Idade Relativa e Idade Absoluta

A medida do tempo e a idade da Terra

O conceito medieval da idade

da Terra.

Publicado na Crónica de Cooper,

Londres, 1560.

A Estratigrafia é uma ciência que estuda e interpreta os processos geológicos registados nas camadas sedimentares estratificadas, que vão permitir a sua correlação e ordenação temporal.

A Estratigrafia pode ser dividida em diferentes ramos, dos quais se destacam:— A Litostratigrafia — que estuda as rochas estratificadas relativamente à sua forma geométrica, à sua composição Litotógica, às relações entre estratos e à sua génese;— A biostratigrafia — que estuda a distribuição temporal dos fósseis através do registo estratigráfico;— A cronostratigrafia — que estabelece a idade das unidades estratigráficas procurando construir uma escala estratigráfica de valor mundial;— A magnetostratigrafia — que estabelece uma escala de mudanças do campo magnético terrestre ao longo da história da Terra.

Unidades litostratigráficasFormação é a unidade fundamental na nomenclatura estratigráfica formal. Caracteriza-se por um corpo de rochas identificado pelas suas características líticas e sua posição estratigráfica. Ela deve ser mapeável em superfície ou em subsuperfície. Membro é a unidade litostratigráfica formal imediatamente abaixo da formação, tendo sempre que fazer parte de uma formação. Caracteriza-se por apresentar aspectos litológicos próprios que podem ser individualizados das partes adjacentes da formação. Uma formação não necessita ser totalmente dividida em membros. Camada é a unidade formal de menor hierarquia da nomenclatura estratigráfica. Espessura e mapeabilidade não são consideradas para sua individualização, podendo variar de centímetros a metros.

Unidades litostratigráficas

Grupo é a unidade formal de categoria imediatamente superior à formação. O grupo deve ser formado por duas ou mais formações. As formações que compõem um grupo não necessitam de ser as mesmas em toda a sua área de ocorrência. Supergrupo é formado pela associação de vários grupos que apresentem características litoestratigráficas inter-relacionáveis. Subgrupo é a unidade litoestratigráfica que inclui apenas algumas das formações de um grupo.

Princípio da Sobreposição de Estratos (Nicolaus Steno 1689)

Numa sucessão de estratos não deformados, um estrato é mais antigo do que aquele que o cobre e mais recente do que aquele que lhe serve de base.

Discordâncias

Princípio dos Fragmentos Inclusos (Hutton 1792)

Este princípio de datação relativa diz que os fragmentos de rochas inclusas em corpos ígneos (intrusivos ou não) são mais antigos que as rochas ígneas nas quais estão inclusos.

Princípio das Relações de Corte (Hutton 1792)

Segundo o princípio das relações de corte, uma rocha ígnea intrusiva ou falha que corte uma sequência de rochas é mais jovem que as rochas por ela cortadas.

Princípio da Identidade PaleontológicaO Princípio da Identidade paleontológica diz que os grupos de fósseis (animais ou vegetais) ocorrem no registo geológico segundo uma ordem determinada e invariável, de modo que, se esta ordem é conhecida, é possível determinar a idade relativa entre camadas a partir de seu conteúdo fossilífero. Ou seja, estratos que contenham o mesmo conjunto de fósseis têm a mesma idade.

• Fósseis são restos ou marcas de seres que viveram em épocas geológicas passadas.

• Fósseis de identidade estratigráfica/Fóssil de idade/característicos/de índice.

• Características:• 1 - Ter distribuição estratigráfica tão estreita quanto

possível. Quanto mais curta for a distribuição estratigráfica (na vertical, ao longo das sequências de estratos geológicos) dos fósseis de um dado táxone (ou grupo biológico), mais úteis esses fósseis serão para a caracterização de intervalos estratigráficos finos. Quanto mais finos os intervalos estratigráficos definidos, mais detalhado será o seu posicionamento relativo (i.e., a sua datação relativa).

2 - Ter distribuição geográfica tão ampla quanto possível.

A correlação estratigráfica entre camadas geológicas de áreas geográficas distintas é feita com base na comparação das associações fossilíferas, dos fósseis, presentes nessas mesmas camadas. Quanto mais ampla a distribuição geográfica dos fósseis de um dado táxone, mais ampla a área geográfica em que a correlação estratigráfica com base neles será possível.

3 - Existir em grande quantidade.

Para levar a cabo a correlação estratigráfica entre camadas geológicas localizadas em áreas distintas é necessário ter associações de fósseis (para comparar). Quanto mais abundantes forem os fósseis de um dado táxone (ou grupo biológico), mais fácil será encontrá-los e mais fácil será estabelecer a correlação.

4 - Apresentar características morfológicas distintivas.

Para usar os fósseis de um determinado táxone para datação relativa fina é necessário identificar esse fóssil até ao nível da espécie ou do género. Se os fósseis não apresentarem características morfológicas que os permitam distinguir de outros fósseis similares (correspondentes a grupos biológicos afins), então a sua identificação será pouco precisa e, consequentemente, a sua utilidade como indicador de idade diminuirá.

Eis alguns exemplos:

Trilobites (artrópodes marinhos) - Muito úteis para a biostratigrafia de estratos geológicos marinhos do Paleozóico, especialmente do Câmbrico-Ordovícico e, localmente, do Carbónico.

Amonites (moluscos cefalópodes) - Muito úteis para a biostratigrafia de camadas geológicas marinhas do Mesozóico, especialmente do Jurássico e do Cretácico.

Plantas pteridófilas (fetos e afins) - Muito úteis para a biostratigrafia de camadas geológicas carboníferas do Paleozóico, do Carbónico e do Pérmico.

Foraminíferos planctónicos (protozoários) - Muito úteis para a biostratigrafia de estratos geológicos marinhos do Cenozóico. Os fósseis dos foraminíferos - muito pequenas dimensões - são estudados no âmbito da Micropaleontologia.

Braquiópodes (Filo Brachiopoda) - Muito úteis para a biostratigrafia de estratos geológicos marinhos do Paleozóico.

Rudistas (moluscos bivalves) - Muito úteis para a biostratigrafia de camadas geológicas marinhas correspondendo a plataformas carbonatadas do Mesozóico, em particular do Cretácico.

Princípio da Identidade Paleontológica

Biozonas• O que é uma biozona?

• O conceito de biozona foi desenvolvido por Albert Opppel em 1850.

• Uma biozona (uma unidade biostratigráfica) é um corpo rochoso (por exemplo, um conjunto de estratos geológicos) definindo ou caracterizado estratigráfica e geograficamente com base no seu conteúdo fossilífero. Existem vários tipos de biozonas (de extensão, de associação, de intervalo, de abundância, de linhagem), todos eles definidos com base em fósseis. (ver livro pag. 90)

• Cada biozona, em concreto, é definida de acordo com a especificidade do registo fóssil correspondente (biozonas de amonites, de trilobites, de corais, de gastrópodes, etc.), dos objectivos do estudo e da experiência e perspectiva de investigação dos estratígrafos envolvidos na sua definição.

Ciclos de gelo-degelo• Varvito: rocha sedimentar originada por depósitos rítmicos de

sedimentos anuais em lagos formados pelo degelo de glaciares. A palavra varvito (também conhecidos por varvas ou ritmitos) deriva de varve, palavra sueca usada para descrever sucessões de camadas formadas no período de um ano durante a última glaciação.

• Nestes depósitos as camadas grosseiras, compostas de areia grossa a silte, representam depósitos de Verão e as camadas finas e escuras, compostas de silte a argila, representam sedimentos depositados no Inverno.

• Isto acontece porque no Verão, o degelo é mais intenso, dando origem a torrentes capazes de transportar sedimentos grosseiros. Já no Inverno a quantidade de água que flui diminui e só consegue transportar sedimentos muito finos. Estes sedimentos finos são enriquecidos por matéria orgânica preservada dos seres vivos que morreram no lago devido às baixas temperaturas do Inverno.

Dendrocronologia• A dendrocronologia, termo que provem do grego dendron ou

arvore, Kronos ou tempo, e logos ou conhecimento, representa, hoje em dia um dos métodos científicos mais utilizados no que se refere a datações absolutas aplicadas à arqueologia. É também um método utilizado nos estudos paleoclimáticos.

Dendrocronologia• A largura do anel produzido anualmente por uma árvore varia quase

todos os anos. Estes anéis anuais funcionam como o registo preciso da natureza - um calendário de madeira. A medição e investigação da espessura e densidade dos anéis fornecem informação preciosa sobre as condições existentes durante o tempo de vida da árvore. Para além disso, comparando os dados recolhidos nos anéis anuais de diferentes árvores é possível determinar o ano em que uma determinada árvore nasceu e morreu.

Dendrocronologia

• Até o momento só é possível estabelecer um sequência completa até 11500 anos.

Idade Radiométrica

• A Geocronologia é a ciência que trata dadatação das rochas (determinação da idade absoluta)

• Métodos radiométricos são usados para isso eesses são baseados no decaimento radioativo de alguns

elementos químicos

• Os métodos mais comuns são:– 40K-40Ar, 87Rb-87Sr, U-Pb, Th-Pb, 207Pb-206Pb,147Sm-143Nd

• A aplicabilidade de cada método depende dacomposição da rocha

Idade Radiométrica

• Nos processos de decaimento radioactivo, meia-vida ou período de semidesintegração de um radioisótopo é o tempo necessário para desintegrar a metade da massa deste isótopo, que pode ocorrer em segundos ou em milhões de anos, dependendo do grau de instabilidade do radioisótopo. Ou seja, se tivermos 100kg de um material, cuja meia-vida é de 100 anos; depois desses 100 anos, teremos 50kg deste material. Mais 100 anos e teremos 25kg e assim sucessivamente.

Idade Radiométrica• Equação fundamental da geocronologiat = (1/ λ) 1n [1+(F/N)]onde:• N – número de átomos de isótopo radioactivo(elemento pai) medido na rocha.• F – número de átomos de isótopo radiogênico(elemento filho) medido na rocha.∀ λ = constante de desintegração do elemento pai.

• Os isótopos são medidos com o espectrómetrode massa

Espectrómetro de massa

Escala do Tempo Geológico

Escala do Tempo Geológico

• O tempo geológico está dividido em intervalos que possuem um significado em termos de evolução da Terra. A escala do tempo geológico, cujo esqueleto rudimentar foi estabelecido ainda no século XIX , está dividida em graus hierárquicos cada vez menores.