Livro-Texto - Unidade I Geo e Paleonto

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Autores: Prof. Luiz Henrique Cruz de Mello
 Profa. Fernanda Torello de Mello
Colaborador: Prof. Adilson Rodrigues Camacho
Geologia e Paleontologia
Professores conteudistas: Luiz Henrique Cruz de Mello / Fernanda Torello de Mello
Luiz Henrique Cruz de Mello
Doutor (2004) e mestre (1999) pela Universidade de São Paulo (USP) em Geologia Sedimentar/Paleontologia, e 
bacharel em Ciências Biológicas pela Universidade Estadual Paulista “Júlio de Mesquita Filho” (Unesp) de Botucatu 
em 1995.
Especialista em Sistemática de invertebrados marinhos fósseis, atuando como pesquisador, educador e professor 
universitário. Lecionou na Unesp/Bauru, Universidade Federal de Sergipe e Universidade Paulista (UNIP).
Fernanda Torello de Mello
Doutora (2004) e mestra (1999) pela Universidade de São Paulo (USP) em Geologia Sedimentar/Paleontologia, e 
bacharel em Ciências Biológicas pela Universidade Estadual Paulista “Júlio de Mesquita Filho” (Unesp) de Botucatu 
em 1994.
Especialista em Tafonomia de invertebrados fósseis, atuando como pesquisadora, educadora e professora 
universitária. Lecionou na Unesp/Bauru, Universidade Federal de Sergipe e Universidade Paulista (UNIP).
© Todos os direitos reservados. Nenhuma parte desta obra pode ser reproduzida ou transmitida por qualquer forma e/ou 
quaisquer meios (eletrônico, incluindo fotocópia e gravação) ou arquivada em qualquer sistema ou banco de dados sem 
permissão escrita da Universidade Paulista.
Dados Internacionais de Catalogação na Publicação (CIP)
M527z Mello, Luiz Henrique Cruz de.
Geologia e Paleontologia. Luiz Henrique Cruz de Mello, Fernanda 
Torello de Mello. 2. ed. São Paulo: Editora Sol, 2020.
176 p., il.
Nota: este volume está publicado nos Cadernos de Estudos e 
Pesquisas da UNIP, Série Didática, ISSN 1517-9230.
1. Geologia. 2. Paleontologia. 3. Dinâmica terrestre. I. Mello, 
Fernanda Torello de. II. Título.
CDU 551/56 
U420.61 – 20
Prof. Dr. João Carlos Di Genio
Reitor
Prof. Fábio Romeu de Carvalho
Vice-Reitor de Planejamento, Administração e Finanças
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Vice-Reitora de Unidades Universitárias
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Vice-Reitor de Pós-Graduação e Pesquisa
Profa. Dra. Marília Ancona-Lopez
Vice-Reitora de Graduação
Unip Interativa – EaD
Profa. Elisabete Brihy 
Prof. Marcello Vannini
Prof. Dr. Luiz Felipe Scabar
Prof. Ivan Daliberto Frugoli
 Material Didático – EaD
 Comissão editorial: 
 Dra. Angélica L. Carlini (UNIP)
 Dr. Ivan Dias da Motta (CESUMAR)
 Dra. Kátia Mosorov Alonso (UFMT)
 Apoio:
 Profa. Cláudia Regina Baptista – EaD
 Profa. Betisa Malaman – Comissão de Qualificação e Avaliação de Cursos
 Projeto gráfico:
 Prof. Alexandre Ponzetto
 Revisão:
 Kleber Nascimento de Souza
 Aline Ricciardi
Sumário
Geologia e Paleontologia
APRESENTAÇÃO ......................................................................................................................................................7
INTRODUÇÃO ...........................................................................................................................................................8
Unidade I
1 ORIGEM DO PLANETA .................................................................................................................................... 11
1.1 Origem do tempo e espaço .............................................................................................................. 11
1.2 Origem da matéria ............................................................................................................................... 14
1.3 Estrelas e a evolução do universo .................................................................................................. 14
1.4 O sistema solar ...................................................................................................................................... 17
2 ESTRUTURA DO PLANETA ............................................................................................................................. 22
2.1 Movimentos planetários .................................................................................................................... 23
2.2 Caracterização do planeta ................................................................................................................ 26
2.2.1 Características externas ....................................................................................................................... 27
2.2.2 Características internas ........................................................................................................................ 34
2.2.3 Estrutura interna ..................................................................................................................................... 37
3 COMPOSIÇÃO DO PLANETA......................................................................................................................... 41
3.1 Mineralogia ............................................................................................................................................. 41
3.2 Petrologia ................................................................................................................................................. 47
3.2.1 Rochas magmáticas ............................................................................................................................... 48
3.2.2 Rochas sedimentares ............................................................................................................................. 57
3.2.3 Rochas metamórficas ............................................................................................................................ 67
3.2.4 Rochas e recursos naturais ................................................................................................................. 69
3.3 Ciclo das rochas .................................................................................................................................... 75
4 DINÂMICA TERRESTRE .................................................................................................................................. 75
4.1 Dinâmica externa – formação das rochas e da paisagem ................................................... 75
4.2 Dinâmica interna .................................................................................................................................. 81
4.2.1 A teoria da deriva dos continentes ................................................................................................. 81
4.2.2 A teoria da tectônica de placas ou tectônica global ................................................................ 85
4.2.3 Os efeitos da tectônica de placas ..................................................................................................... 90
Unidade II
5 O TEMPO GEOLÓGICO..................................................................................................................................100
6 PALEONTOLOGIA ............................................................................................................................................104
6.1 Aspectos iniciais ..................................................................................................................................104
6.2 Tafonomia ..............................................................................................................................................108
Unidade III
7 ÉON PRÉ-CAMBRIANO ................................................................................................................................117
7.1 O surgimento da vida na Terra......................................................................................................117
7.2 O registro primitivo de vida ...........................................................................................................120
7.3 Biotas primitivas .................................................................................................................................1227.3.1 Biota do Sílex Gunflint ...................................................................................................................... 122
7.3.2 Associação biológica de Ediacara .................................................................................................. 123
8 ÉON FANEROZOICO ......................................................................................................................................125
8.1 Era Paleozoica ......................................................................................................................................125
8.1.1 A explosão Cambriana ....................................................................................................................... 126
8.1.2 Evolução inicial das plantas ............................................................................................................ 129
8.1.3 Evolução inicial dos animais ............................................................................................................131
8.1.4 Extinções em massa na Era Paleozoica ....................................................................................... 133
8.2 Era Mesozoica ......................................................................................................................................133
8.2.1 Evolução das plantas .......................................................................................................................... 135
8.2.2 Evolução dos animais ......................................................................................................................... 135
8.2.3 Extinções em massa ............................................................................................................................ 142
8.3 Era Cenozoica .......................................................................................................................................143
8.3.1 Evolução das plantas .......................................................................................................................... 143
8.3.2 Evolução dos animais ......................................................................................................................... 143
7
APRESENTAÇÃO
A Geologia é uma das áreas das ciências da Terra. Contribui para desenvolver o conhecimento sobre 
nosso planeta de vários pontos de vista diferentes. Fornece informações sobre a estrutura e composição 
da Terra e elas nos ajudam a entender quão dinâmica ela é. Estuda as rochas e os minerais, muitos dos 
quais são matérias-primas para nós e para os demais seres vivos. O solo e o relevo são dois componentes 
da paisagem que afetam diretamente as características dos ecossistemas terrestres e aquáticos 
considerando a origem e a modificação dos continentes, podemos fazer especulações sobre a origem 
da vida e sua evolução. Enfim, cuida da caracterização do nosso planeta, aquele que é usado pelos 
seres vivos como moradia e com o qual eles interagem. O mesmo que nós, seres humanos, habitamos 
e do qual retiramos recursos para nosso cotidiano. Assim, o indivíduo, e também sua evolução, estão 
intimamente relacionados aos elementos da Terra.
Por sua vez, a Paleontologia é um ramo da ciência que se utiliza do conhecimento gerado em 
diferentes áreas para construir seu próprio entendimento. Costuma-se dizer que surge da união entre 
Biologia e Geologia, tanto que está presente nos cursos de graduação dessas duas áreas. Trabalha com 
os indícios da vida pré-histórica, ajudando a entender como ocorreu a evolução biológica ao longo do 
tempo de existência do planeta e, também, auxiliando a compreender um pouco de sua evolução. Assim, 
reveste-se de importância, pois nos coloca em contato com os fatores históricos dos seres vivos e dos 
locais habitados por eles, ou seja, os ecossistemas.
Essas duas áreas juntas nos ajudam a conhecer o passado do planeta e dos seus habitantes, 
abrindo uma janela espacial e temporal com ricas informações que seriam impossíveis de serem 
obtidas apenas observando o cenário atual da Terra. Desse ponto de vista, são matérias fundamentais 
para o estudo da evolução biológica, permitindo observar possíveis ancestrais e linhagens já extintas 
de seres vivos. Algo semelhante se nota para os ambientes que também passaram por mudanças ao 
longo da existência do planeta.
Assim, nossa disciplina tem como objetivo tratar de parte da história do planeta e de seus habitantes, 
identificando a origem, estrutura, composição e dinâmica da Terra, entendendo como os ecossistemas 
são constituídos e modificados. Adicionalmente, a disciplina também abordará os registros da vida 
pré-histórica e o cenário que eles ajudam a construir. Para tanto, o aluno terá contato com informações 
sobre os processos que resultaram na origem da Terra, a estrutura interna e externa do planeta, os 
componentes minerais, os processos modificadores internos e externos, a origem e formação dos 
registros biológicos pré-históricos e a caracterização do tempo geológico. Todas essas informações 
ajudam a compor um conhecimento amplo sobre o planeta e a vida, muito útil no restante do curso e 
na vida profissional do biólogo, bacharel ou licenciado.
Para iniciar sua orientação por esses caminhos, destacamos que o livro-texto tratará da origem do 
planeta e sua caracterização tanto externa quanto interna. Para tanto, serão estudadas informações 
sobre as camadas internas, as características externas, as rochas e os minerais. A união de todas essas 
informações permitirá a discussão da dinâmica terrestre e seus efeitos para os ambientes naturais e em 
nossa própria vida. Outrossim, irá caracterizar o tempo geológico, cuja dimensão ultrapassa muito nossa 
noção de tempo. Terá início, ainda, o estudo dos processos que levam à formação do registro fossilífero, 
8
incluindo os principais tipos de fósseis existentes. E, por fim, trará a composição dos cenários biológicos, 
ambientais e evolutivos que se desenvolveram no planeta ao longo de sua existência.
INTRODUÇÃO
Somos animais e, como tal, reivindicamos nosso lugar. Todo ser vivo, bem verdade, faz isso. Mas 
nenhum com tanta intensidade e abrangência quanto os seres humanos. Apesar disso, o planeta tem 
atendido a todos pacientemente e com equilíbrio. Porém até quando? Desde quando? Para responder a 
essas perguntas, é necessário conhecer o nosso planeta.
Tal pensamento depende do entendimento de que existem diferentes elementos envolvidos e de que 
eles estão em constante interação. Os objetos em questão podem ser agrupados formando as quatro 
esferas do planeta, ou seja, hidrosfera, litosfera, atmosfera e biosfera (RICKLEFS, 2012).
En
erg
ia
Energia
En
erg
ia
Biosfera
Litosfera
Hidrosfera
Atmosfera
Figura 1 – Interações dos elementos formadores do planeta
Embora haja essa divisão muito bem-estabelecida dos elementos naturais, a palavra-chave 
é interação. Cada uma das esferas citadas fornece elementos seus para as demais, de modo que 
permita uma série de processos e fenômenos que modelam e controlam a evolução de nosso planeta. 
Grande parte deles são os chamados ciclos biogeoquímicos (por exemplo, ciclo da água, das rochas, 
do carbono, do nitrogênio). Sobre esse assunto, é interessante darmos uma olhada do que trata a 
Hipótese ou Teoria de Gaia.
Ainda no século XX, a vida no planeta era considerada subordinada aos chamados eventos naturais 
(como clima, terremotos, composição da atmosfera etc.). Um divisor de águas nesse pensamento surgiu 
justamente com a Teoria de Gaia, formulada por James Lovelock, William Golding e Lynn Margulis, na 
década de 1970. Segundo essa teoria, haveria uma complexa interação dos elementos formadores do 
planeta, o que resultaria em suas características de dinamismo e capacidade de autorregulação, quase 
como um metabolismo (VEIGA, 2012). Daí essa teoria ser considerada por muitos como a hipótese que 
estabelece o planeta Terra “como um ser vivo”, pelo fato de apresentarautorregulação.
9
Assim, para conhecermos o planeta, é necessário entendermos quais são seus componentes, como 
estão organizados e como interagem para definir suas características e sua dinâmica. É preciso, contudo, 
lembrarmos que esses componentes se dividem em elementos abióticos e bióticos.
Outro aspecto que precisa ser incorporado no raciocínio sobre o planeta é o componente 
histórico. Isso significa que a Terra, e todos os seus componentes, existe há muito tempo e que nem 
sempre ela teve as mesmas características que apresenta hoje. Esse contexto histórico amplia nossa 
visão sobre o planeta e nos ajuda a entender processos de longa duração que moldaram o planeta 
tal qual ele se apresenta atualmente. Esse é, também, um bom ponto de apoio para previsões do 
que acontecerá no futuro.
Na tentativa de construir uma visão mais interativa e completa da Biologia e de seus componentes 
bióticos e abióticos, terá início o estudo do planeta e da vida ao longo do tempo geológico.
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GEOLOGIA E PALEONTOLOGIA
Unidade I
1 ORIGEM DO PLANETA
Boa parte das características atuais do planeta Terra está relacionada com sua origem e evolução. 
Contudo, antes de ser trabalhada a origem do planeta, serão fornecidas informações sobre um tempo 
ainda mais remoto, referente à origem do próprio universo. Além de ser um assunto correlato e que 
explica algumas das questões fundamentais da composição e estrutura do planeta, apresenta temas 
explorados nas aulas de Ciências, Geografia e Biologia dos Ensinos Fundamental e Médio.
1.1 Origem do tempo e espaço
Um pensamento bastante difundido entre alunos, professores e, até mesmo, na população em geral, 
é a Teoria do Big Bang. Entretanto as informações referentes a esse tema devem ser tratadas com 
cuidado para que não tragam mais confusão do que esclarecimento.
 Observação
Chamamos de teoria os conhecimentos elaborados cientificamente 
sobre determinado assunto.
A teoria foi formulada no século XX e tenta explicar a origem e evolução inicial do Universo. Isso 
implica, também, que o tempo, o espaço e a matéria tenham surgido a partir desse mesmo momento. Seu 
nome faz referência à expressão inglesa que corresponde a uma grande explosão. Não se sabe exatamente 
o que existia antes desse acontecimento, mas de acordo com a teoria, tudo estava comprimido em um 
único ponto que não seria muito maior do que uma laranja. Nesse ponto, as condições se tornaram 
muito instáveis e houve a explosão. Isso teria ocorrido há cerca de 15 bilhões de anos (CORDANI; 
PICAZZIO, 2009; WICANDER; MONROE, 2009).
A Teoria do Big Bang foi construída ao longo de boa parte do século XX através da soma de 
contribuições de muitos pesquisadores. No entanto, talvez possamos apontar como pai dessa teoria 
o astrônomo Edwin Hubble. Em 1923, Hubble usou um poderoso telescópio recém-construído e 
fez descobertas importantes em um observatório em Los Angeles (EUA). Ele identificou galáxias 
e estrelas fora da nossa própria galáxia (Via Láctea) e conseguiu calcular a distância em que elas 
se encontravam, provando que a Via Láctea é apenas uma entre muitas outras no espaço. A partir 
dessas observações, identificou que a distância entre nossa galáxia e as outras estava aumentando 
e, quanto mais longe, maior parecia ser a velocidade de afastamento (CORDANI; PICAZZIO, 2009; 
WICANDER; MONROE, 2009).
12
Unidade I
A comprovação foi feita através do reconhecimento do fenômeno conhecido como desvio 
para o vermelho, ou red shift. De maneira simplificada, ele pode ser explicado como sendo a 
tonalidade avermelhada apresentada pelas estrelas quando elas se movem para longe de um 
ponto fixo de observação, no caso, a Terra. É um acontecimento famoso por ondas luminosas e 
sonoras, por exemplo, e que pode ser facilmente reproduzido em laboratório (Efeito Doppler). Ele 
comprova o afastamento entre as galáxias e torna possível, inclusive, calcular a velocidade dessa 
separação. Se, ao contrário, elas estivessem se aproximando, a coloração da luz seria azul e não 
vermelha. Essa é, até hoje, uma das observações mais importantes para a Cosmologia moderna 
(TREFIL, 2013).
Figura 2 – Visão parcial do universo com nebulosa e estrelas
 Saiba mais
Existem vários documentários sobre as contribuições do telescópio 
Hubble, que foi um marco na astronomia moderna. Destacaremos aqui:
HUBBLE – A última missão. Dir. Dana Berry. EUA: National Geographic, 
2008. 47 minutos. 
Vale a pena conferir!
O cenário construído através das observações de Hubble foi o de um universo em expansão, que 
serviu de base para outras conclusões. Se pensarmos que houve um começo, ou um ponto de partida, 
poderemos crer no movimento contrário das galáxias, ou seja, ao invés de afastamento, cogitaremos a 
aproximação. Juntando-se a essa ideia os cálculos de velocidade e tempo de afastamento, foi possível 
calcular há quanto tempo, no passado, o ponto de partida teria acontecido, ou seja, quando o big bang 
teria acontecido. E esse valor gira em torno de 15 bilhões de anos (TREFIL, 2013).
13
GEOLOGIA E PALEONTOLOGIA
 Observação
Uma interessante e fácil atividade pode representar a expansão do 
universo. Basta desenhar pequenas manchas em uma bexiga (balão de 
festa) vazia e depois enchê-la. As manchas representam as galáxias. 
Encher a bexiga representa a expansão do universo. É possível observar 
que as manchas vão ficando cada vez mais distantes conforme a bexiga 
se enche.
Saber que a expansão do universo é uma realidade foi um grande avanço no conhecimento sobre 
o planeta e o universo como um todo. Contudo ajudou a gerar outras dúvidas sobre o processo e os 
vários momentos que sucederam a explosão. O que foi formado na explosão? Quanto tempo levou até a 
formação de estrelas e planetas? Como se originaram os elementos químicos? Essas são apenas algumas 
das questões trabalhadas desde então, e para as quais existem respostas, ainda que parciais. Tudo isso 
diz respeito à história do universo (TREFIL, 2013).
A explosão, que caracteriza o big bang, teria gerado apenas energia e não matéria. Os 
momentos que se seguiram a ela são minuciosamente estudados, porque correspondem a uma 
sucessão muito rápida de eventos que acabaram criando as bases daquele universo em grande e 
rápida expansão. Tão rápida que os acontecimentos são registrados em pequeníssimas frações de 
segundos (TREFIL, 2013).
Grandes estruturasDesacoplamento
Primeiras estrelas
Origem do O. C. N. Fe
Formação de átomos pesados
Formação das moléculas
Primeiras 
galáxias
Inflação
Big Bang
Fusão
H HA
Big Bang
Luz e partículas
400 mil anos
Armação dos astros e evolução química
Caos
Figura 3 – Representação dos momentos iniciais do desenvolvimento do universo
14
Unidade I
1.2 Origem da matéria
Embora pareça um detalhamento exagerado identificar eventos que ocorreram a 10-35 segundos, ou 
mesmo 1 milissegundo, esse é um procedimento fundamental para quem tem interesse na origem da 
matéria e das forças que governam o universo.
Estima-se que o resultado imediato do big bang tenha sido energia e temperatura extremamente 
elevada. Foi a partir desses elementos disponíveis que surgiu tudo o que conhecemos atualmente na 
Terra e no universo. Conforme o universo se expandia, a elevada temperatura diminuiu, e a energia deu 
origem à matéria (TREFIL, 2013).
 Observação
A famosa fórmula de Albert Einstein, E=mc2, mostra a relação existente 
entre matéria e energia. Diz que, se tivermos energia suficiente, poderemos 
criar matéria a partir dela.
De acordo com as pesquisas, transcorridos 0,001 segundo (um milissegundo) da explosão 
inicial, partículas fundamentais da matéria conhecidas como quarks, entre muitas outras, 
puderam se formar. A contar delas e das forças existentes no espaço, houve um momento de 
organização e estabilidade, sendo que, no intervalo entre 0,001 segundo e 3 minutos, o universo 
esteve dominado pela interação entre partículas elementares. Resultaram daí os primeiros núcleos 
atômicos e o plasma. A isso tudo, seguiu-seum período de cerca de 400 a 500 mil anos até o 
surgimento dos primeiros átomos, em um processo chamado nucleossíntese (TREFIL, 2013). Muitos 
outros acontecimentos se sucederam nesse período, mas não serão aqui relatados por estarem 
relacionados a outros ramos da ciência como Astronomia e Astrofísica.
 Observação
Cometas são corpos formados por gases congelados e que viajam pelo 
sistema solar.
1.3 Estrelas e a evolução do universo
Os primeiros átomos foram de elementos químicos leves como hidrogênio (H; número atômico 1), 
hélio (He; número atômico 2), lítio (Li; número atômico 3) e berílio (Be; número atômico 4). Embora 
houvesse pouca diversidade, havia muita quantidade e o universo se encheu com esses gases. Contudo 
se pensarmos em nosso planeta, poderemos compreender facilmente que uma diversidade muito maior 
de elementos químicos seja necessária para formar tudo o que conhecemos. A água, por exemplo, é 
formada por átomos de hidrogênio e oxigênio, sendo que o último não foi formado naquele momento 
inicial (CORDANI; PICAZZIO, 2009; WICANDER; MONROE, 2009). Outra constatação é feita a partir da 
tabela periódica dos elementos químicos, que contém o registro de 118 elementos químicos conhecidos. 
15
GEOLOGIA E PALEONTOLOGIA
Sendo assim, seria necessária a formação dos demais elementos para que surgissem os diversos 
componentes do universo, do planeta e, até mesmo, do nosso corpo. Essa origem está relacionada com 
as estrelas e justificou a famosa frase do cientista Carl Sagan: “Somos feitos da poeira das estrelas”.
 Observação
Carl Sagan é uma das mentes brilhantes do século XX que merece 
ser conhecida por todos. Ficou famoso pela série/documentário Cosmos: 
odisseia no espaço, da década de 1980, mas sua contribuição é muito maior.
Em diversas regiões desse universo em expansão, os elementos químicos começaram a formar 
agregados e a se combinar, aumentando consideravelmente a temperatura devido às colisões que 
ocorrem entre os átomos de hidrogênio e hélio. Diante dessa situação, foram criadas as condições 
ideais para que houvesse a fusão nuclear dos átomos de hidrogênio formando hélio. É um processo 
interessante, porque precisa de uma quantidade muito grande de energia para acontecer, mas, 
quando realizado com elementos químicos leves, acabará liberando muito mais energia do que 
consome. Esse é o processo que ocorre, pelo menos inicialmente, em todas as estrelas. Foi assim 
que os primeiros componentes do universo, as estrelas, se formaram (CORDANI; PICAZZIO, 2009; 
WICANDER; MONROE, 2009). Como sabemos disso? Esse é o processo que ocorre hoje em dia 
no interior das estrelas e não há motivos para supor que tenha sido diferente, haja vista que os 
elementos necessários já estavam presentes.
Figura 4 – O Sol, estrela de nosso sistema planetário. Seu funcionamento e as formações em 
sua superfície são regidas pelas reações nucleares
Temos, portanto, que hidrogênio é o combustível inicial das estrelas. Pensando nessas primeiras 
estrelas, conforme o hélio se formava pela fusão nuclear, seus átomos passavam a colidir cada vez mais 
com os demais, criando elementos químicos diferentes e mais pesados (por exemplo, oxigênio, carbono, 
sódio, magnésio), aumentando a diversidade química no universo. Esse processo segue acontecendo 
enquanto a estrela tiver massa suficiente ou até que se formem elementos químicos tão pesados 
16
Unidade I
(como o ferro) que o processo passe a consumir mais energia do que produz, o que a levará ao colapso 
(CORDANI; PICAZZIO, 2009; WICANDER; MONROE, 2009).
 Saiba mais
Uma série de documentários merece ser vista por aqueles que se 
interessam pelo universo e nosso planeta. Trata-se de Cosmos: odisseia 
no espaço, em suas duas versões: a original, da década de 1980, e sua 
edição mais recente, de 2014, esta última repetidas vezes exibida nos canais 
National Geographic.
COSMOS. Dir. Adrian Malone. EUA: KCET e Carl Sagan Productions, 1980. 
60 minutos (13 episódios).
COSMOS. Dir. Brannon Braga; Bill Pope; Ann Druyan. EUA: Cosmos 
Studios e Fuzzy Door Productions, 2014. 44 minutos (13 episódios).
A fusão nuclear é o que mantém as estrelas funcionando. Sua luminosidade é controlada pela 
quantidade de energia gerada. Além disso, há também a temperatura, extremamente elevada, chegando 
a cerca de 5500º C na superfície do Sol. Prova disso é o controle que o Sol, a estrela mais próxima de 
nosso planeta, exerce no clima terrestre. No entanto, não existe apenas um tipo de estrela. Elas são muito 
variáveis, em diversos aspectos, tais como tamanho, massa, temperatura, coloração, brilho etc. Todas 
suas características estão relacionadas e são controladas pela quantidade de combustível disponível. 
Geralmente os diferentes tipos de estrelas são representados através do diagrama Hertzsprung-Russell 
(ou simplesmente diagrama H-R), no qual informações como magnitude, temperatura, luminosidade 
e classe espectral são combinadas, permitindo identificar tipos bem específicos (CORDANI; PICAZZIO, 
2009; WICANDER; MONROE, 2009).
 Saiba mais
O documentário O Sol é uma ótima fonte de informações sobre nosso 
astro rei:
O SOL. Dir. Michael Flachmann. EUA: Discovery Channel, 2006. 45 minutos.
Costuma-se fazer uma analogia com os seres vivos, considerando-se que as estrelas nascem 
(conforme já descrito), se desenvolvem e morrem. Depois que elas transformam a maior parte do 
hidrogênio/hélio em elementos químicos mais pesados, entram em um momento descendente 
de sua existência, mas tudo depende de sua massa. As menores irão se contrair formando esferas 
maciças de ferro ou qualquer outro elemento químico que esteja disponível em grande quantidade, 
são as chamadas anãs negras. Para as estrelas muito massivas, o final esperado é outro. Essa é a 
17
GEOLOGIA E PALEONTOLOGIA
fase de supernova. Deve haver uma gigantesca e súbita implosão de seu núcleo, produzindo mais 
energia que o Sol irá produzir em toda sua vida, e, como consequência, muitas reações nucleares 
importantes ocorrem. Impulsionados pela implosão e quantidade extra de energia liberada, os átomos 
dos elementos existentes conseguem se fundir, gerando elementos químicos mais pesados do que o 
ferro e completando a lista de componentes químicos da tabela periódica. Esses novos elementos são 
espalhados pelo universo. No local da antiga estrela, podem restar uma estrela de nêutrons ou um 
buraco negro. Dependendo de suas características, as estrelas podem durar muitos bilhões de anos. 
Para o Sol, estima-se uma idade de 5 bilhões de anos tendo a mesma quantidade de tempo ainda pela 
frente (CORDANI; PICAZZIO, 2009; WICANDER; MONROE, 2009).
 Observação
Chamamos de nucleogênese a formação de elementos químicos no 
interior das estrelas, seja ao longo de sua existência ou como consequência 
de uma supernova.
1.4 O sistema solar
Com os elementos formados começaram a ocorrer as primeiras reações químicas, tendo como 
consequência a formação de moléculas. A partir daí, ficaram disponíveis os componentes fundamentais 
para a formação dos planetas. Para tratar desse tema, tomaremos como exemplo o nosso sistema 
planetário, conhecido como Sistema Solar (CORDANI; PICAZZIO, 2009; WICANDER; MONROE, 2009).
Um sistema como esse é formado por uma estrela com planetas e outros objetos celestes (por 
exemplo, satélites naturais, cometas) se movendo ao seu redor. Juntamente com eles, o Sistema Solar 
torna-se parte de algo maior: uma galáxia chamada Via Láctea. O centro da Via Láctea é formado por 
um conjunto de estrelas e um buraco negro, e dele partem braços que dão a ela um aspecto espiralado. 
Outras galáxias podem ter diferentes formatos (CORDANI; PICAZZIO, 2009; WICANDER; MONROE, 2009).
Figura 5 – Representação da Via Láctea indicando a posição do Sistema Solar
18
Unidade I
 Observação
A estrela Dalva é, na realidade, o planeta Vênus que pode ser visto 
ao anoitecer como um ponto mais brilhante, bem perto da Lua. Sua 
luminosidade se deve ao reflexo da luz do Sol.
No início, há cercade 5 bilhões de anos, nosso sistema planetário era representado apenas pelo 
Sol, nossa única estrela central, e um disco de poeira e gás girando ao redor (disco protoplanetário). A 
energia emanada pelo Sol fez com que os materiais mais leves do disco planetário fossem empurrados 
para longe do centro, e os mais pesados continuaram próximos ao Sol. Com o passar do tempo, houve 
aumento do grau de organização, e o disco de poeira se dividiu em anéis. O material de cada um deles 
deu origem aos planetas, e o seu traçado original corresponde agora às órbitas planetárias (CORDANI; 
PICAZZIO, 2009; WICANDER; MONROE, 2009).
 Observação
É muito comum as pessoas confundirem Astronomia e Astrologia. 
Astronomia é o estudo científico dos astros que formam o universo, 
enquanto Astrologia é a utilização dos astros para fazer previsões.
Além do Sol, nosso Sistema Solar é formado por oito planetas reconhecidos pela União Astronômica 
Internacional. São eles, em ordem a partir do Sol: Mercúrio, Vênus, Terra, Marte, Júpiter, Saturno, Urano 
e Netuno. Todas as órbitas (traçado fixo percorrido pelos planetas) são concêntricas, elípticas e não 
se cruzam. Vários outros corpos celestes estão sendo analisados para ver se reúnem as características 
necessárias para serem considerados planetas. Satélites naturais, cometas, asteroides, poeira e gases são 
os outros integrantes do Sistema Solar (CORDANI; PICAZZIO, 2009; WICANDER; MONROE, 2009).
Figura 6 – Sistema Solar: Sol ao centro e planetas com suas órbitas representadas
19
GEOLOGIA E PALEONTOLOGIA
 Observação
Plutão deixou de ser planeta em 2006 e foi atribuído à categoria de 
planeta-anão.
Devido à diferença na composição de cada anel planetário, bem como na quantidade de material 
disponível, os planetas adquiriram características distintas. Os quatro primeiros deles têm diferenças 
marcantes em relação aos demais (CORDANI; PICAZZIO, 2009; WICANDER; MONROE, 2009). Com base 
nessas peculiaridades, existe a seguinte classificação:
• planetas rochosos: também chamados de telúricos ou sólidos; ocupam as primeiras quatro 
posições a partir do Sol (Mercúrio, Vênus, Terra e Marte). São relativamente pequenos quando 
comparados aos do outro grupo. Têm composição sólida, correspondendo a diferentes tipos de 
rochas, e maior densidade. Da mesma forma se caracterizam pelo pequeno número de satélites 
naturais (luas), sendo que Mercúrio e Vênus não têm nenhum, a Terra tem um e Marte tem dois 
(CORDANI; PICAZZIO, 2009; WICANDER; MONROE, 2009);
• planetas gasosos: conhecidos como jovianos ou gigantes gasosos; ocupam as últimas quatro 
posições a partir do Sol (Júpiter, Saturno, Urano e Netuno). São muito maiores do que os do 
outro grupo. Têm composição gasosa (principalmente hidrogênio, hélio e metano) em sua espessa 
superfície que recobre um pequeno núcleo sólido. A densidade é menor, embora a massa seja 
grande. Possuem grande número de satélites naturais (luas), sendo que Júpiter tem 60, Saturno, 
30; Urano, 24 e Netuno, 11 (CORDANI; PICAZZIO, 2009; WICANDER; MONROE, 2009).
Figura 7 – Representação da composição e estrutura de alguns planetas do Sistema Solar
20
Unidade I
 Observação
Satélite natural é uma expressão que se refere aos corpos celestes em 
órbita dos planetas, como a nossa Lua. Cuidado, pois existem os satélites 
artificiais, que são construídos pelo homem para coletar informações.
Uma estrela cadente, na realidade, é um meteoro que entra na 
atmosfera terrestre e começa a se fragmentar, deixando um rastro de 
luz por onde passa.
Terra
Lua
Marte
Fobos
Deimos
Júpiter
Io Enceladus
Mimas
Tethys
Dione
Rhea
Titan
Myperion
Oberion
Titania
Umbriel
Ariel
Miranda
Puck
Triton
Nereida
Iapetus
Phoebe
Europa
Ganymede
Calisto
Saturno Urano Netuno
Figura 8 – Alguns satélites naturais dos planetas do Sistema Solar.
 Saiba mais
Para saber mais sobre Astronomia, planetas ou qualquer outro tema 
relacionado, recomenda-se a página do Instituto de Astronomia, Geofísica 
e Ciências Atmosféricas (IAG-USP), que disponibiliza material muito 
interessante na forma de vídeos e textos, incluindo livros para download. 
Procure na aba “Cultura e Extensão” no endereço:
INSTITUTO DE ASTRONOMIA, GEOFÍSICA E CIÊNCIAS ATMOSFÉRICAS 
(IAG). Astronomia. São Paulo, [s.d.]. Disponível em: <http://www.iag.usp.br/
astronomia/>. Acesso em: 25 out. 2016.
21
GEOLOGIA E PALEONTOLOGIA
Conforme mencionado, o Sol tem aproximadamente 5 bilhões de anos. Portanto, o restante do 
Sistema Solar deve ter se formado após esse período. De fato, informações obtidas através da datação 
radiométrica de meteoritos indicam que a idade mais antiga seja pouco mais de 4,5 bilhões de anos. 
Mas como os planetas se formaram? Utilizaremos o exemplo da Terra para representar os demais 
planetas telúricos. Sua constituição costuma ser explicada por um processo chamado acreção planetária 
(CORDANI; PICAZZIO, 2009; WICANDER; MONROE, 2009).
 Lembrete
Asteroides são corpos rochosos ou metálicos que vagam pelo 
Sistema Solar.
Ainda no estágio inicial do Sol, as pequenas partículas sólidas (poeira cósmica), que formavam os 
anéis protoplanetários, se chocavam com grande violência e se uniam, liberando pequenas quantidade 
de energia na forma de calor e formando agregados de poeira cada vez maiores. O mesmo fenômeno 
se repetia com os agregados de poeiras, que se juntavam e formavam corpos sólidos um pouco maiores 
e assim sucessivamente, ano após ano, crescendo lentamente até consumir todo o material existente 
no anel protoplanetário e formar um planeta. O mesmo processo se repete ainda hoje, embora numa 
frequência muito menor, quando alguns asteroides caem na superfície da Terra (CORDANI; PICAZZIO, 
2009; WICANDER; MONROE, 2009).
Figura 9 – Representação do processo de formação do planeta, indicando a colisão entre os asteroides e a Terra
 Observação
Os anéis de Saturno são constituídos essencialmente por uma mistura 
de gelo, poeira e material rochoso, por vezes comparados a uma pista 
de patinação. Embora possam atingir algumas centenas de milhares de 
quilômetros de diâmetro, não ultrapassam 1,5 km de espessura.
22
Unidade I
Esse processo libera muita energia na forma de calor. Como no início existia bastante desse 
material formando os anéis protoplanetários, as colisões eram frequentes, e a quantidade de calor 
liberada muito grande, fazendo com que os planetas rochosos se tornassem fluidos e quentes, 
constituídos inteiramente por um material semelhante ao magma. Tomando a Terra como exemplo, 
nesse momento, ela apresentava o aspecto de uma grande esfera de material incandescente, sem 
os continentes e oceanos que conhecemos atualmente. Essa condição durou até o momento em 
que as colisões diminuíram e pararam de fornecer calor para o sistema. A partir daí, os planetas 
foram se resfriando lentamente, de fora para dentro. Esse processo deve ter começado há cerca de 
3,8 bilhões de anos e continua até hoje (CORDANI; PICAZZIO, 2009; WICANDER; MONROE, 2009).
 Observação
A distância entre a Terra e a maioria das estrelas é muito grande, sendo 
medidas, em anos-luz, ou seja, um ano-luz corresponde à distância percorrida 
pela luz em um ano (aproximadamente 9.460.500.000.000 km). Portanto, 
quando olharmos o céu à noite, poderemos estar vendo o brilho de estrelas que 
já explodiram, já que apenas a sua luminosidade viaja pelo espaço.
2 ESTRUTURA DO PLANETA
Durante o processo de resfriamento da Terra, a diferença de temperatura entre o centro e a superfície, 
associada à fluidez de seus componentes, causou uma distribuição diferencial dos componentes químicos 
no interior do planeta, sendo que os mais densos, como o ferro e o níquel, foram se acumulando no 
interior, enquanto os mais leves formaram partes mais superficiais. Como resultado temos, hoje em dia, 
um planeta com estrutura interna conspícua, conforme será detalhado posteriormente (ASSUMPÇÃO; 
DIAS NETO, 2009; WICANDER; MONROE, 2009).
 Observação
A luz do Sol demora aproximadamente 8 minutos e 18segundos para 
chegar até a Terra.
A Terra é o terceiro planeta em distância do Sol, estando há aproximadamente 149,6 milhões de km 
de distância dele. Esse é um valor médio, pois há variação entre o verão e o inverno. Tal proximidade é 
fundamental para que o planeta receba quantidade de energia suficiente para manter uma temperatura 
média de 15º C, influenciar processos biogeoquímicos, definir o clima, permitir a existência de água 
líquida e também de vida (CORDANI; PICAZZIO, 2009; WICANDER; MONROE, 2009).
23
GEOLOGIA E PALEONTOLOGIA
2.1 Movimentos planetários
 Observação
Pelo fato de a palavra Terra representar um nome próprio, o mais correto 
é escrevê-la com a primeira letra maiúscula.
Em órbita da Terra, há aproximadamente 384 mil km, está seu único satélite natural: a Lua, 
responsável pelo controle da variação do nível do mar conhecido como maré (CORDANI; PICAZZIO, 
2009; WICANDER; MONROE, 2009).
Terra
Lua
Figura 10 – Representação do movimento de translação da Lua ao redor da Terra
Em conjunto, Terra-Lua formam um sistema que desenvolve o movimento de translação ao redor 
do Sol, tendo duração de 365 dias e 6 horas (ou seja, um ano). A órbita terrestre é elíptica e, portanto, 
há momentos em que está mais perto ou mais distante do Sol (CORDANI; PICAZZIO, 2009; WICANDER; 
MONROE, 2009).
Figura 11 – Representação do movimento de translação terrestre
24
Unidade I
 Observação
Asteroides, meteoros e meteoritos são palavras diferentes para 
representar o mesmo material em várias partes do Sistema Solar. 
Chamamos asteroides quando estão fora da atmosfera terrestre. Meteoros 
quando foram capturados pela gravidade terrestre e entram na atmosfera. 
Meteoritos quando caem na superfície da Terra.
A combinação da translação com a inclinação do eixo do planeta produz a variação das condições 
climáticas que costumamos identificar como estações do ano (CORDANI; PICAZZIO, 2009; WICANDER; 
MONROE, 2009).
Figura 12 – Inclinação dos planetas do Sistema Solar em relação ao plano de sua órbita (valores representados em graus)
A Terra também tem seu movimento próprio desenvolvido ao redor do eixo imaginário. É 
chamado de movimento de rotação, o ciclo completo, ou seja, um giro completo de 360º, tem 
duração de cerca de 24 horas ou um dia (precisamente são 23 horas, 56 minutos, 4 segundos e 9 
centésimos). Essa atividade determina a variação entre períodos de luminosidade (dia) e escuridão 
(noite). Há que se destacar que o planeta como um todo ainda realiza outros deslocamentos, como 
a nutação e precessão de equinócios, mas que não serão detalhados por serem ciclos de duração 
mais longa e não afetarem sobremaneira o funcionamento do planeta (CORDANI; PICAZZIO, 2009; 
WICANDER; MONROE, 2009).
25
GEOLOGIA E PALEONTOLOGIA
Figura 13 – Representação do movimento de rotação da Terra (setas)
Cada planeta do Sistema Solar apresenta características específicas relacionadas à inclinação do 
eixo vertical, assim como a duração dos movimentos de translação e rotação, apresentando valores bem 
diferentes daqueles apresentados para a Terra (CORDANI; PICAZZIO, 2009; WICANDER; MONROE, 2009).
A interação entre Sol, Lua e Terra produz fenômenos cíclicos chamados eclipses, que, além de 
chamarem a atenção da população, acabam afetando alguns processos biológicos. Consideramos eclipse 
a perda momentânea, parcial ou total, da luminosidade emitida ou refletida por um astro celeste, no 
caso, a Lua e o Sol. Ele ocorre devido ao alinhamento entre os três astros envolvidos. O eclipse lunar 
ocorre quando a Terra está entre a Lua e o Sol, bloqueando parte da luz solar que atingiria a Lua e 
causando uma sombra sobre ela (CORDANI; PICAZZIO, 2009; WICANDER; MONROE, 2009).
Sol Terra Lua
Sombra
Penumbra
Figura 14 – Representação do eclipse lunar
Já quando a Lua está entre a Terra e o Sol, acaba obstruindo a luminosidade proveniente do Sol, o 
que para nós fica visível na forma de uma cobertura total ou parcial do Sol. O fenômeno é chamado de 
eclipse solar (CORDANI; PICAZZIO, 2009; WICANDER; MONROE, 2009).
26
Unidade I
Sol
Terra TerraLua
Sombra
Penumbra
Figura 15 – Representação do eclipse solar
2.2 Caracterização do planeta
O planeta Terra pode ser caracterizado externa e internamente com base em sua organização, 
estrutura ou composição. De qualquer um desses pontos de vista, corresponde a um planeta único 
no Sistema Solar, condição derivada de seu processo de formação e de sua posição em relação ao Sol 
(CORDANI; PICAZZIO, 2009; WICANDER; MONROE, 2009).
Ao longo dos séculos, os cientistas vêm trabalhando para aumentar cada vez mais o conhecimento 
sobre o planeta. Essas informações tentam atender a objetivos diversos, como previsão de fenômenos 
naturais decorrentes da dinâmica terrestre (por exemplo, terremotos e erupções vulcânicas) e obtenção 
de recursos naturais (minérios, pedras preciosas e petróleo).
A Geologia é o ramo da ciência que se dedica à maioria desses estudos, possuindo uma grande 
lista de áreas de especialização, como mineralogia, petrologia, geologia ambiental, hidrogeologia, 
geomorfologia, vulcanologia, entre muitas outras. O profissional dedicado a alguma dessas áreas é 
genericamente chamado de geólogo.
Obter informações sobre o planeta nem sempre é uma tarefa fácil, especialmente se elas forem 
relacionadas ao interior do planeta. As características externas podem ser obtidas, com alguma 
facilidade, sobrevoando ou caminhando pelo planeta, ou analisando os materiais que estão na 
superfície, como rochas e montanhas. Contudo as informações sobre o seu interior nem sempre 
estão acessíveis de maneira direta e precisam de métodos especiais para serem obtidas, conforme 
será detalhado a seguir.
De qualquer forma, conhecer o planeta em sua totalidade tem implicações importantes na vida do 
ser humano, mas também influencia cada ser vivo no planeta, uma vez que a Terra é a casa de todos eles. 
É dela que se obtém recursos naturais (nutrientes). É nela que encontram abrigo (nas cavernas). É ela, 
inclusive, que afeta o processo de evolução biológica quando, através de sua dinâmica, separa populações 
de seres vivos e faz com que elas evoluam de maneira independente (separação dos continentes). Enfim, 
o conhecimento dos seres vivos passa, obrigatoriamente, pelo conhecimento do lugar onde eles vivem 
e pelas condições que podem ter conduzido sua evolução.
27
GEOLOGIA E PALEONTOLOGIA
2.2.1 Características externas
O planeta Terra tem aproximadamente 4,5 bilhões de anos, sendo descrito como um geoide de 
rotação, ou seja, tem um formato aproximadamente esférico, levemente achatado nos polos, e que 
realiza o movimento de rotação. Contudo, o achatamento é tão discreto que não causa grande alteração 
no formato do planeta e, portanto, pode ser considerado uma esfera (CORDANI; PICAZZIO, 2009; 
WICANDER; MONROE, 2009).
Figura 16 – Imagem do planeta Terra a partir de satélite
O achatamento nos polos causa uma diferença entre o diâmetro medido em diferentes partes do 
planeta. Por isso existe o diâmetro polar, representado por uma linha reta ligando os polos geográficos 
norte e sul, passando pelo centro do planeta, e mede aproximadamente 12.713 km. O diâmetro equatorial 
é um pouco maior devido ao achatamento. Corresponde à linha que une dois pontos quaisquer 
sobre a Linha do Equador, trespassando pelo centro do planeta. Mede aproximadamente 12.756 km. 
A diferença é muito pequena (cerca de 0,03%), de modo que, se formos desenhar a Terra com um 
compasso, poderíamos usar a medida de 10,00 cm para o diâmetro equatorial e 9,97, para o diâmetro 
polar (CORDANI; PICAZZIO, 2009; WICANDER; MONROE, 2009).
 Observação
A medida do raio de uma circunferência corresponde à metade de 
seu diâmetro.
28
Unidade I
Externamente à Terra, existem cinco conjuntos de características representadas por:
• seres vivos (Biosfera);
• atmosfera;
• água (Hidrosfera);
• relevo (parte da crosta terrestre);
• litosfera.
O planeta é envolvido por 
uma camada de gases e vaporde água (nuvens) chamada 
Atmosfera
A parte não coberta pela água 
forma os continentes e as 
ilhas, a camada sólida da terra.
É a chamada Crosta Terrestre 
ou Litosfera
A terra é recoberta em sua 
maior parte pelas águas dos 
oceanos, lagos, rios e geleiras. 
Essa camada é a Hidrosfera.
Figura 17 – Representação de importantes conjuntos de elementos que caracterizam a parte externa do planeta
Os seres vivos, até onde se sabe, são exclusivos do nosso planeta e interagem com ele a todo momento. 
Estão distribuídos desde as altas montanhas até as profundezas oceânicas, do ar até o interior do solo. 
Formando coberturas extensas, como nas florestas tropicais, ou ocorrendo de maneira restrita, como 
os procariontes de fontes termais (extremófilos), são habitantes antigos do planeta, com os primeiros 
registros datados em cerca de 3,5 bilhões de anos (WICANDER; MONROE, 2009).
Figura 18 – Representação da biosfera, uma das características externas do planeta
29
GEOLOGIA E PALEONTOLOGIA
A atmosfera corresponde à camada de gases que envolve o planeta. Nela, ocorrem fenômenos 
climáticos (chuva, variação de temperatura) e ciclos biogeoquímicos (ciclo da água e do carbono). 
Sua origem está, provavelmente, relacionada ao próprio processo de formação do planeta, mais 
especificamente, o longo período em que ele vem se resfriando (CORDANI; PICAZZIO, 2009).
Atmosfera Nuvem leve
Mares e oceanos
Vapor d’água
Vapor 
d’água
Vapor 
Evaporação
Transpiração 
das 
plantações
Transpiração 
da vegetação 
natural
Plantações
Figura 19 – Interações entre atmosfera, biosfera, hidrosfera e litosfera
Aos poucos, à medida que os impactos de asteroides diminuíram, o planeta foi se resfriando de 
fora para dentro e sofrendo o processo de desgaseificação (também chamado de degaseificação por 
alguns autores). Assim, os gases contidos no material em fusão foram sendo liberados conforme o 
material endurecia, ficando acumulados ao redor da Terra e formando nossa atmosfera primitiva 
(CORDANI; PICAZZIO, 2009; KARMANN, 2009; GARRISON, 2010). Entre os gases, estaria a água na 
forma de vapor.
Todo esse raciocínio surgiu por analogia a um processo semelhante que ocorre desde aquela época. 
Quando o magma extravasar do interior do planeta pela abertura de um vulcão e chegar à superfície 
terrestre, haverá liberação de gases contidos no material em fusão, à semelhança do ocorrido durante 
a desgaseificação nos primórdios do planeta. Esses gases correspondem a uma rica combinação de 
substâncias variadas como monóxido de carbono (CO), dióxido de carbono (CO2), nitrogênio (N2), 
hidrogênio (H2), amônia (NH3), água (H2O), entre outros (SALGADO-LABOURIAU, 2001; CORDANI; 
PICAZZIO, 2009; OLIVEIRA; CORDANI; FAIRCHILD, 2009), algo muito semelhante ao que teria existido 
em nossa atmosfera primitiva.
30
Unidade I
Figura 20 – Vulcão liberando gases que irão compor a atmosfera, entre eles, muito vapor de água
No entanto, nossa atmosfera atual tem a composição e a proporção de gases bastante diferente 
daquelas que deve ter sido sua primeira versão, mostrando que essa é uma parte do planeta em constante 
evolução conforme ocorrerem as interações com os elementos da hidrosfera, litosfera e, principalmente, 
biosfera (SALGADO-LABOURIAU, 2001; CORDANI; PICAZZIO, 2009). Mais adiante, ao tratarmos da Era 
Pré-cambriana, serão feitas observações adicionais sobre a evolução da atmosfera e sua relação com os 
seres vivos.
 Saiba mais
Uma boa fonte de informações sobre a origem da atmosfera é o 
documentário: 
TERRA: o poder do planeta. Episódio Atmosfera. Dir. Annabel Gillings. 
Reino Unido: BBC, 2007. 60 minutos.
Outra característica externa importante é a presença de água, especialmente na forma líquida. A 
água pode ser encontrada em estado líquido, gasoso e sólido desde a atmosfera (vapor de água, nuvens), 
a até uma profundidade de cerca de 10 km dentro da litosfera. Pelo que se sabe, água em estado líquido 
existe apenas na Terra. Isso é possível devido à combinação de uma série de fatores como composição 
do planeta e distância do Sol (CORDANI; PICAZZIO, 2009; KARMANN, 2009).
Mas como e quando a água líquida chegou à superfície? A água se manteve na atmosfera na forma 
de vapor enquanto a temperatura do planeta esteve alta o suficiente para impedir que houvesse a 
condensação (CORDANI; PICAZZIO, 2009; KARMANN, 2009). Conforme mencionado anteriormente, 
a Terra estava em processo de resfriamento de fora para dentro, o que atingiu a atmosfera que foi 
resfriando até o momento (algo entre 4,4 e 4 bilhões de anos no passado) em que a água líquida se 
formou e as primeiras gotas de chuva caíram sobre a superfície e puderam infiltrar no solo e acumular-se 
nas suas depressões formando os primeiros lagos, rios e oceanos. Há autores que sugerem que essas 
primeiras chuvas do planeta tenham caído por cerca de 20 milhões de anos em grande quantidade e de 
maneira incessante (GARRISON, 2010).
31
GEOLOGIA E PALEONTOLOGIA
Ao longo dos anos de pesquisa científica, foram surgindo evidências de que os corpos rochosos que 
vagam no espaço (isto é, asteroides e cometas) e chegam até a superfície da Terra contêm pequenas 
e variadas quantidades de água em sua composição (MARTY, 2012). Cometas são formados por gases 
congelados e entre eles pode haver vapor de água. Os asteroides, por sua vez, são materiais sólidos 
de natureza rochosa ou metálica e podem conter água na forma de minerais hidratados (KARMANN, 
2009). Isso corresponderia à origem extraterrestre da água no planeta, embora seja difícil calcular a 
exata contribuição dessa fonte (MARTY, 2012). Vale lembrar, entretanto, que a Terra foi formada pela 
colisão e fusão de asteroides e que durante muito tempo ela sofreu com os impactos frequentes desses 
corpos. Sendo assim, essa pode ter sido uma importante fonte de água do planeta (GENDA; IKOMA, 
2008; MARTY, 2012).
A) B)
Figura 21 – Corpos celestes que viajam pelo Sistema Solar e podem ter contribuído 
para a formação da hidrosfera terrestre. A) cometa, B) meteoro metálico
 Saiba mais
Para obter informações sobre a origem do planeta e de seus 
constituintes assista:
CONSTRUINDO o planeta Terra. Dir. Yavar Abbas. Reino Unido: Handel 
Productions e Pioneer Productions, 2011. 96 minutos.
Há estimativas de que o volume de água do planeta tem se mantido praticamente o mesmo há 
bilhões de anos (KARMANN, 2009). Nos períodos em que a Terra esteve mais quente, a cobertura de gelo 
diminuiu (o gelo derreteu) e a água líquida foi transformada em vapor. Por outro lado, em momentos 
mais frios, a cobertura de gelo aumentou na superfície do planeta (FAIRCHILD, 2009).
 Observação
Abaixo da superfície congelada da Antártica, existe um continente com rochas e formas de relevo. 
Por outro lado, o gelo do Ártico se forma diretamente sobre o oceano.
32
Unidade I
Grande parte da superfície sólida do planeta corresponde a rochas da crosta terrestre, 
representadas pelos continentes e pelo fundo oceânico. Nela, destacam-se os relevos variados, 
como é o caso de montanhas, cordilheiras, planaltos, vales, planícies, depressões entre outras. Até 
mesmo o fundo dos oceanos possui relevo bastante diversificado, com basicamente as mesmas 
formas encontradas nos continentes).
A) B)
Figura 22 – Diferentes tipos de relevos continentais. A) Cordilheira (cadeia de montanhas); B) Planalto
 Observação
A maior montanha do planeta, que tem a sua base em um continente, 
é o Monte Everest, com 8848 m de altura, na divisa entre China e Nepal.
Figura 23 – Mapa reunindo características de relevo dos continentes e 
do fundo oceânico (dorsais/cordilheiras e bacias/depressões)
33
GEOLOGIA E PALEONTOLOGIA
A observação atenta do mapa-múndi permite notar a distribuição desigual de continentes 
pelo Hemisfério Norte e Sul, com maior quantidade no primeiro (compare as porções do mapa 
acima e abaixo da Linha do Equador). Consequentemente, há maior cobertura de oceano no 
Hemisfério Sul (PACCA; MCREATH, 2009; WICANDER; MONROE, 2009). Tal distribuiçãoapresenta 
reflexos importantes nas correntes marítimas e no clima de cada uma dessas regiões.
Figura 24 – Mapa-múndi
Observando imagens de satélites e a distribuição do relevo terrestre, foi possível notar que a superfície 
da Terra não é uma cobertura única. Ao contrário, ela está dividida em várias placas de diferentes 
tamanhos e formatos conhecidos como placas litosféricas (PACCA; MCREATH, 2009; WICANDER; 
MONROE, 2009).
Atualmente conseguimos visualizar através dos mapas e imagens de satélite que a Terra tem cerca 
de 2/3 de sua superfície cobertas por oceanos. Com base nessa constatação, algumas pessoas chegam 
a sugerir, mesmo que apenas de maneira informal, a alteração do nome do nosso planeta de Terra para 
Água. Contudo, tal observação não está correta e o motivo está nas características internas do planeta 
(PACCA; MCREATH, 2009; WICANDER; MONROE, 2009).
34
Unidade I
Superfície da Terra
(510.000.000 km2)
Massas líquidas
(361.000.000 km2)
Pacífico
Atlântico
Índico
Glacial Ártico
Oceanos e mares
Massas sólidas
(149.000.000 km2)
Ásia
América
África
Europa
Oceania
Antártica
Continentes e ilhas
Figura 25 – Proporção da cobertura da superfície da Terra por massas sólidas ou líquidas
2.2.2 Características internas
O conhecimento sobre o interior do planeta não veio de forma fácil. Foram necessários séculos de 
investigações e a utilização de tecnologia de ponta para termos uma descrição detalhada dos materiais e 
das condições existentes em seu interior. Grande parte das dificuldades advém do fato de que a Terra não 
pode ser cortada como se faz com uma maçã ou uma melancia. Um dos empecilhos é o tamanho, o outro, 
a sua constituição extremamente rígida. Não desenvolvemos tecnologia para escavar (na verdade perfurar) 
mais do que 15 km em direção ao centro da Terra. Já que o raio do planeta é cerca de 6.375 km (diâmetro 
12.756 km), significa dizer que temos acesso a pouco mais de 0,23% do interior de nosso próprio planeta. Isso 
ocorre por pura falta de tecnologia adequada à perfuração do material existente no interior do planeta além 
dessa profundidade. Essa informação se torna mais impressionante quando lembramos que o homem já foi 
à Lua, distante 384 mil km da Terra! Sendo assim, conseguimos viajar 384 mil km para fora da Terra, mas não 
conseguimos escavar mais do que 15 km do planeta. É o equivalente a querer conhecer uma maçã por dentro 
fazendo apenas um arranhão em sua superfície (PACCA; MCREATH, 2009; WICANDER; MONROE, 2009).
2.2.2.1 Abordagens
Apesar dessa constatação, o fato é que conhecemos a composição, a estrutura e a dinâmica do 
interior do planeta. Mas como? De onde vieram as informações? A resposta mais uma vez esbarra na 
tecnologia. Os estudos realizados para conhecer o interior da Terra são divididos em:
• abordagens diretas: quando se tem acesso ao interior do planeta ou a um material proveniente 
dele. São exemplos as escavações, o magma, os gases emanados pelos vulcões, as cavernas, o solo 
etc. (PACCA; MCREATH, 2009; WICANDER; MONROE, 2009).
• abordagens indiretas: momento em que são feitas observações, medições e testes em uma 
divisão da Geologia conhecida como geofísica. Há estudos, também, de materiais que vieram de 
fora do planeta e que, apesar de sólidos como os meteoros, não vieram diretamente do interior 
do planeta. Através delas, dados como temperatura, condutividade elétrica e propagação de 
35
GEOLOGIA E PALEONTOLOGIA
ondas mecânicas são interpretadas e ajudam a completar o quadro do interior da Terra (PACCA; 
MCREATH, 2009; WICANDER; MONROE, 2009).
Cada uma das abordagens apresenta prós e contras. As diretas são fundamentais para testes em laboratório 
e investigações químicas, mas dependem do acesso ao material através de escavações ou de processos naturais 
como erupções vulcânicas. Já as indiretas muitas vezes também são feitas a partir de fenômenos naturais 
como os terremotos, mas podem ser obtidas por métodos mais rápidos envolvendo simulações de explosões 
na superfície ou logo abaixo dela (PACCA; MCREATH, 2009; WICANDER; MONROE, 2009).
2.2.2.2 Sismologia
A principal ferramenta para investigação do interior da Terra tem sido as ondas sísmicas, também 
conhecidas como sismos. Quando ocorrem de maneira natural, costumamos chamar de terremotos ou 
abalos sísmicos. Ondas sísmicas podem ser produzidas artificialmente e seu deslocamento, pelo interior 
da Terra, acompanhado por instrumentos (ASSUMPÇÃO; DIAS NETO, 2009; WICANDER; MONROE, 2009).
 Saiba mais
O Centro de Sismologia da Universidade de São Paulo mantém 
um registro atualizado, em tempo real, dos eventos sismológicos 
significativos na América Latina. O acesso está disponível em: 
TERREMOTOS. Centro de Sismologia – USP, 2015. Disponível em: 
<http://moho.iag.usp.br/eq/>. Acesso em: 6 set. 2016.
Um terremoto corresponde à grande quantidade de energia liberada pela movimentação (ruptura ou 
acomodação) de parte da estrutura interna da Terra. Pode acontecer porque uma rocha quebrou após 
sofrer esforços, ou porque houve desmoronamento de uma caverna, ou uma erupção vulcânica ou, 
ainda, por movimentação brusca das placas litosféricas. Em qualquer caso, a energia liberada gera ondas 
elásticas que se propagam (se deslocam) para todas as direções. Sendo assim, um terremoto pode ser 
virtualmente sentido em qualquer ponto do planeta. A propagação é acompanhada, medida e registrada 
por aparelhos chamados de sismógrafos (ASSUMPÇÃO; DIAS NETO, 2009; WICANDER; MONROE, 2009).
Figura 26 – Representação simplificada da estrutura e registro realizado por um sismógrafo. 
P, S e L representam os tipos de ondas sísmicas registradas
36
Unidade I
De acordo com a intensidade do movimento, a quantidade de energia liberada é maior ou menor, 
fazendo com que os terremotos tenham diferentes magnitudes (representadas pela escala de Richter) e 
intensidades (apresentadas pela escala de Mercalli). Intensidade e magnitude são as duas maneiras de 
se escrever um terremoto. Intensidade relaciona-se aos danos visíveis decorrentes do abalo, enquanto 
magnitude, com a quantidade de energia liberada. Geralmente os noticiários se referem à magnitude, 
quando na verdade deveriam se referir à intensidade (ASSUMPÇÃO; DIAS NETO, 2009; WICANDER; 
MONROE, 2009).
De 3,5 a 5,4
É percebido, mas 
causa poucos danos
De 5,5 a 6,0
Danifica 
edifícios
De 6,1 a 6,9
Muito perigoso 
para áreas 
populosas
De 7,0 a 7,9
Pode causar grande 
destruição
Acima de 8,0 
Tem potencial para 
dizimar cidades 
inteiras
Intensidade do 
terremoto do japão
1,0 2,0 3,0 4,0 5,0 9,0
8,9
6,0 7,0 8,0
Figura 27 – Escala de Mercalli utilizada para representar a intensidade dos terremotos 
com base em seus efeitos sobre as construções humanas
 Observação
A escala de Richter é logarítmica, portanto seus valores mudam de 
forma logarítmica e não linear. Em um exemplo prático um terremoto 
de magnitude 3 é dez vezes maior do que um de magnitude 2 e assim 
por diante.
Todo terremoto emite o mesmo conjunto de ondas em todas as direções, como se fosse uma 
crescente esfera a se desenvolver a partir do ponto inicial. Três importantes exemplos de ondas 
longitudinais produzidas são Primária (ou P), Secundária (ou S) e Love (ou L). As duas primeiras 
são as mais importantes para o entendimento do interior do planeta (ASSUMPÇÃO; DIAS NETO, 
2009; WICANDER; MONROE, 2009).
37
GEOLOGIA E PALEONTOLOGIA
Ondas 
transversais se 
propagam apenas 
nos meios sólidos
Ondas 
longitudinais se 
se movem tanto 
no sólido quanto 
no líquido
Centro do 
terremoto
Figura 28 – Representação da propagação de ondas em um terremoto
Essas ondas interagem com os materiais através dos quais se deslocam, alterando suas 
características conforme o material também mudar. Pensando no interior da Terra, formado por 
diferentes tipos de rochas, sedimentos, gases e líquidos, essa é uma característica extremamente 
útil. As ondas P são longitudinais e apresentam velocidade maior, além de conseguir atravessar 
materiais líquidos, sólidose gasosos. As ondas, S são transversais, têm velocidade menor e se 
propagam apenas nos materiais sólidos. Contudo, ambas apresentam variação de velocidade 
de acordo com a densidade do material atravessado, ou seja, materiais com densidade baixa 
diminuem a velocidade das ondas enquanto aqueles com densidade alta aumentam sua velocidade 
(ASSUMPÇÃO; DIAS NETO, 2009; WICANDER; MONROE, 2009).
Conhecendo essas e outras características das ondas, foi possível aos cientistas interpretarem os 
comportamentos registrados pelos sismógrafos e compreender os aspectos dos locais por onde as ondas 
passaram. Hoje sabemos a distribuição, constituição e outras características dos materiais que formam 
o interior da Terra.
2.2.3 Estrutura interna
Em linhas gerais, a organização interna do planeta pode ser descrita como apresentando três 
camadas concêntricas. De fora para dentro elas são: crosta terrestre (ou crusta), manto e núcleo (PACCA; 
MCREATH, 2009; WICANDER; MONROE, 2009).
38
Unidade I
Hidrosfera
Atmosfera
Crosta
Manto
Núcleo 
interno
Núcleo 
externo
Figura 29 – Representação das camadas internas do planeta
A crosta terrestre é a camada mais externa, que fica em contato com a atmosfera, a biosfera e a 
hidrosfera. Montanhas, cavernas, reservas de petróleo, aquíferos e vulcões são alguns dos elementos 
naturais existentes nela. Podem ser identificados dois tipos de crosta: continental (corresponde aos 
continentes e também pode ser chamada de sial) e oceânica (relativa ao fundo dos oceanos e também 
denominada de sima) (PACCA; MCREATH, 2009; WICANDER; MONROE, 2009).
Camada 
basáltica
Crosta 
oceânica
Camada 
granítico-metamórfica
Litosfera
Astenosfera
Crosta continental
Figura 30 – Representação das crostas oceânica e continental
Além da posição, é possível diferenciar os dois tipos de crosta pela composição. A continental é 
formada por uma grande variedade de rochas (sedimentares, metamórficas, ígneas) e sedimentos 
39
GEOLOGIA E PALEONTOLOGIA
(areias, lamas). Sua composição varia de acordo com o tipo de ambiente que se tem e as modificações 
que ocorreram em cada local ao longo da história do planeta. Sua espessura varia entre 10 e 80 km, 
sendo composta pelas rochas mais antigas do planeta, com idades da ordem de bilhões de anos (PACCA; 
MCREATH, 2009; WICANDER; MONROE, 2009).
A oceânica, por sua vez, tem a composição um pouco mais simples. É formada por uma base espessa 
de rocha ígnea do tipo basalto (rica em ferro) recoberta por diferentes espessuras de sedimentos e 
rochas sedimentares. Sua espessura máxima fica entre 10 a 15 km. Ambas têm como elementos mais 
abundantes o alumínio (Al), oxigênio (O), ferro (Fe), magnésio (Mg) e silício (Si) (PACCA; MCREATH, 2009; 
WICANDER; MONROE, 2009).
Abaixo da crosta, está o manto, o contato entre os dois recebe o nome de descontinuidade de 
Mohorovicic (ou simplesmente Moho). Embora também seja formado por rochas, elas são diferentes 
daquelas encontradas na crosta, sendo ricas em óxidos e sulfetos. Corresponde a cerca de 85% do 
volume do planeta, chegando a profundidades próximas dos 2900 km. Alguns livros e estudos mais 
detalhados costumam dividir o manto em superior, intermediário e inferior, mas essa nomenclatura não 
será usada nesse estudo (PACCA; MCREATH, 2009; WICANDER; MONROE, 2009).
Figura 31 – Representação detalhada do interior da Terra com destaque para a organização do manto terrestre. No detalhe 
(círculo à esquerda), note a Astenosfera exposta como uma camada entre a Litosfera e o Manto superior
Devido às pressões e temperaturas que passam a reinar ao longo do manto, algumas partes dele 
começam a derreter, ou em uma linguagem mais geológica, a fundir total ou parcialmente. Um 
desses casos ocorre logo no início do manto, por volta dos 150-200 km de profundidade, e se chama 
astenosfera. Ela se apresenta como uma camada e é formada por rocha sólida, porém maleável devido 
40
Unidade I
ao derretimento de alguns de seus constituintes. Analogamente seria semelhante a um colchão, que é 
um material sólido, porém pode mudar de forma. Mas cuidado: ela é constituída por rocha sólida e não 
corresponde ao magma que sai pelos vulcões (PACCA; MCREATH, 2009; WICANDER; MONROE, 2009).
 Observação
Cuidado, a palavra astenosfera é muito semelhante à atmosfera, mas 
ambas não têm qualquer relação direta.
Para a Geologia, todas as rochas representadas acima da astenosfera formam a litosfera, 
ou seja, é composta pela crosta e parte do manto que está acima da astenosfera. A interação 
entre astenosfera e litosfera é a principal responsável pela dinâmica da superfície terrestre e 
será detalhada quando for abordada a Teoria da Tectônica de Placas (PACCA; MCREATH, 2009; 
WICANDER; MONROE, 2009).
Abaixo do manto, está o núcleo. Ele forma a esfera central do planeta onde predominam materiais 
muito quentes compostos quase exclusivamente de níquel (Ni) e ferro (Fe), corroborando o que foi 
mencionado a respeito da concentração dos materiais mais pesados no centro do planeta ocorrido 
durante o processo de resfriamento. O contato entre o manto e o núcleo é chamado de descontinuidade 
de Gutenberg. Internamente é possível notar a diferenciação do manto em externo (entre 2.900 e 
5.100 km) e interno (entre 5.100 e 6.375 km). Além da posição, ambos diferem quanto à temperatura 
(maior no núcleo interno) e à consistência do material constituinte, haja vista o núcleo externo ser 
líquido e o interno ser sólido. Mais uma vez, cuidado! O núcleo externo, apesar de líquido, não é a 
fonte do magma para os vulcões. Isso se nota facilmente pela composição, uma vez que ele é formado 
predominantemente por níquel e ferro, dois elementos químicos com concentrações baixas nos magmas 
que saem pelos vulcões (PACCA; MCREATH, 2009; WICANDER; MONROE, 2009).
Pesquisas revelaram que o núcleo apresenta seu próprio movimento de rotação. Além de ter 
velocidade diferente da rotação do planeta, consegue ser acelerado e freado de tempos em tempos. 
Independentemente da velocidade, o movimento do núcleo é o gerador do campo eletromagnético do 
planeta, conhecido como magnetosfera. É ele que define os polos magnéticos norte e sul, podendo ser 
detectado pelas bússolas (PACCA; MCREATH, 2009; WICANDER; MONROE, 2009).
 Observação
Existe uma pequena diferença na localização dos polos magnéticos e 
geográficos do planeta. A posição dos polos geográficos é definida pelo eixo 
terrestre que forma um ângulo de 90º com a Linha do Equador. Por outro 
lado, os magnéticos são determinados pelas linhas do campo magnético.
O campo magnético terrestre tem um papel fundamental para a vida, uma vez que age como um 
escudo que desvia a radiação solar de alta energia, correspondente aos ventos solares. Sem serem 
41
GEOLOGIA E PALEONTOLOGIA
atingidos por essa radiação, os seres vivos mantém sua estrutura molecular estável e a vida se torna 
viável em nosso planeta (PACCA; MCREATH, 2009; WICANDER; MONROE, 2009).
Figura 32 – Representação da magnetosfera
Conforme se observa o interior do planeta, torna-se possível notar que a temperatura e a pressão 
aumentam em direção ao centro da Terra. A temperatura do centro é a mais alta do planeta, ficando ao redor 
dos 5 mil graus centígrados. Parte desse calor ainda é herança do início do planeta gerado pelo impacto dos 
asteroides. Outra parte tem sido gerada gradualmente, inclusive hoje em dia, pelos isótopos de elementos 
químicos que liberam energia no processo de decaimento. A temperatura do planeta em cada ponto de seu 
interior é chamada de grau geotérmico (PACCA; MCREATH, 2009; WICANDER; MONROE, 2009).
Assim, após se observar as estrutura e as características da Terra, pode-se compreender que a 
sugestão de troca do nome do nosso planeta não encontra sustentação científica, uma vez que a água 
forma uma camada com média de espessura de 3 km sobre a superfície do planeta. Abaixo dessa camada 
líquida, estão aproximadamente 6.375 km de rochas e outros materiais sólidos, ou seja, mais de 2.000 
vezes a espessurade água (PACCA; MCREATH, 2009; WICANDER; MONROE, 2009).
3 COMPOSIÇÃO DO PLANETA
Conforme comentado anteriormente, não se tem acesso direto ao material que compõe o manto 
e o núcleo da Terra. Sendo assim, o conhecimento que existe sobre a composição do planeta vem da 
exploração da crosta terrestre. Os materiais que revelam os detalhes do presente e passado correspondem 
a minerais, rochas e solos.
3.1 Mineralogia
É o ramo da Geologia que trata da descrição e identificação dos minerais e de suas formas 
naturais mais elaboradas: os cristais. Adicionalmente, estuda suas propriedades físicas e químicas 
visando explicar sua origem, papel na natureza e aplicações para os seres humanos. Minerais fazem 
42
Unidade I
parte do nosso dia a dia e estão em praticamente tudo com o que temos contato, desde a hora 
que acordamos até a de dormir. Alguns exemplos disso são materiais como: tijolo, bloco, fiação 
elétrica, lâmpada, fundações de concreto, ferragens, vidro, louça sanitária, azulejo, piso cerâmica, 
isolante/lã de vidro, isolante-agregado, eletrodomésticos, sofá, impermeabilizante/betume, cama 
e cômoda, caixa de água, tinta, além dos sais minerais que ingerimos com a alimentação e tantos 
outros (SANTOS; BESERRA; TAVARES JR., 2016).
Os minerais são as unidades básicas das rochas e dos solos. São definidos como materiais que 
apresentam as seguintes características (MADUREIRA FILHO; ATENCIO; MCREATH, 2009; WICANDER; 
MONROE, 2009):
• naturais: de ocorrência natural no planeta, sem ter sido produzido pelo homem, como vidro, aço, 
tijolo, asfalto etc.;
• inorgânicos: nenhum mineral pode ter sido manufaturado por um ser vivo ou em um processo 
biológico. Exemplos de materiais semelhantes a minerais, mas com origem orgânica, são: pérola, 
concha, âmbar, chifre, unha, coral, marfim, petróleo etc.;
• cristalizados: significa ter estrutura atômica organizada tridimensionalmente. Geralmente 
corresponde a um material sólido, embora haja exceções;
• elementos ou compostos químicos: quando formados por apenas um tipo de elemento químico, 
são chamados de elementos nativos. É o caso do diamante e grafita (constituídos por carbono), 
do ouro, enxofre, cobre, prata, platina. No entanto, a grande maioria corresponde mesmo a 
compostos químicos de composição definida, dentro de certos limites, como quartzo, topázio, 
ametista, hematita, magnesita etc.
É importante destacar que se apenas uma dessas características não estiverem presentes no material 
examinado, ele já não será considerado um mineral. Nesses casos, diz-se que ele, ou a substância, é um 
mineraloide (MADUREIRA FILHO; ATENCIO; MCREATH, 2009; WICANDER; MONROE, 2009).
Existem por volta de 3.800 tipos de minerais diferentes (chamados de espécies minerais), e 
todo ano cerca de 30 novos são identificados. Cada um deles pode ocorrer na natureza de maneira 
amorfa (a mais comum), ou como um cristal (a forma mais rara). Contudo é importante que se 
compreenda que “todo cristal é um mineral, mas nem todo mineral é um cristal”, justamente pela 
raridade com que estão presentes na natureza (MADUREIRA FILHO; ATENCIO; MCREATH, 2009; 
WICANDER; MONROE, 2009).
43
GEOLOGIA E PALEONTOLOGIA
A)
C)
Carbono = C
O diamante é puro carbono
B)
Figura 33 – Aparência dos minerais. A) amorfo. B) cristal. C) representação química do diamante, 
composto apenas de átomos de carbono
 Observação
Chamamos de minérios aqueles minerais dos quais podem ser extraídos 
um ou mais elementos úteis com finalidades lucrativas (econômicas).
Um cristal é um mineral que teve tempo suficiente, durante o processo de formação, para realizar 
o melhor arranjo possível de seus átomos, produzindo uma estrutura cristalina perfeita. Com isso, 
apresentam-se como formas geométricas tridimensionais. Isso exige muito mais tempo do que os 
cristais, normalmente os minerais têm para se constituir e, quando isso não acontecer ficarão sem uma 
forma definida. Cada grupo de cristal (por exemplo, cúbicos, hexagonais, ortogonais, ortorrômbicos etc.) 
é definido pelas relações entre suas arestas e seus ângulos, de modo a compor um importante critério 
de classificação (MADUREIRA FILHO; ATENCIO; MCREATH, 2009; WICANDER; MONROE, 2009).
44
Unidade I
A)
C)
B)
D)
Figura 34 – Diferentes tipos de cristais. A) quartzo; B) magnetita; C) pirita; D) enxofre
 Observação
No estado de Chihuahua, no México, existem as minas de Naica com 
cavidades que abrigam cristais gigantes do mineral selenita.
Minerais se formam o tempo todo na natureza, mas nem sempre pelo mesmo processo. Um deles 
é o resfriamento e endurecimento do magma que ocorre no interior ou na superfície da Terra. Trata-se 
do mesmo procedimento que origina rochas magmáticas, entretanto, dependendo da composição 
do magma e das condições de resfriamento, pode formar agrupamentos de um ou mais minerais. 
Alguns exemplos de minerais constituídos nessas condições são magnetita, ilmenita, cromita, pirrotita, 
calcopirita, pentlandita, entre muitos outros (MADUREIRA FILHO; ATENCIO; MCREATH, 2009; WICANDER; 
MONROE, 2009).
Um caso bastante interessante diz respeito aos geodos, encontrados no interior de rochas 
magmáticas do tipo basalto. Tais estruturas variam muito em forma e tamanho, mas são, no geral, 
45
GEOLOGIA E PALEONTOLOGIA
ocas com as paredes revestidas por cristais de quartzo, ametista ou algum outro silicato. As ágatas são 
variações desses geodos que aparecem totalmente preenchidos por minerais de diferentes colorações 
que compõem camadas concêntricas ou não. Ambos os casos correspondem a antigas bolhas contendo 
gases de composição variada que ficaram aprisionadas no interior do magma durante o processo de 
resfriamento. Como o vapor não conseguiu escapar, acabou resfriando e gerando uma solução aquosa 
rica em minerais dissolvidos. Com o passar do tempo, esse líquido deu origem aos minerais no interior 
da cavidade (MADUREIRA FILHO; ATENCIO; MCREATH, 2009; WICANDER; MONROE, 2009).
A)
B)
Figura 35 – Geodos. A) revestimento de ametista. B) preenchimento de ágata
Outro processo é conhecido como sublimação, em que gases se convertem diretamente em cristais 
sólidos. Esses gases podem estar na própria atmosfera ou serem emanados do interior da Terra vindos, 
por exemplo, do magma acumulado no subterrâneo. Devido à diferença de pressão e/ou temperatura, 
o vapor muda de estado físico e se torna sólido. Exemplos disso são a neve ou o gelo que se origina a 
partir do vapor de água da atmosfera, ou o enxofre, que se forma nas paredes de aberturas vulcânicas 
chamadas de fumarolas (MADUREIRA FILHO; ATENCIO; MCREATH, 2009; WICANDER; MONROE, 2009).
 Observação
Quando o mineral for usado para a confecção de joias e bijuterias, 
receberá a classificação de gema ou pedra preciosa.
Um terceiro tipo de processo ocorre a partir de soluções aquosas existentes na natureza, como 
acontece em lagos ou mares restritos. A água age como solvente e mantém o soluto em sua forma 
iônica até que alguma condição ambiental mude (por exemplo, pressão, temperatura) fazendo com 
que o soluto precipite e forme um sólido. Uma alteração bastante comum é a evaporação que faz com 
que o solvente deixe a solução, concentrando cada vez mais o soluto e causando a precipitação. Esse 
46
Unidade I
processo é particularmente usual nas margens do Mar Morto, localizado no Oriente Médio, onde as 
altas temperaturas e a pouca chuva fazem com que a solução fique saturada e cause a precipitação de 
sais nas partes mais rasas. Alguns dos minerais gerados sob tais condições são sulfatos (anidrita, gipsita 
etc.), carbonatos (calcita, aragonita etc.) e halogenetos (halita, silvita etc.) (MADUREIRA FILHO; ATENCIO; 
MCREATH, 2009; WICANDER; MONROE, 2009).
Figura 36 – Margem do mar Morto deixando evidente os depósitos de minerais (sal) na superfície
Um dos trabalhos básicos dentro da mineralogia é a identificação dos minerais. Essa não é 
uma tarefa fácil, uma vez que minerais diferentes podem ser muito semelhantes, compartilhando 
características