La scala geocronologia è suddivisa in intervalli di tempo limitati da avvenimenti particolari della storia biologica o geologica del nostro pianeta:gli eoni (criptozoico e Fanerozoico), a loro volta suddivisi in ere, periodi, epoche ed età.
L’Eone Criptozoico comprende un’unica era, il Precambriano.
L’Eone Fenerozoico è suddiviso in quattro ere: Primario o Paleozoico, Secondario o Mesozoico,Terziario o Cenozoico e Quaternario o Neozoico.
Precambriano: ha una durata che corrisponde all’85% della storia della Terra, ma è un’era di cui possediamo informazioni scarse e frammentarie.
Formazione della Terra. La Terra si è formata per aggregazione di frammenti solidi (silicatici e ferrosi) derivanti dalla nebulosa che diede origine al sistema solare. Successivamente subì un processo di riscaldamento, causato dagli urti delle meteoriti e dalla contrazione gravitazionale. I materiali più leggeri si concentrarono nelle zone più esterne e si solidificarono formando la crosta basaltica (differenzazione gravitativa). Il pianeta si stratificò in nucleo, mantello e crosta. Alcuni minerali silicatici inglobarono nella loro struttura cristallina anche elementi pesanti (come l’uranio radioattivo), portandoli con sé sino alla crosta.
Origine dei continenti. La primitiva crosta basaltica fu sostituita da una nuova crosta granitica, originatesi grazie a moti convettivi del mantello e a processi orogenetici. In Europa si formarono catene montuose nella zona russo-scandinava (Ebridi),e in Nordamerica ebbero inizio tre diverse orogenesi, Laurenziana, Algomanica e Huroniana: si tratta di catene montuose ormai spianate da processi di erosione successivi. Si formò il supercontinente Rodinia.
Origine ed evoluzione dell’atmosfera. L’atmosfera primitiva era costituita da gas leggeri (idrogeno ed elio),vapore acqueo (H2O), diossido di carbonio (CO2), azoto (N2), idrogeno (H2), ossido di carbonio (CO), simile alla composizione delle emissioni vulcaniche.
Si era originata durante la collisione dei planetesimi o durante il processo di raffreddamento del pianeta,per detassazione. Era un’atmosfera di tipo riducente,e permise la sintesi spontanea di materiali organici e la formazione di primitive forme viventi. Questo tipo di atmosfera gradualmente si modificò, arricchendosi di ossigeno, prodotto dai primi organismi foto sintetici acquatici. Il fenomeno è documentato dai giacimenti di ferro a bande (banded iron formations), che poterono formarsi solo perché l’ossigeno era inizialmente assente nell’atmosfera, ma presente nel mare. Infine nell’atmosfera si formò anche lo strato di ozono e la vita divenne possibile anche sulla terraferma.
Origine ed evoluzione dell’idrosfera. L’acqua esistente sulla Terra raggiunse la superficie della Terra in forma di vapore vulcanico,liberata dai minerali che fusero durante il periodo di riscaldamento iniziale del pianeta,quindi condensò e si arricchì di Sali minerali.
L’origine della vita. I primi segni lasciati da organismi viventi sono gli stromatoliti,tracce fossilizzate dell’attività biologica di microorganismi foto sintetici (ciano batteri). Altre tracce di procarioti sono le selci di Fig Tree (Sudafrica), e di gunflint (Ontario,Canada); di eucarioti sono i fossili di Bitter Springs (Australia,1 miliardo di anni fa) e di organismi pluricellulari la fauna di Ediacara.
Paleozoico
Il Paleozoico (Primario), 570-245 milioni di anni fa,si suddivide in: Cambriano, Ordoviciano, Siluriano, Devoniano, Carbonifero, Permiano.
Eventi geologici e climatici. Nel Cambriano il supercontinente Rodinia si frantumò in quattro blocchi: Europa, Asia, Nordamerica e Gondwana (Africa, Sudamerica, Australia, India e Antartide).
Nel Siluriano Nordamerica ed Europa si saldarono in un unico continente detto Laurussia (orogenesi caledoniana), nel Carbonifero il continente Gondwana si unì con la Laurussia e nel Permiano si aggregò anche il continente siberiano (orogenesi ercinica); si formò un unico supercontinente, la Pangea, circondato da un unico oceano, il Panthalassa. L’Europa centrale si trovava all’altezza ell’equatore.
Eventi biologici. Vi fu una straordinaria espansione degli invertebrati. Alghe, spugne, artropodi, celenterati, anellidi, molluschi, echinodermi e molte altre specie popolarono i mari:è la fauna di Burgess. I Trilobiti sono i fossili guida del periodo.
Nell’Ordoviciano comparvero i primi pesci (ostracodermi e placodermi) e all’inizio del Devoniano i vegetali,gli invertebrati e alcuni pesi (i sarcopterigi,che diedero origine agli anfibi) colonizzarono la terraferma. Nel Carbonifero il clima molto umido favorì la formazione di estese foreste di felci arboree. Al termine del paleozoico si verificò l’imponente estinzione permiana.
Mesozoico
Il Mesozoico (Secondario), 245-65 milioni di anni fa. Si suddivide in Triassico, Giurassico, Cretaceo.
Eventi geologici. La Pangea iniziò, duecento milioni di anni fa, a frammentarsi. Si separarono Gondwana e Laurasia, poi il Gondwana si divise in vari continenti.
L’Africa cominciò il cammino verso l’Europa, l’India verso l’Eurasia. Nel Cretaceo si divisero Europa e Nordamerica. L’attività orogenetica fu molto ridotta. Si alternarono regressioni e trasgressioni marine.
Eventi biologici. Il Mesozoico è caratterizzato dalla straordinaria espansione dei rettili, grazie alla fecondazione interna e all’uovo amniotico, ed ad altre caratteristiche. I dinosauri si differenziarono in una grande varietà di forme. Nel Giurassico comparvero gli uccelli (archaeopteryx) e i mammiferi (omeotermi,con sviluppo embrionale interno, allattamento e notevole sviluppo cerebrale). Tra gli invertebrati marini ebbero grande sviluppo i molluschi (ammoniti e belemniti). Il Cretaceo vide la comparsa delle angiosperme che si diffusero ovunque. Il Mesozoico si concluse con l’estinzione cretacea,che portò alla scomparsa del 75% delle forme di vita esistenti (forse per la catastrofica collisione della Terra con un grande meteorite).
Cenozoico
Il Cenozoico (Terziario) 65-1,8 milioni di anni fa si suddivide in Paleocene, Eocene, Oligocene, Miocene, Pliocene.
Eventi geologici e climatici. Continuò l’espansione dell’Oceano Atlantico, ma prevalsero i processi inversi di collisione e unione di placche, che produsseero l’orogenesi alpino-himalayana e l’orogenesi andina. Il mar Tetide si chiuse quasi totalmente e l’africa si unì all’Eurasia. In Europa durante questa era, si modificò anche il clima (da subtropicale a temperato).
Eventi biologici. Avvenne una modificazione radicale delle forme di vita animali e vegetali, che assunsero caratteristiche sempre più simili a quelle attuali. Fossili guida di quest’era sono i nummuliti. La scomparsa dei grandi rettili permise ai mammiferi di occupare un’infinità di nicchie ecologiche libere (radiazione adattiva). Si differenziarono monotremi e marsupiali (in Australia), roditori, cetacei, carnivori, perissodattili, artiodattili, primati e altri ordini.
I primati si adattarono alla vita arboricola acquisendo caratteristiche particolari,come la mano prensile,il pollice opponibile e una visione stereoscopica.
Nel Cenozoico comparvero i probabili progenitori dell’uomo (Aegyptopithecus, Proconsul, Kenyapithecus). Circa 5 milioni di anni fa comparve in Africa l’Austrolopitechus,a stazione eretta e andatura bipede,la cui origine è legata all’abbandono della vita arboricola a favore di quella nella savana.
Neozoico
Il Neozoico (Quaternario) da 1,8milioni di anni fa ad oggi è suddiviso in Pleistocene e Olocene.
Eventi geologici e climatici. Si sono avute notevoli variazioni climatiche, che hanno prodotto l’alternanza tra periodi freddi (glaciazioni) e periodi più caldi, interglaciali. I motivi di queste periodiche oscillazioni termiche potrebbero essere individuati nei moti millenari della terra.
Le glaciazioni causarono la formazione di ampie calotte glaciali in Nordamerica ed Eurasia e l’espansione dei ghiaccia su tutte le catene montuose. In Europa sono state individuate cinque glaciazioni nel quaternario: Donau, Gunz, Mindel, Riss e Wurm. Durante le fasi glaciali e interglaciali, si verificarono regressioni e trasgressioni marine.
Eventi biologici. Nei periodi caldi una flora e fauna tropicali invadevano l’Europa (elefanti ippopotami e rinoceronti); durante i periodi glaciali conifere e betulle ,mammut, orsi delle caverne, renne, cervi, alci e pinguini sostituivano la flora e fauna precedenti. Compare il genere Homo: l’Homo habilis (Africa tra 2,5 e 1,3 milioni di anni fa), capace di produrre manufatti litici; l’Homo erectus (1,5-0,4 milioni di anni fa) che si diffuse dall’Africa in Europa e Asia, sviluppò la produzione di utensili in pietra (amigdale) e acquisì la capacità di utilizzare il fuoco. Tra i 400 000 e i 100 000 anni fa comparvero l’Homo sapiens neanderthalensis e l’Homo sapiens sapiens.
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