Introdução à Geologia Geral. Prof. Renê J. A. Macêdo

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1 Introdução à Geologia Geral Prof. Renê J. A. Macêdo

2 Bibliografia Indicada

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4 Ementa IMPORTÂNCIA DO ESTUDO GEOLÓGICO E AS CIÊNCIAS AFINS. PRINCÍPIOS FUNDAMENTAIS DA GEOLOGIA; GENERALIDADES SOBRE A TERRA Estrutura interna da Terra; Tectônica de placas; Ambientes Tectônicos COMPOSIÇÃO MINERAL E PETROGRÁFICA, CLASSIFICAÇÃO E IDENTIFICAÇÃO DE ROCHAS; PROCESSOS GEOLÓGICOS - DINÂMICA EXTERNA E INTERNA; GEOLOGIA HISTÓRICA: NOÇÕES DE PALEONTOLOGIA E ESTRATIGRAFIA; TEMPO GEOLÓGICO E COLUNA CRONO- ESTRATIGRÁFICA.

5 Avaliação Participação Atividades Práticas Exercícios

6 Importância da Geologia O presente é a chave do passado. James Hutton ( ) Compreender os processos passados nos ajuda a entender a dinâmica da Terra e criar modelos para futuras mudanças no cenário do planeta

7 Conceito e Divisões da Geologia Geologia ciência que estuda a Terra (composição, estrutura, história e a vida no passado geológico); Divisões: Geologia Física Materiais constituintes da Terra; estrutura e feições superficiais; processos envolvidos na estrutura e aparência; Geologia Histórica História da Terra (idade e a vida no passado geológico).

8 Principais Ramos de Estudo da Geologia Mineralogia estudo da composição, propriedades, formação e ocorrência dos minerais; Petrologia estudo da origem e ocorrência das rochas; Petrografia subdivisão da petrologia que estuda a descrição das rochas e análises estruturais; Geofísica estuda a estrutura, composição e a dinâmica da Terra por métodos físicos (magnetometria, gravimetria e sismologia); Geologia Marinha estudo da geomorfologia do substrato oceânico, processos associados a interação entre oceano e continente, feições geomorfológicas costeiras; Estratigrafia caracterização das unidades estratigráficas e correlações com os processos evolutivos da Terra; Paleontologia estuda a vida no tempo pré-histórico e sua evolução durante o tempo geológico; Geologia Médica (recente) estuda os fatores e riscos geológicos à saúde humana e animal;

9 Histórico da Geologia Desde o início da humanidade o homem sempre teve interesse pelas rochas como fonte de matéria prima para suas necessidades (facas, machados, gemas, vasilhas) Filósofos Gregos: Xenófanes (540 a. c.) descreve fósseis de peixes e conchas encontrados em depósitos nas montanhas; Aristóteles ( a. c.) reconhece processo de erosão e deposição dos materiais; acreditava que erupções vulcânicas e os terremotos eram causados pelo escape de ventos provenientes do interior da terra; Empédocles e Plínio descreveram erupções no Etna e Pompéia;

10 Até o século XV pouco desenvolvimento; Séculos XV e XVI: Leonardo da Vinci ( ) - reconhece fósseis como seres vivos que viveram no passado e que houve mudanças entre a terra e o mar; George Bauer (Agrícola) ( ) considerado pai da mineralogia, publica o tratado de mineração e metalurgia De re metálica (1556); Conrad Gesner em 1565, na Suíça, publica um trabalho intitulado Tudo sobre fósseis, pedras e gemas ; George Owen em 1570 realiza observações em estratos, mas seu trabalho só foi publicado em 1796;

11 Até meados do século XVII: Influência religiosa Livro do Gênesis (Terra com poucos milhares de anos - Netunismo); Rochas sedimentares provenientes do dilúvio bíblico; Fósseis eram interpretados como invenções diabólicas afogados pelo dilúvio; Interesse apenas por minerais (Publicação de manuais de Mineralogia com métodos de mineração e metalurgia (Georgius Agrícola, ); Terra com idade jovem (c. judaico Terra criada em 3761 a. c.; c. bizantino 5580 a. c.);

12 Teólogos difundem idéia que o mundo foi criado há cerca de tornando-se dogma na década de 1650 (James Ussher Annals of the world, 1658); DATA 23 DE OUTUBRO DE 4004 A. C. (DOMINGO) 10 DE NOVEMBRO DE 4004 A.C. EVENTO CRIAÇÃO DO MUNDO ADÃO E EVA NO PARAÍSO 5 DE MAIO DE 2348 A. C. ARCA DE NOÉ TOCA O MONTE ARARAT James Ussher. Fonte: sher.htm Permaneceu até o início do século XX de tão prestigiado e influente;

13 Netunismo x Plutonismo Teorias que explicavam os processos que originam as rochas; Netunismo todas as rochas se formaram a partir de um grande oceano primordial rochas com minerais - solúveis se formaram no início; rochas + solúveis à medida que o oceano evaporasse Abraham Werner; CTG - Dept. de Geologia

14 Plutonismo considerava 3 processos formadores de rochas: sedimentar, magmático e metamórfico; Importância do calor no interior da Terra na formação das rochas; propôs o ciclo das rochas (determinada rocha pode dar origem a outra) James Hutton;

15 Segunda metade XVIII Nicolau Steno Interpretação correta do significado cronológico da sucessão de rochas estratificadas; Nicolau Steno ( ): - Reconheceu dentes fósseis de tubarões (glossopetrae); - Em 1669 publica Pródomo de uma dissertação sobre o sólido naturalmente contido no sólido e estabelece 3 princípios básicos sobre sequências sedimentares; Fonte: eley.edu/history/steno. html

16 Princípios propostos por Nicolau Steno: 1. Superposição sedimentos se depositam em camadas, com antigas na base e mais novas acima; 2. Horizontalidade Original depósitos sedimentares se acumulam, geralmente, em camadas horizontais (partindo disto é possível reconhecer pacotes deformados); 3. Continuidade Lateral camadas sedimentares são contínuas, estendendo-se até as margens da bacia de deposição, ou afinando-se lateralmente (pode-se reconstruir a distribuição geográfica original de uma camada dissecada pela erosão por correlação física dos vestígios);

17 Fonte:

18 Giovanni Arduíno entre 1750 e classifica rochas na Itália em i) primárias, rochas cristalinas que contém minério; ii) secundárias, rochas estratificadas com fósseis; e iii) terciárias, rochas pouco consolidadas com conchas; CTG - Dept. de Geologia

19 James Hutton ( ), A geologia se Torna Ciência não encontramos nenhum sinal de um começo, nenhuma perspectiva do fim Recusou a criação da Terra a partir de um dilúvio (como evento único); Encontrou vestígios de repetidas perturbações alternadas com longos períodos calmos de sedimentação; Sequência de estratos assenta sobre camadas revolvidas ou corta camadas inclinadas;

20 - Explicou que ambas as camadas eram horizontais (Inferior erguida e erodida antes da camada seguinte); História da Terra sucessão de mundos anteriores (Terra antiga); Origem do uniformitarismo o presente é a chave do passado; processos geológicos atuais = aos do passado;

21 Desvendou que um granito primário alojado em um calcário secundário na Escócia era mais novo que o calcário, por meio de estudos de fusão e resfriamento de materiais rochosos; Explicou que o granito se formou de matéria em estado de fusão;

22 Publica o livro Theory of The Earth (1795): Todo o registro geológico pode ser explicado por causas naturais (vulcanismo, erosão, intemperismo, etc.)

23 Ciclo geológico proposto por Hutton:

24 Abraham G. Werner ( ) Defendia o netunismo*, coadunava com o pensamento bíblico; A interpretação das rochas pela classificação de Hutton era em relação ao dilúvio; Respeitado professor em Geologia da Academia de Minas em Freiberg (Alemanha); *O deus do mar da mitologia romana

25 Uniformitarismo de James Hutton não suplanta o netunismo de Werner naquela época; Charles Lyell ( ) - Um dos mais influentes geólogos de sua época; - Autor dos livros Principles of Geology ( ), popularizou os conceitos de James Hutton - uniformitarismo;

26 William Smith ( ) Modesto engenheiro inglês filho de fazendeiros; Escavava canais e minas na Inglaterra (exigia conhecimento detalhado das rochas); Publicou o primeiro mapa geológico (Inglaterra) em 1815; Tornou-se referência mundial para a cartografia geológica;

27 Trabalhou na escavação de uma canal em Somerset, no sul da Inglaterra; Em seguida, foi enviado ao norte do país para estudar métodos de construção de canais; Suspeitou que as formações eram as mesmas encontradas no sul; Fonte:

28 Smith percebeu que os fósseis encontrados numa seção de rocha sedimentar, encontravam-se numa sequência da base para o topo; Esta sequência podia ser vista em outras rochas, mesmo no outro lado da Inglaterra, como descreveu:... each stratum contained organized fossils peculiar to itself, and might, in cases otherwise doubtful, be recognized and discriminated from others like it, but in a different part of the series, by examination of them. Cada camada apresentava espécies fósseis peculiares, no entanto, quando houvesse alguma variação a camada era de período diferente;

29 Princípio da sucessão faunística: Uma camada sedimentar num dado lugar contem fósseis numa sequência definida (de uma determinada época); A mesma sequência pode ser encontrada em outro lugar fazendo-se correlações; Utilizada nos dias atuais (com algumas ressalvas); mith/page2.php

30 Mapa da Inglaterra, País de Gales e parte da Escócia

31 Discussão netunistas x plutonistas até 1820; Pupilos de Werner descrevem vulcões extintos; Uniformitarismo divulgado por G. Toulmin; Fim do século XVIII todos concordam com a ordem das formações rochosas na Europa e aceita as seguintes sequências estratigráficas: 1. Terciária ou vulcânica; 2. Secundária; 3. Transição; 4. Primitiva;

32 Estabelecimento da escala do tempo geológico

33 Hutton, Lyell e outros reconheceram que o princípio do uniformitarismo requeria um longo período de tempo e a presença de desconformidades indicaram longos períodos de quebra quando a área foi erodida; Métodos de datações de rochas e minerais divergentes (físicos e religiosos);

34 Charles Darwin (1859) - Sugeriu um período longo para que as espécies pudessem evoluir. Tentou estimar a taxa de erosão num grande vale ao sul da Inglaterra. Obteve um tempo de ~300Ma. Assim, afirmou ser a Terra um planeta velho com idade da ordem de bilhões; Lord Kelvin (1862) Terra se formou do resfriamento de uma massa fundida Idade < 100Ma;

35 Descoberta da radioatividade em minerais indicava que a taxa de resfriamento é menor que a proposta por Kelvin, logo, Terra antiga; Henri Becquerel investiga a radiação do urânio e percebe que esta é emitida mesmo sem uma fonte externa de radiação (não absorve para poder irradiar);

36 Marie e Pierre Curie através do fenômeno estudado por Becquerel deselvolvem trabalhos na área de química (Radioatividade); Claire Patterson (1956) Desenvolve método 207 Pb Pb; datou meteoritos obtendo 4.55 ± 0.07 Ba.

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