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TEMPO GEOLÓGICO* * Baseado em Wânia Duleba – Disponível em:

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1 TEMPO GEOLÓGICO* * Baseado em Wânia Duleba – Disponível em: oliveira%2FTEMPO%2520GEOLOGICO.ppt&ei=Va5iTdfANISglAfHwsWtDA&usg=AFQjCNFzPaDB6m-G9XBptMrFVoE- SRJhaw&sig2=GC1tXbEZ1QUt9WORzE2Lbg Mudanças Ambientais Naturais e Antrópicas Prof. Dr. Mauro Parolin

2 Geocientístas diferenciam-se dos demais pesquisadores devido à forma como abordam o tempo: TEMPO GEOLÓGICO 1. Introdução

3 Dentro da estrutura geral do tempo geológico, pode-se operar em dois planos de tempo bem diferentes: TEMPO PROFUNDO (bilhões a várias centenas de anos) TEMPO SUPERFICIAL (poucas centenas de anos aos dias de hoje) TEMPO GEOLÓGICO 1. Introdução

4 É como tentar contar uma história de um livro que tem páginas faltando ou que capítulos inteiros foram perdidos TEMPO PROFUNDO (Bilhões a várias centenas de anos) História da Terra 1. Introdução

5 Escala de tempo geológico representa a linha do tempo desde a formação da Terra o até presente. INTRODUÇÃO 1. Introdução

6 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 e.g., extinções em massa 1. Introdução

7 Formas de representar e ordenar o tempo geológico mais utilizada Quadro Estratigráfico Internacional da Comissão Internacional de Ciências Geológicas 1. Introdução

8 Há algumas discordâncias entre os estratígrafos quanto aos nomes e limites das divisões

9 Formas de representar o tempo geológico Quadro Estratigráfico Internacional da Comissão Internacional sobre EstratigrafiaComissão Internacional sobre Estratigrafia (2006) Hadeano Introdução

10 Formas de representar o tempo geológico Éons Hadeano, Arqueano e Proterozóico: 87% da história da Terra 1. Introdução

11 Formas de representar o tempo geológico jan-jun: Éon Arqueano jun-nov: Éon Proterozóico nov-dez: Éon Fanerozóico • Início do Cambriano: 18/11 às 09:36h (18 a 21/11) • Primeiros membros do gênero Homo: 31/12 às 19:12h (2Ma) Teixeira et al Decifrando a Terra Meses do ano 1. Introdução

12 Idade rocha ABSOLUTA expressa em anos Ma = milhões de anos Ba ou Ga = bilhões de anos Principal método para realizar datações absolutas é o radiométrico RELATIVA Na falta de datações absolutas, a idade das rochas é expressa em termos relativos e.g., “Período Devoniano”, “Era Paleozóica” mesmo sentido – “período colonial”, “anos 60” 1. Introdução

13 DATAÇÃO RELATIVA

14 HISTÓRIA DO ESTABELECIMENTO DA ESCALA DO TEMPO GEOLÓGICO • Idade Média (476 – 1453) e Renascença ( ) Terra era jovem (forte influência religiosa no pensamento intelectual) 2000 anos d.C Antiguidade I. Média I. Moderna /Contemporânea Romanos 2. Datação relativa • Judaísmo pré-cristão pcos milhares de anos • Gregos/Romanos Terra tinha início e um fim s/ noção de tempo

15 Idéia da Terra ser extremamente antiga: Iluminismo (2a metade séc. XVII) Revolução industrial (demanda de recursos minerais) HISTÓRIA DA ESCALA DO TEMPO GEOLÓGICO 2000 anos d.C Antiguidade I. Média Iluminismo 2. Datação relativa

16 Séculos XVII e XVIII – início da Geologia Nicolau Steno ( ) Médico dinamarquês, religioso que estudou anatomia humana, origem dos gêiseres e dentes de tubarões petrificados. HISTÓRIA DO TEMPO GEOLÓGICO Tratado em Geologia Prodomus (1669) • princípios que regem a organização das seqüências sedimentares; • fósseis – organismos vivos 2. Datação relativa

17 Princípios de Steno 1)SUPERPOSIÇÃO: Sedimentos se depositam em camadas, as mais velhas na base e as mais novas sucessivamente acima HISTÓRIA DO TEMPO GEOLÓGICO Princípio válido para rochas sedimentares e/ou vulcânicas (não para metamórficas) Nicolaus Steno 2. Datação relativa

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20 Princípios de Steno HISTÓRIA DO TEMPO GEOLÓGICO Princípio válido para ordenar somente estratos não pertubados Nicolaus Steno 2. Datação relativa 2) HORIZONTALIDADE ORIGINAL: Depósitos sedimentares se acumulam em camadas sucessivas dispostas de modo horizontal (quase paralelas à superfície da Terra)

21 Princípios de Steno 3) CONTINUIDADE LATERAL: Camadas sedimentares são contínuas, estendendo-se até as margens da bacia de acumulação, ou se afinam lateralmente HISTÓRIA DO TEMPO GEOLÓGICO Nicolaus Steno 2. Datação relativa

22 James Hutton ( ) 1° noção de tempo profundo HISTÓRIA DO TEMPO GEOLÓGICO Naturalista escocês, que mostrou a natureza fluida, quente das rochas ígneas PLUTONISMO Publicou Livro Theory of the Earth •Articulou as idéias modernas sobre Geologia e história da Terra. 2. Datação relativa

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26 HISTÓRIA DO TEMPO GEOLÓGICO Siccar Point, Escócia James Hutton 2. Datação relativa Pode-se utilizar as discordâncias e as deformações para datar episódios tectônicos em relação à seqüência estratigráfica PRINCÍPIO DAS DISCORDÂNCIAS (1792):

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32 Discordância angular: Pacote superior de camadas sobrepõe-se a um inferior cujas camadas foram dobradas ou basculadas por processos tectônicos e depois sofreram erosão James Hutton 2. Datação relativa

33 Georges Cuvier (1769 – 1832): catastrofismo William Smith ( ): sucessão faunística Charles Lyell (1797 – 1875): uniformitarismo Charles Darwin (1809 – 1882): origem das espécies HISTÓRIA DO TEMPO GEOLÓGICO Naturalistas passaram a aplicar os princípios de Steno para os mesmos conjuntos de fósseis e assim deu-se o início da área Paleontologia (=estudo dos fósseis) 2. Datação relativa Naturalistas

34 Barão Georges Cuvier ( ) Naturalista francês – Pai da anatomia comparada e da Paleontologia (gênios do séc. XVIII) HISTÓRIA DO TEMPO GEOLÓGICO CATASTROFISMO Registro fóssil resultado de sucessivas extinções cataclísmicas globais, seguidas e re-criações • Provou que fósseis era restos de organismos extintos • correlações fossilíferas 2. Datação relativa Naturalistas

35 William Smith ( ) Topógrafo inglês – 1° mapa da Inglaterra HISTÓRIA DO TEMPO GEOLÓGICO Princípio da sucessão faunística (1793): Gpo de fósseis ocorrem ordem determinada e invariável, sendo possível determinar a idade relativa entre as camadas, a partir de seu conteúdo fossilíferos antigo novo Equivalência temporal correlação fossilífera ou bioestratigráfica 2. Datação relativa Naturalistas

36 Sir Charles Lyell ( ) HISTÓRIA DO TEMPO GEOLÓGICO Naturalista escocês “O presente é a chave do passado” Intensidade dos processos geológicos são iguais ao longo do tempo geológico UNIFORMITARISMO (1830) 2. Datação relativa Naturalistas

37 Origem das espécies (1859) HISTÓRIA DO TEMPO GEOLÓGICO Charles Darwin Sir Charles Darwin ( ) Naturalista inglês HMS Beagle 2. Datação relativa Diversidade do registro fossilífero como resultado da interação entre os seres e o meio ambiente, sobrevivência das formas mais bem adaptadas (SELEÇÃO NATURAL) EVOLUCIONISTA Mto influenciado por Lyell

38 Princípio de sucessão biológica Ordenaram as principais sucessões geológicas da Europa e Grã-Bretanha ( ) em escalas de tempo geológico pela datação relativa 2. Datação relativa

39 GRANDES EXTINÇÕES Paleozóico, Mesozóico e Cenozóico: os fósseis estratigráficos e a correlação entre bacias de Alcide d’Orbigny ( ) Coluna geológica e datação relativa

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41 Nome romano da Inglaterra (Cambria) Devonshire (Inglaterra) Mte. Jura Perm (Rússia) nome de tribo (Gales) cré = giz (calcário fino Fr) Cidades americanas 3 sucessões distintas do K Terciário e Quaternário = primeiras sudivisões 2. Datação relativa Datação relativa

42 Mecanismos de evolução sucessão biótica FÓSSEIS-GUIA 2. Datação relativa Datação relativa

43 Divisão em épocas – somente foi possível com correlações mais refinadas (1850) 2. Datação relativa Datação relativa

44 TEMPO GEOLÓGICO DATAÇÃO ABSOLUTA

45 Idade da Terra: baseada na mitologia Tradição chinesa Han: Ciclo 23 milhões de anos Tradição budista: Infinita – cíclica 3. Datação absoluta

46 Arcebispo de Ussher ( ) (árvores genealógicas da Bíblia – 200 gerações desde Adão) 2. Datação absoluta Terra teria sido criada a 26 de outubro do ano 4004 AC, às nove horas da manhã

47 Georges Louis Leclerc Conde de Buffon (1779) anos Baseou-se na taxa de resfriamento do ferro ( ) Naturalista, matemático, cosmologista francês 3. Datação absoluta Les époques de la nature (1778)* Condenado pela Igreja Católica e seus livros foram queimados

48 William Thomson, Lord Kelvin (1862) ( ) Cooling of Molten Ball Ma idades inferiores a 100 Ma (cálculos de resfriamento da Terra) físico inglês- defensor da cronologia curta 3. Datação absoluta

49 John Joly (1899) ( ) 100 Ma oceanos e Terra - salinidade dos oceanos com a quantidade de sais trazida pelos rios e afluentes físico irlandês, radioterapia 3. Datação absoluta

50 George Darwin Evolução da Lua 100 Ma ( ) cosmologista inglês 3. Datação absoluta

51 • Henri Becquerel ( ): físico francês, descoberta da radioatividade • Pierre Curie ( ) e Marie Curie ( ): decaimento radiativo 3. Datação absoluta

52 Físico inglês ( ) primeiro a sugerir que era possível utilizar a radioatividade para datar rochas Ernest Rutherford 3. Datação absoluta

53 Bertram Boltwood : primeiro pesquisador a utilizar a radioatividade para datar rochas. 250 Ma Ga 3. Datação absoluta

54 • Geólogo britânico - ( ) Por meio da série urânio chumbo conseguiu obter uma idade de 370 Ma (Devoniano) de rochas na Noruega 1921: Terra 4 Ga Arthur Holmes 3. Datação absoluta

55 HISTÓRIA DA ESCALA DO TEMPO GEOLÓGICO 3. Datação absoluta

56 Os métodos de datação radiométrica só foram completamente desenvolvidos e amplamente aplicados a partir dos anos 50 do século XX, quando a radioatividade se tornou mais completamente entendida e os equipamentos necessários (espectrômetro de massa) para a sua aplicação na datação fossem desenvolvidos. Métodos de datação absoluta 3. Datação absoluta

57 Decaimento radiativo * reação espontânea que ocorre dentro do átomo instável que se transforma em outro átomo estável Princípios básicos Elemento-pai ou Nuclídeo-pai (RADIOATIVO) Elemento-filho ou Nuclídeo-filho (RADIOGÊNICO) * Decaimento alfa, beta ou por captura de elétrons 3. Datação absoluta

58 Princípios básicos Série de decaimento radioativo do Urânio 238 para Chumbo 206. Neste processo, a emissão de partículas alfa e beta transforma o Urânio 238 (radiativo) em chumbo 206 (radiogênico), um elemento estável. 3. Datação absoluta

59 Princípios básicos Elemento-pai ou Nuclídeo-pai (RADIOATIVO) Elemento-filho ou Nuclídeo-filho (RADIOGÊNICO) Tempo de decaimento Meia-vida 3. Datação absoluta

60 Princípios básicos 3. Datação absoluta Dentre os inúmeros isótopos radioativos existentes na natureza apenas cinco tem meias vidas suficientemente longas, para serem utilizadas na datação de materiais geológicos. Elemento Pai (radioativos) Elemento Filho (radiogênicos) Meia vida (t 1/2 ) (Ga) Potássio (40 K) Argônio (40 Ar)1,3 Rubídio (87 Rb) Estrôncio (87 Sr)4,8 Samário (147 Sm) Neodímio (143 Nd)1,06 Tório (232 Th) Chumbo (208 Pb)1,4 Urânio (235 U) Chumbo (207 Pb)0,70 Urânio ( 238 U) Chumbo ( 206 Pb)4,5 Rênio (187 Re) Ósmio (187 Ar)4,2

61 Princípios básicos na acumulação de elementos filhos, a partir do decaimento de um tipo de átomo pai Datação radiométrica baseia-se É NECESSÁRIO CONHECER: No DE ÁTOMOS PAI, ÁTOMOS FILHOS E A TAXA DE DECAIMENTO OU A MEIA-VIDA DO PAI 3. Datação absoluta

62 Princípios básicos 3. Datação absoluta Os/ReRb/Sr; Sa/Ne Espectrômetros de massa

63 Mass Spectrometer Espectrômetro de massa detecção de elementos com concentrações de até n partes por trilhão (ppt).

64 Escala do tempo geológico

65 15 4,5 Bilhões de anos Origem da Vida

66 História da Terra

67 CRIPTOZÓICO Éon Hadeano 4,6 a 4 bilhões de anos 4. História da Terra

68 Éon Hadeano 4,56 a 4 Ga Violenta fase inicial da terra, qdo planeta foi bombardeado por meteoritos e a crosta sofreu intenso retrabalhamento

69 Superfície dominada por • Bombardeamento • Vulcanismo Éon Hadeano 4,56 a 4 Ga

70 Formação da Lua (cerca 4.5 Ga)

71 Bombardeamento gerou oceano de magma temporário Éon Hadeano 4,56 a 4 Ga

72 Komatiites Ultramáfica, Densa, Uniforme Magma solidificou-se na crosta inicial, resfriamento da Terra

73 CRIPTOZÓICO Éon Arqueano • Formação dos protocontinentes; •Formação dos oceanos (2.5 Ga- já apresentava 90% do volume de água dos oceanos atuais). • Mares rasos;

74 fósseis em sílex (Apex Chert, Austrália) primeiros quimiofósseis querogênio (M.O. degradada provavelmente de bactérias) Groenlândia Ma Cianobactérias Ma... ? CRIPTOZÓICO Éon Arqueano

75 Atualmente vivem em lagos salinos (e.g., Shark Bay, Australia) / ambientes salinos termais (gêiseres) Estruturas laminadas construídas por cianobactérias ESTROMATÓLITOS (3.100 Ma) CRIPTOZÓICO Éon Arqueano

76 CRIPTOZÓICO Éon Proterozóico Dominância dos estromatólitos

77 Mudanças atmosféricas Aumento de O 2 : diminuição do CO 2 Proterozóico Graças aos …

78 Mudanças atmosféricas : proteção UV

79 1.600 – Ma EUCARIONTES fósseis Primeiro fóssil de célula eucarionte Primeira célula com organelas CRIPTOZÓICO Éon Proterozóico

80 Cambriano Ordoviciano Siluriano Devoniano Carbonífero Permiano Triássico Jurássico Cretáceo Terciário Quaternário Paleógeno Neógeno Fanerozóico Criptozóico Proterozóico Arqueano Paleozóico Mesozóico Cenozóico ÉONERAPERÍODOM.a. ( Ma) FAUNA DE EDIACARA • Originalmente descoberta em Pound Qtzt, Ediacara Hills, S. Australia; Posteriomente várias partes do mundo (baixas latitudes) impressões e moldes de animais (associados à traço de fósseis) Primeiros METAZOÁRIOS

81 Cambriano Ordoviciano Siluriano Devoniano Carbonífero Permiano Triássico Jurássico Cretáceo Terciário Quaternário Paleógeno Neógeno Fanerozóico Criptozóico Proterozóico Arqueano Paleozóico Mesozóico Cenozóico ÉON ERA PERÍODO M.a. EXPLOSÃO CAMBRIANA (543 a 520 M.a.) CAMBRIANO Aparecimentos da maioria dos filos animal e protozoa

82 Cambriano Ordoviciano Siluriano Devoniano Carbonífero Permiano Triássico Jurássico Cretáceo Terciário Quaternário Paleógeno Neógeno Fanerozóico Criptozóico Proterozóico Arqueano Paleozóico Mesozóico Cenozóico ÉON ERA PERÍODO M.a. EXPLOSÃO CAMBRIANA (543 a 520 M.a.) CAMBRIANO Aparecimentos da maioria dos filos animal e protozoa

83 Base do Ordoviciano Whealer, EUA Burgess, Canadá Kall, China Conley, Australia Ema Bay, Australia Mount Cap, Canadá Emu Bay, Australia Chengjiang, China Small Shelly fossils Sirius Passet, Canadá Base do Cambriano Fauna de Ediacara Doushantuo Fm, China (embriões) Primeiros traços de metazoários Ma Fanerozóico Neoproterozóico Explosão do Cambriano (540 a 520 M.a.) Fanerozóico Cambriano Ordoviciano Siluriano Devoniano Carbonífero Permiano Triássico Jurássico Cretáceo Terciário Quaternário Paleógeno Neógeno Paleozóico Mesozóico Cenozóico ERA PERÍODO M.a.

84 Base do Ordoviciano Whealer, EUA Burgess, Canadá Kall, China Conley, Australia Ema Bay, Australia Mount Cap, Canadá Emu Bay, Australia Chengjiang, China Small Shelly fossils Sirius Passet, Canadá Base do Cambriano Fauna de Ediacara Doushantuo Fm, China (embriões) Primeiros traços de metazoários Ma Fanerozóico Neoproterozóico Explosão do Cambriano (540 a 520 M.a.) Fanerozóico Cambriano Ordoviciano Siluriano Devoniano Carbonífero Permiano Triássico Jurássico Cretáceo Terciário Quaternário Paleógeno Neógeno Paleozóico Mesozóico Cenozóico ERA PERÍODO M.a.

85 Hallucigenia sp. Anomalocaris sp. Incerta sedis Folhelho de Burgess (505 M.a): Opabinia CAMBRIANO

86 Fanerozóico Cambriano Ordoviciano Siluriano Devoniano Carbonífero Permiano Triássico Jurássico Cretáceo Terciário Quaternário Paleógeno Neógeno Paleozóico Mesozóico Cenozóico ERA PERÍODO M.a. Idade dos invertebrados Primeiros peixes (agnatos) Dominância dos trilobitas Primeiros organismos com conchas Mares cambrianos Mares ordovicianos Paleozóico

87 Fanerozóico Cambriano Ordoviciano Siluriano Devoniano Carbonífero Permiano Triássico Jurássico Cretáceo Terciário Quaternário Paleógeno Neógeno Paleozóico Mesozóico Cenozóico ERA PERÍODO M.a. Idade dos peixes / briófitas Primeiros insetos fósseis, anfíbios Dominância dos peixes Primeiras plantas terrestres, briófitas Revisão Paleozóico

88 Fanerozóico Cambriano Ordoviciano Siluriano Devoniano Carbonífero Permiano Triássico Jurássico Cretáceo Terciário Quaternário Paleógeno Neógeno Paleozóico Mesozóico Cenozóico ERA PERÍODO M.a. Idade dos anfíbios/ plantas sem sementes • Dominância dos anfíbios e • Dominância das plantas vasculares sem sementes; • Primeiros répteis; • Primeiros pelicossauros e terapsídeos (ancestrais dos mamíferos); • Carvão; • Extinção dos trilobitas e de vários animais marinhos; Revisão Paleozóico

89 FANEROZÓICO Era Paleozóica – 540 a 345 M.a. Permiano maior extinção em massa

90 Extinção em massa:

91 Fanerozóico Cambriano Ordoviciano Siluriano Devoniano Carbonífero Permiano Triássico Jurássico Cretáceo Terciário Quaternário Paleógeno Neógeno Paleozóico Mesozóico Cenozóico ERA PERÍODO M.a. Idade dos répteis/gimnospermas Primeiras aves; Dominância dos dinossauros; Dominância das ginmospermas; Primeiras flores; Mesozóico

92 1- VIDA- REGISTRO FÓSSIL – animais •Lenta recuperação da extinção do final do Permiano; •Nova radiação marinha; primeiros hexacorais •Desenvolvimento de todos os répteis, sendo que alguns voltam para o mar; •Primeiro dinossauro e primeiro mamífero; Fanerozóico Cambriano Ordoviciano Siluriano Devoniano Carbonífero Permiano Triássico Jurássico Cretáceo Terciário Quaternário Paleógeno Neógeno Paleozóico Mesozóico Cenozóico ERA PERÍODO M.a. Triássico

93 •Grandes recifes dominados por hexacorais; •Domínio dinossauros; •Últimos therapsídeos (mamíferos ancestrais); •Primeiros pássaros; •Dominância das gynmosperma (cicadáceas); – Idade das Cícadas (Cycas, Ginko) Fanerozóico Cambriano Ordoviciano Siluriano Devoniano Carbonífero Permiano Triássico Jurássico Cretáceo Terciário Quaternário Paleógeno Neógeno Paleozóico Mesozóico Cenozóico ERA PERÍODO M.a. Jurássico 1- VIDA- REGISTRO FÓSSIL - animais e plantas

94 Cretáceo •Primeira cobra; •Primeiro mamífero marsupial e depois placentário; •Radiação espécies planctônicas calcárias e peixes teleósteos; •Primeiras flores e radiação dos insetos Fanerozóico Cambriano Ordoviciano Siluriano Devoniano Carbonífero Permiano Triássico Jurássico Cretáceo Terciário Quaternário Paleógeno Neógeno Paleozóico Mesozóico Cenozóico ERA PERÍODO M.a. 1- VIDA- REGISTRO FÓSSIL - animais e plantas

95 Extinção em massa:

96 Chixulub – Yucatan Peninsula Fim do Mesozóico

97 Efeitos do impacto •Tsunamis •Incêndios

98 Fanerozóico Cambriano Ordoviciano Siluriano Devoniano Carbonífero Permiano Triássico Jurássico Cretáceo Terciário Quaternário Paleógeno Neógeno Paleozóico Mesozóico Cenozóico ERA PERÍODO M.a. • Radiação e dominância dos mamíferos e das angiospermas (incluindo gramíneas); • Mamíferos retornam para o mar; •Aparecimento dos hominídeos no Pleistoceno, tornando a espécie dominante no Holoceno. Era Cenozóica (65 Ma aos dias de hoje)

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100 M.A Ardipithecus ramidus (4,4 MA) Origem da Terra

101 M.A Homo sapiens ( AP)


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