bética, el Sistema Ibérico y el Sistema Central. En el Cuaternario, que es un período erosivo, comienza a constituirse la red hidrográfica actual.

4El futuro de los continentes

En el futuro, dentro de varios millones de años, podemos imaginar que el océano Pacífico se cerrará, por subducción de la placa pacífica, y que el Atlántico se ensanchará más. Puede ser que dentro de 250 Ma se forme otro supercontinente al colisionar los actuales.