GEOMORFOLOGIA BÁSICA E ESTRUTURAL - GB 128 TEMA 4 - REVISÃO DE GEOLOGIA

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1 UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARANÁ SETOR DE CIÊNCIAS DA TERRA DEPARTAMENTO DE GEOGRAFIA GEOMORFOLOGIA BÁSICA E ESTRUTURAL - GB 128 TEMA 4 - REVISÃO DE GEOLOGIA Professor: Fabiano A. Oliveira 2017

2 TEMPO GEOLÓGICO OU TEMPO PROFUNDO

3 TEMPO GEOLÓGICO OU TEMPO PROFUNDO Press et al., 2006.

4 TEMPO GEOLÓGICO OU TEMPO PROFUNDO Um meio de se tentar entender essa vastidão de tempo é imaginarmos um livro contendo páginas, em que cada página contivesse anos da história da Terra. Assim a página 1 relataria a formação da Terra, os primeiros organismos unicelulares surgiriam somente na página , as primeiras plantas terrestres estariam registradas a partir da página , os dinossauros apareceriam pela primeira vez na página e o ser humano surgiria somente na página A escala do tempo geológico pode ser medida através de relógios naturais, bem menos óbvios para a nossa experiência, que refletem o ritmo da Terra. Esses relógios naturais são, entre outros, os movimentos dos continentes, o soerguimento de montanhas, o aumento e a diminuição dos níveis dos oceanos, e também o surgimento e a extinção das espécies. Divisão do tempo geológico evolução da vida Fonte:

5 TEMPO GEOLÓGICO OU TEMPO PROFUNDO A escala do tempo geológico é dividida em Éons, eras, períodos, épocas e idades, que se baseiam nos grandes eventos geológicos e paleontológicos marcantes da história do planeta. ex.: extinções em massa

6 TEMPO GEOLÓGICO OU TEMPO PROFUNDO

7 TEMPO GEOLÓGICO OU TEMPO PROFUNDO

8 TEMPO GEOLÓGICO OU TEMPO PROFUNDO Quaternário divisão anterior divisão atual

9 ESTRUTURA DA TERRA Press et al.,

10 TECTÔNICA DE PLACAS

11 TECTÔNICA DE PLACAS Videos:

12 TECTÔNICA DE PLACAS

13 TECTÔNICA DE PLACAS Press et al., 2006.

14 TECTÔNICA DE PLACAS

15 TECTÔNICA DE PLACAS

16 TECTÔNICA DE PLACAS

17 TECTÔNICA DE PLACAS Fonte: CPRM, 2003.

18 TECTÔNICA DE PLACAS

19 TECTÔNICA DE PLACAS

20 TECTÔNICA DE PLACAS

21

22 ESTRUTURA DO ESTADO DO PARANÁ Fonte:

23 ESTRUTURA DO ESTADO DO PARANÁ Fonte:

24 ESTRUTURA DO ESTADO DO PARANÁ Fonte: Fonte:

25 CICLO DAS ROCHAS O ciclo das rochas representa as diversas possibilidades de transformação de um tipo de rocha em outro. Os continentes se originaram ao longo do tempo geológico pela transferência de materiais menos densos do manto para a superfície terrestre. As rochas, uma vez expostas à atmosfera e à biosfera, passam a sofrer a ação do intemperismo através de reações de oxidação, hidratação, solubilização, ataques por substâncias orgânicas, variações diárias e sazonais de temperatura, entre outras. O intemperismo faz com que as rochas percam sua coesão, sendo erodidas, transportadas e depositadas em depressões onde, após a diagênese, passam a constituir as rochas sedimentares. A cadeia de processos de formação de rochas sedimentares pode atuar sobre qualquer rocha (ígnea, metamórfica, sedimentar) exposta à superfície da Terra. Fonte:

26 CICLO DAS ROCHAS Devido à deriva dos continentes, as rochas podem ser levadas a ambientes muito diferentes daqueles onde elas se formaram. Qualquer tipo de rocha (ígnea, sedimentar, metamórfica) que sofra a ação de, por exemplo, altas pressões e temperaturas, sofre transformações mineralógicas e texturais, tornando-se uma rocha metamórfica. Se as condições de metamorfismo forem muito intensas as rochas podem se fundir, gerando magmas que, ao se solidificar, darão origem a novas rochas ígneas. O ciclo das rochas existe desde os primórdios da história geológica da Terra e através dele a crosta de nosso planeta está em constante transformação e evolução. Fonte:

27 CICLO DAS ROCHAS

28 CICLO DAS ROCHAS Fonte:

29 CICLO DAS ROCHAS Carneiro et al., 2009.

30 TIPOS DE ROCHAS - Rocha: assembléia consolidada de minerais - Mineral: corpo natural sólido e cristalino formado em resultado da interação de processos físico-químicos em diferentes ambientes geológicos. Cada mineral é classificado e denominado não apenas com base na sua composição química, mas também na estrutura cristalina dos elementos que o constituem.

31 TIPOS DE ROCHAS

32 TIPOS DE ROCHAS ÍGNEAS SEDIMENTARES METAMÓRFICAS granito arenito gnaisse basalto calcário quartzito - Origens diferenciadas - Propriedades e estabilidades também diferenciadas

33 TIPOS DE ROCHAS As rochas ígneas (do latim ignis, fogo), ou rochas magmáticas, são formadas pela solidificação de um magma, cuja temperatura gira em torno de 700 a 1200 o C. O tamanho dos cristais das rochas ígneas é em geral proporcional ao tempo de resfriamento do magma, isto é, quanto mais lenta for a cristalização de um magma, maiores são os cristais formados e vice-versa. Magmas cristalizados a grandes profundidades esfriam lentamente, possibilitando que seus cristais se desenvolvam até atingir tamanhos visíveis a olho nu (> 1 mm). Rochas ígneas deste tipo são denominadas rochas plutônicas (p. ex. granito). Nos vulcões, o magma atinge a superfície da crosta e entra em contato com a temperatura ambiente, resfriando-se muito rapidamente. Como a solificação é praticamente instantânea, os cristais não têm tempo para se desenvolver, sendo portanto muito pequenos, invisíveis a olho nu (<1mm). Rochas deste tipo são denominadas rochas vulcânicas (p. ex. basalto). Quando o magma se cristaliza muito próximo à superfície, mas ainda no interior da crosta, o resfriamento é um pouco mais lento que o das rochas vulcânicas, permitindo que os cristais sejam visíveis a olho nu, embora ainda de tamanho pequeno (~1mm). Rochas deste tipo são denominadas rochas sub-vulcânicas (p. ex. diabásio) Adaptado de:

34 TIPOS DE ROCHAS As rochas sedimentares são o produto de uma cadeia de processos que ocorrem na superfície do planeta e se iniciam pelo intemperismo das rochas expostas à atmosfera. As rochas intemperisadas perdem sua coesão e passam a ser erodidas e transportadas por diferentes agentes (água, gelo, vento, gravidade), até sua sedimentação em depressões da crosta terrestre, denominadas bacias sedimentares. A transformação dos sedimentos inconsolidados (p. ex. areia) em rochas sedimentares (p. ex. arenito) é denominada diagênese, sendo causada por compactação, cristalização e cimentação dos grãos de sedimentos. As rochas sedimentares fornecem importantes informações sobre as variações ambientais ao longo do tempo geológico. Os fósseis, que são vestígios de seres vivos antigos preservados nestas rochas, são a chave para a compreensão da origem e evolução da vida. A importância econômica das rochas sedimentares está em suas reservas de petróleo, gás natural e carvão mineral, as principais fontes de energia do mundo moderno.

35 TIPOS DE ROCHAS As rochas metamórficas são o produto da transformação de qualquer tipo de rocha levada a um ambiente onde as condições físicas (pressão, temperatura) são muito distintas daquelas onde a rocha se formou. Nestes ambientes, os minerais podem se tornar instáveis e reagir formando outros minerais, estáveis nas condições vigentes. Como os minerais são estáveis em campos definidos de pressão e temperatura, a identificação de minerais das rochas metamórficas permite reconhecer as condições físicas em que ocorreu o metamorfismo. O estudo das rochas metamórficas permite a identificação de grandes eventos geotectônicos ocorridos no passado, fundamentais para o entendimento da atual configuração dos continentes. As cadeias de montanhas (p. ex. Andes, Alpes, Himalaias) são grandes enrugamentos da crosta terrestre, causados pelas colisões de placas tectônicas. As elevadas pressões e temperaturas existentes na criação de cadeias de montanhas são o principal mecanismo formador de rochas metamórficas. O metamorfismo pode ocorrer também ao longo de planos de deslocamentos de grandes blocos de rocha (alta pressão) ou nas imediações de grandes volumes de magmas, devido à dissipação de calor (alta temperatura).

36 TIPOS DE ROCHAS Carneiro et al., 2009.

37 TIPOS DE ROCHAS Metamorfismo

38 Diagênese / Litificação TIPOS DE ROCHAS

39 PROCESSOS GEOLÓGICOS

40 PROCESSOS GEOLÓGICOS Orogênese / Orogenia [Grego: oros=montanha; genus=geração/origem] Conjunto de processos geológicos que resultam na formação de uma cadeia de montanhas (orógeno). Está relacionado com a teoria da tectônica de placas, relativamente à convergência compressional de placas crustais. O episódio orogênico pode durar de dezenas a centenas de milhões de anos e dá origem a estruturas, tais como dobras, fraturas, discordâncias, ocorrendo também metamorfismo e plutonismo. Orógeno Província tectônica onde se desenrolam os mais diversos processos geológicos relacionados ao confronto de placas litosféricas e à origem das grandes cadeias montanhosas da Terra. Tipo acrescionário: envolve placa oceânica em subducção sob placa com borda continental (ex: os Andes). Tipo colisional: quando está envolvida a colisão de duas massas continentais, como ocorre nos Himalaias (placa da Índia sob a Ásia). Fonte: Glossário geológico (

41 PROCESSOS GEOLÓGICOS Epirogênese Movimentação verticalizada positiva ou negativa da crosta terrestre, geralmente lenta e por região ampla, em decorrência de reações isostáticas que atuam em áreas cratônicas e também em áreas oceânicas, estas menos perceptíveis. A epirogênese positiva resulta no soerguimento lento da crosta com a formação de platôs ou planaltos elevados que são, assim, submetidos a uma intensificação gradual da erosão e regressão marinha (rebaixamento relativo do nível do mar) se a área afetada estiver em região costeira. Já a epirogênese negativa resulta na subsidência de grandes áreas, que tendem a apresentar menos erosão e a receber mais sedimentos com o processo e até mesmo desenvolver lagos e mares interiores, que podem ser de grande extensão. Fonte: Glossário geológico (

42 PROCESSOS GEOLÓGICOS Enquanto na orogênese a área é localizada, geralmente linerarizada e resultante de forte tectônica localizada e de esforços tectônicos horizontalizados e originados de confronto de placas litosféricas, a epirogênese desenvolve-se por ampla área com soerguimento ou subsidência da crosta como resultado de ajustes isostáticos devido a variações densitométricas internas da Terra (região de manto mais quente aquecendo a litosfera acima que se eleva, por exemplo), por erosão rápida de área extensa, por degelo de geleiras continentais (sem o peso do gelo acima a crosta eleva-se para compensar o peso do gelo subtraído) ou por outras causas. Fonte: Glossário geológico (

43 PROCESSOS GEOLÓGICOS Isostasia (1) Condição de busca do equilíbrio densitométrico de massas litosféricas sobre a astenosfera com empuxos principais verticalizados, à semelhança de corpos que flutuam sobre um líquido. (2) Equilíbrio ou compensação de massas e densidades entre massas litosféricas (rígidas) e a astenosfera (viscosa e mais densa). [...] A velocidade a que se atinge o equilíbrio é muito lenta, sendo um processo que decorre ao longo do tempo geológico. O equilíbrio isostático pode ser abalado por várias causas, entre elas aquecimento e arrefecimentos em porções da crosta ou do manto, processos tectônicos levando à duplicação crustal, retirada de capeamentos como grandes geleiras continentais, deposição espessa de sedimentos em uma bacia. Fonte: Adaptado de Glossário geológico (

44 PROCESSOS GEOLÓGICOS

45 PROCESSOS GEOLÓGICOS Isostasia

46 PROCESSOS GEOLÓGICOS Eustasia Subida e descida geral do nível dos oceanos em função do aquecimento (épocas inter-glaciais) e resfriamento (épocas glaciais) do clima terrestre, provocando a diminuição (degelo) ou o aumento das geleiras, respectivamente. Nas transições para épocas glaciais as linhas de costa ampliam-se com o rebaixamento do nível dos mares. O nível de base de erosão é rebaixado, provocando uma reativação generalizada dos processos erosivos; já nos períodos interglaciais ocorre o contrário, formando-se diversos mares interiores, rasos e quentes além de submersão generalizada de linhas de costa. A causa principal dessas variações está relacionada a ciclos de variação da emissão de energia solar que atinge e aquece a Terra. Outras causas, intrínsecas ao planeta, afetam também o clima geral, somando-se ou contrapondo-se à principal: dispersão de energia térmica pelas correntes marinhas e aéreas que dependem da extensão dos mares e dos relevos dos continentes; efeito estufa devido principalmente ao CO 2 lançado na atmosfera pelo desequilíbrio da fotossíntese em florestas tropicais e, recentemente, pelo homem, por meio de indústrias poluentes. Fonte: Glossário geológico (

47 PROCESSOS GEOLÓGICOS Soerguimento Elevação da superfície terrestre devido processos geológicos como epirogênese positiva e por orogênese. Soerguimentos podem também ter causas mais específicas e ser bem localizados como, p.ex., em regiões de vulcanismo ativo onde blocos podem ser soerguidos (ou abatidos também) por efeito das pressões e fluxo de magmas e gases subjacentes. Soerguimentos da crosta terrestre aumentam a energia dos agentes erosivos, visto que uma região mais elevada apresenta gradientes topográficos maiores e com isto as áreas são denudadas mais rapidamente do que antes do soerguimento. Se o soerguimento ocorre junto ao litoral serão expostas planícies costeiras com sedimentos e rochas sedimentares recentes, caracterizando associadamente uma fase regressiva dos mares. Fonte: Glossário geológico (

48 PROCESSOS GEOLÓGICOS Subsidência Processo de rebaixamento da superfície terrestre com amplitude de regional a local por causas tectônicas, como as fases tafrogênicas de bacias geológicas, desde cratônicas a orogênicas, ou causas não-tectônicas como dissolução de camadas sedimentares de sais e de calcários subterrâneos, com o abatimento das camadas acima daquelas dissolvidas. A subsidência de uma região muda a energia do sistema erosivo, diminuindo a competência fluvial e aumentando a taxa de material depositado com relação ao transportado pelo sistema. A evolução do processo subsidente pode levar à formação de bacias geológicas como áreas inundadas e de acumulação de sedimentos (lagos e mares interiores, por exemplo), definindo uma fase transgressiva de sedimentação em direção às áreas antes expostas. Fonte: Glossário geológico (

49 PROCESSOS GEOLÓGICOS Craton Porção da litosfera continental estável, praticamente atectônica, por mais de 200 milhões de anos, caracterizada por grande espessura litosférica, tectônica essencialmente epirogênica e uma crosta em grande parte composta por rochas granitóides. Escudo Parte cratônica de crosta continental, geralmente de idade pré-cambriana, de estruturação complexa, envolvendo vários ciclos geológicos e composição que pode ser variável, mas majoritariamente granitóide, estável há muito tempo e que se comporta em termos tectônicos como um bloco rígido normalmente arqueado por tectônica vertical, em contraste com faixas metamórficas mais jovens, fortemente dobradas, que podem estar associadas e envolver essas regiões. Os escudos servem de embasamento e/ou de área-fonte para bacias sedimentares bem mais jovens que ocorram na região.

50 PROCESSOS GEOLÓGICOS

51 PROCESSOS GEOLÓGICOS

52 Fonte: Salamuni, E. PROCESSOS GEOLÓGICOS

53 Fonte: Salamuni, E. PROCESSOS GEOLÓGICOS

54 PROCESSOS GEOLÓGICOS

55 PROCESSOS GEOLÓGICOS RECONSTITUIÇÕES PALEOGEOGRÁFICAS DA TERRA Fonte:

56 PROCESSOS GEOLÓGICOS RECONSTITUIÇÕES PALEOGEOGRÁFICAS DA TERRA Fonte:

57 PROCESSOS GEOLÓGICOS RECONSTITUIÇÕES PALEOGEOGRÁFICAS DA TERRA Fonte:

58 PROCESSOS GEOLÓGICOS RECONSTITUIÇÕES PALEOGEOGRÁFICAS DA TERRA Fonte:

59 PROCESSOS GEOLÓGICOS RECONSTITUIÇÕES PALEOGEOGRÁFICAS DA TERRA Fonte:

60 PROCESSOS GEOLÓGICOS RECONSTITUIÇÕES PALEOGEOGRÁFICAS DA TERRA Fonte:

61 PROCESSOS GEOLÓGICOS RECONSTITUIÇÕES PALEOGEOGRÁFICAS DA TERRA Fonte:

62 PROCESSOS GEOLÓGICOS RECONSTITUIÇÕES PALEOGEOGRÁFICAS DA TERRA Fonte:

63 PROCESSOS GEOLÓGICOS RECONSTITUIÇÕES PALEOGEOGRÁFICAS DA TERRA Fonte:

64 PROCESSOS GEOLÓGICOS RECONSTITUIÇÕES PALEOGEOGRÁFICAS DA TERRA Fonte:

65 PROCESSOS GEOLÓGICOS RECONSTITUIÇÕES PALEOGEOGRÁFICAS DA TERRA Fonte:

66 PROCESSOS GEOLÓGICOS RECONSTITUIÇÕES PALEOGEOGRÁFICAS DA TERRA Fonte:

67 PROCESSOS GEOLÓGICOS RECONSTITUIÇÕES PALEOGEOGRÁFICAS DA TERRA Fonte:

68 PROCESSOS GEOLÓGICOS RECONSTITUIÇÕES PALEOGEOGRÁFICAS DA TERRA Fonte:

69 PROCESSOS GEOLÓGICOS RECONSTITUIÇÕES PALEOGEOGRÁFICAS DA TERRA Fonte:

70 PROCESSOS GEOLÓGICOS RECONSTITUIÇÕES PALEOGEOGRÁFICAS DA TERRA Fonte:

71 PROCESSOS GEOLÓGICOS RECONSTITUIÇÕES PALEOGEOGRÁFICAS DA TERRA Fonte:

72 PROCESSOS GEOLÓGICOS GRANDES BACIAS DE SEDIMENTAÇÃO Fonte:

73 GLACIAÇÕES Esquema evolutivo ao longo do tempo geológico: luminosidade solar, efeito estufa, oxigênio na atmosfera.

74 GLACIAÇÕES Evolução da temperatura média da superfície da Terra ao longo do Fanerozóico, e extensões latitudinais das principais glaciações globais ocorridas desde a Snow Ball Earth.

75 GLACIAÇÕES Snowball 610 Ma Carbonífero Superior / Permiano 306 Ma Hoje

76 GLACIAÇÕES Ciclos de Milankovitch efeito coletivo de mudanças no movimentos da Terra sobre o clima.

77 GLACIAÇÕES

78 QUATERNÁRIO Processos relacionados a: - Mudanças de temperatura / nível do mar - Neotectônica - Atividade humana (?)

79 Evolução de temperaturas e precipitação no tempo geológico QUATERNÁRIO

80 QUATERNÁRIO Evolução de temperaturas e CO2 no Quaternário

81 QUATERNÁRIO Evolução de temperaturas e nível do mar

82 QUATERNÁRIO Fonte: Suguio, 1999

83 QUATERNÁRIO Evolução do nível do mar na costa brasileira

84 QUATERNÁRIO As subidas do nível do mar nas fases tardiglaciais e pósglaciais ocorreram a velocidades que, em termos geológicos, podem ser consideradas espantosas, porque, a grosso modo, em anos (de a anos AP) o nível do mar subiu mais de 100 metros, representando taxa superior a 1 cm/ano. Esta ascenção muito rápida em termos geológicos afetou tanto as costas em soerguimento como em subsidência, promovendo conspícuas transgressões marinhas, provocando a deposição de sedimentos marinhos. (Suguio, 2001, p.25)

85 QUATERNÁRIO Linhas de costa e a variação do nível do mar - exemplo no litoral de Santa Catarina Baía da Babitonga Ilha de SãoFrancisco do Sul Legenda rede hidrográfica Canal do Ling uado lagoa do Acaraí lagoa Capivaru Oceano Atlântico lagoas do Acaraí e Capivaru km Nível relativo do mar há anos AP, situado a aproximadamente 8 ± 2 m acima do atual (MARTIN et al., 1988). Nível relativo do mar há anos AP, situado a aproximadamente 120 m abaixo do atual (MARTIN et al., 1988). Nível relativo do mar há anos AP, situado a aproximadamente 3,5 ± 1 m acima do atual (ANGULO et al., 2002).

86 QUATERNÁRIO Linhas de costa e a variação do nível do mar - exemplo no litoral do Paraná Fonte: Lautert, 2010

87 QUATERNÁRIO

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