Historia geológica de la TIERRA

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MARÍA PILAR GARCÍA MADRUGA 1
Historia geológica de la 
Tierra
Mª PILAR GARCIA MADRUGA
(Huellas de Dinosaurios halladas en México)
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EDAD DE LA TIERRA
Hasta el s. XVIII se suponía que la Tierra 
tenía aproximadamente 6000 años 
(interpretación bíblica literal) 
En 2010 se publicó el último cálculo sobre la 
edad de la tierra: 4550(-83) m.a. 
4.467.000.000 años
¿Cómo se sabe?
La respuesta está en las rocas
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La unidad del tiempo en geología es el m. a. muy
difícil de imaginar para la escala de tiempo
humana
Para saber ¿qué ha ocurrido?
Se estudian los procesos geológicos siguiendo el
principio del Actualismo: analizar los sucesos
que ocurren en la actualidad para interpretar lo
que ha ocurrido en el pasado: un volcán genera
rocas volcánicas, un glaciar morrenas, los valles
fluviales tienen forma de V y los pliegues se
forman por contactos entre placas. Se trata de los
mismos procesos que llevan ocurriendo mucho
tiempo
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UNIFORMISMO O ACTUALISMO
 Ya conocemos el origen de la tierra (hace
unos 13700 m.a. del Big bang, hace unos
4600 m. a. del nacimiento del sol y hace
unos 4550 (-83)m. a. del nacimiento de la
Tierra)
 ¿Cómo ha evolucionado?
 ¿Cuál es su historia?
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 Para responder necesitamos aplicar distintos
métodos de estudio que tengan en cuenta las
dificultades del estudio geológico: la escala
ya que es imposible experimentar con una
cordillera y el tiempo es imposible observar el
pasado, además el tiempo geológico es muy
amplio, m. a.
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 El concepto de tiempo geológico fue introducido por
Hutton en 1770 quien propuso el Principio de
Uniformismo que dice que las leyes de la naturaleza no
cambian con el tiempo
 Él interpretaba que las rocas y estructuras que se
observan en un afloramiento eran el resultado de
distintos procesos geológicos que se habían sucedido a
lo largo de la Historia geológica de la Tierra y no de un
único acontecimiento catastrófico (Uniformismo vs
Catastrofismo)
 Charles Lyell también fue un claro defensor del
uniformismo frente a Cuvier defensor del catastrofismo
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James Hutton Charles Lyell
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 Esto no significa que no ocurran
acontecimientos paroxísmicos (de gran
magnitud y en muy poco tiempo) sino que los
procesos geológicos pasados y presentes se
explican mediante las leyes físicas, químicas
y biológicas que actualmente se aceptan
como válidas
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 Para reconstruir el pasado tendremos en
cuenta las huellas de las rocas y relieves
actuales, a partir de las que deduciremos lo
ocurrido, comparando dichas huellas con
acontecimientos actuales (Uniformismo o
Actualismo): el presente es la clave del
pasado
 Además habrá que tener en cuenta que
estas huellas se pueden encontrar
superpuestas y que pueden estar
incompletas
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DATACIÓN
Para saber ¿cuándo ha ocurrido? Y 
reconstruir la historia de la Tierra 
En geología se usan técnicas de Datación:
proceso que permite la ordenación de los 
acontecimientos geológicos en una escala de 
tiempo o calendario
Hay dos tipos principales de datación
 DATACIÓN ABSOLUTA
 DATACIÓN RELATIVA
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 DATACIÓN ABSOLUTA
Permitió establecer la edad de la Tierra
utilizando el análisis del proceso de
desintegración de elementos radioactivos. Se
lleva a cabo analizando la cantidad de isótopos
radioactivos que quedan en las rocas, o en los
fósiles y comparándola con la cantidad relativa
que sabemos que existe entre los distintos
isótopos
Un isótopo es un átomo de un elemento que
contiene distinto número de neutrones
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Ciclo de producción de 14C radiactivo en la atmósfera y asimilación por los seres 
vivos quienes al morir entierran el 14C que decae a 14N con una vida media de 
5730 años
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El período de desintegración o vida media de un
isótopo es el tiempo que tarda en transformarse la mitad
de dicho isótopo (para el carbono 14 es de más de 5500
años). Así se pueden utilizar distintos isótopos en
función de las edades que se quieren medir
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Sideral: Anillos de los árboles o Decrocronología, Láminas de sedimentos o 
Varvocronología o mediante Capas de hielo
Radiogénicos: Luminiscencia ópticamente estimulada
Químicos y biológicos: Racemización de aa
Por correlación: Paleomagnetismo, Tefrocronología o estudio cenizas 
volcánicas, Paleontología mediante fósiles guía o mediante Isótopos estables
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 DATACIÓN RELATIVA
Establece qué ocurrió antes y qué ocurrió después sin
dar fechas numéricas
Se realiza mediante el estudio de los estratos y de
los fósiles que contienen
La estratigrafía es la parte de la geología que estudia
los estratos, es decir el registro sedimentario. Lo primero
que hay que saber es como se forman los estratos:
originalmente se disponen de forma horizontal y se van
superponiendo unos sobre otros de tal forma que el que
esté debajo será el más antiguo
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Si los estratos se pliegan pueden aparecer inclinados o
incluso verticales
¿Cómo sabemos cuál es más antiguo? Podemos
observar cómo son esos estratos; nos permite saber en
qué ambiente se formó y qué procesos geológicos
ocurrieron antes
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Además de describir las características de los 
estratos hay que establecer si existe 
continuidad temporal, analizando la superficie 
de separación entre ellos
Según esto podemos definir
 SECUENCIA ESTRATIGRÁFICA: Sucesión 
de dos o más estratos separados sólo por 
planos de estratificación 
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 SERIE ESTRATIGRÁFICA: Sucesión de dos 
o más secuencias separadas por una 
discontinuidad
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 DISCONTINUIDAD ESTRATIGRÁFICA: 
Ausencia de registro en la zona de contacto 
de dos secuencias de una serie o bien por 
falta de sedimentación o por erosión
TIPOS:
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 Para establecer la datación relativa y la historia geológica de una
zona hay que aplicar una serie de principios (no son leyes de
aplicación general pero son muy útiles en la mayor parte de los
casos)
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Otros
 Continuidad lateral: la edad y el tipo de rocas es igual
en todo el estrato
 Sucesión de acontecimientos geológicos o de
relaciones cruzadas: todo acontecimiento geológico es
posterior a las rocas o a cualquier otro proceso afectado
por él
A veces puede ocurrir, si se estudian zonas muy extensas
que varíen las características de las rocas dándose
cambios laterales de facies: grano, textura, color,
estructura sedimentaria (la continuidad lateral no siempre
está garantizada)
FACIES: palabra de origen latino que significa cara o
forma, se refiere al aspecto general, composición y
estructura de una unidad rocosa
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 Si aparecen fósiles podemos averiguar qué tipo de
fósiles son y establecer cuál es el más antiguo
 Los fósiles son restos de un ser vivo o de su actividad
biológica (huellas, excrementos) que han quedado
preservados en las rocas (generalmente sedimentarias
ya que las metamórficas y magmáticas se forman en
condiciones de Pr y T que transforman la materia
mineral), petrificados, al quedar sepultados, la materia
orgánica es sustituida por materia mineral: fosilización
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Nos informan a cerca de cómo era la Tierra en el
pasado, de cómo era el ambiente de formación de la
roca en la que se encuentra (si es un animal marino o se
trata de una planta terrestre) y de cuándo se formó dicharoca
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 Los fósiles guía son aquellos fósiles típicos
de una determinada edad o característicos,
se usan para establecer un orden en la
deposición de los estratos. Por ejemplo:
 Trilobites del Paleozoico
 Ammonites del Mesozoico
 Nummulites del Cenozoico
 Los fósiles de facies son típicos de un 
ambiente sedimentario determinado. Por 
ejemplo:
 Corales de aguas marinas limpias y poco 
profundas
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La escala del tiempo geológico o escala 
geocronológica
Es dual
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 La tabla del tiempo geológico aprobada por
la Comisión Internacional de Estratigrafía
(CIS) es la Tabla Cronoestratigráfica
Internacional
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La historia de la Tierra se divide en dos grandes
períodos o eones subdivididos a su vez en eras (Las
eras a su vez se subdividen en períodos y series)
EON O EONOTEMA ERA O ERATEMA SISTEMA O PERÍODO m.a.
FANEROZOICO CENOZOICO CUATERNARIO 2,58-
Actualidad
NEÓGENO 23-2,58
PALEÓGENO 66-23
MESOZOICO CRETÁCICO 145-66
JURÁSICO 201-145
TRIÁSICO 252-201
PALEOZOICO PÉRMICO 299-252
CARBONÍFERO 359-299
DEVÓNICO 419-359
SILÚRICO 443,8-419
ORDOVÍCICO 485-443,8
CÁMBRICO 541-485
PROTEROZOICO 2500-541
ARCAICO 4000-2500
HÁDICO 4600-4000
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PRECÁMBRICO (desde hace 4550 (-83) m. a. hasta hace 541 m. a.)
Comprende tres eones HÁDICO ARCAICO Y PROTEROZOICO
Representa el 85% de la historia de la Tierra, pero a pesar de esto es
la más desconocida. Las formación rocosa más antigua que se ha
datado tiene entre 3000 y 4000 m. a.
(el ejemplar más antiguo es un mineral de circón de 4400 m. a.)
En el Hádico se forma la Tierra y la Luna
También se constituyó la atmósfera primitiva y la hidrosfera
En el Arcaico las condiciones físico-químicas de la superficie del
planeta propiciaron la aparición de los primeros seres vivos
Se formaron varios supercontinentes, como Rodinia hace unos 1100
m.a., en el Proterozoico
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EON ERA AÑOS m.a. ACONTECIMIENTOS 
BIOLÓGICOS
OROGENIAS FÓSILES
HÁDICO
13700 ¿Origen del Universo?
Estromatolitos
4550 Formación de la Tierra por 
colisión de planetesimales
formados cuando nació 
nuestra estrella el sol
ARCAICO 4000 Formación en los mares 
de las primeras moléculas 
orgánicas
Origen de la vida
PROTEROZOICO 2500 Primeros organismos 
fotosintéticos que forman
el O2 atmosférico
Primeros organismos 
pluricelulares marinos
Al menos una gran
extinción dos glaciaciones
y varios Pangeas
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ROCAS DE ORTEGAL (las más antiguas de la Península 
Ibérica, tienen más de 1000 m. a.)
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ESTROMATOLITO CÁMBRICO-ACTUALIDAD
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ESTROMATOLITOS EN MARIVENT (MALLORCA)
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ESTROMATOLITOS BAHÍA DE SHARK EN AUSTRALIA
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RODINIA
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PALEOZOICO (desde hace 541 m. a. hasta hace 252 m. a.)
Esta era que duró unos 300 m.a. nos ha dejado numerosas formaciones de rocas
sedimentarias y abundante registro fósil que nos han permitido reconstruir su historia
Se fragmenta Rodinia en cuatro continentes (Gondwana, Laurentia, Siberia y Báltica)
y se produce la orogenia caledoniana (de cuyas cordilleras quedan restos en
Noruega, Las Islas Británicas, Groenlandia y Norteamérica)
Se formó el Pangea y se produjo la orogenia hercínica o varisca (el Macizo Ibérico
que ocupa la mitad occidental de nuestra península es uno de los restos que quedan,
también los Urales y los Apalaches)
Una atmósfera similar a la actual y abundantes mares poco profundos propiciaron
una gran explosión de vida marina cuya evolución posterior permitió la colonización
del medio terrestre (explosión cámbrica)
En el Carbonífero proliferaron bosques de helechos leñosos cuyos restos originaron
muchos de los actuales yacimientos de carbón
Al final del Paleozoico se produjo la mayor extinción de especies de toda la historia
del planeta (desaparecieron el 90% de todas las especies marinas y el 70% de todas
las especies terrestres), las causas aún se desconocen, quizás debido a grandes
erupciones volcánicas en Siberia y China que modificaron la composición
atmosférica y el clima (a lo largo de todo el período se produjeron dos extinciones
masivas más una al final del Ordovícico y otra al final del Devónico)
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ERA PERIODO AÑOS 
m.a.
ACONTECIMIENTOS 
BIOLÓGICOS
OROGENIAS FÓSILES
P
A
LE
O
Z
O
IC
O
 O
 P
R
IM
A
R
IA
CÁMBRICO 541 Primeros invertebrados 
marinos
Fenestella, 
Arqueociátidos, Trilobites 
(de todo el paleozoico)
Didymograptus
Orthoceras
Calceola,
Cupresocrinus
Spiryfer, Goniaties,
Calamites
ORDOVÍCICO 485 Aparición de Algas y 
Cefalópodos
Primeros fósiles de 
vertebrados (peces) 
Glaciación
Caledoniana
(Silúrico y 
Devónico)
SILÚRICO 443,8 Primeras plantas y primeros 
invertebrados terrestres. 
Dominio de peces primitivos
DEVÓNICO 419 Extensión de vegetales 
terrestres. Primeros 
bosques. Peces de agua 
dulce. Primeros anfibios
CARBONÍFERO 359 Grandes bosques de 
helechos y pantanos. 
Dominio de insectos y 
anfibios. Primeros reptiles. 
Glaciación
Hercínica
(finales 
Devónico 
hasta 
mediados 
Pérmico)PÉRMICO 299 Aparición insectos 
modernos. Extinción de 
peces e invertebrados 
primitivos. Último Pangea
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CALCEOLA CORAL DEVÓNICO 
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FENESTELLA BRIOZOO ORDOVÍCIO-PÉRMICO 
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SPIRIFER BRAQUIÓPODO CARBONÍFERO
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NAUTILUS CEFALÓPODO SILÚRICO
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ORTHOCERAS CEFALÓPODO SILÚRICO
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GONIATITES CEFALÓPODO CARBONÍFERO
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TRILOBITES ARTRÓPODO MARINO DEVÓNICO
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TRILOBITES ARTRÓPODO DEVÓNICO
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CRUZIANA HUELLA ORDOVÍCICO
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CUPRESOCRINUS DEVÓNICO
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EQUISETO CARBONÍFERO
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HELECHO CARBONÍFERO
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CALAMITES CARBONÍFERO
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GRAPTOLITO SILÚRICO
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GRAPTOLITO SILÚRICO
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DIDYMOGRAPTUS ORDOVÍCICO
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SEPARACIÓN RODINIA
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OROGENIA CALEDONIANA
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ÚLTIMO PANGEA OROGENIA HERCÍNICA
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MESOZOICO (desde hace 252 m. a. hasta hace 66 m. a.)
Esta era que duró unos 200 m.a. es la que más curiosidad despierta ya que es la
era de los dinosaurios. También tenemos abundante registro fósil como para
reconstruir su historia
Se fragmentó el último Pangea y la apertura de nuevos continentes suavizó mucho
las temperaturas y aumentó la humedad lo cual propició la aparición de
ecosistemas de tipo tropical en los que habitaron los dinosaurios
Se formaron inmensas cuencas sedimentarias que luego fueron parte de las
cadenas montañosas que se formarán en la orogenia alpina del cenozoico
Al final del mesozoico se produjo una gran extinción en masa que hizo desaparecer
en un corto espacio de tiempo un alto porcentaje de las especies que habitaban la
Tierra (durante el Mesozoico se produjeron tres extinciones masivas dos en el
Triásico y la más importante entre el Cretácico y el Paleógeno). De las causas
hipotéticas de esta gran extinción destacan dos: o bien una gran erupción emitió
una enorme cantidad de cenizas que provocó un cambio climático o el cambio
climático fue provocado por el impacto de un gran asteroide sobre el planeta
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ERA PERIODO AÑOS 
m.a.
ACONTECIMIENTOS 
BIOLÓGICOS
OROGENIAS FÓSILES
M
E
S
O
Z
O
IC
O
 O
 S
E
C
U
N
D
A
R
IA
TRIÁSICO 252 Aparición de los primeros 
mamíferos y Coníferas. 
Primeros dinosaurios
Comienzodel 
proceso de 
rifting que 
abrió el 
Océano 
Atlántico
Fase previa de 
la orogenia 
Alpina
Ceratites
Rynchonella, Amonites, 
Belemnites, Dinosaurios
Orbitolina (también del 
terciario)
Hippurites, Micraster
JURÁSICO 201 Dominio de dinosaurios y 
de las gimnospermas
Aparición de aves
CRETÁCICO 145 Extinción de los grandes 
reptiles. Aparecen las 
plantas con flores o 
angiospermas
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ORBITOLINA FORAMINÍFERO CRETÁCICO-MIOCENO
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PLACOSMILIA CORAL CRETÁCICO
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RYNCHONELLA BRAQUIÓPODO JURÁSICO
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PHOLADOMYA PROETI BIVALVO JURÁSICO
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PSEUDOPECTEN BIVALVO JURÁSICO
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HIPPURITES MOLUSCO CRETÁCICO
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AMMONITES CEFALÓPODO JURÁSICO
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HILDOCERAS CEFALÓPODO JURÁSICO
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CERATITES CEFALÓPODO TRIÁSICO
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BELEMNITES CEFALÓPODO JURÁSICO
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MICRASTER CRETÁCICO
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DIPLODOCUS JURÁSICO
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TRICERATOPS CRETÁCICO
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TIRANOSAURUS REX JURÁSICO
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ARCHAEOPTERIX
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TURIASAURIO DE RIODEVA
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CONCAVENATOR “PEPITO”
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HUELLAS DINOSAURIO JURÁSICO AREN HUESCA
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XILÓPALO MADERA FÓSIL CRETÁCICO
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SEPARACIÓN DE LOS ACTUALES CONTINENTES Y 
COMIENZO DE LA OROGENIA ALPINA
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EXTINCIÓN CRETÁCICA
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CENOZOICO (desde hace 66 m.a. hasta la actualidad)
Esta era es la más corta 66 m.a. aunque es la mejor conocida, debido a su
cercanía respecto de la época actual y a la mejor conservación de las
estructuras geológicas y de los abundantísimos fósiles
Durante el terciario se produce la orogenia alpina y se levantan las
cordilleras de los Alpes, los Pirineos o las Béticas
El cuaternario se caracteriza por la alternancia de episodios glaciales con
épocas interglaciales, el origen de estas glaciaciones no está aun claro se
cree que puede deberse a variaciones en la órbita terrestre que
provocarían estos cambios climáticos
En el cuaternario apareció la especie humana. Diversas especies del
género Homo se suceden e incluso conviven en el Cuaternario. Nuestro
antepasado más cercano Homo antecessor vivió hace 800.000 años de
cuyos restos se han encontrado abundantes fósiles en el yaciemiento de
Atapuerca (Burgos)
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ERA PERIODO AÑOS
(m.a)
ACONTECIMIENTOS 
BIOLÓGICOS
OROGENIAS FÓSILES
C
E
N
O
Z
O
IC
O
(TERCARIO)
PALEÓGENO 
(66-23 m.a.)
NEÓGENO
(23-2,58 m.a)
66 Evolución de plantas y 
mamíferos superiores
Diversificación de los 
primates 
Alpina Orbitolina
Nummulites, Turritella, 
Rana Pueyoi, 
Quercus, Terebrátula, 
CarcharodonCUATERNARIO 2,58 Glaciaciones
Aparición del ser humano
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NUMMULITES FORAMINÍFERO PALEOCENO-OLIGOCENO
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TEREBRÁTULA BRAQUIÓPODO MIOCENO-PLIOCENO
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TURRITELLA GASTERÓPODO MIOCENO
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DÍPTERO EN ÁMBAR OLIGOCENO
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DÍPTERO EOCENO
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CARCHARODON DIENTE TIBURÓN BLANCO NEOGENO
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RANA PUEYOI MIOCENO
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MANDÍBULA FÉLIDO MIOCENO
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CONÍFERA MIOCENO
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HOJA HAYA HOLOCENO
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QUERCUS NEOGÉNO
MARÍA PILAR GARCÍA MADRUGA 104
HOMO ANTECESSOR
MARÍA PILAR GARCÍA MADRUGA 105
GRAN DOLINA DE ATAPUERCA
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FÓSIL IDA DE 47 m. a. (entre lemur y humano ¿el eslabón perdido?)
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ÚLTIMA “ICE AGE”
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