sobre as rochas

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FERNANDO PINAjosepina@ufpa.br FaGEO/-UFPA, 2005. 
 
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TEMA TEMPO GEOLÓGICO: aprendendo datar rochas 
FUNDAMENTOS TEÓRICOS PARA DATAÇÃO DE EVENTOS GEOLÓGICOS 
Da idéia à concepção - O uso sistemático do registro fóssil permitiu, ainda no 
século XIX, o estabelecimento de princípios para organizar hierarquicamente a 
disposição das sequências de rocha, facilitando desse modo a criação da Coluna do 
Tempo Geológico. Inicialmente baseada apenas em afloramentos de rochas 
sedimentares da Europa, a coluna foi aos poucos ampliada a partir da comparação 
(correlação) com sequências litológicas aflorantes em outros continentes, no que foi 
chamado de Idade Relativa de Estratos.A descoberta da Radioatividade logo no início 
do século XX disponibilizou aos geocientistas uma nova ferramenta e, com ela, foi 
possível estabelecer a Idade Absoluta dos Estratos. 
Bases conceituais: Radioatividade e Meia-Vida 
ISÓTOPOS: no ambiente natural, alguns elementos químicos apresentam variedades 
com o mesmo número Z (no.atômico = no. de prótons), mas diferentes números A 
(no.de massa=no. de prótons+nêutrons): são chamados.Exemplo: Oxigênio e seus 3 
isótopos estáveis: O16 - 08 prótons + 08 neutrons (A=16), O17 - 08 prótons + 09 
neutrons (A=17) e O18 - 08 prótons + 10 neutrons (A=18). Há no entanto elementos 
quimicamente instáveis e, por isso transformam-se em outros elementos, mais 
estáveis. São chamados ISÓTOPOS RADIOATIVOS. 
A transformação (DECAIMENTO RADIOATIVO) emite radiação e calor. É um 
processo lento, onde um elemento instável (Pai radioativo) gera um outro elemento 
químico, menos instável que ele (Filho radiogênico)em intervalos regulares e 
constantes de tempo (MEIA-VIDA). Há muitos isótopos radioativos e o mais conhecido 
é o Carbono 14 (C14), cujo átomo apresenta A=14 (6 prótons e 8 nêutrons). No 
ambiente natural a transformação do C14 produz o Nitrogênio (N14) com meia-vida de 
5.730 anos. Isto é: a cada 5.730 anos,METADEdos átomos originaisde C14 (pai 
radioativo) presentes em uma dada amostra, transforma-se na mesma quantidade de 
átomos de N14 (filho radiogênico). 
Utilizando isótopos para datar eventos geológicos 
Os vegetais absorvem CO2 durante a fotossíntese. No processo, 99% do CO2 é 
composto por átomos de C12 e apenas 1% é de C14. Ao ingerir vegetais, os animais 
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incorporam parte desse carbononos seus tecidos, na forma de glicose (C6H12O6). Com 
o tempo, o carbono (dos tipos C12 e C14) é acumulado nos esqueletos dos animais. 
Segue-se então a desintegração radioativa (decaimento) do C14 transformando-se em 
nitrogênio N14. Em ossos antigos (fósseis por exemplo) ou em materiais naturais que 
contenham carbono em sua composição, a razão entre os dois elementos (C14/N14) 
fornecerá o número de meias-vidas transcorridas e assim, a idade daquele osso ou 
material.Apesar de extremamente precisa, a datação por C14/N14 é restrita aos 
materiais com alguns poucos milhares de anos (não muito antigos), como múmias 
egípcias. Materiais mais antigos que 70.000 anos não são passíveis de datação por 
C14. Por quê? 
Entendendo a questão: Imagine um aniversário no qual é servida uma torta deliciosa. 
Imagine que após todos os convidados receberem sua fatia, resta apenas a última fatia 
na bandeja (figura abaixo). Cada convidado fica de olho na fatia que restou mas.. com 
vergonha, nenhum se atreve pegá-La. De repente, um dos convidados toma coragem 
e.. corta metade da fatia, deixando a outra parte na bandeja. Em seguida, outro 
convidado corta metade da metade que restara. Um terceiro corta metade da metade 
da metade e, assim por diante, até que resta apenas o farelo da torta original. As fatias 
então corresponderão progressivamente uma a metade da outra, da fatia que restara, 
como mostrado abaixo: 
 
Voltando aos isótopos: É exatamente isso que ocorre durante o decaimento 
radioativo. A cada meia-vida, metade dos isótopos-pais decai, transformando-se em 
isótopos-filhos. O quadro acima resume o que aconteceria com uma amostra contendo 
1000 átomos de C14. 
E assim por diante... 
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A representação gráfica do decaimento radioativo mostra que ao longo do tempo 
de desintegração (meia-vida) a redução dos isótopos-pai é diretamente proporcional ao 
aumento dos isótopos-filho. 
 
Perguntando: Como é possível datar eventos com milhões e/ou bilhões de anos? Há 
isótopos cujas meias-vidas são maiores que as do C14?SIM. Um grupo especial de 
elementos químicos apresenta naturalmente isótopos radioativos de meia-vida muito 
longa como mostra o quadro abaixo. 
Concluindo: o gráfico e o quadro acima mostram claramente que decorrido o tempo 
de 7 meias-vidas, permaneceriam na amostra somente 7,875 dos 1000 isótopos-paisb 
(0,007875%), quantidade demaisado pequena para ser detetada em experimentos 
laboratoriais. 
O procedimento apoia-se singularmente na premissa de que uma rocha é um 
SISTEMA FECHADO, cuja composição química não sofre alterações por influência de 
fatores externos. Assim, qualquer alteração química que ocorrer na rocha será 
atribuída ao decaimento radioativo dos isótopos instáveis presentes no momento de 
sua cristalização. A metodologia é aplicada somente para datação de rochas 
ígneas(após sua cristalização) e de rochas metamórficas(após sua recristalização). O 
ambiente sedimentar é considerado um SISTEMA ABERTO e nesse caso não é 
possível saber quando determinado isótopo foi incorporado à rocha sedimentar. Assm, 
as rochas sedimentares(formadas por restos de rochas pré-existentes - ígneas, 
metamórficas e/ou sedimentares - ou por restos esqueletais de organismos, não 
podem ser datadas pelos métodos baseados em isótopos radioativos. 
 
 
 
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EXERCÍCIO COM BOTÕES 
Material: 
- 100 botões plásticos (desses de abotoar camisa) pequenos, de seção circular 
(redondos), todos IDÊNTICOS; pode ser também 100 grãos de lentilha ou de ervilha 
seca (neste caso as peças devem redondas e bi-convexas); 
- 1 Caixa de papelão (caixa de sapato); 
- 1 vasilha plástica (ou um copo plástico grande); 
- 2 folhas de papel milimetrado A3 
Procedimento: 
1) Pintar de vermelho (ou preto) com pincel atômico, uma das faces de cada um 
dos 100 botões; 
2) Colocar todos os botões na vasilha plástica (no copo plástico), sacudi-los e jogá-los 
na caixa de papelão; 
3) Contar o número de botões que caíram com a face pintada voltada para cima 
(BOTÕES A); Registrar o resultado na tabela abaixo; 
4) Retirar da caixa os botões que caíram com a face pintada voltada para baixo 
(BOTÕES B); (não serão mais utilizados); 
5) Colocar novamente na vasilha plástica (no copo) os BOTÕES A, sacudi-los e jogá-
los novamente na caixa de papelão; 
6) Contar novamente o número de BOTÕES A; Registrar o resultado na tabela abaixo; 
7) O procedimento deve ser repetido 7 vezes; a cada jogada das peças na caixa, os 
BOTÕES B devem ser retirados e não mais utilizados; 
8) Completar a tabela com os valores obtidos por cada equipe em cada jogada; 
 
jogada botões A botões A botões A botões A botões A botões A 
0 100 100 100 100 100 100 
1 
2 
3 
4 
5 
6 
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 equipe 1 equipe 2 equipe 3 equipe 4 equipe 5 equipe 6 
9) Construir um gráfico: 
-no eixo dos X o número de BOTÕES A e no eixo dos Y o no. de jogadas para cada 
caso; unir os pontos com uma linha; 
- no mesmo gráfico, traçar a linha referente ao no.de BOTÕES B; (tempo zero = 100 
botões); unir os pontos com uma linha; 
- no mesmográfico, traçar uma 3a. linha representando a média das duas linhas 
anteriores; 
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- no mesmo gráfico plotar uma quarta linha (linha teórica); para cada jogada dividir por 
dois o número de BOTÕES A e registrar no eixo dos X (100; 50; 25; 12,5; 6,25; 3,125; 
1,5625; etc.); 
 
 
 
 
Datação Relativa: Sanduiche espaço-temporal
VOCÊ PRECISA DE: 1 par de luvas plásticas de cozinha; 1 assadeira de bolo ou 
bandeja plástica; 1 folha de papel milimetrado; 1 pão-de-forma fatiado ao comprido, 
100g queijo prato e apresuntado fatiados), 50g uva-passa, 1 pacotinho de orégano, 1 
lata de milho-verde e de ervilhas; 1 lata de seleta de legumes; 
 
COMO FAZER: 
 
1º passo - Coloque uma fatia de pão no centro da assadeira; sobre ela adicione uma 
camada de presunto; 
 
 
 
2º passo – Adicione uma camada de queijo sobre a de presunto; 
 
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3º passo – Espalhe uma pitada de orégano sobre a camada de queijo. 
 
 
 
 
 
 
4º passo - Insira novamente pão sobre as camadas de orégano, queijo e presunto. 
 
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5º passo – Adicione outra camada de presunto sobre a de pão. 
 
 
 
6º passo - Adicione nova camada de queijo sobre a de presunto. 
 
 
 
7º passo - Espalhe orégano e adicione ervilhas sobre o queijo. 
 
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8º passo – Finalize o sanduíche adicionando mais uma camada de pão; pressione 
levemente, com as mãos; 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
9º passo - Sanduiche pronto! 
 
 
 
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10º passo - Corte o sanduíche em três pedaços, no sentido transversal, como 
mostrado abaixo 
 
 
 
111º passo – Fotografe lateralmente ambos os pedaços e desenhe 
DETALHADAMENTE (de baixo para cima) uma das laterais em uma folha do papel 
milimetrado; numere cada “camada” descrita a partir da camada inferior, descreva 
umaauma; Analise e compare o resultado com aquele obtido pelas demais equipes. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
12º Passo - Retire a camada superior do sanduíche e coloque-a ao lado, com a base 
para cima; 
 
 
 
14º passo – analise ambas as superfícies e observe: há marcas das ervilhas? há 
ervilhas aderidas ao pão? 
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15º passo - Retire a segunda camada de pão e coloque-a ao lado, sobre a anterior 
com a base para cima. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
17º Passo – Verifique se há orégano aderido ao pão. 
 
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18º passo – Utilizando a 2ª metade do sanduíche, retire a primeira camada de pão 
e verifique se há ervilhas grudadas no pão. 
 
 
 
19º passo - Retire a 2ª camada de pão, e observe se o orégano ficou aderido. 
 
 
 
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RESULTADOS E DISCUSSÕES 
 
Analise e comente cada passo dado. Tome como exemplo os comentários feitos a 
partir do 14º passo, mostrados abaixo. 
 
14º passo – nenhuma ervilha ficou aderida ao pão. Porque? 
 
15º passo - as ervilhasaderiram ao pão, como acontece em diversas rochas, que 
possuem apenas as formas do corpo físico do fóssil e não o fóssil. Se as ervilhas 
ficaram aderidas ao pão, os fósseis ficariam aderidos à rocha, certo? revejam a 
conclusão. 
 
17º passo - o orégano não ficou no pão. Porque? Que explicação pode ser dada? 
Conclui-se que seria devido o tempo; como a 1ª metade do sanduíche foi logo 
verificada, houve um tempo maior para verificar a 2ª metade, certamente alguns 
fósseis (ervilhas) tiveram mais tempo para se ambientar (traduzam o termo) à rocha 
ao (pão), onde o mesmo era um bom ambiente para os fosseis. O que é um bom 
ambiente? 
 
18º passo - as ervilhas ficaram grudadas na 2ª metade do pão. Porque? 
 
19º passo - não aconteceu de ficar orégano (fóssil) sobre o pão (rocha). A frase está 
mal redigida. Refaçam. 
 
SUGESTÕESpara deixar seu sanduíche ao gosto, adicione fatias de (lombinho 
defumado, vegetais (alface, tomate, cebola), grãos (milho verde, uva-passa, 
azeitona (fatiada ou picada), cremes (mostarda, maionese, ketshup, requeijão); 
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