Aula 3 Tempo Geologico [Modo de Compatibilidade]

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GEOLOGIA E A DESCOBERTA DA 
MAGNITUDE DO TEMPOMAGNITUDE DO TEMPO
� O ser humano sempre percebeu que seu mundo remontava a
tempos antigos, anteriores mesmo aos eventos relatados nas
lendas de seu ancestrais.
� Somente com o desenvolvimento da ciência nos últimos três
Descoberta da magnitude do tempo
� Somente com o desenvolvimento da ciência nos últimos três
séculos é que conseguimos enterder efetivamente, os
fenômenos naturais, nossa origens e o passado do planeta.
� A geologia é uma ciência essencialmente histórica que busca
reconstruir fenômenos findados já há milhares, milhões e
bilhões de anos.
� O objetivo de investigação e o registro geológico, um
Descoberta da magnitude do tempo
� O objetivo de investigação e o registro geológico, um
documento cheio de lacunas e complexidade devido às
modificações efetuadas por sucessivos eventos posteriores de
natureza, intensidade e duração diversas.
■ Concepções iniciais da idade da Terra e o
princípio da Geologia
• A idéia de que a Terra poderia ser extremamente antiga só
emergiu recentemente.
* Dois grandes eventos promoveram esta mudança:
� Iluminismo� Iluminismo
� Revolução Industrial
• Até então, nem se cogitava que o mundo pudesse ser
“imperfeito” ou muito antigo.
■ Concepções iniciais da idade da Terra e o
princípio da Geologia
• No calendário judaico a Terra teria sido concebida em
3761a.C.
• No calendário bizantino adotado pela Igreja Ortodoxa russa,
teria ocorrido em 5.508a.C.
• Idade média e Renascença teólogos na Europa afirmavam que
teria ocorrido em 6.000 anos.
■ Concepções iniciais da idade da Terra e o
princípio da Geologia
• Ilustres personagens no surgimento da Geologia
Nicolau Steno James Hutton
■ Concepções iniciais da idade da Terra e o princípio
da Geologia
• Nils Stensen→ Nicolau Steno (1638-1686)
→ estabeleceu três princípios que regem a organização de
seqências sedimentares na natureza:
� Superposição� Superposição
• Sedimentos depositam em camadas.
• Permite identificar a ordem de formação dos estratos.
Princípios que regem a organização de seqências sedimentares
na natureza:
� Horizontalidade original
• Depósitos sedimentares se acumulam geralmente em camadas
horizontais.
• Podendo reconhecer pacotes sedimentares deformados.
� Continuidade lateral
• Camadas sedimentares são contínuas, estendendo-se até as
margens da bacia de deposição ou afinando-se lateralmente.
• Por este, princípio podemos reconstruir a distribuição
geográfica original de uma camada dissecada pela erosão por
meios de correlação física dos seus vestígios.
■A consolidação da Geologia como ciência
► Na segunda metade do séc. XVIII a Geologia foi submetida a
uma interpretação baseada no relato bíblico da separação das
águas durante a Criação:
→ Netunismo
Todas as rochas, incluindo rochas ígneas como granitos e
basaltos, teriam se precipitado das águas do mar primordial.
■A consolidação da Geologia como ciência
• James Hutton (1726-1797)
→ percebeu que a história da Terra era mais longa do que se
pensava.
→ formulou a idéia de que o registro geológico podia ser
explicado pelos mesmos processos que atuam hoje.explicado pelos mesmos processos que atuam hoje.
→ Princípio de causas naturais
“Não há, mediante a análise dos processos geológicos, nenhum
vestígio de começo e nenhuma perspectiva do fim”.
■A consolidação da Geologia como ciência
► Como resultado dos trabalhos de Hutton, hoje reconhece-se
três tipos distintos de discordâncias (superfície de erosão):
a) Não-conformidade
Contato erosivo que separa rochas ígneas ou metamórficas de umContato erosivo que separa rochas ígneas ou metamórficas de um
pacote sedimentar sobreposto.
■A consolidação da Geologia como ciência
► Como resultado dos trabalhos de Hutton, hoje reconhece-se
três tipos distintos de discordâncias (superfície de erosão):
b) Discordância angular
Contato erosivo entre dois conjuntos de rochas estratificadas deContato erosivo entre dois conjuntos de rochas estratificadas de
orientação marcadamente distintas: os estratos no pacote mais
antigo são truncados pelos mais jovens
■A consolidação da Geologia como ciência
► Como resultado dos trabalhos de Hutton, hoje reconhece-se
três tipos distintos de discordâncias (superfície de erosão):
c) Desconformidade
Contato entre dois conjuntos de rochas estratificadas comContato entre dois conjuntos de rochas estratificadas com
acamamento quase paralelos, difícil de ser identificado.
Estratigrafia
� Smith o pai da Estratigrafia
Análise e interpretação de rochas estratificadas
- Juntando informações em mais de 20 anos, constatou que as- Juntando informações em mais de 20 anos, constatou que as
camadas poderiam ser ordenadas com base nas características
peculiares das rochas e ordem dos fósseis contidos.
- Podendo acompahar e inferir as idades relativas dos diferentes
conjuntos de estratos, mesmo que descontínuos.
� Smith o pai da Estratigrafia
Análise e interpretação de rochas estratificadas
Estratigrafia
- O mapa geológico tornou-se referência- O mapa geológico tornou-se referência
mundial para a cartografia geológica.
- Mais importante, porém foi o avanço no
conhecimento do princípio da sucessão fóssil
(também conhecida como sucessão biótica,
faunística ou florística).
Bioestratigrafia
� Além do trabalho de Smith
� Trabalhos dos paleontólogos, Georges Cuvier e A.
Brongniart reforçaram a importância dos fósseis.
- Estabelecendo o princípio: fósseis são encontrados em- Estabelecendo o princípio: fósseis são encontrados em
conjuntos característicos das sucessivas épocas em que os
organismos viveram, conjuntos estes que aparecem sempre na
mesma ordem, onde quer que os fósseis ocorram.
- Esse princípio permitiu determinar a idade relativa de rochas
contendo fósseis em todo mundo pela correlação fossilífera (ou
bioestratigrafia).
� Fósseis
Datação relativa e o estabelecimento da escala
de tempo geológico
Fósseis e o tempo geológico
� O que constitui um fóssil???
- Fóssil e qualquer evidência de vida passada, como- Fóssil e qualquer evidência de vida passada, como
evidências diretas, restos de organismos preservados nas rochas
ou indiretas, como marcas deixadas por organismos nos
sedimentos.
Fósseis e o tempo geológico
� A fossilização é um eventos raro e seletivo que tende a
Datação relativa e o estabelecimento da escala
de tempo geológico
preservar as partes mais resistentes de organismos, como
conchas, carapaças, osso ou dentes de animais e troncos, esporos
e grãos de pólen de plantas.
Fósseis e o tempo geológico
� A preservação, também vai depender da condições físico-
químicas nas quais o organismo morreu e foi soterrado.
� Composição do organismo e da intensidade e duração dos
Datação relativa e o estabelecimento da escala
de tempo geológico
� Composição do organismo e da intensidade e duração dos
fenômenos biológicos e ambientais de degradação.
� Os fósseis com melhor preservação são observados em áreas
que ocorreram soterramento repentino por sedimentos finos, pela
preservação em resina vegetal, piche ou substâncias minerais
precipitadas.
Fósseis e o tempo geológico
� A maior parte dos registros fósseis representam organismos
que habitam regiões nem muito profundas nos mares e nem muito
Datação relativa e o estabelecimento da escala
de tempo geológico
alta nos continentes.
Fósseis e o tempo geológico
� Fósseis de plantas.
- “Destilação geológica”, processo de degradação química que
reduz os tecidos orgânicos a uma película carbonosa escura que
Datação relativa e o estabelecimento da escala
de tempo geológico
preserva muitas da suas características morfológicas internas e
externas.
- Permineralização,um processo de precipitação de sílica,
carbonato, pirita ou outras substâncias em tecidos porosos a partir
de soluções aquosas, dando origem a fósseis como “madeira
petrificada”.
♦ Fóssil-guia
→ Um táxon qualquer que, com sua presença no sedimento,
identifica o tempo geológico de formação do estrato rochoso.
� Características:
Datação relativa e o estabelecimento da escala
de tempo geológico
• Ser facilmente reconhecível anatomicamente.
• Distribuição geográfica ampla.
• Distribuição temporal restrita.
• Possuir pequenas dimensões corporais.
• Não ser um organismo muito especializado.
♦ Fóssil-guia
Correlação fóssil ou bioestratigrafia
♦ Problemas que podem dificultar a datação:
• Refossilização → Ocorrência de um fóssil de tempos mais
antigos em rochas mais modernas (fósseis que foram expostos
graças a processos erosivos e que são novamente sepultados
em sedimento depositado posteriormente).
Datação relativa e o estabelecimento da escala
de tempo geológico
graças a processos erosivos e que são novamente sepultados
em sedimento depositado posteriormente).
• Fósseis Entremetidos → Ocorrência de organismos mais
modernos em sedimentos mais antigos (frequente fósseis de
animais escavadores).
Escala de tempo geológico
� Após o mapa de Willian Smith, naturalistas da Europa
definiram as principais unidade geológicas dessa regiões
europeias em uma escala de tempo geológico através da
datação relativa proporcionada pelo princípio de sucessão
fóssil.fóssil.
Escala de tempo geológico
Modernamente as eras tem sido agrupadas em
divisões temporarias conhecidas como éons:
-Fanerozoico (“vida visível”)
-Proterozoico (“vida precoce”)
- Arqueano (do grego Archaios – antigo)
Escala de tempo geológico
- Arqueano (do grego Archaios – antigo)
-Hadeano (Hades, o submundo dos gregos)
Tentativas de calcular o tempo geológico
•Até a primeira metade do séc. XIX não havia uma unanimidade
quanto ao melhor método de se estabelecer a idade “real” das
rochas.
- Os valores estimados eram extremamente contrastantes.
•As tentativas de se estimar a idade da Terra baseavam-se numa
série de critérios aleatórios:
- acumulação de sal nos oceanos.
- resfriamento da Terra por condução térmica (Lorde Kelvin).
- taxas de sedimentação.
•A idade absoluta do registro geológico era uma incógnita.
Tentativas de calcular o tempo geológico
�Decaimento radioativo e a datação Absoluta
→ método utilizado para determinar a duração de tempo real de
cada acontecimento geológico e a idade da Terra.
• Pioneiros:
Métodos modernos da datação absoluta
�Piérre e Marie Currie → descobriram e estudaram a
radioatividade emitida pelo rádio e o urânio.
�Rutherford (1905) → vislumbrou a possibilidade da idade de
um mineral de urânio ser estimada a partir da quantidade de
chumbo formada e acumulada.
�Boltwood (1907) e Holmes (1911) → mostraram que a
radioatividade pode ser usada para a datação de rochas.
� Método Radiocarbônico (C-14)
→ foi criado na década de 50 por W. Libby.
→ é um isótopo radioativo que ocorre normalmente na atmosfera
e nos seres vivos.
Métodos modernos da datação absoluta
e nos seres vivos.
→ sua meia-vida é de cerca de 5.730 anos.
→ esse método só pode ser utilizado para o Quaternário Tardio.
→ muito importante no estabelecimento cronológico de eventos
geomorfológicos e arqueológicos recentes.
� ►Método radiocarbônico (C-14)
Métodos modernos da datação absoluta
� Método Radiocarbônico (C-14)
Métodos modernos da datação absoluta
Meia vida do Carbono (C-14)
Métodos modernos da datação absoluta
� ► Processo de Decaimento
a) No decaimento alfa o núcleo instável perde dois prótons e dois
nêutrons, diminuindo seu número atômico em dois e sua massa
atômica em 4.
Métodos modernos da datação absoluta
� Processo de Decaimento
b) No decaimento beta, um dos nêutrons do núcleo emite elétron,
transformando-se em próton, o que aumenta o número
atômico em, sem afetar seu número de massa.
Métodos modernos da datação absoluta
� Processo de Decaimento
c) Decaimento por captura de elétron ocorre quando um próton
captura um elétron da camada de elétrons em torno do
núcleo e se transforma em nêutron, diminuindo seu número
atômico em um, sem alterar seu número de massa.
Métodos modernos da datação absoluta
Isotopos radioativos
Métodos modernos da datação absoluta
� Idades Radiométricas
•Para calcular a idade de uma rocha, mineral ou material orgânico
é possível aplicar varios métodos radiométricos.
•A escolha vai depender da composição do material a ser datado,
Métodos modernos da datação absoluta
•A escolha vai depender da composição do material a ser datado,
da noção geral da antiguidade da amostra e do tipo de problema
geológico ou histórico sob investigação.
•O ramo da geologia que trata da datação de rochas é conhecido
como Geocronologia.
Métodos Modernos da Datação Absoluta
� Método da Série de Urânio
•Elemento de meia-vida longa.
•Método utilizado na datação das rochas mais antigas conhecidas
Métodos modernos da datação absoluta
•Método utilizado na datação das rochas mais antigas conhecidas
na Terra.
•Satisfatoriamente utilizado na datação de granitóides lunares.
•Seu erro de medida é sempre da ordem de milhões de anos (o
que impede que este método seja aplicado na datação de eventos
geológicos recentes).
Idade da Terra
•Desde da sua origem no início do século XX, a geocronologia
buscou estabelecer a verdadeira idade da terra.
-Arthur Homes um geocronólogo inglês, foi o mais obstinado,
pesquisando por mais de 50 anos, chegou através de estudos compesquisando por mais de 50 anos, chegou através de estudos com
o método de decaimento de U para Pb a uma idade de 3 bilhões
de anos.
Idade da Terra
-Claire Patterson através de estudos com 207Pb-206Pb variante do
método U-Pb em metorito conseguiu medir a idade da terra.
-Datou dois meteoritos férricos e três líticos, obtendo uma a idade
de 4,55 ± 0,07 bilhões de anos.
-Para testar a hipótese de uma origem comum, lançou, no mesmo-Para testar a hipótese de uma origem comum, lançou, no mesmo
gráfico as composições isotópicas de Pb de sedimentos marinhos
jovens do fundo do pacífico.
-Outros trabalhos utilizando outros método confirmaram os
resultados de Patterson.
-Sendo 4,556 bilhões de anos o valor atualmente aceito para a
origem da Terra.
Aferição da escala de tempo
-A escala do tempo geológico permite organizar os eventos de
toda a história terrestre em seus períodos de tempo mais
importante.
-Os fundamentos básicos dessa escala foram consolidados por-Os fundamentos básicos dessa escala foram consolidados por
geólogos e paleotólogos no século XIX e XX .
-Nas últimas décadas do século XX e início do XXI, muitas das
lacunas e imprecisões estão sendo preenchidas.