UM OLHAR GEOLÓGICO...PARA O TEMPO PROFUNDO

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24 Geologia do Brasil
A humanidade povoa a Terra há alguns poucos mi-
lhares de anos. Parece natural que cada um de nós ima-
gine ser a Terra muito antiga, além de estável. Formamos 
a ideia de estabilidade permanente, a partir da serenidade 
das montanhas e da grandeza dos oceanos. Nada poderia 
ser mais distante da realidade. Embora o planeta tenha 
idade respeitável, a expressão “Terra inquieta” é bem com-
preendida por todos aqueles que vivem sob a ameaça cons-
tante de terremotos, vulcões e tsunamis, e que conhecem 
o perigo representado pelas instáveis margens das placas 
tectônicas em busca de novas situações de equilíbrio. 
Nos próximos capítulos estudaremos os registros 
de nossa variada história de mudanças geológicas e am-
bientais, desde a formação da Terra. Veremos como foi 
desenvolvida a ideia de Tempo Profundo por meio de racio-
cínio lógico e adoção de procedimentos rigorosos. Como 
exemplo, re+etiremos sobre o tempo necessário para for-
mação de uma bacia sedimentar. As mudanças ocorrem 
em escalas de tempo muito distintas: cada etapa signi/ca 
o ponto de partida de outra. Estudando a noção geológica 
de tempo e a evolução das ideias sobre Tempo Geológico, 
veremos as principais contribuições dos geocientistas para 
a moderna formulação de idades do universo conhecido e 
da Terra. 
Sabemos que o planeta se formou há aproxima-
damente 4,56 bilhões de anos. Os geocientistas compre-
endem que a história da Terra está registrada nas rochas 
da crosta terrestre e pode ser decifrada por métodos apro-
priados. Aos poucos, identi/cam ciclos e processos e in-
UM OLHAR GEOLÓGICO...PARA O TEMPO PROFUNDO
Celso Dal Ré Carneiro
Fernando Flávio Marques de Almeida
Pedro Wagner Gonçalves
Alexandre Uhlein
Carlos Maurício Noce (in memorian)
Antes do desenvolvimento da datação radiométrica, nosso 
entendimento da estrutura de tempo da Terra compara-se a de 
um historiador, que sabe que Albert Einstein viveu em alguma 
época entre Alexandre, o Grande, e Michael Jackson, sem de/nir 
exatamente quanto tempo se passou entre esses eventos.
(Halliday 1997) 
dicam idades cada vez mais remotas para a origem da vida 
e do homem. Essa fascinante história motivou o surgi-
mento da geologia como ciência moderna. Ainda que boa 
parte das pessoas desconheça que a Terra seja tão antiga, ou 
até mesmo desacredite das idades dadas pela ciência, rara-
mente pensamos sobre o signi/cado desse conhecimento 
em nossa cultura. Para formar pessoas cienti/camente 
cultas, é essencial dispor de ideias consistentes sobre idade 
da Terra, que ajudam a construir formas menos antropo-
cêntricas de ver o mundo. 
Em um planeta tão antigo, buscamos dar signi-
/cado aos longos intervalos de tempo utilizando as se- utilizando as se-utilizando as se-
guintes siglas: Ma signi/ca mega-age, ou milhões de 
anos; e Ga signi/ca giga-age e refere-se a bilhões de anos. 
A/nal, quanto tempo é 1 milhão de anos? Pense bem: 
se uma pessoa pudesse viver 1 milhão de dias, ela atin-
giria a respeitável idade de 2.740 anos! (Weisgarber s.d.). 
Para dar uma ideia de quanto tempo é algo da ordem de 
4,56 Ga (4.560.000.000 anos), basta um (simples?) exer-
cício de imaginação (a experiência real é impossível): se 
você começasse, agora, a contar números de dez em dez, 
sendo cada número correspondente a dez anos da história 
da Terra e, a partir deste instante, não "zesse outra coisa 
durante os próximos anos, ou seja, /casse sem dormir, sem 
comer, apenas contando, em poucos minutos de contagem 
chegaria ao tempo dos egípcios; mas seriam necessários 
aproximadamente 14,26 anos ininterruptos de contagem 
para chegar à época de formação deste planeta. Muito 
tempo mesmo, não? 
 
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2UM OLHAR GEOLÓGICO... PARA O TEMPO PROFUNDO
UM EXEMPLO DE “HISTÓRIA GEOLÓGICA CURTA”
Um exemplo de fenômeno bastante recente, do ponto 
de vista geológico, permite compreender a importância e 
magnitude dos processos geológicos envolvidos: trata-se 
da formação da bacia sedimentar do Pantanal (Fig. 1). 
Sondagens da Petrobras realizadas em diferentes partes da 
bacia atravessaram cerca de 500 m de sedimentos +uviais 
e lacustrinos (Weyler 1964 apud Assine 2003), compre-
endendo o intervalo desde o Pleistoceno, que abrange 
cerca de 1.800.000 anos. Convertendo-se a quantidade de 
metros em milímetros e dividindo-se os números, tem-se 
A vastidão incomensurável de tempo compreende 
tanto lentas transformações cíclicas quanto as mudanças 
rápidas que caracterizam, muitas vezes, catástrofes am-
bientais. Os ciclos da água, das rochas, das montanhas e dos 
continentes são alguns desses ciclos. A própria evolução 
da vida, tal como formulada por Darwin, Wallace e outros 
biólogos evolucionistas, encaixa-se em – e depende de 
– uma visão de história da Terra ampliada em relação 
àquela vigente até o início do desenvolvimento da mo-
derna Geologia. A Escala Absoluta do Tempo Geológico 
vem sendo montada desde os primórdios da Geologia e 
tem sido continuamente revisada nos últimos dois sé-
Figura 1. Dados de subsuperfície da Bacia do Alto Rio Paraguai, obtidos a partir de 
poços perfurados pela Petrobras na década de 1960 e curvas de isópacas da Formação 
Pantanal (Modif. de Assine 2004, 2010. Fontes de dados: Brasil e Alvarenga 1989, 
Ussami et al. 1999, Weyler 1962, 1964)
culos. A versão mais recente, publicada por 
Gradstein et al. (2004) e revisada por ICS 
(International Commission on Stratigraphy/
IUGS 2010), discrimina etapas da história do 
planeta a partir de determinados intervalos 
de idade de rochas, com base na ocorrência 
de eventos relevantes, no reconhecimento de 
certos fósseis ou em informações geocrono-
lógicas. 
O tema “Idade da Terra”, nos últimos 
400 anos, despertou ampla polêmica no 
mundo religioso e político, com implicações 
que se estendem até hoje. No início dos anos 
1800, homens com boa formação cientí/ca e 
/losó/ca acreditavam que a Terra possuísse 
cerca de 7.000 anos. Na época, e nas décadas 
seguintes, poucas vozes eram discordantes. 
Somente no último quartel do século XVIII, 
naturalistas germânicos, franceses e britâ-
nicos passaram a imaginar que a idade do 
planeta fosse muito maior do que isso. Bu-
[on, pensador francês da época das Luzes, 
impressionou-se com as próprias conclusões: 
os eventos ocorridos no planeta sugeriam 
eras de dezenas de milhares de anos. A isso 
ele chamou, no século XVIII, de “abismo do 
tempo”. A idade da Terra estender-se-ia, se-
gundo ele, por cerca de 75 mil anos (Gohau 
1991).
O conceito de “abismo do tempo” tem 
profundo signi/cado /losó/co. Sua impor-
tância para a ciência pode ser comparada à 
mudança de concepção de mundo que acon-
teceu quando o heliocentrismo substituí o 
geocentrismo. São avanços profundos do co-
nhecimento cientí/co e da cultura humana, 
porque mudaram a forma pela qual o homem 
se reconhece no universo, além das evidentes 
/nalidades práticas, como localização de re-
servas de água, petróleo, gás, minérios, preser-
vação e proteção ambientais.
26 Geologia do Brasil
abundante informação sobre fósseis. O autor popularizou 
entre os naturalistas a ideia de que a história da Terra era 
muito longa – conforme Hutton imaginara no último 
quartel do século XVIII.
Na primeira metade do século XIX, quando a 
Geologia, a Paleontologia e a Antropologia pré-histórica 
emergiam como disciplinas cientí/cas, ferramentas de 
pedra de homens primitivos, denominadas eólitos, vinham 
sendo encontradas por antiquários, em camadas sedimen-
tares da Dinamarca, Inglaterra e França, ao lado de restos 
de animais extintos, como ursos cavernícolas e mamutes. 
Nos anos 1860, /rmaram-se os vínculos entre a história 
humana antiga e o Tempo Geológico: uma revolução do 
conceito de tempo. O esquema cronológico básico da Ar-
queologia propõe que os seres humanos evoluíram nas 
idades da Pedra, doBronze e do Ferro. Mais tarde a Idade 
da Pedra foi subdividida em antiga e nova: as épocas pa-
leolítica e neolítica, sendo esta última associada à revo-
lução agrícola (Smail 2005). A obra que uni/cou o tempo 
biológico fora publicada em 1859 por Charles Darwin 
(A Origem das Espécies), sucedida por Evidências geológicas 
da antiguidade do homem (Lyell 1863) e Tempos pré-histó-
ricos (Lubbock 1865). As três obras oferecem um modo 
de ligar a história da vida à Escala do Tempo Geológico. 
UMA HISTÓRIA DE MUDANÇAS AMBIENTAIS
A Terra é um planeta geologicamente ativo e em 
constante transformação; trocas de matéria e energia 
mudam os limites entre as esferas terrestres, sua compo-
sição e características. Para se compreender a dinâmica do 
planeta, a concepção de Tempo Geológico é essencial, pois 
a duração do conjunto de processos e fenômenos terrestres 
exerce papel decisivo nos ciclos de transformação do Sis-
tema Terra. Qualquer feição geológica ou rocha representa 
uma série de eventos naturais que estão situados em um in-
tervalo de tempo especí/co da história geológica da Terra. 
Na progressão do tempo, percebem-se “ciclos in-
cessantes de mudança” (Viñuales Solé et al. 1995, p. 10). 
Os processos que integram o Ciclo das Rochas (Cap. 1) 
são interdependentes. Mesmo reconhecendo-se que a 
ideia de ciclo seja simpli/cada, uma etapa que se /nda é 
o ponto de partida de outra. Um modo e/caz de propor 
uma subdivisão didática que facilite o entendimento de 
ciclos baseia-se na ideia de processos e produtos. As rochas, 
os sedimentos, os solos, o magma, as formas de relevo, as 
cadeias de montanhas e as bacias sedimentares são todos 
eles construções que representam produtos de determi-
nado ciclo; os processos, por sua vez, são os mecanismos 
incansáveis que promovem transformações à medida que 
realizam +uxos (transferências) de energia.
A partir do estudo das camadas rochosas que com-
põem os domínios mais super/ciais da Terra (como as ba-
uma taxa de sedimentação de 0,28 mm/ano. A cifra, ele-
vada, é compatível com taxas de 0,5 mm/ano no Gráben 
do Reno (França-Alemanha); 0,2 mm/ano no Lago 
Baikal (Rússia) e 0,4 mm/ano na plataforma do Golfo do 
México (Louisiana EUA) (Assine 2010).
A acumulação tende a entulhar de sedimentos todo 
o espaço disponível da bacia. Considerando que o Pantanal 
tem permanecido raso durante todo o tempo da história 
humana, pode-se concluir que a região deva ter afundado 
continuamente, para acolher mais sedimentos, empilhados 
lentamente, a uma taxa média superior a 2 mm / 10 anos. 
O número, aparentemente pequeno, assume grande sig-
ni/cado pelo longo intervalo de tempo correspondente. 
Assim, a bacia sedimentar do Pantanal foi gradualmente 
formada, desde 1.800.000 anos até o Recente, a partir 
do afundamento da crosta e do preenchimento por sedi-
mentos +uviais e lacustrinos. Vários eventos geológicos 
podem ser reconstituídos (afundamento crustal, sedimen-
tação) ao longo do intervalo de tempo considerado. 
A/nal, de que modo os cientistas construíram as 
ideias fantásticas sobre a longa duração do Tempo Geo-
lógico?
TEMPO GEOLÓGICO
A descoberta do tempo profundo assume, sob di-
versos pontos de vista, signi/cado similar ao da revolução 
cosmológica de Galileu. A nova perspectiva temporal in-
+uenciou todas as ciências históricas. Hutton (1795) foi o 
precursor em comprovar a concepção de idades muito an-
tigas para explicar o fato de que as montanhas não haviam 
sido erodidas no tempo supostamente disponível; admitiu 
que sedimentos tivessem originado novas rochas no fundo 
do mar, posteriormente soerguidas, para então constituir 
continentes. 
Hutton deixara de lado a ideia de uma Terra eterna, 
não criada, e concentrou seu argumento em mecanismos 
geológicos. De forma similar, os historiadores evitam 
questões polêmicas sobre a origem do homem e focam 
a atenção em processos (Smail 2005). Em essência, sua 
concepção é a de que nenhum vestígio da Terra primordial 
poderia ter sobrevivido à interminável e incessante reci-
clagem de materiais, desde a formação. A capacidade de 
decifrar “pistas” gravadas pela atuação dos fenômenos no 
passado teve em James Hutton um dos pioneiros. O mo-
delo de pensamento que construiu, denominado machina 
mundi, baseia-se na ideia de que o calor interno da Terra é 
capaz de erguer continentes, consolidar rochas e promover 
uma série de outras interações. 
O livro Princípios de Geologia do geólogo britânico 
Sir Charles Lyell, publicado nos anos 1830, permitiu or-
denar de forma convincente o Tempo Geológico em eras, 
cuja de/nição fora baseada na sucessão de estratos e em 
 
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2UM OLHAR GEOLÓGICO... PARA O TEMPO PROFUNDO
cias sedimentares), os geocientistas encontram evidências 
da história de modi/cação das rochas do planeta e recons-
troem cenários do passado geológico. Os domínios super-
/ciais ou bacias são áreas de acumulação de sedimentos, 
depositados ao longo do tempo em diferentes ambientes, 
por exemplo, +uviais ou lacustrinos, como a Bacia do 
Pantanal (Fig. 1). Assim, embora os ambientes não mais 
existam em sua integralidade, eles podem ser revelados, ao 
menos em parte, a partir do estudo das evidências mate-
riais de diferentes naturezas (físicas, químicas, biológicas) 
preservadas nas rochas. A reconstrução de cenários pre-
téritos não é tarefa para uma única pessoa, tampouco é 
rápida: o conhecimento vem sendo construído ao longo 
de gerações e continuará a se ampliar graças à produção 
de novos conceitos, ao desenvolvimento de novos métodos 
de estudo e à modernização das tecnologias de observação.
A estrutura e limites dos continentes resultam de 
complexa sucessão de eventos histórico-evolutivos que 
transformam o planeta no decorrer do Tempo Geológico. 
Os continentes modi/cam-se em dezenas de milhões de 
anos, devido ao movimento gradual das placas tectônicas 
(Cap. 5) causado pelo calor interno. Ao mesmo tempo, 
os agentes externos, animados pela força da gravidade 
e pelo calor do Sol, reduzem a amplitude do relevo. Os 
mecanismos do intemperismo causam transformações 
mecânicas e químicas que desagregam rochas e formam 
novos minerais, e os de erosão e sedimentação esculpem e 
moldam novas formas de relevo. 
A Teoria da Tectônica de Placas é conhecida mo-
dernamente como Tectônica Global. Neste livro, utiliza-
remos como sinônimos ambas as denominações. A Tec-
tônica Global busca analisar o comportamento dinâmico 
da Terra e seus processos: magmatismo, vulcanismo, se-
dimentação, metamor/smo, abalos sísmicos (terremotos), 
evolução de cadeias montanhosas e formação de recursos 
minerais e energéticos (como petróleo, gás e minerais 
radioativos). As transformações envolvidas podem ser tra-
tadas segundo ciclos intimamente entrelaçados: os ciclos 
das rochas, das montanhas e dos continentes (Cap. 6). 
JAMES HUTTON
A história do desenvolvimento da moderna Geo-
logia pode ser iluminada pelas conclusões do naturalista 
britânico James Hutton (1726-1797). Ele desenvolveu um 
modo peculiar de reconhecer, sistematizar e interpretar 
muitas marcas deixadas por acontecimentos passados, re-
gistrados em rochas e outros materiais (Fig. 2). Para al-
guns de seus contemporâneos, ele foi capaz de “conversar 
com as rochas”.
Hutton observou muitos vestígios marinhos espa-
lhados nos planaltos escoceses. Na época, as marcas eram 
explicadas por signi/cativo rebaixamento do nível do mar, 
mas ele se perguntou: para onde teria ido tanta água? Sem 
obter resposta, supôs que o continente tivesse sido levan-
tado e os depósitos, depositados muito tempo atrás no 
fundo mar, haviam sido soerguidos centenas de metros 
acima de onde se formaram. Ele foi mais atento do que seus 
contemporâneos em valorizar a erosão e os mecanismos de 
rebaixamento do relevo, responsáveis pela acumulação de 
materiais no fundo dos oceanos, ao lado doscontinentes, 
para, longo tempo depois, serem empurrados para cima for-
mando novos continentes. O engenhoso esquema cíclico de 
destruição e construção de continentes foi a pedra de toque 
explorada até hoje em modelos muito mais complexos e 
detalhados. Na época, Hutton não podia responder a uma 
pergunta-chave: quais seriam os mecanismos que movem 
o ciclo de destruição e construção de rochas e continentes? 
Hoje, supomos que as placas litosféricas e os processos tec-
tônicos associados organizam uma sequência satisfatória de 
muitos eventos particulares que ocorrem em diferentes es-
calas de tempo e de espaço. São, em conjunto, responsáveis 
pela construção de feições de grande escala, como os cintu-
rões montanhosos e assoalhos oceânicos, pelo desenvolvi-
mento de bacias sedimentares, pelas causas dos terremotos 
e vulcões, entre outros.
Hutton encontrou um modo seguro de identi/car 
ciclos e processos na longa história geológica do nosso 
planeta: determinadas feições geológicas oferecem as 
“pistas” necessárias para o reconhecimento de fenômenos 
e contam uma história do que aconteceu; é algo similar 
ao que fazem historiadores diante de medalhas, moedas, 
urnas funerárias etc. para relatar a história da Antiguidade. 
A concepção de Hutton envolve o calor interno da Terra, 
capaz de levantar continentes e consolidar rochas, as quais 
formariam novos solos e novas superfícies, sujeitas a in-
temperismo e erosão. Os detritos por sua vez seriam re-
carregados para o fundo dos oceanos, onde se transforma-
riam em novas rochas. Hutton percebeu, por exemplo, que 
muitas mudanças na Terra são imperceptíveis para nós, 
porque ocorrem de modo muito lento: cálculos aproxi-
mados do volume de sedimentos transportados pelos rios 
Figura 2. Gravura desenhada em Glen Tilt, Tayside, por J. Hutton (Disponível 
em: <http://gallery.usgs.gov/images/07_22_2009/kOf6JVu22C_07_22_2009/
large/575015-Map__Glen_Tilt__Tayside.jpg>)
28 Geologia do Brasil
para o fundo dos oceanos indicam quantidades imensas, 
mas só foram feitos no século XX. No assoalho marinho 
os detritos são acumulados e compactados para se trans-
formar mais tarde em rochas consolidadas. 
Muitas coisas estão se modi/cando: minerais e 
rochas estão se renovando; solos são levados pela erosão, 
transformando-se em sedimentos, e outros estão se for-
mando. No ciclo da natureza a água removeria materiais 
para o fundo do mar e o calor levantaria novos continentes 
para ocupar o lugar daqueles que foram desgastados. Uma 
boa ideia, cuja veracidade precisaria ser provada...
Quando Hutton visitou o vale do Rio Jed, em 1787, 
na Escócia, observou uma sequência de rochas cujas ca-
madas não estavam depositadas horizontalmente, umas em 
cima das outras, como era comum (Fig. 3). Não eram nem 
mesmo paralelas entre si, porque exibiam uma descontinui-
dade (termo usado mais tarde, depois da morte de Hutton). 
Na falta de explicação adequada, Hutton expôs sua ideia: 
as camadas inferiores, depositadas no fundo do mar, foram 
com o tempo compactadas, dobradas e elevadas; com a 
fragmentação e erosão, as bordas verticais foram expostas 
e a ação contínua do processo retirou e transportou muito 
material; o nível topográ/co das camadas rochosas tornou-
-se cada vez mais baixo até que novos sedimentos devem 
ter sido depositados e consolidados, sem serem dobrados. 
Por /m, deve ter havido uma segunda elevação do lugar.
Hutton concluiu que no vale do Rio Jed (Fig. 3) 
havia provas de que os processos naturais se repetem em 
ciclos, ao longo de muito tempo. A região fora o fundo 
de um oceano onde se acumularam sedimentos, poste-
riormente deformados no interior da Terra. A elevação, o 
desgaste e a erosão das rochas formaram gradativamente 
um novo local de deposição de sedimentos. As mudanças 
no ambiente percebidas por Hutton fazem parte de uma 
cadeia cíclica de eventos cuja duração é da ordem de cen-
tenas de milhões de anos. Hutton comprovou transforma-
ções do passado do planeta mediante leitura das marcas 
impressas nas rochas. Foi como se tivesse descoberto uma 
“máquina do tempo” para o passado longínquo da história 
da Terra, dando um passo importante para se desvendar 
processos relacionados às forças internas da Terra. Apenas 
no século XIX as ideias de Hutton foram popularizadas, 
quando o escocês Charles Lyell (1797-1875) publicou o 
livro Principles of Geology em 1830.
O reconhecimento de vários ciclos de destruição e 
construção de continentes, em um mesmo local, indicava 
que o tempo da natureza era muito longo. Muitos ainda 
acreditavam que a história da Terra possuía poucos mi-
lhares de anos, o que era incoerente com as descobertas de 
Hutton. Lyell avançou os estudos de Hutton e detalhou 
algo que havia sido desconsiderado: o conteúdo de fósseis 
presentes nas camadas terrestres, as marcas de seres vivos 
do passado que /caram registradas nas rochas).
A sequência faunística conhecida no /nal do século 
XVIII revelava a existência de animais pretéritos muito 
diferentes dos atuais. Os seres vivos estão classi/cados se-
gundo suas características e por meio de semelhanças e di-
ferenças com outros seres vivos; todos aqueles animais não 
poderiam pertencer a um único quadro taxionômico. Isso 
indicava o fato de terem existido em épocas diferentes. 
Assim, as camadas rochosas poderiam ser reconhecidas 
e organizadas, e o tempo precisava necessariamente ser 
muito mais longo do que se imaginava, o tempo da Terra 
deveria ter milhões de anos.
O livro de Charles Lyell trouxe abundante infor-
mação sobre os fósseis e permitiu ordenar de forma con-
vincente o Tempo Geológico em eras. Isso foi decisivo 
para popularizar entre os naturalistas a ideia de que a his-
tória da Terra era muito longa – como Hutton imaginara.
A evolução do conhecimento geológico desde os 
tempos de Hutton e Lyell foi vertiginosa. Em pouco mais 
de duzentos anos, os geocientistas edi/caram uma teoria 
geral sobre a dinâmica da Terra, denominada Tectônica 
Global, desde o reconhecimento, nos anos 1960, de que as 
placas integrantes da superfície da Terra estão em inces-
sante movimento (ver Cap. 5). A Tectônica Global explica 
o comportamento do planeta, a partir das interações dos 
processos externos com os da dinâmica interna: magma-
tismo, sedimentação, metamor/smo e deformação de ro-
chas no interior da crosta, que são os principais causadores 
das atividades sísmicas e terremotos.
A paisagem da Terra muda ao longo de centenas ou 
milhares de anos. Além de não observarmos diretamente 
os processos, pode ser que a semelhança entre a nova pai-
sagem e a anterior di/culte a comparação, fazendo-nos 
pensar que nada mudou. A primeira di/culdade decorre 
das diferenças entre as escalas dos fenômenos e das obser-
vações feitas pelo homem. Cuidemos, pois, das escalas de 
tempo dos processos naturais. 
Figura 3. Representação artística da discordância observada por 
Hutton no vale do Rio Jed, perto de Edimburgo (Merguerian 2002. 
Disponível em <http://people.hofstra.edu/charles_merguerian/
Publications/PubsPdf/HU0704_Geol014NYNJGuide.pdf>)
 
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2UM OLHAR GEOLÓGICO... PARA O TEMPO PROFUNDO
assim sucessivamente. A camada que ocupa a parte supe-
rior do bolo é depositada sobre as demais. 
Bacias sedimentares são então porções subsidentes 
da crosta, preenchidas por sedimentos, que são às vezes 
muito antigos. Esses sedimentos foram depositados em 
diferentes ambientes, marinhos ou continentais. Assim, as 
bacias sedimentares representam porções favoráveis para 
o reconhecimento da evolução geológica da Terra, assim 
como para precisar a evolução dos ambientes antigos de 
sedimentação e sua relação com o Tempo Geológico.
A Bacia do Paraná é mais antiga que a do Pantanal: 
a camada superior depositou-se ao /nal do Cretáceo, há 
mais de 65 milhões de anos. Para fazer uma ideia apro-
ximada de quantotempo demorou para se formar uma 
bacia com as gigantescas dimensões da Bacia do Paraná, 
por exemplo, precisamos primeiro entender o que se quer 
dizer com a expressão “durante períodos de tempo muito 
longos” que utilizamos acima.
Estamos acostumados a ver situações, no ambiente 
natural ou arti/cialmente construído, cujo desenvolvi-
mento ocorre em velocidades bastante rápidas: o voo de 
um pássaro, um trovão, a passagem de um automóvel, uma 
ventania. Temos que mudar a escala de percepção para 
imaginar intervalos de tempo ainda mais longos, como a 
lenta migração de um bando de aves, um temporal, o des-
locamento completo de um veículo por uma longa estrada, 
uma garoa suave etc. Imagine agora qual seria o ajuste ne-
cessário para pensar em eventos que aconteceram durante 
intervalos de tempo ainda maiores. Se visitarmos o Parque 
Natural do Varvito, na cidade de Itu (SP), teremos contato 
visual com o esplêndido registro de camadas sedimentares 
acumuladas e compactadas ao longo do tempo, um inter-
valo de tempo muito longo (Fig. 4). Mas quanto tempo?
Nessa época remota, há 300  Ma, o ambiente do 
Sul-Sudeste do Brasil seria muito distinto do atual. A 
América do Sul e grande parte dos continentes atuais, 
como África, Antártida, Índia, Austrália e Madagascar 
estavam unidos e, além disso, situados próximos ao polo 
sul terrestre. Grandes geleiras formaram-se sobre esse 
continente antigo. Rochas sedimentares de origem glacial 
se formaram, constituindo então registro ou “prova” do 
evento glacial antigo. Entre elas, depositou-se o Varvito de 
Itu, num antigo lago glacial. Ocorrências similares às do 
Varvito de Itu, em outros locais do vasto supercontinente, 
se formaram, igualmente, no fundo de antigos lagos. De-
vemos, pois, imaginar fenômenos que aconteceram sob 
condições muito distintas das de hoje e, além disso, con-
ceber lagos calmos, recebendo a descarga de argilas e siltes 
transportados por águas de degelo.
Qualquer feição geológica, solo, sedimento ou 
rocha, resulta da interação de uma série de eventos na-
turais, situados em um intervalo de tempo especí/co da 
história geológica da Terra. 
TEMPO ABSOLUTO E RELATIVO
A medida do Tempo Geológico era um problema 
que opôs Hutton a seus contemporâneos. O debate 
estendeu-se pelo século XIX. Hutton e sucessores pro-
puseram que a Terra deveria ser mais antiga do que se 
imaginava, mas não havia um método seguro para ava-
liar quanto tempo seria este. Mesmo o conhecimento 
das mudanças na vida, observadas por meio dos fósseis, 
não trazia informes quantitativos sobre a formação das 
camadas. Somente a descoberta da radioatividade no 
/nal do século XIX e sua aplicação para avaliar a idade 
das rochas forneceu indícios da duração de cada era 
geológica.
Desde os primórdios da investigação geológica, 
a classi/cação e nomenclatura das sequências sedimen-
tares mais recentes da história da Terra têm sido até 
certo ponto problemáticas. Nas primeiras duas décadas 
do século XIX, o sedimento inconsolidado que repousa 
em discordância sobre rochas terciárias, recobrindo as 
montanhas e frequentemente contendo fragmentos exó-
ticos e restos de animais, muitos dos quais ainda exis-
tentes, exercia “enorme fascínio sobre os homens cultos” 
(Lavina 2011). Os restos foram considerados produtos 
do Dilúvio Bíblico (a “Teoria do Dilúvio universal”). A 
origem pelo Dilúvio”, como foi chamada, era aceita pelos 
geólogos mais eminentes da época, incluindo Buckland 
e Sedgwick.
Em muitas passagens deste livro, você tomará con-
tato com colunas estratigrá/cas de diferentes partes do 
território brasileiro. As colunas mostram, de maneira es-
quemática, o empilhamento das camadas (ou estratos) de 
determinada região, de tal modo que as rochas mais an-
tigas são indicadas na base e as mais jovens situam-se no 
topo da coluna. Tais representações grá/cas são comuns 
em geologia, para bem descrever as unidades e a evolução 
geológica da região considerada e, a/nal, facilitar a com-
preensão de suas particularidades. As rochas são organi-
zadas em grupos e formações, que constituem unidades 
litoestratigrá"cas. Esse mecanismo foi estabelecido pelos 
geólogos para agrupar rochas com características comuns 
e representá-las convenientemente em mapas. 
Em quanto tempo se forma uma bacia sedimentar?
Bacias sedimentares são áreas que tendem a subsidir 
(termo que signi/ca “afundar”) na crosta terrestre ao longo 
do tempo. A Bacia do Pantanal (Fig. 1) é um exemplo de 
bacia cujo preenchimento corresponde, mais ou menos, a 
um bolo de camadas: a espessura de sedimentos é em geral 
maior na parte central e diminui gradualmente em direção 
às bordas. Em certas bacias, cada camada que aparece de 
um lado, a partir da base da sequência, percorre toda a 
parte “inferior” do bolo e pode reaparecer do outro lado e 
30 Geologia do Brasil
Processos e ciclos geológicos 
Uma classi/cação simpli/cada do tempo em ciclos 
e processos geológicos permite comparar os eventos con-
forme sua duração relativa (Costa e Inda 1992). Processos 
e ciclos interagem uns com os outros de modo complexo. 
A classi/cação é arti/cial, porque um processo de menor 
duração que aparece em uma categoria está necessaria-
mente incluído em outra; individualizá-los é, muitas vezes, 
impossível. Por outro lado, a classi/cação revela processos 
difíceis de reconhecer e tem a vantagem de separá-los da-
queles que observamos diretamente ou temos notícia mais 
frequentemente pelos jornais e canais de TV. De fato, os 
processos e ciclos mais lentos são identi/cados somente 
por meio de evidências indiretas, de modo que jamais po-
deremos observar a longa cadeia de fenômenos envolvidos.
R5 Períodos excessivamente curtos, medidos em se-
gundos, minutos e horas, como tempestades, furacões, 
terremotos e tsunamis, correntes de turbidez, cata-
clismas vulcânicos, deslizamentos e avalanches, im-
pacto de meteoritos, catástrofes em geral, depósitos 
tecnogênicos e modi/cações do meio ambiente pela 
esfera antrópica (incêndios, poluição sonora etc.).
R5 Processos de duração muito curta, medidos em meio 
dia, dias e semanas, como o ciclo das marés e depósitos 
correlatos; variação diurna de temperatura devido 
à rotação da Terra; tempestades e inundações com 
depósitos de inunditos (sedimentos ligados a inun-
dações) e escorregamentos; cataclismas vulcânicos e 
depósitos de tufos e piroclastos inconsolidados; depó-
sitos tecnogênicos e modi/cações do meio ambiente 
pela esfera antrópica (incêndios, desmatamentos, po-
luição do ar e das águas super/ciais etc.).
R5 Processos de duração curta, medidos em ano, vá-
rios anos e décadas, como a formação da camada 
de húmus do solo; variações climáticas sazonais; va-
riação da calota polar; crescimento anual dos animais 
e vegetais; depósitos tecnogênicos e modi/cações do 
meio ambiente pelo homem (poluição do ar e das 
águas super/ciais e subterrâneas); subsidências etc.
R5 Processos de duração média, medidos em séculos a 
poucos milhares de anos, como as variações climá-
ticas globais; formação de planícies de inundação; 
variações da linha de costa; assoreamento de lagos; 
formação de solos de 0,5 m a 2,0 m de espessura; 
precessão e variações na inclinação do eixo da Terra; 
depósitos tecnogênicos (lixo, esgotos, e+uentes in-
dustriais, rejeitos em geral etc.) e modi/cações do 
meio ambiente pela esfera antrópica.
R5 Ciclos de duração longa, medidos em várias dezenas, 
em centenas de milhares até alguns milhões de anos. 
Envolvem os ciclos climáticos globais de longa du-
ração, oscilações climáticas entre eras glaciais e in-
terglaciais no sistema terrestre; desenvolvimento de 
solos muito espessos; variações no sistema de cor-
rentes oceânicas profundas; intemperismo químico 
extensivo; evolução das espécies; mudança no sentido 
de movimento das placas tectônicas; +utuações eus-táticas (do nível do mar em relação às terras emersas) 
Figura 4. Camadas horizontais contínuas do Varvito de Itu. As sutis ondulações re+etem condições especí/cas que vigoraram 
ao tempo da deposição de cada camada. O martelo serve como escala da fotogra/a.
 
31
2UM OLHAR GEOLÓGICO... PARA O TEMPO PROFUNDO
às encontradas nas cordilheiras submarinas ou no Parque 
Nacional de Yellowstone (EUA), onde foram descritos os 
seres termó/los, organismos que obtêm a energia neces-
sária para viver a partir de fontes químicas, exclusivamente 
inorgânicas. A vida também pode ter evoluído em camadas 
de rochas profundas abaixo de continentes e assoalhos 
oceânicos (Harrison et al. 2004). Anteriormente pensava-
-se que essas zonas fossem muito pobres em nutrientes 
para sustentar a vida, porém já foram encontrados micror-
ganismos, como bactérias, em amostras de rochas reco-
lhidas a cerca de 3.000 m abaixo da superfície, sob tempe-
raturas de até 75°C. 
O Arqueano é, ainda, relativamente pouco conhe-
cido. Caracteriza-se por apresentar alto gradiente termal, 
crosta /na sobre manto muito plástico, placas possivel-
mente bem menores do que as atuais e atmosfera redutora, 
isto é, desprovida de oxigênio livre. Neste éon surgiram os 
primeiros registros de vida no planeta, na forma de algas 
azuis e verdes capazes de efetuar fotossíntese e iniciar a 
produção de oxigênio (O2) para a atmosfera. 
O Proterozoico é dividido nos períodos Paleopro-
terozoico (2,5 a 1,6 Ga), Mesoproterozoico (1,6 a 1,0 Ga) 
e Neoproterozoico (1,0 a 0,54 Ga). Na evolução do terri-
tório brasileiro há amplos registros de rochas formadas em 
cada um desses éons. 
No Proterozoico, o planeta estaria mais estável e 
consolidado, com placas tectônicas mais espessas e rígidas, 
menor +uxo térmico, menor atividade vulcânica, atmos-
fera progressivamente mais oxidante e com maior quan-
tidade de oxigênio (Windley 1995). Em diferentes partes 
do território nacional, o estudo e a descrição de rochas ar-
queanas e proterozoicas revelam testemunhos (ou relictos 
de uma evolução) que permitem compreender melhor a 
evolução da atmosfera, biosfera e hidrosfera durante essa 
etapa “primitiva” da evolução do planeta Terra. O Fane-
rozoico é a etapa de explosão da vida na Terra, com plena 
atuação de placas tectônicas e amplo desenvolvimento da 
vida, até atingir formas mais semelhantes às da espécie hu-
mana, em /ns do Neógeno.
 Existem determinadas porções da crosta terrestre 
que foram enriquecidas em diversos elementos químicos 
(Fe, Au, Mn, U, Al etc.), em função de processos geoló-
gicos especí/cos. Esses processos fundamentais, como 
magmatismo, sedimentação e metamor/smo, ocorreram 
ao longo do Tempo Geológico. No Brasil, esses processos 
relacionam-se fundamentalmente com os éons Arqueano 
e Proterozoico. As regiões do Brasil favorecidas pela natu-
reza apresentam-se como celeiros de depósitos minerais, 
ou seja, constituem áreas com grande atividade de extração 
de minérios. Conforme abordaremos adiante neste livro, 
as regiões da Serra dos Carajás e do Quadrilátero Ferrí-
fero apresentam concentrações econômicas de ouro, ferro, 
manganês, cobre e alumínio, entre outros bens minerais.
com amplitudes acima de 100  m; excentricidade 
e alterações cíclicas da órbita da Terra; inversão do 
campo magnético.
R5 Ciclos de duração extremamente longa, medidos em 
dezenas de milhões a bilhões de anos. Incluem pro-
cessos evolutivos da crosta, manto e núcleo da Terra; 
formação de continentes, ilhas e áreas oceânicas; de-
riva continental; formação de cadeias montanhosas 
devido a colisões entre placas; erosão e aplainamento 
das cadeias de montanhas; transgressões e regressões 
em escala continental; fases orogenéticas (formação 
de montanhas ou terras emersas) e metalogenéticas 
(formação de recursos minerais); surgimento da vida 
e criação da atmosfera, estratosfera, entre outras; evo-
lução das espécies etc.
PRINCIPAIS INTERVALOS 
DO TEMPO GEOLÓGICO
A história da natureza tem sido subdividida em pe-
ríodos com dezenas de milhões de anos cada um. O re-
gistro geológico possibilitou dividir a história geológica da 
Terra em éons, eras, períodos, épocas e idades. A Escala de 
Tempo Geológico adotada neste livro segue as proposições 
de Gradstein et al. (2004), Ogg et al. (2008), e ICS (2010).
O início de cada intervalo é registrado por algum 
fenômeno marcante na evolução do planeta, aparecimento 
de certos tipos de seres vivos, ou desaparecimento de outros, 
que viviam no intervalo imediatamente mais antigo. Episó-
dios de extinção em massa de espécies sempre intrigaram os 
cientistas da natureza – como por exemplo, o que marcou o 
/m do Permiano e varreu do mapa 90% das espécies entre o 
Permiano e o Triássico, há 252 milhões de anos. 
O éon mais antigo, e menos conhecido, é denomi-
nado Hadeano. Nessa época, a Terra formou-se a partir 
da acresção de pequenos planetesimais primitivos, aglo-
merados de gás e partículas de poeira e gás. À medida que 
os planetesimais eram atraídos uns pelos outros sob a in-
+uência da gravidade, as colisões construíram corpos cada 
vez maiores. 
A maioria dos meteoritos que ainda hoje aterrisa na 
superfície constitui fragmentos de planetesimais primor-
diais. Admite-se que um corpo do tamanho da Terra deva 
ter demorado entre 50 e 100 Ma para crescer. Desde que 
foi criada, a Terra permanece em órbita em torno da estrela 
surgida no centro da nebulosa. Até hoje o Sol continua a 
banhar os satélites com emanações de luz, gás e energia. 
O éon seguinte, Arqueano, estende-se de 3,9 a 2,5 
bilhões de anos, sucedido pelo Proterozoico, de 2,5 bilhões 
de anos a 542 milhões de anos e, por /m, o Fanerozoico, 
que vai até os dias atuais. A vida pode ter evoluído na 
Terra há mais de 3,8 Ga (Mojzsis et al. 1996), sob con-
dições inicialmente severas, que podem ser comparadas