Aula 1 - Introdução à Geologia_Minas_1_2013

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Geologia Geral Aplicada
Bibliografia Indicada
CTG - Dept. de Geologia
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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.
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Avaliação
• Participação nas aulas
• 2 Exercícios nas datas estabelecidas no Plano de 
Ensino
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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”
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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).
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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;
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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;
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• 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;
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• 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.);
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• 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
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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;
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• 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;
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• 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.
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• 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);
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Fonte: http://www.gly.uga.edu/railsback/Fundamentals/SFMGStenoPrinciples03.pdf
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• 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;
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• 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”
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- 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;
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• 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;
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• Publica o livro Theory of The Earth (1795):
– Todo o registro geológico pode ser explicado por
causas naturais (vulcanismo, erosão,
intemperismo, etc.)
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• Ciclo geológico proposto por Hutton:
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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
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• 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;
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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;
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• 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;
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• 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
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Mapa da Inglaterra, País de Gales e parte da 
Escócia
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• 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;
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Estabelecimento da escala do tempo 
geológico
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• 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);
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• 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;
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• 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);
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• 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.
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A origem da Terra
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