A medida do tempo geológico e a idade da Terra

O tempo geológico é um tempo longo e a Terra possui uma idade aproximada de 4600 milhões de anos. Durante este período desenvolveu-se a Vida na Terra, alternada por extinções em massa, com destaque para o desaparecimento dos dinossauros. Estes acontecimentos podem ser datados, contribuindo para a compreensão da História da Terra.

Tempo, uma questão central em Geologia? A medida do tempo geológico encontrou alguns obstáculos difíceis de ultrapassar até ao século XVIII, pois o Homem referenciava todos os fenómenos à escala da duração da sua própria vida. Resolva o Doc. 5 da página 34 do seu manual. Sugestão de resposta ao Doc. 5

Com a contribuição de vários cientistas, foi-se construindo o conhecimento acerca da idade do nosso planeta. A idade da Terra é uma questão central em Geologia e, ao longo da História da Ciência, algumas explicações foram surgindo fortemente influenciadas pelo contexto de cada época.

Os geólogos do século XIX iniciaram a elaboração de uma escala de tempo geológico, tendo em conta as relações existentes entre as rochas que se encontravam expostas à superfície ou em minas. A sua datação permite obter uma idade relativa ou idade absoluta.

Idade relativa Corresponde ao estabelecimento da idade de uns estratos em relação aos outros, ou seja, determinar qual o estrato mais antigo e qual o mais recente.

Idade absoluta Corresponde a uma datação mais exacta, que permite determinar a idade da rocha em termos de milhões de anos.

Que informações podem fornecer os fósseis? Resolva o Doc. 6 da página 35 do seu manual. Sugestão de resposta ao Doc. 6

Na datação relativa são importantes alguns fósseis, designados fósseis de idade. Fósseis de idade: também designados por indicadores estratigráficos, correspondem a fósseis que tiveram uma ampla distribuição geográfica num curto espaço de tempo.

Exemplo: Trilobites (Paleozóico) e Amonites (Mesozóico). Quando um fóssil de idade é descoberto, permite-nos saber a idade da rocha em que se encontra. Quando descobertos, datam os terrenos onde se encontram como sendo desse período. Exemplo: Trilobites (Paleozóico) e Amonites (Mesozóico). Trilobite Amonite

Princípios da geocronologia relativa Como a expressão indica, a datação relativa não permite estabelecer uma idade absoluta para as rochas, mas apenas uma relação de idades entre elas. Até se conseguir quantificar a idade das rochas no século XX, a cronologia geológica (ou geocronologia) era relativa.

O interesse pela geocronologia levou à elaboração de princípios simples que continuam a ser utilizados pelos geólogos, embora, actualmente, com o conhecimento das idades aproximadas dos diferentes acontecimentos. Princípio da horizontalidade dos estratos; Princípio da sobreposição dos estratos; Princípio da intersecção; Princípio da inclusão.

Princípio da sobreposição dos estratos Estabelecido por Nicolaus Steno (século XVII); Numa sequência de estratos não deformados, um estrato é mais recente do que aquele que lhe serve de base e mais antigo do que o que se encontra acima dele.

Princípio da horizontalidade dos estratos Defende que os estratos, aquando da sua formação, são horizontais e paralelos à superfície de deposição.

Princípio da intersecção Qualquer elemento geológico é posterior aos elementos que intersecta e anterior aqueles que não afecta.

Princípio da inclusão Qualquer rocha que contenha elementos de outra (preexistente) é posterior a ela.

O princípio da sobreposição pode ser aplicado a rochas sedimentares, mesmo quando, posteriormente, experimentaram deformações, desde que não exista inversão da posição dos estratos, como acontece em muitas cadeias montanhosas.

Princípio da continuidade lateral Permite estabelecer correlação de idades e de posição entre estratos localizados em lugares eventualmente distanciados.

Principio da identidade paleontológica Admite o sincronismo entre estratos ou conjuntos de estratos caracterizados pelos mesmos conjuntos de fósseis.

Como determinar a idade relativa das rochas? Resolva o Doc. 7 da página 37 do seu manual. Sugestão de resposta ao Doc. 7

A datação relativa não conseguiu satisfazer todos aqueles que se questionavam sobre a idade de diferentes acontecimentos, que se encontram registados nas rochas e, sobretudo, sobre a idade da própria Terra. Com a descoberta da radioactividade, em 1896, pelo francês Henri Becquerel, abriram-se novas portas para se determinar a idade absoluta da Terra ou a idade dos fenómenos geológicos.

Assim, a datação absoluta consiste na determinação da idade das formações geológicas ou de certos acontecimentos, referida em valores numéricos, geralmente milhões de anos (M.a.).

Com a descoberta da radioactividade, ficou a saber-se que os isótopos com propriedades radioactivas tendem a transformar-se, com o tempo, noutros isótopos, independentemente das condições do ambiente. O mesmo se passa nas rochas que contêm os referidos isótopos radioactivos.

Assim, num dado intervalo de tempo, a quantidade de “isótopo-pai” (o original) que desaparece é igual à quantidade de “isótopo-filho” que se forma no lugar daquele. A desintegração ocorre sempre no sentido da obtenção de isótopos-filhos mais estáveis, verificando-se a libertação de partículas nucleares.

Essa transformação decorre num intervalo de tempo que é característico para cada par de isótopos, permitindo determinar a idade de uma rocha a partir da quantidade relativa de dois isótopos que nela estão presentes.

O tempo necessário para que se dê a desintegração de metade do número de isótopos iniciais de uma amostra, originando isótopos-pai estáveis, designa-se por semitransformação, semivida ou ainda meia vida do elemento (T1/2).

Alguns elementos radioactivos têm períodos de semitransformação muito longos e outros mais curtos, sendo esses valores utilizados na determinação da idade das rochas.

Como fazer a datação radiométrica? A relação entre a quantidade de isótopo-pai e a quantidade de isótopo-filho permite, de uma forma simples, chegar por cálculo à datação do início da desintegração. Resolva o Doc. 8 da página 39 do seu manual. Sugestão de resposta ao Doc. 8

O método radiométrico pode ser utilizado na datação de rochas magmáticas mas não nas rochas metamórficas ou sedimentares visto estas terem origem em rochas pré-existentes. Contudo, em certas circunstâncias pode auxiliar na datação de camadas de outras rochas. Ver figura 23 pág. 40

Memória dos tempos geológicos A história da vida da Terra está intimamente ligada a transformações ocorridas como por exemplo, formação de montanhas seguida de erosão, mudanças climáticas, etc. Com base em informações resultantes do estudo das características observadas nas rochas são estabelecidas divisões do tempo geológico (Eras e Períodos). As grandes divisões do tempo geológico são marcadas por mudanças significativas no mundo vegetal e animal, com repentinas extinções em massa ou “evoluções explosivas”, quando um grande número de novas formas surgem num curto intervalo de tempo.

O conjunto das Eras e dos Períodos constitui a Escala do Tempo Geológico das rochas de origem sedimentar, baseada essencialmente num registo estratigráfico que permite estabelecer uma escala estratigráfica correspondente às formações geológicas geradas durante um certo intervalo de tempo.

Como ocorreu a evolução da vida na Terra? Resolva o Doc. 9 da página 42 do seu manual. Sugestão de resposta ao Doc. 9

Na história da vida podem referir-se alguns acontecimentos: A vida deve ter aparecido na Terra há cerca de 3800 M.a.; Os tempos pré-câmbricos conheceram uma diversificação importante das formas vivas. Foi no início da Era Paleozóica, há cerca de 550 M.a., que apareceram formas de vida com concha ou carapaça; Durante o paleozóico foram surgindo formas cada vez mais complexas, existindo já representantes de quase todos os grandes grupos de organismos actuais; O limite entre a Era Paleozóica e a Era Mesozóica corresponde ao desaparecimento massivo de espécies marinhas.