Ere geologiche

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Testo

Le ere geologiche ed il Precambriano
Foroni Niccolò
Sganzerla Alessandro
Zucchi Alessio
Gasparini Andrea
Il paleontologo Michael Anderson mostra un fossile del periodo Precambriano
Età della terra
Le datazione radiometriche hanno permesso di attribuire un’età abbastanza sicura alle rocce più antiche che affiorano sulla crosta terrestre. I campioni più antichi hanno circa quattro miliardi di anni. Le datazioni fornite da questi campioni sono simili a quelle ricavate per le rocce lunari e per i meteoriti; evidentemente la terra si è formata almeno 4,6 miliardi di anni fa, contemporaneamente agli altri corpi rocciosi del sistema solare.
Sembrerebbe più probabile che la terra si sia formata per la cattura gravitativi di corpi solidi, gli studiosi concordano su alcuni punti fondamentali:
• La terra si è formata con gli altri pianeti del sistema solare, in un’epoca precoce dell’evoluzione della galassia;
• La condensazione della terra in un corpo solido ha richiesto un certo tempo, valutabile nella scala dei tempi geologici;
• Almeno subito dopo la sua formazione, la temperatura della terra è stata molto elevata.
Si ritiene che durante la fase di accrescimento, il calore prodotto dalla contrazione gravitazionale e i processi di decadimento radioattivi abbiano causato un notevole aumento della temperatura, incrementato dal continuo bombardamento di meteoriti cui era sottoposta la superficie del nostro pianeta. Il calore accumulato avrebbe provocato una fusione pressoché completa dei materiali della terra, che si sarebbero ridistribuiti in base al peso ( differenziazione gravitativi): il ferro e i materiali pesanti sarebbero migrati verso il centro mentre i materiali più leggeri si sarebbero concentrati nell’involucro più esterno. Da quel momento gran parte del calore prodotto dal decadimento sarebbe stata dissipata velocemente verso l’esterno e la terra avrebbe cominciato a raffreddarsi. Nel mantello si sarebbero ben presto attivati i moti convettivi, che avrebbero accelerato la dispersione del calore nello spazio. In tal modo la temperatura del pianeta si sarebbe ulteriormente ridotta. Il lento raffreddamento avrebbe causato la solidificazione della crosta e di buna parte del mantello.
Ere Geologiche
L’era più antica è l’era precambriana o archeozoico che si estende da circa 4,6 miliardi di anni fa sino a 600 milioni di anni fa.
Successivamente al precambriano vi è l’era paleozoica iniziata circa 570 milioni di anni fa e terminata 245 milioni di anni fa.
L’era paleozoica viene suddivisa in sei periodi che, in ordine cronologico, sono:
• Cambiano
• Ordoviciano
• Siluriano
• Devoniano
• Carbonifero
• Permiano
All’inizio dell’era paleozoica la crosta continentale era fratturata in quattro grandi blocchi continentali: il continente europeo, quello nord-americano, quello asiatico e il continente di Gondwana formato da l’America del sud, Africa, India, Australia e Antartide. Nel corso del siluriano il bacino oceanico che separa il nord-America e L’Europa si chiude, i due blocchi collidono creando un solo continente: la terra di Laurenzia. Nel frattempo il Gondwana inizia a migrare verso nord.
Nel Carbonifero Gondwana e Laurenzia si scontrano e si saldano insieme. Nel Permiano infine l’Asia si unisce alla Laurenzia e si forma un solo grande continente, la Pangea, intorno alla quale si estende un unico oceano, il Pantalassa. Un grande golfo con il mare della Tetide separa parzialmente la parte settentrionale da quella meridionale.
L’era Mesozoica inizia 245 milioni di anni fa e dura circa 180 milioni di anni: è un’era di transizione poiché la flora e la fauna non sono più rappresentate da forme con caratteri primitivi, ma non compaiono ancora le forme evolute delle ere successive. E’ suddivisa in tre periodi:
• Triassico
• Giurassico
• Cretaceo
In questa era avviene la frammentazione della Pangea e la formazione di nuovi bacini oceanici che si espandono rapidamente; nel Triassico le Tetide diventa un bacino oceanico, e Gondwana e Laurasia cominciano a separarsi.
Importanti per lo studio di questa era sono le ammoniti che subirono una rapida evoluzione ed i belemniti, fossili guida del Giurassico. Il Mesozoico è anche ricordato come l’era dei rettili; molti ambienti erano dominati da questi vertebrati che raggiunsero, in molti casi, dimensioni gigantesche.
Nella seconda parte del Giurassico apparvero anche i primi mammiferi e piante da fiori.
L’era Cenozoica si estende da 65 a 1,5 milioni di anni ed è suddivisa in:
• Paleocene
• Eocene
• Oligocene
• Miocene
• Pliocene
La caratteristica più significativa di questa era dal punto di vista geologico è l’orogenesi alpino-himalayana. All’inizio di quest’era l’oceano atlantico si stava allargando e la frammentazione della Pangea è quasi conclusa. Si ha un rinnovamento della flora e della fauna che assumono aspetti sempre più simili a quelli attuali. L’evoluzione segue percorsi differenti nei vari continenti: ciò è dovuto al fatto che i vari continenti si sono separati fra loro avendo solo delle piccole connessioni inerconinentali.
L’era quaternaria è anche detta neozoica o della vita nuova ed è quella in cui viviamo. Il suo inizio risale a 1,5 milioni di anni fa. Viene suddivisa in:
• Pleistocene
• Olocene
Le caratteristiche più importanti di quest’era sono le oscillazioni del clima che hanno portato a pariodi freddi (glaciazioni) intervallati da periodi di clima più caldo (interglaciali). Durante la fasi di glaciazione si sono verificate intense precipitazioni piovose tanto che si può parlare di periodi pluviali o interpluviali.
Era Archeozoica
L’era Archeozoica è la più antica delle ere geologiche; la sua denominazione spiega il fatto che nelle rocce sedimentarie archeozoiche sono presenti le prime forme note di vita organica. Tutte le rocce più antiche affioranti sulla crosta terrestre e precedenti il periodo cambiano, vengono ascritte all’archeozoico; in massima parte esse sono costituite da: facies metamorfiche, eruttive, magmatiche. Tutte le formazioni ascritte all’archeozoico sono state suddivise in due periodi: l’Archeano, più antico, e l’Algonchiano più recente. Tale suddivisione è stata fatta in base al riferimento delle discordanze stratigrafiche, delle affinità petrografiche e dai rapporti esistenti fra i vari tipi di roccia. Per quanto riguarda il clima nei terreni archeozoici si hanno concrete testimonianze in merito all’esistenza di successivi periodi glaciali evidenziati da formazioni di tilliti che rappresentano antiche morene che sono presenti in America, Canada, Cina, Siberia, Europa settentrionale, Australia ed Africa centro meridionale. Questi fatti dimostrano che anche nell’ Archeozoico esistevano sostanziali variazioni climatiche in periodi diversi. Imponenti fenomeni orogenetici si sono verificati durante l’Archeozoico e ad essi sono legate grandiose manifestazioni magmatiche sia di tipo intrusivo che effusivo. Durante tali cicli ricordiamo che si sono formate le catene Algomanica, Uroniana e Laurenziana nell’America del nord, quello delle Sveco-Fennidi, delle Carelidi e delle Ebridi nell’Europa settentrionale. Anche in Italia sono rappresentati terreni archeozoici: si tratta in particolare di facies metamorfiche e poli metamorfiche con intercalazioni di marmi e calcefiri che costituiscono il cosiddetto cristallino antico affiorante nelle alpi centrali e orientali, in Calabria (Aspromonte e Sila) e in Sicilia (monti peloritani).
Nel corso di questo periodo, la superficie terrestre subì importanti variazioni. In una fase remota la crosta iniziò a differenziarsi nelle scure e pesanti rocce a base di silicati di magnesio che pavimentano gli immensi bacini oceanici, e nelle più leggere rocce a base di silicati di alluminio che galleggiano sul sima e costituiscono la crosta continentale.
Al tempo stesso, la crosta si suddivise in zolle, e iniziò il processo di deriva dei continenti. Gli oceani, da poco formatisi, divennero dimora dei primi batteri aerobici e dei cianobatteri, ritenuti responsabili della generazione dell'ossigeno, e quindi dell'immissione di questo gas nell'atmosfera; queste primitive forme di vita avrebbero quindi posto le basi per l'evoluzione degli organismi marini dipendenti dall'ossigeno che si diffusero nel periodo successivo, il Cambriano.
• Le rocce precambriane consistono in generale di un'ampia serie di rocce ignee e sedimentarie che hanno subito metamorfismo, come gneiss, scisti, quarziti e calcari cristallini;
• rocce ignee, leggermente alterate;
• rocce sedimentarie non metamorfosate che contengono tracce di importanza fondamentale per gli studi di paleontologia: esse includono infatti fossili di forme di vita marina unicellulare e pluricellulare, come alghe e batteri, e resti della fauna di Ediacara, un'associazione di complessi animali marini a corpo molle che potrebbe rappresentare un binario morto evolutivo.
Le rocce precambriane sono ricche di minerali sfruttabili economicamente per l'estrazione di ferro, oro, nichel e rame. Importanti risorse sono anche le cave di pietra da costruzione, come il granito e il marmo.
Fossili nel Precambriano
I fossili forniscono una testimonianza dei cambiamenti biologici avvenuti lungo 3 miliardi di anni di storia della Terra. Benché non si possa escludere che organismi pluricellulari popolassero in abbondanza i mari del Precambriano, il loro reperimento in forma di fossili è nullo, in quanto, essendo a corpo molle, essi non avrebbero potuto comunque conservarsi come tali.
Gran parte della storia della Terra è stata dominata da forme di vita unicellulari. Solo alla fine del Protozoico compaiono animali pluricellulari macroscopici di cui esistono resti fossili.

Secondo la maggior parte degli studiosi le condizioni dell’atmosfera e della crosta avrebbero favorito la sintesi spontanea e casuale di molte macromolecole necessarie per la vita.
Da questi primi aggregati si sarebbe passati perciò ai primi esseri viventi che probabilmente erano costituiti da un’unica cellula procariote. Tutto questo sarebbe avvenuto in piccole pozze d’acqua o in bacini caldi vicino ai vulcani. I primi esseri viventi erano molto piccoli e mancavano completamente di uno scheletro di parti dure. La conservazione delle parti molli è un evento rarissimo e richiede condizioni ambientali del tutto eccezionali. Le tracce più antiche imputabili ad una qualche forma di vita risalgono a 3,5 miliardi di anni fa e sono state ritrovate in Australia. Si tratta di strutture sferiche e fibrose che contengono sostanze organiche carboniose. Le prime tracce certe di attività biologica sono le stromatoliti della Rhodesia risalenti a 2,7 miliardi di anni fa: veri e propri resti cellulari silicizzati di organismi simili ai batteri e alle alghe azzurre. Questi resti testimoniano in maniera inconfutabile che la vita era già presente più di tre miliardi di anni fa, in forme semplici, simili alle attuali cellule procariotiche, ma con un’organizzazione cellulare ben definita. Queste cellule primitive erano anaerobiche e sfruttavano l’energie ricavata dalle grandi molecole organiche che venivano prodotte spontaneamente e continuamente nell’atmosfera. La presenza di alghe e di stromatoliti indica che circa 2,5 miliardi di anni fa cominciano a diffondersi organismi fotosintetici che producono ossigeno molecolare. La comparsa di questi organismi è stata una tappa cruciale e decisiva nello sviluppo della vita: a reso disponibile una grande quantità di zuccheri incrementando lo sviluppo di forme più complesse ed efficienti; inoltre ha modificato profondamente l’atmosfera. L’ossigeno prodotto dagli organismi fotosintetici è infatti in eccesso rispetto al fabbisogno della cellula e viene in gran parte rilasciato nell’atmosfera, che gradualmente si è arricchita di ossigeno e si è trasformata da riducente in ossidante. In seguito sono comparsi nuovi organismi, che utilizzavano l’ossigeno dell’atmosfera e gli zuccheri attraverso la respirazione cellulare. La presenza di ossigeno, quindi, ha permesso lo sviluppo di forme più complesse ed evolute.
BIBLIOGRAFIA
Enciclopedia Bompiani – enciclopedia Encarta – testo “Geografia Generale”

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