segunda-feira, 20 de dezembro de 2010

Métodos Estratigráficos: Diagrafias

  Os Métodos Estratigráficos são importantes nos estudos da evolução da Terra, sendo utilizados para conhecer e descrever material rochoso de dada região. Ao serem aplicados, permitem estabelecer correlações entre unidades estratigráficas. Estes métodos podem ser paleontológicos, químicos ou físicos.
  
  Os Métodos Estratigráficos Físicos podem ser:  
  • Depósitos de Varvas
  • Crescimento de Invertebrados Marinhos
  • Dendrocronologia
  • Liquenometria
  • Tefrocronologia
  • Traços de Fissão
  • Radiocronologia ou Cronologia Isotópica
  • Magnetostratigrafia
  • Diagrafias
  • Estratigrafia Sísmica

DIAGRAFIAS

   As diagrafias são o registo contínuo de parâmetros físicos das rochas, apresentando as variações de uma ou várias características medidas durante a realização das sondagens.
   As diagrafias de elevada resolução traduzem parâmetros de estruturas e texturas de formações, atingindo a resolução vertical a nível do centímetro, enquanto as diagrafias clássicas (gamma ray, sónica de densidade e resistividade) são utilizadas para caracterizar a litologia e porosidade das formações com resolução vertical da ordem dos 0,3 a 0,5 metros. Estas últimas diagrafias são complementadas por novos utensílios que dão acesso à composição da rocha, através da medição da irradiação natural e induzida.
   Os registos são constituídos por uma ou várias curvas que evoluem em função da profundidade, fornecendo dados petrofísicos. Contudo, para a interpretação dos registos obtidos é necessário um controle e aferição, começando por uma divisão em electrofáceis homogéneos (zonas de respostas diagráficas relativamente semelhantes e bastante contrastadas entre elas). Em seguida, no interior de cada divisão selecciona-se electrocamadas tipo, que são intervalos onde as propriedades diagráficas são constantes. Os dados brutos obtidos são transformados em coeficientes fundamentais mais ou menos ligados á litologia.
    
   Existem vários tipos de diagrafias:
  • Resistividade - método medido através da resistência eléctrica de um cubo unitário de rocha. Em regra os minerais são isolantes (excepto grafite, alguns sulfuretos e elementos metálicos), e quando não o são isso deve-se à sua porosidade. A corrente eléctrica passa através da água que ocupa os poros, assim a resistividade irá depender da porosidade da rocha e da salinidade da água nela contida. As rochas compactas (granitos, gnaisses, quartzitos, evaporitos) têm resistividades elevadas, enquanto que as rochas mais porosas (argilas) apresentam valores mais reduzidos.
  • Potencial Espontâneo - é medido em milivolt, pela diferença entre o potencial de um eléctrodo fixo à superfície e o potencial variável do eléctrodo que se desloca no furo da sondagem. Através deste método podemos ter uma ideia dos componentes argilosos, porosidade e permeabilidade das rochas, e determinar-se a resistividade da água de formação (H2O+) e a sua salinidade.
  • Diagrafia de Raios Gamma (radioactividade natural ou «gamma ray») - analisa a radioactividade natural total, relacionada com a presença de isótopos radioactivos emissores de raios gama (potássio, tório, urânio). As medições são efectuadas com auxílio de um cintilómetro descido por um cabo ao longo do furo entubado. Este é um método muito útil para detectar bancos finos radioactivos. As principais rochas radioactivas são as plutónicas e vulcânicas, arcoses e grauvaques (ricos em feldspatos e micas), algumas areias (ricas em zircão, monazite, esfena, fosfatos, glauconites, argilas e sais de potássio), alguns carbonatos (ricos em fosfatos ou matéria orgânica), gnaisses, micaxistos, xistos e ardósias.
  • Diagrafia Espectral (espectometria de raios gamma naturais) – analisa o espectro de radiação gama natural emitido espontâneamente pelas rochas, destingindo e calculando os elementos radioactivos da família do 40K, 232Th e 238U, responsáveis por essa radioactividade  Combinadas com outros dados diagráficos, estas medições permitem determinar o tipo de argilas e a percentagem de minerais radioactivos (micas, feldspatos, fosfatos) ou minerais pesados (contendo tório ou urânio), muitas vezes relacionados com matéria orgânica e sais potássicos.
  • Diagrafia Sónica – regista-se o tempo de percurso de uma onda sonora desde a fonte emissora e um receptor descido no poço. Os tempos de trajecto dependem da natureza lítica, massa volúmica e características elásticas das rochas, natureza dos fluidos presentes, textura, estrutura (homogeneidade ou heterogeneidade, presença de laminações, fracturas, inclinação de camadas), pressão e temperatura. Dois tempos de percurso em combinação com a determinação da densidade permite obter módulos de elasticidade.
  • Diagrafia Térmica – mede-se a temperatura com o auxilio de um termómetro em filamento metálico, cuja resistência muda com a temperatura. O gradiente geotérmico depende da litologia, e as suas variações podem caracterizar mudanças na litologia, em particular a presença de evaporitos, carvão ou rochas porosas.
  • Diagrafia Neutrónica (índice de hidrogénio) - através do bombardeamento contínuo das rochas com neutrões com energia de 4 a 6 MeV produzidos por fontes especiais (Am-Be ou Pu-Be). Mede a densidade dos neutrões epitérmicos e a intensidade da radiação  induzida, cujos valores dependem do número de átomos de hidrogénio por unidade de volume. O hidrogénio está relacionado com a água, hidrocarbonetos ou composição molecular da rocha, e em menor grau a outros átomos que entram na composição da rocha, quer pelo seu poder de travagem (carbono, oxigénio, silício) quer pelo seu poder absorvente (boro, lítio, cloro, ferro).

Bibliografia:
  • “Estratigrafia” por João Pais (FCT-UNL);
  • Sebenta de Estratigrafia por Ricardo Manuel (2009);
  • Sebenta de Petrologia Sedimentar e Sedimentalogia por Ricardo Manuel (2009);
  • Apontamentos das aulas teóricas de Petrologia Sedimentar e Sedimentalogia, ano lectivo 2008/2009, leccionadas pela professora Beatriz Marques;
  • Consultado em http://gondwana2008.blogspot.com/2008_12_21_archive.html, a 19.12.2010;

segunda-feira, 29 de novembro de 2010

Unidades Estratigráficas (Objectivas)

  As unidades estratigráficas são "pacotes" rochosos para efeito de referência e estudos. Podem ser divididos em unidades Objectivas, possíveis de seguir e cartografar através de observações directas, unidades Abstractas (temporais), que correspondem ao tempo das unidades Biostratigráficas (Biocronológicas) e Cronostratigráficas (Geocronológicas), e ainda Outras (unidades Pedostratigráficas, Magnostratigráficas, Litodémicas, etc), que não estão incluídas nos conjuntos anteriores.

  • UNIDADES OBJECTIVAS


Unidades Litostratigráficas - São unidades destingidas e delimitadas tridimensionalmente  por critérios litológicos. Os conceitos baseados na idade, ambiente de sedimentação e conteúdo paleontológico não representam critérios identificar uma unidade litoestratigráfica. Podem ser Formais ou Não Formais.

  As Unidades Formais têm de possuir nome iniciado por maiúscula, localização, descrição e características dos cortes tipo, pesquisa histórica sobre os estudos anteriores e verificação de sinonímia, inserção na geologia regional, conteúdo fóssil, variações de espessura laterais, limites, condições de génese (sempre que possível) e o significado paleogeográfico das rochas da unidade, correlações com outras unidades, idade (sempre que possível) e bibliografia. 

Grupo – Formação – Membro – Camada 

  O Grupo é o conjunto de duas ou mais Formações relacionadas litológicamente, geralmente oriundas de sequências deposicionais contínuas. 

  A Formação é a unidade litostratigráfica básica, a mais importante e fundamental. É uma porção significativa da sucessão estratigráfica de uma dada região, caracterizada por ter litologia própria, separação litológica observável em relação ás unidades adjacentes, existir possibilidade de ser seguida e identificada à superfície e no subsolo, e ser cartografável. Ex: Formação da Ota.

  Os Membros são conjuntos menores de estratos, pertencentes a uma dada Formação. A unidade de menor hierarquia distinguível dentro do Membro é a Camada, uma bancada assim especialmente designada devido a ser um conjunto estratificado de rochas litológicamente separável de outras contíguas. 

 As Unidades Não Formais  são:
-Unidades de uso industrial (aquíferos, areias petrolíferas, pedras ornamentais, depósitos minerais).
-Língua (corpos rochosos em forma de lente biconvexa ou plano-convexa com litologia diferente das rochas encaixantes - lentilha ou lentícula), que apenas designam formas geométricas especiais de Membros ou Formações.
-Recifes (massas de carbonatos bioconstruídos por coraliários, algas e outros organismos sedentários), que podem equivaler a uma, duas ou mais Formações.



Unidades Biostratigráficas - São unidades baseadas no conteúdo fossilífero.

  Resultam da organização dos corpos líticos em unidades baseadas no seu conteúdo e distribuição (muito irregular) de fósseis nos sedimentos, revelando mudanças evolutivas significativas ao longo do tempo geológico. Correspondem a intervalos de tempo muito curtos, e têm o inconveniente de restringir a área geográfica, sendo meramente a nível regional.
   A zona bioestratigráfica ou biozona representa a unidade básica da bioestratigrafia, que pode ser baseada na identificação de um ou mais taxa, sua abundância relativa, feições morfológicas específicas de um grupo fóssil ou variações em outras características relacionadas ao conteúdo e a distribuição dos fósseis nos estratos. Os taxa são conhecidos como marcadores zonais, fósseis-guia ou fósseis-índice, que para serem considerados “bons” devem ter um táxon de curto alcance estratigráfico, alto potencial de preservação, ampla dispersão geográfica, ser abundante e de fácil diagnose.
  A sua problemática está centrada na distribuição e ocorrência de associações de fósseis, devido a remeximentos e introdução de fósseis em unidades líticas mais antigas, podem ocorrer relações entre comunidades vivas e associações mortas. As dificuldades na interpretação também derivam das séries condensadas e das misturas ou associações de fósseis de idade e/ou ambientes diferentes no mesmo nível.

Tipos de Biozonas:

1) Zonas de conjunto ou Cenozonas 

  Conjuntos de camadas em que o conteúdo fóssil na globalidade constitui um conjunto natural, destinguindo-o das camadas adjacentes. Podem fundamentar-se em qualquer tipo de fósseis que supostamente viveram, morreram ou se acumularam em conjunto.
  As Cenozonas são úteis como indicadoras de ambientes e no estabelecimento de correlações. Têm pouco significado temporal e os seus limites são marcados nos extremos de ocorrência do conjunto característico. A sua designação é feita a partir de dois ou mais dos fósseis significativos constituintes.
  Existem dificuldades de interpretação derivadas de remeximentos, de transporte, da destruição diagenética dos fósseis e outras.

2) Zonas de extensão vertical ou Acrozona 

  Conjunto de estratos representativo da distribuição total (espacial e temporal) de ocorrência de qualquer unidade taxonómica, seleccionada do conjunto de formas de sequência estratigráfica. A acrozona de uma espécie é uma parte de uma biozona representada numa região (localidade), incluindo todos os estratos desde o primeiro aparecimento da espécie na secção até ao seu desaparecimento.

2.1) Zonas de extensão vertical simples  

  Estratos que representam a totalidade da ocorrência (vertical e horizontal) dos fósseis de um dado taxon. Tem bom significado temporal e paleoecológico, e os seus limites marcados pelos biohorizontes extremos de ocorrência do taxon definidor.

2.2) Zona de Oppel

  Conjuntos de estratos caracterizados por conterem uma associação, ou mais, dos taxa seleccionados, com distribuição vertical e horizontal (restrita e com sobreposição elevada). Os limites são os da ocorrência dos taxa característicos da zona e a sua designação é a partir do nome de um taxon definidor importante. A sua aplicação é restrita a uma província paleogeográfica.
 
2.3) Zonas filéticas ou Filozonas

  Conjunto de estratos representativo do intervalo correspondente a um segmento de uma linhagem evolutiva, tendo um excelente significado temporal. A sua designação é a partir do taxon índice ou deste juntamente com o de uma forma intermédia ou com a última da linhagem.
  Marcadas acima e abaixo por mudanças nas suas características, os limites das zonas de linhagem são determinados por biohorizontes representativos do primeiro aparecimento e extinção ou transição da forma usada na definição.
  As filozonas são o meio mais fiável no estabelecimento de correlações bioestratigráficas, sobretudo quando usados conjuntos de zonas em sobreposição baseadas em várias linhagens, e uma vez que seus limites são muito próximos dos limites das unidades cronoestratigráficas. O seu nome é atribuído pelo táxon cujo alcance parcial representa a filozona.

3) Zonas de apogeu ou de Acme  

  Conjunto de estratos representativos do máximo desenvolvimento de um taxon. Existe alguma dificuldade de caracterização,mas têm algum significado temporal.

4) Zonas de intervalo

  Conjuntos de estratos situados no intervalo entre dois horizontes. A sua designação é feita a partir dos nomes dos horizontes delimitadores ou de um fóssil que ocorra na zona (embora não confinado a ela), ou então por um símbolo numérico ou alfabético. Os limites são os das primeiras ou últimas ocorrências de taxa diversos, ou os de biozonas sucessivas.

Outros tipos de Biozonas:

  Baseadas na extensão de icnitos (pegadas fossilizadas da actividade de animais) na transformação de comunidades, em mudanças morfológicas de organismos, etc.

Biohorizontes

  São superfícies de separação de biozonas (segundo os anglo-saxãs), ou unidade biostratigráfica elementar - conjunto de sedimentos contendo uma fauna homogénea e impossível de maior subdivisão (segundo a definição da escola francesa). Possuem um significado temporal muito elevado, mas muito limitado espacialmente. Os seus limites são heterócronos.
  Horizontes autocronológicos, baseados nos estados evolutivos sucessivos de uma mesma linha e em que as espécies se sucedem em continuidade perfeita, têm significado temporal elevado. Horizontes alocronológicos, definidos pelo aparecimento brusco de taxones, por modificações ecológicas (limites heterócronos de região para região) ou pela chegada de imigrantes.



Unidades Cronostratigráficas – São baseadas nas relações de idade de conjuntos de rochas formadas durante determinado intervalo de tempo. O objectivo é organizar todas as sequências da Terra em relação ao tempo correspondente à sua formação.

A cronostratigrafia é a classificação sistemática dos estratos em unidades correspondentes a intervalos temporais. A sua finalidade e objectivo são as unidades cronostratigráficas, que determinam as relações temporais locais de modo a estabelecer uma escala cronostratigráfica geral.

Eonotema – Eratema – Sistema – Série – Andar
Eon – Era – Período – Época – Idade

O Andar é a unidade base da cronostratigrafia, devido à sua amplitude e extensão geográfica global. É um conjunto de estratos que contem fósseis de organismos marinhos ou terrestres que representam um dado intervalo de tempo, correspondendo a um estado da natureza no passado.
Devem ser definidos num único corte com exposição total em continuidade, escolhido em unidades marinhas de preferência, pois são mais favoráveis para o estabelecimento de correlações. As suas designações são baseadas em nomes geográficos aos quais se junta o sufixo «-iano», à semelhança da Idade, mas enquanto esta refere-se ao tempo representado na rocha, o andar refere-se à rocha fisicamente.

As Séries são subdivisões dos Sistemas e o agrupamentos de Andares, enquanto as Épocas são intervalos temporais de deposição das Séries. A sua designação deve ser feita através de um termo geográfico característico, da região em questão (ex. Miocénico, Holigocénico).

O Sistema e o Período são unidades cronostratigráficas de referência à escala global, de largo uso e fácil reconhecimento. As designações têm coma base a posição do «calendário» da história da Terra (Terciário, Quaternário), litologia predominante na região tipo (Carbónico, Cretácico) ou termos geográficos (Pérmico, Devónico).

As categorias mais elevadas das unidades cronostratigráficas e geocronológicas são a Eratema e a Era, constituídas respectivamente por Sistemas e Períodos, correspondem a mudanças maiores no desenvolvimento da vida na Terra. Ex: Paleozóico (vida antiga), Mesozóico (vida intermédia), Cenozóico (vida recente).

Eonotema e Eon são as maiores divisões da história da Terra, constituídas por vários Eratemas e Eras, respectivamente. Ex: Hadaico (tempos mais antigos), Arcaico (tempos antigos), Proterozóico (vida primitiva) e Fanerozóico (vida evidente).



Bibliografia:
  • POPP, José Henrique (1987). Introdução ao estudo da ESTRATIGRAFIA e da interpretação de AMBIENTES DE SEDIMENTAÇÃO. Scientia et Labor - Editora da UFPR.
  • Estratigrafia" por João Pais, FCT (UNL);
  • Sebenta de Petrologia Sedimentar e Sedimentologia, por Ricardo Manuel (2009);
  • Consultado em http://ppegeo.igc.usp.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1980-44072008000100003&lng=pt&nrm=, a 30.11.2010;

sábado, 13 de novembro de 2010

Fáceis

  O termo Fácies deriva do latim, facia ou facies, que significa aparência externa, aspecto, que segundo o Código Estratigráfico Internacional está definido como “aspecto, natureza ou manifestação de carácter (que normalmente reflecte condições de génese) de camadas de rochas ou de constituintes específicos de camadas de rochas, independentemente do tempo de origem”.

  O conceito tem vindo a ser bastante alargado (litofácies, biofácies, fácies mineralógica, fácies marinha, fácies vulcânica, fácies boreais, etc). Em regra, o termo fácies é usado para:
  • Caracterizar um tipo de rocha ou uma associação de rochas (litotipo), considerando qualquer aspecto genético, composicional, químico ou mineralógico, morfológico, estrutural ou textural distintivo, para fins de referência durante um estudo geológico. 
  • Caracterizar as rochas de um dado ambiente.
  • Dar conotação ao tipo de ambiente onde se está a formar, se formou ou se transformou a rocha. Exemplos: fácies pelágico, fácies vulcânico, fácies metamórfico, fácies lacustrino. 

  Em Estratigrafia, o termo corresponde aos seguintes significados:
  • Aparência de um corpo rochoso; 
  • Composição ou natureza actual de um corpo rochoso; 
  • Corpo lítico em si mesmo, identificado pelo seu aspecto ou composição; 
  • Ambiente em que corpo lítico se formou.

  A principal fáceis utilizada em Estratigrafia e Paleontologia é a Fáceis Sedimentar, definida como a característica especifica das rochas sedimentares onde se transmite informação da formação das mesmas (processos de transporte, deposição e/ou diagenese próprio de um determinado ambiente ou bacia sedimentar). Esta, pode agrupar diferentes litologia partindo do princípio que os diferentes tipos litológicos representam vários sub-ambientes de um ambiente sedimentar que pode ser bem caracterizado.

  Segundo Selley (1970): "representam conjuntos de rochas sedimentares que podem ser definidos e separados de outros pela sua geometria, litologia, estruturas sedimentares, distribuição de paleocorrentes e fósseis".

  O conjunto de materiais sedimentares pode ser distinguido dos outros (depositados ao mesmo tempo e em ambientes distintos) através das suas características litológicas e paleontológicas. Assim, diferentes fáceis podem indicar diferentes ambientes sedimentares. Ex: Fáceis de granoselecção em arenitos indica correntes turbiditicas; fáceis conglomeráticas podem indicar ambientes de canhões submarinos.


  Segundo Weller, o termo fácies pode ser aceite como referindo-se a rochas ou sedimentos, aos seus aspectos, composição ou ambientes de génese. Em 1960, este, elabora a seguinte Classificação geral:

Tipo I:  Fácies Petrográficas, definidas com base no aspecto ou composição petrográfica.
  • Classe 1 - fácies generalizadas, constituídas por todas as rochas de um determinado tipo.
  • Classe 2  - fácies constituídas por corpos de rochas com forma, extensão e relações mútuas indefinidas.
Tipo II: Fácies Estratigráficas, que são corpos líticos com forma variada, composição característica e separados de outros pelas suas relações tri-dimensionais (limites e relações estratigráficas).
  • Classe 1 - unidades litostratigráficas convencionais (Formação, etc.). Distintas verticalmente, os limites entre fácies adjacentes são planos horizontais e as relações laterais são indefinidas.
  • Classe 2 - partes de uma unidade estratigráfica que variam lateralmente de modo gradual. Os limites verticais são planos bem definidos.
  • Classe 3 - partes de uma unidade estratigráfica com limites laterais irregulares, interligando-se com fácies vizinhas (litosomas).
Nota: Frequentemente estas três classes de fácies estratigráficas passam, gradualmente, de umas às outras.

Tipo III: Fácies Ambientais, definidas com base no ambiente de génese dos corpos líticos. O ambiente é tomado em sentido amplo: litológico (nomeadamente sedimentológico), biológico, tectónico, etc. Este tipo de fácies é o que mais se aproxima da definição clássica baseada no aspecto, ou características de uma dada rocha.



  A forma pela qual as fácies se associam e sucedem é dada pela Lei de Correlação de fácies de Walther (1894):  “Uma sequência vertical de fáceis é originada por sequências laterais de fáceis de ambientes”.




  Esta Lei diz-nos que as fáceis que existiam justapostas na paisagem no momento do seu depósito, apresentam-se sobrepostas verticalmente (em continuidade) numa série geológica, que por sua vez também existem lateralmente.
  • Representa uma relação entre evolução no tempo (permanência das condições de sedimentação) e variação no espaço (diversidade de fácies).
  • Admite ambientes de erosão, equilíbrio e de deposição, e considera como parte integral da sequência de fáceis os intervalos intra formacionais de erosão.
  • Da migração progressiva dos meios de deposição, no decurso dos processos de transgressão e de regressão, resulta a sua sobreposição.
  • Linhas de “igual-fácies” ou de isofácies são oblíquas às linhas de tempo, mudando a idade de qualquer camada ou Formação de ponto para ponto.


Bibliografia:
  • Consultado em http://vsites.unb.br/ig/glossario/ (Lei de Walther e Fáceis Sedimentares), a 12.11.2010;
  • "Estratigrafia" por João Pais, FCT - UNL;
  • Sebenta de Petrologia Sedimentar e Sedimentologia, por Ricardo Manuel (2009);
  • Apontamentos tirados nas Aulas de Petrologia Sedimentar e Sedimentalogia leccionadas pela professora Beatriz Marques, FCT - UNL (2009).

quarta-feira, 10 de novembro de 2010

Tempo Geológico

   A concepção comum de tempo é indicada por intervalos ou períodos de duração, no entanto, o tempo é imaterial, contínuo e corre conforme o senso comum, mais depressa ou mais devagar de acordo com o contexto que queremos aplicar. Com cerca de 4600 M.a., o nosso planeta é incrivelmente velho para os padrões de tempo humanos, no entanto, o tempo geológico decorrido até hoje é ainda pouco significativo.

   O Tempo Geológico começou como uma sequência cronológica e a sua medida encontrou barreiras difíceis de ultrapassar até ao século  XVIII, pois o Homem referenciava todos os fenómenos à escala da duração da sua própria vida. No século XIX, os geólogos criaram as unidades de tempo geológicas denominadas Eras (Pré-Câmbrico, Paleozóico, Mesozóico e Cenozóico) e respectivos Períodos, onde só existiam estimativas aproximadas da duração destas divisões, mas que conseguiram ser bastante mais realistas do que as estimativas dos físicos da mesma época. Mais tarde, no século XX, com a descoberta da radioactividade, pouco a pouco, com a contribuição de inúmeros cientistas, foi-se construindo o conhecimento acerca da idade do nosso planeta.

  A ciência que consiste no estudo do tempo geológico através de um conjunto de métodos de datação é a Geocronologia. Esta, determina a idade relativa ou "absoluta" (termo incorrecto, pois nunca se consegue determinar a idade exacta apenas muito aproximada) de diversos eventos geológicos da Terra, rochas, sedimentos e fósseis. A Estratigrafia e a Paleontologia permitem uma geocronologia relativa, enquanto a radiocronologia ou datação radiométrica pertence aos métodos de geocronologia absoluta.
  As mais modernas técnicas de Geocronologia tornaram-se indispensáveis para os geólogos de todo o mundo. O método U-Pb é o mais utilizado, principalmente o de zircão, devido à sua existência nos três tipos de rochas (ígneas, sedimentares e metamórficas) e às suas características isotópicas. Nas rochas sedimentares este método é utilizado para determinar a proveniência de sedimentos, nos minerais metamórficos é usado para datar eventos térmicos (impactos meteoríticos terrestres, etc) e para determinar histórias termocronológicas de terrenos, enquanto que nas rochas ígneas determina a idade de disposição de todas as composições (na faixa de idade do Terciário ao Arqueano Inicial).

  A Escala de Tempo Geológico representa a linha do tempo desde a formação do planeta Terra até ao presente. Baseada em grandes eventos geológicos da história da Terra, na fauna e na flora, divide-se em Éons, Eras, Períodos, Épocas e Idades, permitindo-nos situar acontecimentos no tempo. As cinco unidades que recebem o nome de "Eras" são as mais elevadas das unidades Geocronológicas, denominadas Pré-Câmbrico, Paleozóico, Mesozóico, Cenozóico e Antropozóico, correspondem a mudanças maiores no desenvolvimento da vida na Terra.


Duração e inicio das Eras Geológicas e a sua comparação à escala de um ano.

  A Escala Estratigráfica, que contêm informação de 4600 M.a., divide-se em Unidades Cronostratigráficas, que permitem fazer relações temporais. Estas unidades objectivas são conjuntos de estratos que representam rochas formadas durante um determinado intervalo de tempo, permitindo fazer relações de idade. Destingem-se cinco unidades cronostratigráficas: Eeontema, Eratema, Sistema, Série e Andar.


Relação entre unidades Cronostratigráficas e Geocronológicas.
   
  Os acontecimentos estratigráficos podem variar desde o segundo ao milhão de anos, podendo a sua ocorrência ser representada segundo a duração em:
  • Segundos - laminito, impacto de um meteorito;
  • Minutos - leito mamelonado de tempestito;
  • Horas - tempestito, turbidito, tsunamito;
  • Dias - piroclastito;
  • Semanas - inundito;
  • 1 Ano - varva;
  • 102 a 103 Anos - 1 cm de depósito pelágico;
  • 103 a 105 Anos - inversões magnéticas, teor em iridio, regressões e transgressões.

Tempestitos na praia da Ribeira das Lajes, Setúbal. 


Bibliografia:

    sexta-feira, 15 de outubro de 2010

    Fósseis e Fossilização

      Os fósseis são restos de seres vivos ou vestígios de actividades biológicas conservados em sistemas naturais, ou seja, processos de preservação que não resultam da acção antrópica. Testemunhos da vida "miraculosamente" preservados ao longo dos tempos geológicos, permitem a descoberta da sua origem e das linhas evolutivas dos seres vivos. A palavra "fóssil" deriva do termo latim fossilis que significa "desenterrado" ou "extraído da terra", e a ciência que os estuda é a Paleontologia.

    Fóssil de anfíbio, Oceanário Lisboa.
      O registo fóssil pode ser conhecido como a totalidade dos fósseis e a sua colocação nas formações rochosas e camadas sedimentares. A esmagadora maioria é constituída por fósseis mais duros e resistentes à decomposição e erosão, do tipo de partes esqueléticas biomineralizadas (dentes, conchas, carapaças e ossos).

      Existem dois tipos básicos de fósseis:
    • Somatofóssil: restos somáticos (do corpo). Ex: fósseis de dentes, carapaças, folhas, conchas, troncos, etc.
    • Icnofóssil: vestígios de actividade biológica de organismos (estrutura biogênica). Pode definir o animal que a produziu, ou mesmo caracterizar o meio ambiente (habitat) existente na época em que ocorreu a sedimentação. Ex: fósseis de pegadas, casca de ovos, excrementos (coprólitos), secreções urinárias (urólitos), túneis e galerias de habitação, etc. 

      Tudo pode fossilizar, contudo a preservação de matéria orgânica ou de restos esqueléticos delicados requerem condições de fossilização fora do comum, devido à sua decomposição pela acção combinada de organismos, agentes químicos e agentes físicos, e a se destruírem rapidamente. Em qualquer circunstância, para que haja condições de fossilização é fundamental que os restos de um qualquer organismo sejam rapidamente cobertos por um material que os preserve, geralmente sedimento. Assim, existem diversos processos de fossilização:
    • Mumificação ou conservação:  processo mais raro de fossilização. Pode ser Total, quando o ser vivo é envolvido por uma substância impermeável (ex: resina, gelo) que impede a sua decomposição, ou Parcial, quando as formações duras (carapaças, conchas, etc) de alguns organismos permanecem incluídas nas rochas por resistirem à decomposição.
    • Mineralização ou petrificação: consiste na substituição gradual dos restos orgânicos de um ser vivo por matéria mineral, ou na formação de um molde desses restos, mantendo as características. Ocorre quando o organismo é coberto rapidamente por sedimento após a morte ou após o processo inicial de deterioração. O grau de deterioração ou decomposição do organismo, quando recoberto, determina os detalhes do fóssil. Depois de coberto com camadas de sedimentos, as mesmas compactam-se lentamente até formarem rochas, podendo os compostos químicos destas serem lentamente trocados por outros compostos. Ex.: carbonato por sílica.
    • Marcas:  tipo mais abundante de fossilização, uma vez que vestígios deixados pelos seres vivos são o mais fácil e simples de ocorrer. Ex: pegadas e ovos de animais. 
    • Moldagem:  desaparecimento total das partes moles e duras do ser vivo, preservando nas rochas um molde das partes duras. O molde pode ser Externo, quando a parte exterior do ser vivo desaparece deixando a sua forma gravada nas rochas que o envolveram, ou Interno, se os sedimentos entram no interior da parte dura e, quando esta desaparece, fica o molde da parte interna.
          O  contramolde é o preenchimento de um molde (interno ou externo), dando origem a uma réplica do elemento original mas constituída por material distinto do inicial.



        Os fósseis da mesma idade que caracterizam os estratos ou conjunto de estratos, podendo encontrar-se em regiões diferentes devido a discordâncias de sedimentação ou erosão, são chamados de Fósseis de Idade ou Fósseis Característicos. Estes são muito importantes para a datação relativa de formações geológicas, uma vez que os estratos que apresentem o mesmo conteúdo fossilífero são considerados da mesma idade. Para serem considerados bons Fósseis de Idade é necessário que apresentem características que permitam enquadrar-se neste grupo, que são as seguintes:
      1. Evolução rápida e curta distribuição temporal - um fóssil só é característico de um dado tempo geológico,se o intervalo entre o seu aparecimento e a sua extinção for curto.
      2. Ampla distribuição geográfica - podem ser encontrados em diversos locais e permitem comparações entre estratos geológicos distantes. Um grupo fóssil com uma distribuição ao nível local tem interesse limitado.
      3. Ocorrência em abundância - quanto maiores as populações dos seres vivos, maior será a probabilidade de se formarem fósseis e ocorrerem no registo geológico.
      4. Estruturas fossilizáveis - a fossilização de um organismo depende em grande medida da presença de estruturas rígidas (conchas, carapaças, dentes ou ossos). Se um determinado grupo de organismos obedecer às três condições anteriores mas não possuir estruturas endurecidas, a probabilidade de vir a integrar o registo fóssil é bastante mais reduzida.

      Amonites do Jurássico Superior da Alemanha (185 Ma), Museu de História Natural de Lisboa.

        Segue-se um lista de fósseis de idade segundo a sua idade geológica característica:

      Pré-câmbrico
      Estromatólitos

      Paleozóico
      Trilobites
      Graptólitos
      Goniatites
      Braquiópodes (alguns géneros)
      Arqueociatídeos

      Mesozóico
      Amonites
      Rudistas
      Braquiópodes (alguns géneros)
      Dinossauros

      Cenozóico
      Mamíferos
      Foraminíferos planctónicos



        Existem ainda os "Fósseis vivos", termo informal para designar organismos pertencentes a grupos biológicos actuais que são os únicos representantes dos grupos de grande expansão e diversificação no passado geológicos da Terra e que hoje se encontram reduzidos a um pequeno número de indivíduos (espécies e géneros). Estes organismos apresentam, frequentemente, aspectos morfológicos muito similares aos dos seus "parentes" mais antigos, preservados sob a forma de fósseis no registo geológico.
        Estes "fósseis" não são organismos parados no tempo, são organismos distintos dos do passado, pertencentes a espécies distintas das representadas no registo fóssil, mas morfologicamente muito similares.

       Nautilus, Nautilus pompilius (no sudoeste do Oceano Pacífico), representa o único membro vivo da subclasse Nautiloidea (abundante no inicio da era Paleozóica).




      Bibliografia:

      quarta-feira, 6 de outubro de 2010

      Princípios e Descontinuidades Estratigráficas

         Os problemas centrais da Estratigrafia são temporais e espaciais e envolvem o reconhecimento da sucessão local de camadas e a correlação de cortes geológicos. Para isso, abrange-se cada vez mais áreas vastas, de modo a ordenar os corpos líticos e acontecimentos e a elaborar um coluna estratigráfica válida mundialmente, sendo necessário criar sistemas de referência (escalas estratigráficas) para estabelecer uma cronologia.

        A cronologia dos acontecimentos pode ser feita através de processos de Datação Isotópica ou Radiométrica ou de Datação Relativa. No último caso baseamo-nos nos denominados Princípios Fundamentais da Estratigrafia, que são fundamentais na construção da Estratigrafia, apesar de não nos permitirem determinar um valor numérico para a idade da Terra nem dos seus materiais constituintes. Os princípios apoiam-se na posição relativa dos estratos, permitindo apenas estabelecer relações entre os seus diferentes constituintes.



      • Princípio do Uniformitarismo (actualismo)
         O presente é a chave do passado, considerando que os processos que aconteceram ao longo da história da Terra foram uniformes (uniformismo) e semelhantes aos que acontecem actualmente (actualismo).
      Marcas de ondulação numa praia, actualmente.


      Marcas de ondulação antigas registadas numa rocha.
        A problemática da aplicação deste principio é que a Terra está em evolução permanente: mudanças na composição da atmosfera e água, deriva continental e expansão oceânica, variação na velocidade de rotação da Terra, mudanças no campo magnético,  fenómenos cósmicos, evolução das condições de vida de alguns organismos.
      • Princípio da Identidade Paleontológica
       Este principio diz-nos que os estratos com o mesmo conteúdo fossilífero são da mesma idade, o que nos permite estabelecer correlações entre materiais da uma mesma idade mas de contextos geográficos muito distantes, devido a que muitos organismos tiveram uma distribuição geográfica praticamente mundial. São considerados bons fósseis a aplicar neste principio os fósseis estratigráficos ou fósseis característicos, mais conhecidos por fósseis de idade, pois estes são caracterizados por ter uma rápida evolução,ou seja, curta longevidade, vasta repartição geográfica, ocorrência frequente e identificação simples (ex: Amonites e Trilobites).


      Esquema do princípio da identidade paleontológica.
      • Princípio da Sobreposição
        Toda a camada sobreposta a outra em condições normais, ou seja, sem inversão tectónica, é mais recente do que ela. Para estabelecer a ordem é necessário recorrer a alguns critérios de polaridade: organismos em posição de vida, marcas de raízes, icnofósseis, granotriagem, figuras geopéticas, figuras sedimentares, análise microtectónica, etc.

        Existem excepções a este principio, tais como:
      Excepções ao principio da Sobreposição (adaptado de Cottilon, 1988).
      A-Terraços aluviais. Ordem de formação: 1, 2 e 3 (mais recente). 
      B-Depósitos em cavidades cársicas. Ordem de formação: 1, mais antigas,e 2, mais recente. 
      C-Filões que intersectam unidades sedimentares. Ordem de formação: 1, mais antigo.
      • Princípio da Continuidade lateral e Horizontalidade original
        Uma camada tem a mesma idade em todos os seus pontos, pois no momento da sua deposição, estes pontos, são horizontais e paralelos à superfície de deposição (horizontalidade original). Delimitada por planos que mostram a continuidade lateral, a aplicação deste principio conduziu à ideia actual que considera como isócronas as superfícies de estratificação (limites inferior e superior de uma camada).


      Correlação de estratos distanciados lateralmente.

        Este principio mostra-se importante porque permite correlacionar observações praticadas em locais diferentes, completando o princípio da sobreposição, na medida em que possibilita a extensão lateral das observações na mesma bacia sedimentar.  Contudo, e apesar de ser válido à escala local ou mesmo regional, também existem dificuldades presentes na sua aplicação, estas são sobretudo em regiões de climas húmidos ou muito urbanizadas.

      • Princípio da Intersecção
        Toda a unidade geológica que intersecta outra é-lhe posterior. Este principio aplica-se a falhas, filões, superfícies de erosão, batólitos ígneas.

      Intersecção de filões, Madeira.


      • Principio da Inclusão
        Se um clasto de uma rocha A está incluído noutra rocha B então a rocha B é mais recente do que a A. São exemplos deste principio os conglomerados e brechas, em que os grãos presentes são mais antigos que o cimento que os une.

      Conglomerado, Setúbal
      • Princípio da Simultaneidade de Eventos
         Este principio aceita que no passado, na natureza, ocorreram "fenómenos normais como os que vemos actualmente, mas também ocorreram outros mais raros, que coincidem maioritariamente com grandes catástrofes. Estes eventos, como mudanças bruscas climáticas, alterações do campo magnético terrestre, grandes terramotos, grandes erupções, etc., podem estar referenciados em estratos de localidades muito diferentes e constituem um excelente critério de correlação, por vezes até mesmo à escala mundial.









        Mesmo quando uma sucessão litológica é homogénea (contínua), quase nunca representa uma acumulação ininterrupta de sedimentos, por isso mesmo, as descontinuidades são quase sempre perceptíveis ainda que com valor (ausência de depósito, erosão, dissolução diagenética) e materialização (simples junta de estratificação, superfície de ravinamento, mudança litológica, discordância angular) muito diferentes.
        
         A correspondente duração da ausência de depósitos pode ter valores muito diferentes:
      • Hiato: duração é muito curta (às vezes utilizado em sentido lato, sempre que se detecta ausência de deposição). 
      • Diastema: corresponde a uma interrupção curta, sem modificação nas condições de sedimentação (coincide, aproximadamente com junta de estratificação). 
      • Lacuna: quando a duração é apreciável e pode ser avaliada biostratigraficamente (ex: lacuna de uma biozona).


        Assim, uma descontinuidade é o contacto ou limite entre as unidades litoestratigráficas, marcada por um significativo hiato, período no qual não houve deposição. A sua classificação pode ser feita como:
      • Descontinuidades Sedimentares: ocorrem entre duas lâminas correspondentes a marés sucessivas, e correspondem a um intervalo de tempo muito curto. A sua extensão pode ser de métrica a decamétrica, podendo corresponder a descontinuidade passiva, simples ausência de deposição, ou a descontinuidade erosiva, destruição parcial ou total da lâmina anterior. 
      • Descontinuidades Estratigráficas: quando duas unidades são separadas por um intervalo de tempo considerável, por exemplo a ausência de uma biozona. Muitas vezes esta lacuna estende-se por dezenas de quilómetros.
      • Descontinuidades Diastróficas: à ausência de determinada unidade geológica se junta deformação tectónica (discordância angular).



        Em relação ás manifestações das descontinuidades, estas podem ser dadas pelos diferentes contactos entre as unidades litológicas:

      Estratigráfico Normal
      1. Concordante - Sempre que há continuidade entre unidades sucessivas.
      2. Paraconformidade - Não há diferença de atitude entre unidades sobrepostas ainda que, às vezes, faltem diversos conjuntos líticos; é comum faltarem depósitos correspondentes a vários milhões de anos (ex: contacto entre o Cretácico inferior e o Miocénico inferior na praia do Canavial, Lagos).
      IntrusivoQuando um corpo ígneo atravessa outros corpos líticos.

      Discordante
      1. Não conformidade ou discordância heterolítica - Contacto entre um conjunto sedimentar e um corpo ígneo ou conjunto metamórfico mais antigo.
      2. Disconformidade - As camadas são paralelas de um e de outro lado da superfície mas esta não é conforme com a estratificação.
      3. Discordância progressiva - Quando os diversos níveis vão fazendo ângulos progressivamente diferentes com o substrato.
      4. Discordância angular - As inclinações do conjunto inferior e superior são diferentes, fazendo um ângulo entre si. Geralmente a sequência inferior está inclinada,  devido a factores tectónicos ocorridos antes da deposição da sequência seguinte.
      1. Falha
      2. Deslizamento
        


        Relativamente à forma como os depósitos sedimentares se dispõem sobre cada substrato após cada discordância, pode classificar-se em:
      • Recobrimento transgressivo (“onlap”) - As camadas sedimentares estendem-se progressivamente, para o exterior da bacia. Cada camada ultrapassa a precedente que se vai biselando.
      • Recobrimento regressivo (“offlap”) - As camadas sedimentares vão-se retraindo progressivamente, afastando-se do bordo da bacia.





      Bibliografia:
      • POPP, José Henrique (1987). Introdução ao estudo da ESTRATIGRAFIA e da interpretação de AMBIENTES DE SEDIMENTAÇÃO. Scientia et Labor - Editora da UFPR.
      • "Princípios fundamentais da Estratigrafia" por João Pais, UNL.
      • "Descontinuides sedimentares e contactos entre unidades litológicas" por João Pais, UNL.
      • PDF (HENRIQUES, Maria Helena Paiva (2002). Estratigrafia: Fundamentos da Estratigrafia; Departamento de Ciências da Terra, Faculdade de Ciências e Tecnologia, Universidade de Coimbra.);
      • Retirado de Wikipédia, http://pt.wikipedia.org/wiki/Descontinuidade, em 06.10.2010;
      • Retirado de http://sites.google.com/site/geologiaebiologia/biologia-e-geologia-10%C2%BA/a-geologia-os-geologos-e-os-seus-metodos/datacao-relativa em 06.10.2010;
      • Apontamentos tirados nas Aulas de Estratigrafia e Paleontologia leccionadas pelo professor Paulo Legoinha, FCT- UNL.
      • Foto da intersecção de filões por Ana Gomes, em 31.08.2010.