Compreendendo a Terra

Transcrição

1 Frank Press Raymond Siever John Grotzinger Thomas H. Jordan Compreendendo a Terra 4a Edição Cap 10 Tempo Geológico Lecture Slides prepared by Peter Copeland Bill Dupré Copyright 2004 by W. H. Freeman & Company

2 Como datar um evento geológico 1) datação relativa (fósseis, rochas - estrutura e relações de interseção): quão antigo o evento é, quando o comparamos com outros ao seu redor; 2) datação absoluta (decaimento radioativo, dendrocronologia, etc.): há quanto tempo um dado evento aconteceu;

3 Idade Relativa de eventos geológicos Fig. 10.3

4 Idades Relativas de estratos litológicos Fig. 10.3

5 Leis de Steno Nicholas Steno (1669) Princípios dos estratos rochosos: da Superposição: todas as rochas se formam superpondo-se desde as mais antigas até as mais jovens; da Horizontalidade Original: todas as rochas depositam-se segundo a horizontalidade da superfície terrestre da Continuidade Lateral: todos os pacotes rochosos pódem ser seguidos horizontalmente além dos seus limites geográficos.

6 Superposição Em uma sequência de estratos rochosos não perturbados, as camadas mais antigas são aquelas posicionadas mais abaixo.

7 Horizontalidade Original Na superfície da Terra os estratos são depositados sempre de modo horizontal ou aproximadamente a isso.

8 Continuidade Lateral Todos os estratos depositados horizontalmente podem ser seguidos lateralmente.

9 DATAÇÃO RELATIVA Conglomerado CORRELAÇÃO FÍSICA Arenito Folhelho Sill Batólito Falha A Dique A Falha B Dique B

10 Paleontologia Estudo das formas de vida do passado, baseado nos fósseis Fóssil: restos e ou vestígios de formas de vida do passado da Terra, preservados nas rochas. Utilidade: 1) idade relativa dos estratos 2) ambientes de vida e de deposição

11 Fig. 10.4

12 DATAÇÃO RELATIVA CORRELAÇÃO FOSSILÍFERA

13 BIOESTRATIGRAFIA Fig. 10.5

14 INTERRUPÇÕES NO REGISTRO DO Tempo Geológico DISCORDÂNCIAS: elemento fundamental para separação de diferentes ciclos e/ou conjuntos rochosos. Origem: ausência (não deposição ou erosão) do topo de uma sequencia rochosa, antes da deposição de nova camada. Tipos: Não conformidade: contato entre litologias incompatíveis na base petrogenética; Discordância angular: contato entre litologias incompatíveis no ângulo deposicional; Disconformidade: contato entre litologias incompatíveis na base paleontológica;

15 Estratigrafia e Tempo Geológico Define a sucessão de litologias no tempo; Estabelece o conteúdo fossilífero dos estratos; Busca a significação paleoambiental dos estratos Caracteriza a posição temporal das sequências Interpretação da História Geológica cronologia relativa (fósseis) cronologia absoluta ambientes de formação eventos evolutivos

16 Datação Absoluta: Geocronológica Número de anos atribuídos a origem de um determinado evento, baseado na regularidade do decaimento radioativo de elementos químicos instáveis (isótopos). Geralmente é medido em milhões e bilhões de anos.

17 Isótopos Átomos de elementos que contém o mesmo número de prótons e diferentes números de neutrons no núcleo. Exemplos: 235 Urânio (U) Urânio (U), 87 Estrôncio (Sr) - 86 Estrôncio (Sr), 87 Rubídio (Sr) - 87 Estrôncio (Sr), 14 Carbono (C) - 12 Carbono (C), 40 Potássio (K) - 40 Argônio (Ar)

18 Datação Isotópica Os elementos radioativos (pais) decaem (buscam a estabilidade), gerando elementos radiogênicos (filhos), nãoradioativos; A taxa de decaimento (meia-vida) de cada um deles é constante e conhecida; A partir do valor da meia-vida e da quantidade (massa) de um dado elemento-pai e de seu filho encontrados numa rocha, é possível calcular há quanto tempo a transformação vem ocorrendo;

19 Decaimento Radioativo Alfa: perda de um átomo 4 He (2n, 2p) 147 Sm 143 Nd Beta: neutron próton 87 Rb 87 Sr Captura de elétron: próton neutron 40 K 40 Ar

20 Datação radiométrica: requisitos 1- O sistema deve estar fechado; 2- A taxa de decaimento tem que ser constante; 3- A concentração inicial do elemento filho deve ser zero (ou próxima desse valor);

21 Meia-vida Intervalo de tempo necessário para que seja reduzida à metade, a quantidade de um dado isótopo presente em um sistema fechado. Ex: de 1,0kg para 0,5kg.

22 Fig

23 Meias-vidas dos principais elementos radioativos pai filho meia-vida (anos) 235 U 207 Pb 4.50 x U 206 Pb 0.71 x K 40 Ar 1.25 x Rb 87 Sr 47.0 x C 14 N anos

24 Fig

25

26 A Coluna Geocronológica Divisões do tempo geológico, baseadas nas principais mudanças apresentadas pela vida e pela superfície o planeta. Sistema convencional de ordem mundial que apresenta os intervalos do tempo geológico. Baseia-se nas principais mudanças espaçotemporais ocorridas e registradas nos ambientes físico e biótico do planeta.

27 ESCALA DO TEMPO GEOLÓGICO Objetivo: ordenar sequencialmente os processos geológicos para entendimento da evolução da Terra, do modo que se observa hoje. Principais ferramentas: estratigrafia, determinação da idade da rocha, comparações regionais; correlação global (história comum em diferentes continentes). Observação de processos naturais: erosão, glaciações, cadeias montanhosas, inundações e terremotos; Busca de respostas da geologia histórica no tempo e espaço: estudo da evolução da Vida, da Terra e do

28 TEMPO GEOLÓGICO: Éons ÉON 0,54 Ba 2,5 Ba 3,8 Ba 4,5 Ba FANEROZÓICO PROTEROZÓICO ARQUEANO HADEANO

29 TEMPO GEOLÓGICO: Éons e Eras 0,54 Ba 2,5 Ba 3,8 Ba 4,5 Ba ÉON FANEROZÓICO PROTEROZÓICO ARQUEANO HADEANO ERA CENOZÓICA MESOZÓICA PALEOZÓICA

30 TEMPO GEOLÓGICO: Éons, Eras e Períodos ÉON ERA PERÍODO MILHÕES de ANOS FANEROZÓICO PROTEROZÓICO ARQUEANO HADEANO CENOZÓICA MESOZÓICA PALEOZÓICA QUATERNÁRIO 1,8 TERCIÁRIO 65 CRETÁCEO 144 JURÁSSICO 206 TRIÁSSICO 248 PERMIANO 290 PENSILVANIANO CARBONÍFERO MISSISSIPIANO DEVONIANO 417 SILURIANO 443 ORDOVICIANO 490 CAMBRIANO 540

31 TEMPO GEOLÓGICO: Períodos e Idades PERÍODO QUATERNÁRIO TERCIÁRIO CRETÁCEO JURÁSSICO TRIÁSSICO PERMIANO PENSILVANIANO MISSISSIPIANO DEVONIANO SILURIANO ORDOVICIANO CAMBRIANO 1, IDADE IDADE DOS MAMÍFEROS IDADE DOS RÉPTEIS IDADE DOS ANFÍBIOS IDADE DOS PEIXES IDADE DOS INVERTEBRADOS Registros Bióticos HOMINÍDEOS Extinção dos DINOSSAUROS e outras espécies 1as. plantas angiospermas 1as. aves Origem dos DINOSSAUROS EXTINÇÃO dos TRILOBITA 1os. répteis Grandes pântanos Abundancia dos ANFÍBIOS 1os. fósseis de insetos Domínio dos PEIXES 1as. plantas terrestres 1os. Peixes Domínio dos TRILOBITAS 1os. organismos com carapaça

32 A Escala Geológica do Tempo Coluna Geocronológica Sistema convencional de ordem mundial que apresenta os intervalos do tempo geológico. Baseia-se nas principais mudanças espaço-temporais ocorridas e registradas nos ambientes físico e biótico do planeta.

33 ESPIRAL DO TEMPO GEOLÓGICO

34 COLUNA DO TEMPO GEOLÓGICO

35 FITA DO TEMPO GEOLÓGICO (escala M.a)

36 HIERARQUIZAÇÃO CRONOLÓGICA DE ALGUNS EVENTOS GEOLÓGICOS

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38 Fig

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40 Ordenamento cronológico dos eventos geológicos Fig. 10.1