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Estudo de casos
Profª. Isabel Henriques 2
Profª. Isabel Henriques 3
As camadas 1 e 5 sofreram deformações, inclinando, após a
sua formação (estas camadas experimentaram a mesma
história geológica pois a sua inclinação é semelhante).
Princípio da
Horizontalidade
Inicial
A intrusão 6 atravessa as camadas 1, 2 e 3 logo é mais
recente que estas.
As camadas 9 e 10 são “cortadas” pelo vale logo podemos
afirmar que este foi a última estrutura a formar-se.
Princípio da
Intersecção
Sequência de estratos:
1, 2, 3, 4, 5, dobramento,
erosão (descontinuidade),
intrusão 6, 9, 10, erosão
Profª. Isabel Henriques 4
Princípio da
Sobreposição
dos Estratos
Depósitos sedimentares,
denominados varvas ou
varvitos, em consequência dos
ciclos de gelo-degelo de
glaciares.
As varvas são pares de estratos
(um claro e um escuro)
produzidos anualmente em
relação directa com as estações
do ano.
Professora Isabel Henriques 5
Ciclo de gelo-degelo – Datação Absoluta
Formam-se, normalmente, em lagos de frente glaciária, apresentam, em regra, espessuras inferiores a 1 cm.
O estrato de cor clara deposita-se durante o Verão, quando os sedimentos, de origem detrítica, chegam em maior quantidade até ao lago.
No Inverno, a superfície do lago fica gelada, não permitindo a entrada de sedimentos, pelo que apenas se depositam os materiais mais finos que se encontram em suspensão na água, juntamente com alguma matéria orgânica, formando-se assim os estratos de cor escura.
Professora Isabel Henriques 6
Ciclo de gelo-degelo – Datação Absoluta
As varvas permitem fazer datações até cerca de 15 000 anos antes da actualidade.
Estes depósitos podem ser interessantes como indicadores:
de ambientes de sedimentação;
do tipo de clima;
permitem estimar a duração de tais condições numa determinada sequência estratigráfica em estudo;
permitem definir a história paleoclimática relativa aos avanços e recuos dos glaciares de uma dada região.
Professora Isabel Henriques 7
Ciclo de gelo-degelo – Datação Absoluta
Professora Isabel Henriques 8
Pa
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-Br
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Professora Isabel Henriques 9
“Relógios” Paleontológicos
Datação Relativa
Princípios da Identidade
Paleontológica
Unidades Biostratigráficas
Biozonas
Datação Absoluta
Dendrocronologia
Professora Isabel Henriques 10
Professora Isabel Henriques 11
A Biostratigrafia é um ramo da estratigrafia que permite correlacionar e fazer a
datação relativa de rochas, através do estudo das associações fósseis nelas
contidas.
A Biostratigrafia estuda a distribuição temporal dos fósseis através do registo
estratigráfico.
Unidades Biostratigráficas - Biozonas
A biozona pode ser definida como o
estrato, ou conjunto de estratos, que
apresenta um conjunto de fósseis
característico.
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Unidades Biostratigráficas - Biozonas
Professora Isabel Henriques 13
Unidades Biostratigráficas
Tipos de Biozonas
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Unidades Biostratigráficas
Tipos de Biozonas
Actividade 3 Manual Adoptado
Princípio da Identidade Paleontológica
Estratos com os
mesmos fósseis
possuem…
Os fósseis são
contemporâneos das
rochas onde se
encontram!
Professora Isabel Henriques 15
http://www.classzone.com/books/earth_science/terc/content/visua
lizations/es2901/es2901page01.cfm?chapter_no=visualization
D
I
A
G
É
N
E
S
E
O processo de
fossilização
acompanha o
processo de
formação da
rocha, logo fóssil e
rocha possuem a
mesma idade
(datação relativa)!
Rocha e fóssil são
contemporâneos!
Professora Isabel Henriques 16
Princípio da Identidade Paleontológica
Professora Isabel Henriques 17
Professora Isabel Henriques 18
http://www.bbc.co.uk/sn/prehistor
ic_life/dinosaurs/making_fossils/ma
kingfossils/index.shtml
http://www.teachersdomain.org/as
set/ess05_int_fossilintro/
Professora Isabel Henriques 19
Mas nem todos os fósseis
podem ajudar a datar
litologias …
apenas os …
Professora Isabel Henriques 20
São fósseis de seres que fossilizam
facilmente (têm partes duras) e, por isso,
ficam muitas vezes registados nas rochas!
OCORRÊNCIA EM ABUNDÂNCIA
São fósseis de seres que não viveram durante muito
tempo (à escala geológica). CURTA DISTRIBUÇÃO
TEMPORAL
Professora Isabel Henriques 21
São fósseis de seres que existiram em grande
quantidade e que se expandiram numa grande área
geográfica (assim, permitem correlacionar estratos em
diferentes pontos do globo) AMPLA DISTRIBUIÇÃO
GEOGRÁFICA
http://fossil.uc.pt/pags/formac.dwt
As trilobites eram artrópodes (como as
aranhas, lagostas, insectos, etc) exclusivos do
meio marinho!
Possuíam um exoesqueleto de quitina
endurecido com carbonato de cálcio (por isso os seus fósseis são tão
abundantes!).
A maioria das espécies de trilobites
tinha sistema de visã muito apurado e
olhos complexos. O seu tórax tinha
muitos segmentos e, por isso, podiam
enrolar-se e defender-se dos
predadores (como os bichos da conta!)
Surgiram há cerca de 540 M.a. e
extinguiram-se há cerca de 250 M.a.Professora Isabel Henriques 22
Os graptólitos surgiram há cerca
de 523 M.a.e extinguiram-se há
330 M.a. Eram pequenos animais
marinhos que viviam em colónias
(apenas de alguns cm) e que se
expandiram por várias regiões do
globo.
Professora Isabel Henriques 23
As amonites eram animais
marinhos e tinham corpo
mole… no entanto uma
carapaça encarregava-se de os
proteger (e facilmente fossilizava)!
Os maiores podiam atingir 1 m
de diâmetro!
Estes seres eram carnívoros e
surgiram há cerca de 225 M.a.
e extinguiram-se há 65 M.a.
Professora Isabel Henriques 24
Os corais estão entre as
comunidades marinhas mais
antigas que se conhecem - a sua
história remonta desde há 500
milhões de anos atrás!!!!
NÃO SÃO BONS FÓSSEIS DE IDADE!Pólipos de corais
Mas… estes seres só conseguem
sobreviver em ambientes aquáticos
de águas quentes, calmas e pouco
profundas!!!!
Por viverem em ambientes tão
característicos e altamente
específicos eles são considerados …Professora Isabel Henriques 25
Permitem caracterizar paleoambientes
São fósseis de seres que apresentam uma
reduzida distribuição geográfica pois habitam
apenas locais com condições específicas.
São fósseis de seres que viveram durante muito tempo
(à escala geológica).
Professora Isabel Henriques 26
Seres que habitam a Terra desde há milhões de anos e
que, para além de existirem actualmente, são encontrado
também sob a forma de fóssil!
Existem diversos motivos pelos quais um organismo sobrevive milhões
de anos sem sofrer mudanças:
•Uma das explicações é o simples facto desse organismo se encontrar
muito bem adaptado à diversidade de condições do meio que habita.
•Já outros organismos não evoluem devido à continuidade mais ou
menos estável das características do seu habitat.
•Pode dever-se ao facto destes habitarem ambientes isolados, onde não
enfrentam a competição com outros organismos potencialmente melhor
adaptados a esses ambientes.
Professora Isabel Henriques 27
Ginkgo bilobaLatimeria chalumnae - Celecanto
Adaptado de
geo-ineti.ptProfessora Isabel Henriques 28
Permitem compreender a evolução dos seres
vivos, as adaptações e extinções ao longo da
história da Terra;
Permitem reconstituir os organismos numa dada
época, o seu modo de vida, como é que
interagiam entre si e como se relacionavam com o
meio ambiente onde viviam;
Permitem reconstituir os ambientes do passado
e assim reconstituir a geografia da Terra;
Permitem reconstituir os climas do passado;
Permitem efectuar a datação relativa dos
estratos rochosos.
Professora Isabel Henriques 29
Professora Isabel Henriques 30
“Relógios “ paleontológicos
Princípio da Identidade
Paleontológica
Biozonas.
Fósseis Vivos
Fósseis de idade
Fósseis de fácies
Biostratigrafia
A dendrocronologia é um método de datação que se baseia
no estudo do crescimento das árvores.
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Dendrocronologia – Datação Absoluta
A dendrocronologia baseia-se na possibilidade de enumerar os anéis de crescimento anuais das árvores provenientes de zonas com climas de marcada sazonalidade.
Esta diferença é o resultado da velocidade de crescimento estar dependente de factores como a temperatura e a humidade, que, variam consoante a estação do ano.
Permite realizar datações de determinados acontecimentos até um limite de 11 400 anos.
A dendocronologia é um método de datação muito utilizado, por exemplo, em silvicultura e na arqueologia.
Professora Isabel Henriques 32
Dendrocronologia – Datação Absoluta
Datação de árvores com 5000 anos Pinus longaeva
Utilizado:
- Sequóias vivem ± 4000 anos,
com ±12 metros de diâmetro.- Pinheiro americano.
- Carvalho.
Conhecimento do clima e paleoclima.
Professora Isabel Henriques 33
Bandas Claras e espessas (Quente)
Bandas Escuras e finas (Fria)
Dendrocronologia – Datação Absoluta
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Dendrocronologia – Datação Absoluta
Professora Isabel Henriques 35
Dendrocronologia – Datação AbsolutaFicha de
Actividade
Laboratorial
Professora Isabel Henriques 36
Métodos de Datação Físicos
Professora Isabel Henriques 37
Radiometria Magnetostratigrafia
Professora Isabel Henriques 38
História da Descoberta da Radiometria
A radioactividade é uma das principais fontes de energia
térmica interna da Terra!
Professora Isabel Henriques 39
Radiometria
Os átomos fazem parte da
constituição da matéria
(de tudo aquilo que existe)! …
Nas rochas também existem átomos!
Alguns deles (urânio, rádio, etc) são
radioactivos, isto é, ao longo dos
tempos, e naturalmente, os seus
núcleos vão-se desintegrando
espontaneamente para se
tornarem mais estáveis. Quando
isso acontece liberta-se energia!
Professora Isabel Henriques 40
Radiometria
O ambiente no qual vivemos é naturalmente
radioactivo.
Por exemplo:
Respiramos carbono-14, que é radioactivo;
comemos bananas que apresentam na sua
composição potássio-40, com núcleo instável,
nos nossos ossos e sangue existe rádio-226 …
Os seres humanos, e todos os demais seres
vivos, são naturalmente radioativos.
O problema está na quantidade de radiação à
qual estes seres são expostos: acima de certo
nível a exposição às radiações provoca, no
corpo humano, e nos demais seres vivos,
várias reações adversas (danos nas células e
no materal genético).
Professora Isabel Henriques 41
Radiometria
A datação absoluta pode também ser chamada de …
O mesmo elementos químico (carbono, por exemplo), pode ter no núcleo do átomo:
O mesmo número de protões e neutrões (6P + 6N) C12
Diferente número de protões e neutrões (6P + 8N) C14
Diferente número de protões e neutrões (6P + 7N) C13
ESTÁVEL
ESTÁVEL
INSTÁVEL
… Isótopos …
Nota: C12, C13 e C14 são isótopos de carbono!
Professora Isabel Henriques 42
Radiometria
Urânio submetido a radiação U.V.
Os isótopos de urânio são muito frequentes
nas rochas (1g por cada 1000 Kg de rocha) !
Estes isótopos são muito instáveis – os
seus núcleos desintegram-se
espontaneamente formando um átomo de
um elemento químico diferente, mais
estável!
Átomo inicial: ISÓTOPO – PAI
(instável)
Átomo formado após desintegração: ISÓTOPO – FILHO
(mais estável)
Nota: O isótopo Rubídio-87 forma o isótopo de Estrôncio-87 quando se desintegra!
Professora Isabel Henriques 43
Radiometria
A taxa de decaimento radioactivo
(desintegração dos isótopos-pai em isótopos-filho) é
constante para cada isótopo! (não varia com
condições de pressão, tenperatura ou outros aspectos
associados aos processos geológicos)
A desintegração é irreversível: o isótopo-
pai não volta a adquirir as propriedades
iniciais!
Quando a rocha se forma adquire elementos radioactivos que
se começam a desintegrar marcando o momento de formação
daquela rocha!
Professora Isabel Henriques 44
… o conceito mais importante…
Tempo decorrido para que metade do
número de isótopos-pai radioactivos sofra
desintegração, transformando-se em
isótopos-filho.
No final de um 1º período de semi-vida, 50% dos isótopos-pai já foram
transformados em isótopos-filho… No final do 2º período de semi-vida,
metade da metade que restou (¼) do nº original de isótopos-pai ainda
permanecem na rocha… No 3º período de semi-vida 1/8 e assim por diante!(restará sempre uma quantidade residual de isótopos-pai na rocha)
Professora Isabel Henriques 45
Espectrometro de massaconsegue detectar quantidades diminutas
de isótopos!
Professora Isabel Henriques 46
Professora Isabel Henriques 47
Principais Elementos Radioactivos Utilizados na Datação RadiométricaIsótopos Intervalo de datação
efectiva (anos)
Meia-vida
(anos)
Minerais e materiais que é
possível datarOriginal Novo
238U 206Pb 10 milhões – 4 600 milhões 4 500 milhões Zircão, Uraninite
40K 40Ar 50 000 – 4 600 milhões 1 300 milhõesMoscovite, Biotite, Horneblenda
e Rochas vulcânicas
87Rb 87Sr 10 milhões – 4 600 milhões 47 000 milhões
Moscovite, Biotite, Feldspato
potássico, Rochas
metamórficas e magmáticas
14C 14N 100 – 70 000 5 730
Madeira, carvão, osso, tecidos
Conchas e outro carbonato de
cálcio, água subterrânea, água
oceânica e gelo glaciar com
CO2 dissolvido
•À medida que os milhões de anos passam, o potássio 40 decai lentamente e, um a
um, os átomos de árgon 40 substituem os de potássio 40 no cristal.
•A quantidade de árgon 40 acumulada é uma medida do tempo decorrido desde a
formação da rocha.
•Decorridos 1,26 mil milhões de anos, o rácio será 50-50.
•Ao fim de mais 1,26 mil milhões de anos, metade do potássio 40 remanescente
terá sido convertido em árgon 40, e assim por diante.
Professora Isabel Henriques 48
Radiometria
Há medida que o tempo passa aumenta na rocha o número
de isótopos-filho e diminui o número de isótopos-pai!
A margem de erro é de apenas alguns M.a.
http://www.earth.northwestern.edu/people/seth/202/DECAY/decay.pennies.html
Radiometria
Professora Isabel Henriques 49
Na altura em que a rocha se formou os isótopos ficaram
incorporados nos minerais e, nesse momento inicial, apenas existiam
isótopos-pai e nenhuns isótopos-filho!
Radiometria
Professora Isabel Henriques 50
O que inferir quando a
quantidade de
isótopos-filho e
isótopos-pai é igual ?
O que inferir
quando a
quantidade de
isótopos-filho é 3
vezes superior à
quantidade de
isótopos-pai?
Passou um período
de semi-vida!
Passaram dois período
de semi-vida!Professora Isabel Henriques 51
Radiometria
Qual o melhor isótopo para
datar rochas jovens?
É que se a rocha for
“velha” e a taxa de
decaimento for rápida, os
isótopos-pai já se
transformaram quase todos
em isótopos-filho: sabemos
que o relógio isotópico
parou, não sabemos é há
quanto tempo isso
aconteceu!Professora Isabel Henriques 52
Radiometria
O Carbono-14 é muito
usado na arqueologia e é o
ideal para datar fósseis ou
quaisquer outros resíduos
orgânicos… Porquê?
•Todos os seres vivos contém
carbono.
•Ele é aborvido pelos seres
fotossintéticos e daí segue por
toda a cadeia alimentar!
•Quando os seres morrem inicia-se
o decaimento!
•A arqueologia estuda eventos
recentes – interessam isótopos
com menor tempo de semi-vida!
Professora Isabel Henriques 53
Radiometria
Não permite datar rochas sedimentares!•Este método pressupõe que as rochas sejam
sistemas fechados, não existindo entradas ou
saídas de isótopos.
•Mas, se as rochas sofrerem erosão ou
meteorização, podem ocorrer perdas de
isótopos (pais e filhos) o que irá influenciar a
idade atribuída!
•Cada grão de areia tem um relógio calibrado
para uma data distinta, a qual remonta
provavelmente a muito antes de a rocha
sedimentar se formar.
•Assim, em matéria de cronometragem, a rocha
sedimentar é uma confusão. Não serve!
Professora Isabel Henriques 54
Atribuí uma idade ao metamorfismo e não à
rocha antes de o sofrer!Se tivermos em conta que as rochas metamórficas
resultam de modificações, devidas a pressão e
tem-peratura, sofridas por outras rochas, o
metamorfismo que as afectou não elimina os
átomos-filho que elas possam conter nesse
momento e, dessa forma, obtém-se uma idade
superior à que deveria corresponder à última fase
de metamorfismo.
Nem sempre as rochas contêm grandes
quantidades dos isótopos necessários à
sua datação.
Professora Isabel Henriques 55
As rohas estão constantemente a ser
recicladas e transformadas noutras –
é impossível datá-las por completo!
O melhor há a fazer é combinar todos
os métodos de datação para que se
consiga elaborar um calendário da
História da Terra!
Professora Isabel Henriques 56
Em locais onde ocorram afloramentos com mais do que um tipo de
rocha, podem-se datar as rochas magmáticas por datação absoluta e,
em seguida, estabelecer uma equivalência com os restantes fenómenos
geológicos que se encontrem representados na área em estudo.
As rochas ígneas costumam conter
muitos isótopos radioactivos
diferentes.
A solidificação das rochas ígneas
dá-se bruscamente, o que tem
uma consequência feliz: todos os
relógios de um dado fragmento
de rocha são calibrados em
simultâneo.
Apenas as rochas ígneas proporcionam bons relógios
radioactivos!Professora Isabel Henriques 57
Professora Isabel Henriques 58
•Os sedimentos não se acumulam numa
taxa constante em nenhum ambiente de
sedimentação (podem até haver longos momentos
de ausência de sedimentação).
•Por exemplo, durante uma inundação, um
rio poderá depositar uma camada de areia
de vários metros de espessura em questão
de poucos dias, enquanto durante todos os
anos que se seguirem entre as inundações
ele apenas deposita uma camada de areia
com poucos centímetros de espessura.
•Além disso a taxa de erosão também não
é constante.
Por que motivo a estratigrafia não permite medir o tempo de forma
absoluta?
Professora Isabel Henriques 59
Professora Isabel Henriques 60
Professora Isabel Henriques 61
http://lectureonline.cl.msu.edu/~mmp/appl
ist/decay/decay.htm
http://www.blackgold.ca/ict/Division4/Math
/Div.%204/radiometric/index.htm#simulation
http://www.furryelephant.com/player.php?s
ubject=physics&jumpTo=re/15Ms17
http://www.youtube.com/view_play_list?p=9
CE5DF26BD7E30F2
http://elearn.stisd.net/mod/resource/view.
php?id=2679
Professora Isabel Henriques 62
Os fenómenos de inversão do campo magnético terrestre são eventos globais e síncronos muito frequentes no registo geológico, ocorrendo, aproximadamente, entre 1 e 10 inversões por cada milhão de anos.
Professora Isabel Henriques 63
Magnetostratigrafia
A estes eventos são posteriormente atribuídas idades, sendo propostas escalas magnetostratigráficas que, em conjunto com a biostratigrafia e as datações radiométricas, permitem o estabelecimento de correlações entre diferentes unidades litostratigráficas.
Professora Isabel Henriques 64
Magnetostratigrafia
A Terra, tal como a maior parte dos planetas do Sistema Solar, possui um campo magnético natural.
Este campo magnético é responsável pela orientação da agulha magnetizada de uma bússola.
O campo magnético terrestre pode ser comparado a um dipologeocêntrico, estando as linhas de força originadas por este campo magnético distribuídas no espaço como se um íman estivesse situado no centro da Terra, cujo Pólo Sul estaria localizado no hemisfério norte.
Professora Isabel Henriques 65
Magnetostratigrafia
Os constituintes de alguns minerais, como a magnetite(Fe3O4) e a hematite (Fe2O3), podem adquirir de forma permanente uma orientação definida de acordo com a direcção das linhas de força do campo magnéticoexistente na altura da sua magnetização.
Professora Isabel Henriques 66
Magnetostratigrafia
O mesmo modo que o campo magnéticoterrestre influencia a orientação da agulha deuma bússola.
Também os átomos constituintes de certo tipode minerais presentes quer nos sedimentos,quer em lavas ficam orientados sob ainfluência deste campo magnético terrestre.
Professora Isabel Henriques 67
Magnetostratigrafia
Professora Isabel Henriques 68
A magnetostratigrafia estuda as
características das rochas estratificadas
com base nas suas propriedades
magnéticas.
Os minerais com propriedades magnéticas
são capazes de registar a orientação do
campo magnético no momento da sua
cristalização.
A partir dos estudos das inversões de
polaridade em rochas vulcânicas é possível
construir uma escala magnetostratigráfica.
Magnetostratigrafia
Professora Isabel Henriques 69
DATAÇÃO RELATIVA DATAÇÃO ABSOLUTA
“Relógios” sedimentológicos:
litostratigrafia
“Relógios” paleontológicos:
biostratigrafia
•“Relógios” sedimentológicos:
ciclos de gelo-degelo
•“Relógios” paleontológicos:
dendrocronologia
•Métodos de datação físicos e
geofísicos:
datações radiométricas e magnetostratigrafia
http://www.ucmp.berkeley.edu/education/explorations/tours/geotime/gtiframe.html
Professora Isabel Henriques 70
Professora Isabel Henriques 71
Disciplina de Geologia
12º Ano
Professora
Isabel Henriques
Professora Isabel Henriques 72
