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Aula 1 - Tempo Geológico

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1 - TEMPO GEOLÓGICO
 Histórico, mudança da concepção, divisão do tempo geológico, metodologias para a determinação do tempo geológico, tempo relativo e absoluto, unidades estratigráficas, correlação.
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TEMPO GEOLÓGICO
Busca e entendimento de fenômenos naturais que aconteceram há milhares, milhões ou até bilhões de anos, pelo exame do registro geológico (rochas, fósseis, estruturas geológicas)
A escala de tempo geológico pode ser resumida basicamente em duas categorias:
 – a que mede o tempo relativo;
 – a que mede o tempo absoluto.
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Arcebispo Ussher
publicou volumoso tratado sobre a 
cronologia bíblica e, com isto, incutiu
que a Terra teria cerca de 6000 anos;
Aceitação literal dos escritos hebraicos.
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Lei da superposição de camadas
Em uma seqüência não-deformada de rochas sedimentares, cada camada é mais antiga que a sobrejacente e mais jovem que a subjacente.
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Princípio da horizontalidade original
Os sedimentos são depositados em camadas sucessivas horizontais ou quase horizontais.
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Princípio das relações de interseção
Quando uma falha geológica corta uma camada, ou um dique intrude na mesma, falha e dique são mais jovens.
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DATAÇÃO RELATIVA
CORRELAÇÃO FOSSILÍFERA
Já o Fanerozóico conta com a ajuda dos fósseis embora a precisão não seja um atributo deste tipo de metodologia. Entretanto, conforme nos aproximamos do recente esses erros baseados na idade dos fósseis são menores. 
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Entretanto, a extrapolação dessa escala relativa de um lugar restrito para outras áreas é muito difícil, principalmente se essas áreas localizam-se em continentes diferentes. Essas relações são virtualmente impossíveis de se inferir para o Pré-Cambriano que ocupa 
85% da história geológica. 
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Os geocientistas que elaboraram a coluna geológica padrão, eram frequentemente desafiados pela questão do tempo geológico. Não era possível então responder perguntas como:
 Quanto tempo haveria se passado desde o fim do Cambriano até o início do Permiano? 
 Quão longo havia sido o Terciário?
Qual a idade da Terra e dos oceanos?
 Desde quando os humanos haviam habitado a Terra?
 Ao final do século XIX descobriu-se a radioatividade e com isso uma maneira de se responder a essas perguntas.
290 ma
62 ma
4,5 ba e 4,3 ba
2.2 ma
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Radioatividade e Datação Radiométrica
	Além dos métodos de datação relativa, pode-se também obter datas absolutas para eventos do passado geológico. Sabe-se assim, que a Terra tem ± 4,6 b.a. e que os dinossauros foram extintos a ± 65 m.a. , isto através da datação radiométrica mas mesmo assim uma dose de imprecisão ainda estará presente.
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Muitos átomos são estáveis e não se modificam, entretanto, alguns são instáveis, constantemente liberando calor à medida que seu núcleo subdivide-se ou perde partículas. Este calor ajuda a manter as altas temperaturas no interior da Terra.
Um átomo é composto de elétrons, prótons e neutrons. 
Elétrons negativos e prótons positivos. 
Um neutron nada mais é do que uma combinação de próton+elétron e por isso não possui carga.
Prótons e neutrons localizam-se no núcleo do átomo e os elétrons orbitam ao seu redor.
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nº massa = prótons + neutrons
 nº atômico = nº prótons (identidade do átomo)
	O mesmo elemento pode ter variantes com nº de massa diferente, mas nº atômico iguais ao que chamamos de isótopos. 
	Alguns isótopos são instáveis e seu núcleo sofre modificações espontâneas num processo que chamamos de radioatividade.
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Essas modificações podem ser:
Emissão de partícula alfa = 2P + 2N
Emissão de partícula beta = 1 elétron
Captura de elétrons
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2P + 2N
 nº massa = prótons + neutrons
 nº atômico = nº prótons (identidade)
1 elétron
2P + 2N
1 e
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 O decaimento radioativo é uma propriedade do núcleo. As alterações físicas e químicas do ambiente afetam apenas os elétrons orbitais, não interferindo portanto no decaimento dos isótopos. O importante nisto é a possibilidade de calcular a idade ± exata de rochas e minerais que contenham isótopos radioativos. Ex: quando o urânio é incorporado em um mineral que se cristaliza do magma, não existe ainda o chumbo oriundo do decaimento radioativo. À medida que o urânio se desintegra, os átomos filhos de chumbo são formados e podem ser medidos. A taxa de decaimento do átomo é igual a de crescimento do átomo filho (curvas contrárias)
 O tempo necessário para que metade do núcleo se desintegre é chamado de ½ vida e dessa forma podemos medir a idade das rochas. Se a ½ vida de um isótopo é conhecida e a taxa átomos pai/filho pode ser determinada, então a idade da rocha pode ser conhecida.
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DECAIMENTO RADIOATIVO
E MEIA-VIDA
Meia-vida: é o tempo decorrido para que a metade da quantidade original 
 de átomos instáveis se transforme em átomos estáveis
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Alguns átomos possuem vários isótopos, mas apenas um é radioativo, é o caso do potássio: dentre os isótopos K39, K40 e K41, apenas o K40 é radioativo e se transforma em Argônio (Ar40). Ele é um valioso indicador, pois o potássio é um constituinte de vários minerais particularmente micas e feldspatos.
O relógio K/Ar começa quando um mineral contendo potássio cristaliza do magma ou forma uma rocha metamórfica e começa a decair e enriquecer o mineral em argônio, que por se tratar de um gás inerte não se combinará com os outros constituintes da rocha.
É importante saber que para se ter medições confiáveis, é preciso que o sistema permaneça fechado desde sua formação, não podendo haver perda dos pais nem dos filhos. Ex: o argônio embora não se combine com outros constituintes minerais, como gás ele pode escapar se a rocha for submetida a altas temperaturas. Podem ainda haver perdas pelo intemperismo ou lixiviação. Para evitar tal fato, devem ser usadas amostras retiradas de rochas frescas, inalteradas. Para garantia de que a idade encontrada para uma amostra é real, checa-se usando a mesma metodologia mas com outro elemento radioativo, se as idades encontradas forem iguais então a idade estará correta.
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Métodos De Datação Radioativa
	Cada elemento é adequado para um tipo de material.
Rb87/Sr87 - podem ser modificados pelo metamorfismo, então, este sistema é mais usado para datar rochas ígneas que não foram alteradas após a cristalização.
Sm147/Nd144 - sua quantidade é maior no manto, por isso, usa-se para datar rochas máficas.
K40/Ar40 - não é usado em sequências que sofreram qualquer aquecimento.
U238/Pb206 - devido a sua longa ½ vida é usado para datar rochas mais antigas.
C14 - para se datar eventos recentes a metodologia envolvendo o isótopo C14 é a mais usada, pois possui uma ½ vida de somente 5730 anos. O C14 é produzido na atmosfera superior como consequência do bombardeamento de raios cósmicos. Ele é rapidamente incorporado ao dióxido de carbono, circula na atmosfera e é absorvido pela matéria vivente. Como resultado, todos os organismos possuem uma pequena quantidade de C14.
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3 pais + 9 filhos = 12 total, isto significa que anteriormente havia
 
 X = 5.300 anos
 Idade = x1 + x2
12 pais 6 pais + 6 filhos
 
1ª ½ vida = x1 9 filhos
 6 pais 3 pais + 3 filhos 
 2ª ½ vida = x2
Supondo que tenhamos agora a relação 3 pais + 45 filhos e que a ½ vida seja de 
5.300 anos, qual a idade da rocha??
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Ion microprobe (Secondary Ion Mass Spectrometer)
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Outros Métodos De Datação
Crescimento Anual
Crescimento de coral representando crescimento rápido no verão e