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Geologia Geral Aplicada Bibliografia Indicada CTG - Dept. de Geologia CTG - Dept. de Geologia Ementa • Conceitos iniciais de Geologia • Estruturas e constituição da Terra • Escala de tempo Geológico • Composição química da terra, tipos e proporção de rochas existentes na crosta da terra • Ciclo das rochas – rochas magmáticas, metamórficas e sedimentares • Intemperismo e formação do solo • Orogênese • Ciclo da água e água subterrânea. CTG - Dept. de Geologia Avaliação • Participação nas aulas • 2 Exercícios nas datas estabelecidas no Plano de Ensino CTG - Dept. de Geologia Importância da Geologia “O presente é a chave do passado.” James Hutton (1726 – 1797) “Compreender os processos passados nos ajuda a entender a dinâmica da Terra e criar modelos para futuras mudanças no cenário do planeta” CTG - Dept. de Geologia Conceito e Divisões da Geologia • Geologia – ciência que estuda a Terra (composição, estrutura, história e a vida no passado geológico); • Divisões: – Geologia Física – Materiais constituintes da Terra; estrutura e feições superficiais; processos envolvidos na estrutura e aparência; – Geologia Histórica – História da Terra (idade e a vida no passado geológico). CTG - Dept. de Geologia Principais Ramos de Estudo da Geologia • Mineralogia – estudo da composição, propriedades, formação e ocorrência dos minerais; • Petrologia – estudo da origem e ocorrência das rochas; • Petrografia – subdivisão da petrologia que estuda a descrição das rochas e análises estruturais; • Geofísica – estuda a estrutura, composição e a dinâmica da Terra por métodos físicos (magnetometria, gravimetria e sismologia); • Geologia Marinha – estudo da geomorfologia do substrato oceânico, processos associados a interação entre oceano e continente, feições geomorfológicas costeiras; • Estratigrafia – caracterização das unidades estratigráficas e correlações com os processos evolutivos da Terra; • Paleontologia – estuda a vida no tempo pré-histórico e sua evolução durante o tempo geológico; • Geologia Médica – (recente) estuda os fatores e riscos geológicos à saúde humana e animal; CTG - Dept. de Geologia Histórico da Geologia • Desde o início da humanidade o homem sempre teve interesse pelas rochas como fonte de matéria prima para suas necessidades (facas, machados, gemas, vasilhas) • Filósofos Gregos: – Xenófanes (540 a. c.) – descreve fósseis de peixes e conchas encontrados em depósitos nas montanhas; – Aristóteles (384-322 a. c.) – reconhece processo de erosão e deposição dos materiais; acreditava que erupções vulcânicas e os terremotos eram causados pelo escape de ventos provenientes do interior da terra; – Empédocles e Plínio – descreveram erupções no Etna e Pompéia; CTG - Dept. de Geologia • Até o século XV pouco desenvolvimento; • Séculos XV e XVI: – Leonardo da Vinci (1452-1519) - reconhece fósseis como seres vivos que viveram no passado e que houve mudanças entre a terra e o mar; – George Bauer (Agrícola) (1494-1556) – considerado pai da mineralogia, publica o tratado de mineração e metalurgia De re metálica (1556); – Conrad Gesner em 1565, na Suíça, publica um trabalho intitulado “Tudo sobre fósseis, pedras e gemas”; – George Owen em 1570 realiza observações em estratos, mas seu trabalho só foi publicado em 1796; CTG - Dept. de Geologia • Até meados do século XVII: • Influência religiosa – Livro do Gênesis (Terra com poucos milhares de anos - Netunismo); – Rochas sedimentares provenientes do dilúvio bíblico; – Fósseis eram interpretados como invenções diabólicas afogados pelo dilúvio; – Interesse apenas por minerais (Publicação de manuais de Mineralogia com métodos de mineração e metalurgia (Georgius Agrícola, 1494- 1555); – Terra com idade jovem (c. judaico – Terra criada em 3761 a. c.; c. bizantino – 5580 a. c.); CTG - Dept. de Geologia • Teólogos difundem idéia que o mundo foi criado há cerca de 6.000 tornando-se dogma na década de 1650 (James Ussher – Annals of the world, 1658); • Permaneceu até o início do século XX de tão prestigiado e influente; DATA EVENTO 23 DE OUTUBRO DE 4004 A. C. (DOMINGO) CRIAÇÃO DO MUNDO 10 DE NOVEMBRO DE 4004 A.C. ADÃO E EVA NO PARAÍSO 5 DE MAIO DE 2348 A. C. ARCA DE NOÉ TOCA O MONTE ARARAT James Ussher. Fonte: http://www.lhup.edu/~dsimanek/us sher.htm CTG - Dept. de Geologia Netunismo x Plutonismo • Teorias que explicavam os processos que originam as rochas; • Netunismo – todas as rochas se formaram a partir de um grande oceano primordial – rochas com minerais - solúveis se formaram no início; rochas + solúveis à medida que o oceano evaporasse – Abraham Werner; CTG - Dept. de Geologia • Plutonismo – considerava 3 processos formadores de rochas: sedimentar, magmático e metamórfico; Importância do calor no interior da Terra na formação das rochas; propôs o ciclo das rochas (determinada rocha pode dar origem a outra) – James Hutton; CTG - Dept. de Geologia • Segunda metade XVIII – Nicolau Steno – Interpretação correta do significado cronológico da sucessão de rochas estratificadas; – Nicolau Steno (1638 – 1686): - Reconheceu dentes fósseis de tubarões (glossopetrae); - Em 1669 publica Pródomo de uma dissertação sobre o sólido naturalmente contido no sólido e estabelece 3 princípios básicos sobre sequências sedimentares; Fonte: http://www.ucmp.berk eley.edu/history/steno. htmlCTG - Dept. de Geologia • Princípios propostos por Nicolau Steno: 1. Superposição – sedimentos se depositam em camadas, com antigas na base e mais novas acima; 2. Horizontalidade Original – depósitos sedimentares se acumulam, geralmente, em camadas horizontais (partindo disto é possível reconhecer pacotes deformados); 3. Continuidade Lateral – camadas sedimentares são contínuas, estendendo-se até as margens da bacia de deposição, ou afinando-se lateralmente (pode-se reconstruir a distribuição geográfica original de uma camada dissecada pela erosão por correlação física dos vestígios); CTG - Dept. de Geologia Fonte: http://www.gly.uga.edu/railsback/Fundamentals/SFMGStenoPrinciples03.pdf CTG - Dept. de Geologia • Giovanni Arduíno entre 1750 e 1760 - classifica rochas na Itália em i) primárias, rochas cristalinas que contém minério; ii) secundárias, rochas estratificadas com fósseis; e iii) terciárias, rochas pouco consolidadas com conchas; CTG - Dept. de Geologia • James Hutton (1726 – 1797), A geologia se Torna Ciência – Recusou a criação da Terra a partir de um dilúvio (como evento único); – Encontrou vestígios de repetidas perturbações alternadas com longos períodos calmos de sedimentação; – Sequência de estratos assenta sobre camadas revolvidas ou corta camadas inclinadas; “não encontramos nenhum sinal de um começo, nenhuma perspectiva do fim” CTG - Dept. de Geologia - Explicou que ambas as camadas eram horizontais (Inferior erguida e erodida antes da camada seguinte); – História da Terra – “sucessão de mundos anteriores” (Terra antiga); – Origem do uniformitarismo – o presente é a chave do passado; processos geológicos atuais = aos do passado; CTG - Dept. de Geologia • Desvendou que um granito “primário” alojado em um calcário “secundário” na Escócia era mais novo que o calcário, por meio de estudos de fusão e resfriamento de materiais rochosos; • Explicou que o granito se formou de matéria em estado de fusão; CTG - Dept. de Geologia • Publica o livro Theory of The Earth (1795): – Todo o registro geológico pode ser explicado por causas naturais (vulcanismo, erosão, intemperismo, etc.) CTG - Dept. de Geologia • Ciclo geológico proposto por Hutton: CTG - Dept. de Geologia Abraham G. Werner (1749 – 1817) • Defendia o netunismo*, coadunava com o pensamento bíblico; • A interpretação das rochas pela classificação de Hutton era em relação ao dilúvio; • Respeitado professor em Geologia da Academia de Minas em Freiberg (Alemanha); *O deus do mar da mitologia romana CTG - Dept. de Geologia • Uniformitarismo de James Hutton não suplanta o netunismo de Wernernaquela época; • Charles Lyell (1797-1875) - Um dos mais influentes geólogos de sua época; - Autor dos livros “Principles of Geology” (1830- 1833), popularizou os conceitos de James Hutton - uniformitarismo; CTG - Dept. de Geologia William Smith (1769 – 1839) • Modesto engenheiro inglês filho de fazendeiros; • Escavava canais e minas na Inglaterra (exigia conhecimento detalhado das rochas); • Publicou o primeiro mapa geológico (Inglaterra) em 1815; • Tornou-se referência mundial para a cartografia geológica; CTG - Dept. de Geologia • Trabalhou na escavação de uma canal em Somerset, no sul da Inglaterra; • Em seguida, foi enviado ao norte do país para estudar métodos de construção de canais; • Suspeitou que as formações eram as mesmas encontradas no sul; Fonte: http://earthobservatory.nasa.gov/Features/WilliamSmith/page2.phpCTG - Dept. de Geologia • Smith percebeu que os fósseis encontrados numa seção de rocha sedimentar, encontravam-se numa sequência da base para o topo; • Esta sequência podia ser vista em outras rochas, mesmo no outro lado da Inglaterra, como descreveu: “. . . each stratum contained organized fossils peculiar to itself, and might, in cases otherwise doubtful, be recognized and discriminated from others like it, but in a different part of the series, by examination of them.” • Cada camada apresentava espécies fósseis peculiares, no entanto, quando houvesse alguma variação a camada era de período diferente; CTG - Dept. de Geologia • Princípio da sucessão faunística: – Uma camada sedimentar num dado lugar contem fósseis numa sequência definida (de uma determinada época); – A mesma sequência pode ser encontrada em outro lugar fazendo-se correlações; – Utilizada nos dias atuais (com algumas ressalvas); http://earthobservatory.nasa.gov/Features/WilliamS mith/page2.php CTG - Dept. de Geologia Mapa da Inglaterra, País de Gales e parte da Escócia CTG - Dept. de Geologia • Discussão netunistas x plutonistas até 1820; • Pupilos de Werner descrevem vulcões extintos; • Uniformitarismo divulgado por G. Toulmin; • Fim do século XVIII – todos concordam com a ordem das formações rochosas na Europa e aceita as seguintes sequências estratigráficas: 1. Terciária ou vulcânica; 2. Secundária; 3. Transição; 4. Primitiva; CTG - Dept. de Geologia Estabelecimento da escala do tempo geológico CTG - Dept. de Geologia • Hutton, Lyell e outros – reconheceram que o princípio do uniformitarismo requeria um longo período de tempo e a presença de desconformidades indicaram longos períodos de “quebra” quando a área foi erodida; • Métodos de datações de rochas e minerais divergentes (físicos e religiosos); CTG - Dept. de Geologia • Charles Darwin (1859) - Sugeriu um período longo para que as espécies pudessem evoluir. Tentou estimar a taxa de erosão num grande vale ao sul da Inglaterra. Obteve um tempo de ~300Ma. Assim, afirmou ser a Terra um planeta velho com idade da ordem de bilhões; • Lord Kelvin (1862) – Terra se formou do resfriamento de uma massa fundida – Idade < 100Ma; CTG - Dept. de Geologia • 1896 - Descoberta da radioatividade em minerais – indicava que a taxa de resfriamento é menor que a proposta por Kelvin, logo, Terra antiga; • Henri Becquerel investiga a radiação do urânio e percebe que esta é emitida mesmo sem uma fonte externa de radiação (não absorve para poder irradiar); CTG - Dept. de Geologia • Marie e Pierre Curie – através do fenômeno estudado por Becquerel deselvolvem trabalhos na área química (Radioatividade); • Claire Patterson (1956) – Desenvolve método 207Pb - 206Pb; datou meteoritos obtendo 4.55 ± 0.07 Ba. CTG - Dept. de Geologia Próxima aula Aula 02 A origem da Terra CTG - Dept. de Geologia
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