La historia geológica de la Tierra estudia los acontecimientos principales del pasado terrestre según la escala temporal geológica, un sistema de medidas basado en el estudio de las capas rocosas del planeta (estratigrafía). La Tierra se formó hace unos 4567 millones de años por acumulación de la nebulosa solar, una masa de gas y polvo en forma de disco, residuo de la formación del Sol, de la que también se creó el resto del sistema solar. Poco después se formó la Luna, posiblemente como resultado de una fuerte colisión oblicua con un cuerpo del tamaño de Marte, de un 10 % de la masa terrestre. Parte de este objeto se incrustó en la Tierra, alterando de forma significativa su composición interna, y parte fue eyectada hacia el espacio. Parte del material sobrevivió y originó el satélite que orbita la Tierra. La desgasificación y la actividad volcánica produjeron la atmósfera primaria. El vapor de agua condensado, aumentado por el hielo procedente de los cometas, dio origen a los océanos.
La superficie fue cambiando continuamente de forma a lo largo de millones de años, y de esta manera se formaron los continentes, se separaron, migraron por la superficie, combinándose ocasionalmente para formar supercontinentes. Hace unos 750 Ma, comenzó a separarse el supercontinente más antiguo, Rodinia. Los continentes volvieron a unirse para formar Pannotia hace 600 Ma, cuya separación comenzó hace unos 540 Ma y finalmente se forma Pangea, hace unos 335 Ma que se empezó a separar hace 200 Ma. por una grieta que comenzó en su mar interior Tetis hasta lo que luego sería el este del Pacífico. El actual patrón de glaciaciones comenzó hace unos 40 Ma, y se intensificó a finales del Plioceno. Desde entonces, las regiones polares han experimentado varios ciclos de glaciación y deshielo, que se repiten cada 40 000-100 000 años. El último periodo glacial de la actual glaciación finalizó hace unos 10 000 años.
Supereón Precámbrico
El supereón Precámbrico abarca aproximadamente el 88 % del tiempo geológico. Se extiende desde hace 4531 millones de años hasta comienzo del periodo Cámbrico (alrededor de 538 Ma). Incluye tres eones: el Hádico, el Arcaico y el Proterozoico.
Eón Hádico
Durante el eón Hádico (4,5 – 4 Ga), el sistema solar estaba formándose, probablemente dentro de una gran nube de gas y polvo que rodeaba el sol, llamada disco de acrecimiento, a partir de la cual se formó la Tierra hace unos 4531 millones de años.
El eón Hádico no había sido oficialmente reconocido, pero marca el tiempo del que no existe un registro adecuado de rocas sólidas. Las más antiguas que se han datado se remontan a unos 4400 Ma.Wilde, S. A.; Valley, J.W.; Peck, W.H. y Graham, C.M. (2001) "Evidence from detrital zircons for the existence of continental crust and oceans on the Earth 4.4 Gyr ago" Nature 409: pp. 175-178
En principio, la Tierra se encontraba en estado líquido debido a la extrema actividad volcánica y a las frecuentes colisiones con otros cuerpos celestes. Cuando el agua comenzó a acumularse en la atmósfera, la capa externa del planeta se enfrió y formó una corteza terrestre sólida. Poco después se formó la Luna, posiblemente como resultado de una fuerte colisión oblicua con un cuerpo del tamaño de Marte (un 10% de la masa terrestre). Parte de este objeto se incrustó en la Tierra, alterando de forma significativa su composición interna, y parte fue eyectada hacia el espacio. Parte del material sobrevivió y originó el satélite que orbita la Tierra. La desgasificación y la actividad volcánica produjeron la atmósfera primaria. El vapor de agua condensado, aumentado por el hielo procedente de los cometas, dio origen a los océanos.
Durante la era Hádica se produjo el bombardeo intenso tardío (aproximadamente hace 3800-4100 millones de años), durante el que se cree que se formaron un gran número de cráteres de impactos en la Luna, y por deducción, también en la Tierra, Mercurio, Venus y Marte.
Eón Arcaico
Al principio del eón Arcaico (hace 4031-2500 millones de años) la tectónica de la Tierra era distinta. En esa época, la corteza terrestre se enfrió lo suficiente para que se comenzaran a formar las rocas y las placas continentales. Algunas corrientes de la Geología sostienen que el calor que acumulaba el planeta causó que la actividad tectónica fuera más intensa que en la actualidad, lo que dio como resultado un reciclado más activo de los materiales de la corteza, lo que habría evitado la cratonización y la formación de continentes hasta que el manto terrestre se enfrió y se ralentizó su convección. Otras argumentan que el manto litosférico subcontinental es demasiado ligero para sufrir una subducción y la escasez de rocas del eón Arcaico es una consecuencia de la erosión y de los acontecimientos tectónicos derivados.
En contraste con la era Proterozoico, las rocas de la era Arcaica se encuentran a menudo en forma de sedimentos submarinos muy metamorfizados, como las grauvacas, lutitas y sedimentos volcánicos de hierro bandeado. Los cinturones de rocas verdes son formaciones típicas de la era Arcaica, consistentes en capas alternas de rocas metamórficas de alto y bajo grado. Las rocas de alto grado derivaron de los arcos insulares volcánicos, mientras que las rocas metamórficas de bajo grado son sedimentos submarinos erosionados de las islas vecinas, depositados en la ensenada de un retroarco. En resumen, los cinturones de rocas verdes son protocontinentes fusionados.
Hace unos 3500 millones de años, se estableció el campo magnético de la Tierra. El flujo de viento solar era aproximadamente 100 veces mayor que el actual, por lo que la presencia de un campo magnético ayudó a evitar la desaparición de la atmósfera del planeta, que fue probablemente lo que sucedió con la atmósfera de Marte. No obstante, su intensidad era menor que la actual y la longitud del radio de la magnetosfera era aproximadamente la mitad que la del radio moderno.
Eón Proterozoico
El registro geológico del eón Proterozoico (hace 2500-538 millones de años) es más completo que el del eón precedente, el Arcaico. A diferencia de los depósitos submarinos del Arcaico, el Proterozoico presenta numerosos estratos depositados en extensos mares epicontinentales de poca profundidad. Además, muchas de esas rocas están menos metamorfizadas que las del Arcaico, y en numerosas ocasiones se encuentran inalteradas. El estudio de estas rocas muestra que el eón evidencia un rápido crecimiento continental (característica del Proterozoico), ciclos supercontinentales y una actividad orogénica totalmente moderna. Hace unos 750 millones de años comenzó a desgajarse el supercontinente más antiguo que se conoce, Rodinia. Después se recombinaron los continentes para formar Pannotia, hace entre 600 – 540 millones de años.
Las primeras glaciaciones conocidas se produjeron durante el eón Proterozoico: una comenzó muy al principio del eón, y hubo al menos cuatro durante la era Neoproterozoico, llegando a su máxima expresión durante el Criogénico, la «Tierra bola de nieve» o glaciación global.
Eón Fanerozoico
El eón Fanerozoico es el eón actual de la escala temporal geológica. Abarca alrededor de 538 millones de años. Durante este eón se produjo la deriva de los continentes, finalmente reunidos en una única masa terrestre conocida como Pangea, que después se dividió para formar los modernos continentes.
El Fanerozoico se divide en tres eras: Paleozoico, Mesozoico y Cenozoico.
Era Paleozoico
La era Paleozoico se extiende de 538 a 251 millones de años atrás y se divide en seis períodos geológicos, que del más antiguo al más moderno son: Cámbrico, Ordovícico, Silúrico, Devónico, Carbonífero y Pérmico. Geológicamente, el Paleozoico comienza poco después de la división del supercontinente llamado Pannotia y el fin de una era glacial global. Durante el principio de esta era, la masa terrestre de la Tierra se escindió en numerosos continentes relativamente pequeños. Hacia su final, estos continentes se unieron en un supercontinente denominado Pangea, que comprendía la mayor parte del área terrestre del planeta.
Periodos del Paleozoico:
La era Paleozoico es una división geológica que abarca un extenso período de tiempo en la historia de la Tierra, que se extiende desde hace aproximadamente 541 millones de años hasta hace unos 252 millones de años. Durante la era Paleozoico, la vida en la Tierra experimentó un rápido desarrollo y diversificación. Se divide en seis períodos:
Periodo Cámbrico
El Cámbrico es una división de la escala temporal geológica que comienza hace 538,8 ±0,2 millones de años. Se cree que los continentes de este periodo fueron el resultado de la división de un supercontinente neoproterozoico llamado Pannotia. En el Cámbrico, las áreas con agua parecen haber sido muy abundantes y poco profundas, y el índice de deriva continental, anormalmente alto. Laurencia, Báltica y Siberia se convirtieron en continentes independientes tras la escisión del supercontinente Pannotia, y Gondwana comenzó su deriva hacia el Polo Sur. El océano Panthalassa cubría la mayor parte del hemisferio sur, y existían otros océanos menores, como el Proto-Tetis, el Jápeto y el Janty.
Periodo Ordovícico
El periodo Ordovícico comienza con una extinción masiva denominada extinción del Cámbrico-Ordovícico, hace unos 485,4 ± 1,9 millones de años. Durante este periodo, los continentes del sur se unieron en un solo continente llamado Gondwana, que comenzó el periodo en latitudes ecuatoriales y se movió hacia el Polo Sur a lo largo del Ordovícico.
Durante el Ordovícico Inferior (la primera época), los continentes de Laurencia, Báltica y Siberia aún eran independientes, formados tras la escisión de Pannotia, pero a medida que avanzaba el periodo, Báltica comenzó a desplazarse hacia Laurencia, lo que provocó la desaparición del océano Jápeto que se encontraba entre ambos. El microcontinente de Avalonia se separó de Gondwana y comenzó a moverse hacia el norte, hacia Laurencia, formando como resultado el océano Reico. Hacia el final del periodo, Gondwana se encontraba muy próximo al polo y estaba congelado en su mayor parte.
El Ordovícico terminó con una serie de extinciones que, en conjunto, forman la segunda extinción masiva más importante de la historia de la Tierra en cuanto al porcentaje de géneros extinguidos, solo por detrás de la extinción masiva del Pérmico-Triásico. Estos hechos ocurrieron aproximadamente hace unos 447-444 millones de años, y marcan el límite entre el Ordovícico y el siguiente periodo, el Silúrico.
La teoría más aceptada es que estos acontecimientos fueron causados por el comienzo de una era glacial en la esdad Hirnantiense que terminó con las estables condiciones de invernadero típicas del Ordovícico. Es probable que la glaciación fuera más corta de lo que se pensó en un principio: el estudio de los isótopos del oxígeno en los fósiles de braquiópodos muestra que posiblemente duró solo entre 0,5 y 1,5 millones de años. La extinción masiva vino precedida de una reducción del dióxido de carbono atmosférico (de 7000 a 4400 ppm) que afectó de forma selectiva a los mares poco profundos en los que vivían la mayoría de los organismos. Cuando el supercontinente Gondwana se desplazó hacia el Polo Sur, se cubrió de capas de hielo, como prueban los estratos rocosos del Ordovícico Superior de África del Norte y la entonces adyacente Sudamérica, que en esa época se encontraban en el Polo Sur.
Periodo Silúrico