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Tempo Geológico
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Introdução Os eventos geológicos estabelecidos pelo estudo das rochas de uma determinada região são referenciados a uma escala de tempo global, que contempla todo o tempo decorrido desde a formação da Terra até os dias de hoje.
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Princípios de Steno Lei da Superposição
Observação sistemática do registro geológico como método científico. Lei da Superposição desenvolvida por Nicolau Steno 1669 numa seqüência de rochas sedimentares não deformadas, as rochas mais velhas estão na base permite estabelecer idades relativas Camada mais jovem Camada mais velha
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Princípio da Horizontalidade Original
Depósitos sedimentares se acumulam em camadas sucessivas dispostas de modo horizontal. Estratos sedimentares inclinados permitem inferir que o pacote sofreu deformação posterior a deposição. Portanto são identificadores de deformações.
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Continuidade Lateral Camadas sedimentares são contínuas, estendendo-se até as margens da bacia de acumulação, ou se afinam lateralmente Permite reconstruir a distribuição geográfica original de uma camada devassada pela erosão, através da correlação física dos seus vestígios.
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Discordâncias As formações rochosas estão em contato com seu substrato por concordância (sequência normal: aplicar o princípio da superposição) ou por discordâncias.
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Discordâncias Resultado do trabalho de Hutton = 3 tipos distintos de descontinuidade Elemento fundamental para separação de diferentes ciclos e conjuntos rochosos. Origem: destruição (erosão) do topo de uma camada rochosa, antes da deposição de nova camada, ou a não deposição (Hiato). Podem ser: Não conformidade (discordância erosiva) Discordância angular Desconformidade (base paleontológica)
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Não conformidade (erosiva)
pacote sedimentar se assenta em contato erosivo diretamente sobre rochas ígneas, metamórficas ou sedimentares
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Discordância angular pacote sobrepõe-se a outro, com contato brusco em relação ao pacote mais antigo, constituído por camadas inclinadas com ângulo diferente do pacote superior, mais jovem
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Desconformidade quando a descontinuidade entre os pacotes sedimentares, bem como o acamamento dessas rochas são quase paralelos. Este tipo é difícil de ser reconhecido, só pode ser detectado por diferenças paleontológicas ou contrastes faciológicos entre as camadas em contato.
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Datação Relativa – Escala de Tempo Geológico
Vários pesquisadores da Europa (Smith ( ) na Grã-Bretanha; Cuvier ( ) entre outros) – Aplicaram os princípios de Steno e observaram que os mesmos conjuntos de fósseis apareciam sempre na mesma ordem. Concluíram, independentemente, que este fato permitia estabelecer a equivalência temporal, isto é, Correlação Fossilífera ou Bioestratigráfica entre faunas e floras fósseis iguais mesmo que contidas em rochas (litologia) diferentes e em sequências distantes entre si.
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Correlação Fossilífera ou Bioestratigráfica = Sucessão Biótica = é possível correlacionar rochas fossíliferas em ordem cronológica através dos fósseis, pois a subdivisão do tempo geológico possui um conjunto de fósseis representativo dos organismos que viviam naquele tempo. A camada 4 está ausente
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Escala de Tempo Geológico
O princípio da sucessão biótica permitiu estabelecer a Escala de tempo geológico, pela datação relativa, para as regiões estudadas pelos vários pesquisadores europeus.
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Inicialmente foram descritos sistemas espessos de rochas cada qual com seu conteúdo de fósseis distintos. Cada sistema foi depositado em um período específico, identificado pelo conjunto de fósseis do sistema. O nome do período foi definido por: termo geográfico termo cultural termo histórico
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Termo Geográfico Cambriano – (Cambria)- antigo nome romano para a Inglaterra. Devoniano de Devonshire, Inglaterra. Jurássico – dos Montes de Jura na Europa Permiano da cidade de Pern da Rússia
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Termo Cultural Ordoviciano e Siluriano das tribos Ordovices e Silures que habitavam o país de Gales
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Termo Geológico Carbonífero com referência ao rico conteúdo de carvão.
Triássico devido a subdivisão em três sucessões litilogicamente distinta. Cretáceo = da palavra francesa cré (giz) referência a grande quantidade de calcáreo fino.
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Termo Histórico Terciário e Quaternário – Herdados dos primeiros esquemas de subdivisão geológica, mas conceitualmente modificados.
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O refinamento das correlações fossilíferas permitiram a sub-divisão dos Períodos em unidade menores = Época. Semelhanças e distinção entre os fósseis permitiram agregar os Períodos em Eras (Paleozóica, Mesozóica e Cenozóica), delimitadas pelas maiores extinções na história da vida no fim do Permiano e Cretáceo. Hoje as Eras são agrupadas em intervalos de tempo maiores = Eons; Arqueano, Proterozóico e Fanerozóico. Fanerozóico (Phaneros= visível e zoos = vida). Refere-se ao intervalo de tempo (do Cambriano até hoje) caracterizado por registro fossilífero facilmente reconhecível Os Eons Arqueano e Proterozóico são conhecidos como Pré-Cambriano
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Datação Absoluta A descoberta da radioatividade permitiu determinação da idade absoluta das rochas. Isótopos – elementos com o mesmo número atômico mas diferentes números de massa. Isótopos Instáveis são radioativos e a taxa de decaimento é usada para determinar a idade absoluta de minerais e rochas.
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Decaimento Radioativo – reação espontânea que ocorre no núcleo do átomo instável que se transforma em outro átomo estável. Os elétrons não participam do processo. Isótopo Instável = elemento ou nuclídio-pai O Isótopo Estável formado = elemento ou nuclídio-filho (ou radiogênico)
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O decaimento pode ocorrer de 3 modos distintos, todos resultam em mudanças da estrutura atômica.
Decaimento alfa, Decaimento beta Decaimento por captura de elétron
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Constante de Desintegração = não são afetadas por mudanças físicas ou químicas do ambiente
Meia-Vida – tempo necessário para que a metade da quantidade original de átomos instáveis se transforme em átomos estáveis Após o tempo da meia-vida metade da massa original do elemento-pai terá se convertido para o elemento-filho.
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Principais Isótopos – Datação Radiométrica
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Geocronologia Ramo da geologia que trata da datação dos minerais e rochas. Os métodos mais utilizados são: 40K/40Ar; 40Ar/39Ar; 87Rb/87Sr; U-Pb; 14C 207Pb/206Pb e 147Sm/143Nd; SHRIMP (sensitive high resolution mass espectomer, em minerais de zircão) Exigem Laboratórios químicos especiais (sem contaminação) Razão entre os isótopos de um mesmo elemento é determinada em Espectrômetro de Massa
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Equação Fundamental da Geocronologia
A obtenção de idades dos minerais e rochas independente do método, é feita usando a equação fundamental da geocronologia, que é baseada no processo de decaimento radioativo
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A datação pode ser feita em minerais ou numa amostra representativa de rocha, com vistas na definição da idade de cristalização da rocha ígnea ou da idade do metamorfismo ou da deformação sofrida. Usa-se os métodos radiométricos envolvendo isótopos com meia-vida longa para datar rochas antigas como as do Pré-Cambriano.
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A maioria dos elementos radioativos não forma seus próprios minerais, mas ocorrem como “impurezas” nos minerais formadores das rochas. Método K-Ar e Ar-Ar – indica idade de resfriamento. Os demais métodos fornecem a idade de cristalização da rocha.
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Correção dos Exercícios
Discordância angular Interpretação: 1. Aplicando a lei de superposição de camadas; A, B, C e E foram depositadas nesta ordem. 2. A camada D é um sill (uma intrusão ígnea concordante) e deve ser mais jovem que as rochas nas quais ele intrudiu. Outra evidência que o sill é mais jovem que as camadas C e E são as inclusões no sill de fragmentos destas camadas. 3. Intrusão do dique F. Dique é uma intrusão ígnea discordante. Como o dique corta as camadas de A até E, ele tem que ser mais jovem que todas elas. 4. As rochas foram deformadas, incli- nadas e erodidas. Após estes eventos, houve deposição, produzindo uma discordância angular. 5. As camadas G, H, I, J e K foram depositadas nesta ordem, usando a lei de superposição de camadas. A camada H são rochas vulcânicas. O fluxo de lava ocorreu sobre a ca- mada G e assim a superposição pôde ser aplicada. 6. Na camada K está ocorrendo erosão. Quando novas camadas depositarem-se sobre K, produ- zirá uma discordância erosiva. o
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L, M
