EraEratemaLos colores corresponden a los códigos RGB aprobados por la Comisión Internacional de Estratigrafía. Disponible en el sitio de la International Commision on Stratigraphy, en «Standard Color Codes for the Geological Time Scale». PeríodoSistema Inicio(millones años) Paleozoico 298,9±0,15 Carbonífero Pensilvánico 323,4±0,4 358,86±0,19 Devónico 419,62±1,36 Silúrico 443,1±0,9 486,8±1,5 Cámbrico 538,8±0,6
El Carbonífero es el quinto sistema y período del Paleozoico en la escala temporal geológica. Sucede al Devónico y precede al Pérmico. Duró unos 60 millones de años, comenzando hace unos 359 millones de años y acabando hace unos 299 millones de años. El nombre carbonífero significa «portador de carbón» y deriva de las palabras latinas carbō ('carbón') y ferō ('lleva', 'porta'), y fue acuñado por los geólogos William Conybeare y William Phillips en 1822, basándose en un estudio de las rocas británicas, y refleja el hecho de que muchas capas de carbón se formaron a nivel mundial durante ese tiempo.Rev. W. D. Conybeare and William Phillips, Outlines of the Geology of England and Wales …, Part I, (London, England: William Phillips, 1822). On page 323, Conybeare titles the chapter "Book III. Medial or Carboniferous Order."Cossey, P.J. et al. (2004) British Lower Carboniferous Stratigraphy, Geological Conservation Review Series, n.º 29, JNCC, Peterborough (p. 3).
En Estados Unidos subdividen el Carbonífero en Pensilvánico y Misisípico, subdivisiones que fueron adoptadas por la Comisión Internacional de Estratigrafía formalmente como subsistemas y subperiodos del Carbonífero en la escala cronoestratigráfica internacional. En Europa existen dos subdivisiones, la europea occidental y la rusa, siendo ambas de difícil correlación entre ellas con la estadounidense.
Se caracteriza porque grandes extensiones de bosques quedaron sucesivamente sepultadas, en lo que se conoce como colapso de la selva tropical del Carbonífero, dando origen a estratos de carbón. Mientras continúan extinguiéndose los peces primitivos, se expanden los cartilaginosos y óseos. Los anfibios invaden la tierra firme y comienzan su desarrollo los reptiles, que durante el período Jurásico tendrán su clímax. En el Carbonífero Superior abundan los insectos, algunos muy grandes, como las "libélulas" de casi sesenta centímetros con alas extendidas, y árboles de hasta 40m, como el Lepidodendron. Esto se explica por la alta concentración de oxígeno en la atmósfera, que según estimaciones llegó a alcanzar el 35% (actualmente es del 21%).
El Carbonífero es una época de la historia de la Tierra muy activa desde el punto de vista tectónico. Durante este periodo se produce la orogenia hercinica o varisca que da lugar a la formación del megacontinente Pangea. Climáticamente terminó con una glaciación, durante la cual los glaciares se extienden por todo el centro y sur de Pangea.
Subdivisiones del Carbonífero
La Comisión Internacional de Estratigrafía (ICS, por sus siglas en inglés) reconoce dos subperíodos, seis épocas/series y siete edades/pisos en el Carbonífero, distribuidos en orden de los más recientes a los más antiguos como sigue:
Pensilvánico: Los insectos alados se diversifican repentinamente, algunos (protodonatos y palaeodictiópteros) de gran talla. Los anfibios son abundantes y diversificados. Primeros reptiles y bosques (árbol de escamas, helechos, Sigillaria, colas de caballo gigantes, Cordaites, etc.). Nivel de oxígeno más elevado que nunca. En los mares abundan goniatites, braquiópodos, briozoos, bivalvos y corales. Los foraminíferos testados proliferan.
Misisípico: Grandes árboles primitivos, primeros vertebrados terrestres, y escorpiones marinos anfibios viven en los estuarios costeros. Rhizodontos de aletas lobuladas son los grandes depredadores de agua dulce. En los océanos, los primeros tiburones son comunes y muy diversos; equinodermos (crinoides y blastozoos) abundantes. Corales, briozoos, goniatites y braquiópodos (prodúctidos, espiriféridos, etc.) muy comunes. En cambio, trilobites y nautiloideos declinan. Glaciación sobre el este de Gondwana.
En Europa la división tradicionalmente empleada es distinta, siendo las equivalencias entre las europeas y las anteriormente indicadas (ICS) las siguientes: PeríodoSistema ÉpocaSerie(Noroeste de Europa) EdadPiso(Noroeste de Europa) Duración, en millones de años ÉpocaSerie(ICS) EdadPiso(ICS) Duración, en millones de años Pérmicoposterior Silesiense Estefaniense 299-306,5 Pensilvánico Gzheliense 299–303,9 Kasimoviense 303,9–306,5 Westfaliense 306,5-315 Moscoviense 306,5–311,7 Bashkiriense 311,7–318,1 Namuriense 315-326,4 Misisípico Serpukhoviense 318,1–326,4 Dinantiense Viseense 326,4–345,3 Viseense 326,4–345,3 Tournaisiense 345,3–359,2 Tournaisiense 345,3–359,2 Devónicoanterior
Paleogeografía
thumb|250px|Distribución de las orogenias varisca y alegenia.
A principios del Carbonífero, se invirtió la caída global del nivel del mar que ocurrió al final del Devónico, y este subió, creando mares epicontinentales generalizados.Steven M. Stanley, Earth System History. (New York: W.H. Freeman and Company, 1999), 414. Hubo también un descenso en las temperaturas polares en el sur, de hecho, el sur de Gondwana fue glaciar durante todo el período. Pero estas condiciones aparentemente tuvieron poco efecto en los trópicos, donde florecían exuberantes bosques en los pantanos a pocos grados al norte de los glaciares del polo sur.
Gran parte de Europa y Norteamérica se encontraba situada en el ecuador, como atestiguan depósitos calizos de gran espesor. Las rocas carboníferas en Europa y América del Norte consisten en una sucesión de caliza, arenisca, pizarras y depósitos de carbón, conocida como "ciclotemas" en Estados Unidos y "medidas de carbón" en Inglaterra. Podemos dividir los eventos paleogeográficos en dos:
Límite Carbonífero Inferior-Medio: Existen dos acontecimientos importantes: Bajada global en el nivel del mar a causa de la expansión de los glaciares de Gondwana provocando una importante regresión y un enfriamiento del clima. Esto creó extensos mares epicontinentales y depósitos de carbonato del Misisípico. La bajada de las temperaturas en el polo sur condujo a la formación de glaciares en la parte meridional de Gondwana, aunque no se sabe si las láminas de hielo comenzaron en el Devónico o no. Extinción masiva de la vida oceánica, que afectó a crinoideos y ammonoideos con pérdidas del 40 y 80% de sus géneros, respectivamente. Carbonífero Superior: Durante el Carbonífero Gondwana contacta con el «continente de las areniscas rojas antiguas» (Euramérica) dando las fases más importantes de la orogenia varisca. Los importantes gradientes latitudinales de temperatura se incrementaron en el Carbonífero superior. Los yacimientos de carbón de Europa y Norteamérica se caracterizaban por la flora de Lepidodendron y Sigillaria y no aparecían elementos típicos de Gondwana. Los de Gondwana incluían la flora Glossopteris y elementos de las floras europeas. Siberia, que se encontraba cerca del otro polo también tenía una flora distintiva adaptada a condiciones frías. La presencia de anillos de crecimiento bien marcados en las floras fósiles de Gondwana y Siberia indican condiciones frías. Estos anillos están ausentes en Europa y Norteamérica. Al final del Carbonífero superior los climas tropicales cambiaron significativamente. Licopodiofitos y esfenófitos declinaron, y los helechos con semilla adquirieron un papel más importante, lo que parece indicar unas condiciones climáticas más secas. Los carbones continuaron formándose pero los licopodiofitos ya no fueron más los contribuyentes primarios.
El Carbonífero fue un tiempo de formación activa de montañas debida al ensamblado del supercontinente Pangea. Los continentes del sur permanecieron unidos en el supercontinente Gondwana, que colisionó con Euramérica (Europa más Norteamérica) a lo largo de la línea del actual este de Norteamérica. Esta colisión continental dio lugar a la Orogenia Hercínica en Europa y la Orogenia Alegeniana en Norteamérica, además extendió los recién formados Apalaches hacia el sur como las Montañas Ouachita. Al mismo tiempo, gran parte de la actual zona oriental de la placa de Eurasia se unió a Europa a lo largo de la línea de los Urales. La mayor parte del supercontinente Pangea de la Era Mesozoica se reunió ahora, aunque China del Norte (que chocó a finales del Carbonífero) y China del Sur estaban todavía separados de Laurasia. En el Carbonífero Superior, Pangea adquiere la forma de una "O".
Hubo dos grandes océanos en el Carbonífero, Panthalassa, el océano global, y Paleo-Tetis, que estaba dentro de la "O" de Pangea durante el Carbonífero. Otros océanos menores fueron disminuyendo en extensión, y en última instancia, desaparecieron. El Océano Rheico fue cerrado por la unión de América del Sur y del Norte, el pequeño y superficial Océano Ural fue cerrado por la colisión de los continentes Báltica y Siberia, creando la cordillera de los Urales, y el Océano Proto-Tetis, cerrado por la colisión de China del Norte con Siberia.
Clima thumb|200px|Pecopteris arborescens, un helecho del Carbonífero. thumb|200px|Mármol del Misisípico. La primera parte del Carbonífero fue en su mayor parte cálido y húmedo, y esto favoreció el crecimiento de selvas, mientras que en la última parte del período el clima se enfría. El clima cálido del inicio del período Carbonífero, que se caracterizó por ser predominantemente tropical y húmedo, proporcionó las condiciones perfectas para un estallido de vida vegetal en la tierra. Se produjeron glaciaciones en Gondwana, provocadas por el desplazamiento de este supercontinente hacia el sur, que continuarán durante el Pérmico. Debido a la falta de marcadores claros, los depósitos de este período glacial son a menudo denominados Pérmico-Carboníferos.
Paleobiología
La vida marina es similar al Devónico, a excepción de la ausencia de varios grupos de organismos oceánicos que murieron en la extinción en masa devónica. Los insectos evolucionan a su aspecto moderno. Aparecen nuevos tipos de helechos arbóreos, que colonizaron los pantanos que fueron disminuyendo progresivamente y reemplazados por helechos con semillas (como el caso de Glossopteris). Destacan los bosques de Calamites, Lepidodendron y Sigillaria. Ocurre una gran expansión de anfibios que dominaron los hábitats terrestres y fueron reemplazados consecutivamente por los reptiles adaptados totalmente al medio terrestre, como el caso de Hylonomus.
Paleozoología marina