A Escala do Tempo Geológico

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1 A Escala do Tempo Geológico Registro Geológico testemunha a história da evolução geológica no planeta. Escala de Tempo Geológico organiza esta evolução no tempo, em uma seqüência de eventos. O Tempo Geológico (toda história da Terra ou intervalos de tempo de um determinado evento geológico) pode ser calculado por métodos absolutos ou relativos. A Escala de Tempo Geologico é subdividida hierarquicamente em Eons que pode ser subdividido em Eras, que podem ser subdivididas em Períodos e esses podem ser subdivididos em épocas. Obs. Nomes dos períodos devem-se geralmente a localidades geográficas onde foram definidos, Ex.: Devoniano (região de Devonshire-Inglaterra). Alguns nomes se devem a particularidades das rochas do período, Ex.: Carbonífero (abundância em carvão) Os Eons são Eon Arqueano, Eon Proterozóico e Eon Fanerozóico. OBS: Antes do Eon Arqueano, tem-se o Haddeano. O intervalo entre a formação da Terra e 542 Ma é denominado de Pré-Cambriano. 1

2 O HADEANO (Hades = submundo da cultura greco-romana) Da origem da Terra (4,6 Ga) a 4,0 Ga. 2

3 HADEAN0 (4,6-4,0 Ga) 1. Formação do Sistema Solar; 2. Não haviam rochas, exceto pelos meteorito, nuvem de gás e poeira cósmica Arqueozóico Do grego archaîos = antigo. Por vezes chamado Arqueozóico = vida antiga. Durou desde o início da Terra (4.560 milhões de anos) até milhões de anos. Na Terra, o registro mais antigo de rocha é o Acasta gnaisse, no Canadá, com milhões de anos (Bowring et al., 1989), e o mineral mais antigo, um zircão detrítico encontrado em Mount Narryer na Austrália, forneceu uma idade de milhões de anos (Froude et al., 1983). Nesse caso, a rocha onde esse zircão foi encontrado é mais nova, mas as análises indicam que ele foi formado à milhões de anos. Infelizmente, as rochas formadas nos primórdios da Terra foram recicladas por processos similares à Tectônica de Placas, dessa forma, aparentemente, não sobraram registros dos primeiros 500 milhões de anos do nosso planeta. 3

4 The largely plutonic basement block (the Central Slave Basement Complex of Bleeker et al., Canadian Journal of Earth Sciences, 1999) contains Earth s oldest rocks, the 4.03 Ga Acasta gneisses (Fig. 2). Figure 2. Contemplating folded layering in the Acasta gneisses 4

5 Eon Arqueano [archaios (grego) = antigo], Intervalo de ~ 4 G.a.? 2,5 G.a. A Terra estava se diferenciando em núcleo/ manto/ crosta. Organismos unicelulares estão presentes. Resfriamento da crosta da Terra; TEMPO GEOLÓGICO ARQUEANO (4,0 2,5 Ba) Condensação dos vapores de água da atmosfera em depressões da superfície formando lagos e mares. Alguns sedimentos antigos contêm querogênio (matéria orgânica degradada) sugerindo que o início da vida se deu antes de 3,8 Ba. Fóssil mais antigo data de 3,5 Ba (bactéria) Primeiras bactérias seriam anaeróbicas totais - ambiente pobre em oxigênio. Fóssil mais comuns - estromatólitos, resultando da fotossíntese de cianobactérias. 5

6 Estromatólitos são as evidências de vida mais comuns durante o chamado pré-cambriano. Formavam-se através da atividade metabólica de organismos protistas, especialmente bactérias e/ou algas azul-esverdeadas (cianofitas). Ao captarem os carbonatos existentes nos meios onde viviam, e metabolizálos, depositavam-nos em suas membranas celulares. Estes organismos constituíam relvas de algas, disseminadas nos fundos dos mares plataformais daquele momento geológico. Os mais antigos estromatólitos registrados até o momento apresentam uma idade em torno de 3,5 bilhões de anos. Estromatólito 3,5 Bilhões de ano 6

7 ESTROMATÓLITO NO BRASIL 7

8 O limite superior do Arqueano foi arbitrado em milhões de anos. Esse limite marca o final da estabilização das áreas cratônicas arqueanas, e o consequente início da evolução de vastas plataformas continentais em torno desses núcleos estáveis. Alguns autores sugerem que no final do Arqueano a maior parte das áreas cratônicas estaria aglutinada em um supercontinente chamado Kenorano (Mason, 1995 e outros) sendo que os dados ainda não são totalmente conclusivos. O Arqueano no Brasil 8

9 EON PROTEROZÓICO Eon Proterozóico (grego próteros = antes + zóico = vida ) Intervalo de ~ 2,5 G.a. 542 M.a., Estrutura da Terra já estava formada. Quantidade de O 2 muito baixa. Vida unicelular abundante, com formas mais avançadas de vida apenas no final do eon. PROTEROZÓICO (2,5 Ba 542 Ma) Com o desenvolvimento de organismo capazes de fotossintetizar (cianobactérias) iniciou-se a acumulação de oxigênio na água. Alguns elementos químicos (p. ex. Fe e U) começaram a reagir com o oxigênio dissolvidos em lagos e oceanos e iniciou-se o processo de oxidação. Depósitos de BIFs devido a oxidação do Fe pelo aumento de oxigênio no ambiente (2,5 a 2,0 Ba) Oxigênio produzido pelas cionobactérias aumentou progressivamente (2,0 Ba) - começou a escapar para a atmosfera; Mudança lenta de uma atmosfera rica em amônia e metamo para uma atmosfera rica em oxigênio; 9

10 PALEOPROTEROZÓICO PERÍODO SIDERIANO O Período Sideriano (do latim sider = ferro) se estende de à milhões de anos, e é caracterizado como um período de "calmaria" tectônica. Alguns elementos químicos (p. ex. Fe e U) começaram a reagir com o oxigênio dissolvidos em lagos e oceanos e iniciou-se o processo de oxidação. Depósitos de BIFs devido a oxidação do Fe pelo aumento de oxigênio no ambiente (2,5 a 2,0 Ba) 10

11 Oxigênio produzido pelas cionobactérias aumentou progressivamente (2,0 Ba) - começou a escapar para a atmosfera; Mudança lenta de uma atmosfera rica em amônia e metamo para uma atmosfera rica em oxigênio; Com o desenvolvimento de organismo capazes de fotossintetizar (cianobactérias) iniciou-se a acumulação de oxigênio na água. 11

12 SUPERCONTINENTES PALEOPROTEROZÓICO SUPERCONTINENTE ATLÂNTICA DO PALEOPROTEROZÓICO Os possíveis supercontinentes formados ao fecho dos sistemas orogênicos riacianos (2,3 2,05 Ga) e orosiriano 2,05 1,8 Ga), consoante Rogers (1996). Grande parte da atual Plataforma Sul-Americana partilhava da porção ocidental do Supercontinente Atlântica que foi dispersado em torno de 2,0 Ga. No território brasileiro ocorre vestígios desse supercontinente que marca a parte média do Paleoproterozóico (Trasamazônica-Eburneana). 12

13 SUPERCONTINENTE COLUMBIA DO PALEOPROTEROZÓICO No final do Paleoproterozóico e início do Mesoproterozóico (Rio Negro-Juruena) ocorreu a fusão do Supercontinente Columbia. PALEOPROTEROZÓICO PERÍODO RIACIANO 13

14 Riaciano à milhões de anos. - No Riaciano tem início uma série de colisões entre placas tectônicas, comprimindo as bacias sedimentares geradas no Período Sideriano, num processo chamado orogenia. - Orogenias Hudsoniana e Penokeana, na América do Norte; - Svecokareliana, no Escudo Báltico; - Eburneana, na África e - Transamazônica, na América do Sul. - No Brasil, o Evento Transamazônico durou de à milhões de anos e afetou rochas de diversas regiões do país. - O termo Transamazônico é empregado de maneira generalista; - Maciço da Granja, na região sul (2.300 milhões de anos) e o Maciço Caldas Brandão, na região nordeste (2.150 milhões de anos). PALEOPROTEROZÓICO PERÍODO OROSIRIANO 14

15 Orosiriano (do grego orosira = cadeia de montanhas) à milhões de anos, - As orogenias iniciadas no Riaciano, terminam sua evolução, e outras tantas tem inicio, continuando um grande ciclo de colagem de placas. - No final do Orosiriano, essas colagens resultaram em dois grandes continentes: - Ártica: constituída de América do Norte, Groelândia e Sibéria, e - Atlântica: constituída da América do Sul e África (Rogers, 1996). PALEOPROTEROZÓICO PERÍODO ESTATERIANO 15

16 Estateriano à milhões de anos. - Após dois períodos em que os continentes só aumentavam de tamanho, - teve início uma fase de quebras: -vários blocos continentais menores. - Localmente ocorrem eventos compressivos, mas predominam amplamente os processos distensivos. - sedimentação do tipo rift (Grupo São João del Rey em MG), - extensos enxames de diques máficos (Roraima/Venezuela), - magmatismo bimodal (sul do Brasil, Uruguai e nordeste da Argentina), dentre outros. PALEOPROTEROZÓICO NO BRASIL 16

17 EON MESOPROTEROZÓICO - O Mesoproterozóico é caracterizado pela ocorrência de extensas faixas de rochas metamórficas separando blocos estáveis mais velhos. Alguns exemplos dessas faixas, de evolução tipicamente longa, são a Província Greenville, na América do Norte e os cinturões da região central da Austrália. SUPERCONTINENTES MESOPROTEROZÓICO 17

18 RODÍNIA No final do Mesoproterozóico em torno de 1,1 Ga (fecho das orogêneses Grenvillianas e coetâneas) ocorreu a fusão do Supercontinente Rodínia com posição da Amazônia em 810 Ma. MESOPROTEROZÓICO PERÍODO CALIMIANO 18

19 Calimiano à milhões de anos, e é caracterizado como um período de relativa "calmaria" tectônica. - A fase extensiva que se iniciou no Período Estateriano continua por todo o Calimiano. -Grandes bacias sedimentares sobre os terrenos que já estavam estabilizados, - Ripheano (Rússia), e da Bacia Cuddapah (Índia). -Predomínio esses processos distensivos, em algumas áreas se iniciaram orogenias expressivas - Província Greenville, na América do Norte, - Cinturões do centro da Austrália. - Ao longo desses períodos uma sucessão de colisões entre placas e orogêneses foi responsável pela fusão de praticamente todas as áreas continentais em um gigantesco continente chamado Rodínia (do russo: Rodina = terra mãe). - O registro fóssil mesoproterozóico é limitado - estromatólitos e bactérias. No Brasil, é descrito possíveis estruturas estromatolíticas no Grupo Brusque - SC. MESOPROTEROZÓICO PERÍDO ECTASIANO 19

20 Ectasiano à milhões de anos. - Condições extensionais (a característica principal desse período é uma quebra no registro sedimentar) - Alguns registros dessa diferença na sedimentação são observados no Escudo Báltico (sequências Rifeana e Jotniana) e na Índia (sequências Cuddapah e Chattisgarh). - Nas Américas é marcado por processos compressivos, representados pelas orogenias Greenville, na América do Norte e San Ignacio/Uruaçuano/ Espinhaço na América do Sul. Essas colagens são relacionadas à fusão do supercontinente Rodínia. MESOPROTEROZÓICO ESTENIANO 20

21 Esteniano à milhões de anos. -Este período é caracterizado por uma profusão de orogenias em todos os continentes, resultando na aglutinação e consolidação do supercontinente Rodínia. - exemplos: faixas Satpura/Singbhum, na Índia e Namaqua/Kibara na África. -Na Plataforma Sulamericana essas orogenias já tinham se iniciado no período precedente (Ectasiano). Um exemplo de manifestação relevante do Período Esteniano é o Evento Rondoniense: à Ma, responsável pela geração dos granitos rapakivi de Rondônia. -Grandes continentes como Rodínia tem vida curta. Várias são as causas possíveis, mas o fato é que enquanto algumas áreas ainda estão sendo coladas, outras já estão começando a se romper. -Enquanto ainda estavam em curso orogenias na Ásia, Austrália e Europa, na plataforma sul-americana já começavam os esforços distensivos, rasgando a crosta em vários locais e permitindo a ascensão de diversos enxames de diques na Amazônia, em Minas Gerais, etc. MESOPROTEROZÓICO NO BRASIL 21

22 NEOPROTEROZÓICO PERÍODO TONIANO O Toniano (do grego tonan = extensão) à 850 milhões de anos -Muitas seqüências, principalmente as intracontinentais se estenderam ao longo de todo o Neoproterozóico, durando até o Fanerozóico. Exemplo: Seqüência Adelaideana - Austrália, e o Rifteano na Rússia (Plumb & James, 1986). -No Brasil algumas seqüências sedimentares extensas de idade meso/neoproterozóicas são os Grupos Paranoá, Bambuí e Formação Jequitaí, na região central do país. - O momento extensional característico desse período corresponde à quebra e desarticulação do supercontinente Rodínia, recém-estabelecido no final do Mesoproterozóico. -Na América do Sul esse processo é bem marcado pelos enxames de diques que se distribuem ao longo da costa da Bahia, ao longo do Espinhaço, a sul do Cráton do São Francisco e na Amazônia (Brito Neves, 1999). O auge desse fenômeno extensional ocorreu entre 950 e 850 milhões de anos, mas pode ter se estendido um pouco mais em alguns setores, Exemplo: Província Borborema e das faixas Pampeanas e Araçuaí. -Para Rogers (1996), a fragmentação do Rodínia teria gerado três blocos principais: -Laurentia (constituído de partes da América do Norte e Europa, Groelândia e Sibéria), -Gondwana Leste (compreendendo parte da África e Antártica, Madagascar, Índia e Austrália) e Gondwana Oeste ( constituído de partes da América do Sul e África), e também vários blocos menores. 22

23 SUPERCONTINENTES NEOPROTEROZÓICO SUPERCONTINENTES GONDWANA DO NEOPROTEROZÓICO Na colagem Brasiliano-Panafricano no Neoproterozóico, fusão do Supercontinente Gondwana-Pannotia. 23

24 SUPERCONTINENTE GONDWANA OCIDENTAL COM POSIÇÃO DOS CRÁTONS NO NEOPROTEROZÓICO NEOPROTEROZÓICO CRIOGENIANO 24

25 Criogeniano (do grego crion = frio) se extendeu de 850 à 650 milhões de anos. - No início desse período (até ~750 milhões de anos) ainda perduravam os processos de extensão e quebra de blocos continentais. -No Brasil e na África há evidências que parte dos processos de rifteamento e formação de bacias pós-rodínia tenham ocorrido em condições frias à glaciais, como por exemplo as formações Bebedouro no Brasil e Kundelungo na Zâmbia. Essas condições climáticas podem ser relacionadas ao resfriamento pelo qual a Terra passava nesse momento. -Alguns fragmentos de Rodínia (Gondwana Leste e Oeste e vários blocos menores) se movimentaram ao redor do globo e vieram estabelecer o megacontinente Gondwana (estágio de colagens chamado Evento Pan-Africano/ Brasiliano) -iniciou a milhões de anos, localmente até antes de 850 Ma, e teve suas últimas manifestações a milhões de anos -No contexto desse grande ciclo de colagens, a região que corresponde ao atual continente sulamericano era constituída de vários fragmentos cratônicos: Amazônico, São Francisco-Congo, Rio de la Plata, e vários blocos menores: Pampia, Central de Goiás, Juiz de Fora, Luis Alves, entre outros. - As colagens entre esses blocos resultaram em diversas faixas móveis, dentre as quais podemos citar a Faixa Brasília (colisão entre o Cráton Amazônico e o Cráton do São Francisco. NEOPROTEROZÓICO EDIACARIANO 25

26 Ediacariano (fauna de Ediacara) - de 650 à 545 milhões de anos. - Em termos de evolução crustal, esse período reflete, geralmente, uma continuação dos processos que já ocorriam no Criogeniano. - No nosso continente esse período marca o auge do ciclo de colagens Pan Africano-Brasiliano ( milhões de anos), responsável pela construção do supercontinente Gondwana. - O final desse evento ocorre na transição entre as eras Neoproterozóica e Paleozóica ( milhões de anos) com a colagem dos últimos fragmentos continentais, gerando a Faixa Ribeira (na sua porção central representando uma colisão entre a Microplaca Serra do Mar e o terreno Juiz de Fora com o Cráton do São Francisco no sudeste do Brasil. - Já em termos faunísticos: primeiras evidências diretas de vida multicelular:a Fauna de Ediacara há aproximadamente 650 milhões de anos, em Ediacara Hills, perto de Adelaide, Austrália (Glaessner & Wade, 1996). 26

27 Fauna de Ediacara 600 milhões de anos Ediacara Ediacara é o nome de uma região da Austrália, onde ocorrem os mais antigos fósseis de metazoários (animais com células organizadas em tecidos e órgãos), do pré-cambriano, cerca de 600 milhões de anos. Desta forma, esta ocorrência fóssil está entre as mais importantes. Por se tratarem apenas de impressões nas rochas, pois estes animais não tinham partes resistentes (duras), tais como conchas, placas mineralizadas ou exoesqueletos, o estudo da sua morfologia é bastante difícil. Mesmo nos tempos atuais, os paleontólogos não conseguem determinar, com precisão, as afinidades filogenéticas de alguns destes fósseis. Estes fósseis são encontrados em rochas formadas usualmente em paleoambiente de deltas, desaguando em plataformas. Nesta região, onde o encontro de águas marinhas e continentais, produz salinidade intermediária (salobra). A Fauna de Ediacara não é exclusiva da Austrália. Pois tem sido encontrada em cerca de 30 outras localidades em todo o Planeta. Incluindo o Brasil, na região de Corumbá, Estado de Mato Grosso do Sul. 27

28 Ediacara Registros fossilíferos seguintes mostram colônias de bactérias, cianobactérias, organismos filamentosos como fungos, e finalmente no Proterozóico Tardio surgem as primeiras clorofíceas (algas verdes primeiros organismos eucariontes). Núcleo celular delimitado por uma membrana Ediacara Junto com as algas verdes surgiram a Fauna Ediacarana marcas e impressões deixadas em arenitos, por um conjunto de invertebrados nus, sem concha ou exoesqueleto, e de corpo mole semelhante aos modernos anelídios e celenterados. Animais multicelurares mais antigo que se conhece (600 a 550 Ma) 28

29 Ediacara Rocha com várias impressões da Fauna Ediacarana. O organismo pode ter preenchido o espaço da impressão, apesar de ser visto uma imagem negativa. (Austrália) Ediacara 29

30 NEOPROTEROZÓICO NO BRASIL 30