Aula2 Tempo geologico 2012.2

Prévia do material em texto

TEMPO GEOLÓGICO
• Princípios
• Unidades litoestratigraficas (formação);• Unidades litoestratigraficas (formação);
• Unidades bioestratigraficas (zonas);
• Unidades cronoestratigráficas (eras, 
períodos)
Bioestratigrafia
• Homem e a filosofia
– É da natureza humana refletir sobre si e o mundo ao seu redor
– Pensamentos sobre o passado e origem da Terra
– Diversas explicações não-científicas surgiram
• A idéia de que a Terra poderia ser extremamente antigo só surgiu nos • A idéia de que a Terra poderia ser extremamente antigo só surgiu nos 
últimos 200 anos
– Iluminismo � substituição de explicações sobrenaturais por leis 
naturais � até então grande influência religiosa
– Revolução Industrial � demanda por matérias-primas energéticas �
carvão mineral
Tempo geológico
•• Busca e entendimento de fenômenos Busca e entendimento de fenômenos 
naturais que aconteceram há milhares, naturais que aconteceram há milhares, 
milhões ou até bilhões de anos, pelo milhões ou até bilhões de anos, pelo 
exame do exame do registro geológicoregistro geológico (rochas, (rochas, exame do exame do registro geológicoregistro geológico (rochas, (rochas, 
fósseis, estruturas geológicas).fósseis, estruturas geológicas).
Arcebispo Arcebispo UssherUssher
publicou volumoso tratado sobre a publicou volumoso tratado sobre a 
cronologia bíblica e, com isto, incutiucronologia bíblica e, com isto, incutiu
que a Terra teria cerca de 6000 anos;que a Terra teria cerca de 6000 anos;
AceitaçãoAceitação literal dos literal dos escritosescritos
hebraicoshebraicos, , LondresLondres, 1650., 1650.
ÉpocaÉpoca MedievalMedieval
Escala de tempo geológico
• Objetivo: ordenar sequencialmente os 
processos geológicos para entendimento 
da evolução da Terra, do modo que se 
observa hoje.
• Principais ferramentas: fósseis, 
estratigrafia, idades radiométricas, 
comparações regionais; correlação global 
(história comum em diferentes 
continentes).
Idades Relativas e Fósseis-
guias (fósseis índices)
• Apresentam ampla distribuição geográfica 
(em escala continental também);
• Pequena amplitude temporal (vertical);
• Sejam de fácil identificação; • Sejam de fácil identificação; 
• Sejam abundantes;
Bacia Sergipe-AlagoasBacia Sergipe-Alagoas
Fósseis-guias: exemplos
• Trilobitas
• (artrópodes marinhos) - Muito úteis para a 
bioestratigrafia de depósitos marinhos do 
Paleozóico, especialmente cambriano e Paleozóico, especialmente cambriano e 
ordovicianos. 
• Brasil: Bacia Amazonas (Carbonifero)
• Bacia do Paraná (Devoniano)
• Bacia de Jatobá (?Devoniano)
Fósseis-guias: exemplos
• Amnóides (Cefalópodes).
• Muito úteis para a bioestratigrafia de 
camadas geológicas marinhas do 
Mesozóico, especialmente Cretáceo.Mesozóico, especialmente Cretáceo.
• Brasil: Bacia Sergipe-Alagoas
• Cretáceo (Cenomaniano)
• Bacia da Paraíba (Fm.
• Gramamme, Cretáceo Superior)
Fósseis-guias: exemplos
• Braquiópodes.
• Paleozóico
• Brasil: bacias Parnaíba e • Brasil: bacias Parnaíba e 
• Amazonas (Lingula).
• Em Pernambuco ocorre na
• Bacia de Jatobá (Fm. Inajá)
Histórico sobre o Tempo 
Geológico
• Ainda durante o antropocentrismo dos séculos 
XVII e XVIII, a Geologia começou a se 
desenvolver;
• Nicolau Steno (1638-1686; dinamarquês) • Nicolau Steno (1638-1686; dinamarquês) 
desenvolveu os primeiros princípios da Geologia
• Os 3 “princípios de Steno”, válidos até hoje:
– Superposição das camadas
– Horizontalidade original
– Continuidade lateral
• Apesar de simples, são princípios fundamentais.
Princípios de Estratigrafia
• Nicolau Steno (1669). Prodromus. Três princípios:
•• --Superposição de camadasSuperposição de camadas
•• Em rochas sedimentares não deformadas Em rochas sedimentares não deformadas 
•• as camadas mais velhas se depositam na as camadas mais velhas se depositam na 
•• base e as mais novas acima.base e as mais novas acima.
•• --Horizontalidade originalHorizontalidade original
•• Os sedimentos são depositados em camadas Os sedimentos são depositados em camadas 
sucessivas, de modo horizontal.sucessivas, de modo horizontal.
• -Continuidade lateral.
1)Superposição de camadas1)Superposição de camadas
2)Horizontalidade original2)Horizontalidade original 3)Continuidade lateral3)Continuidade lateral
Histórico sobre o Tempo 
Geológico
• Importância para as relações temporais entre 
as rochas:
– Superposição: permite ordenar cronologicamente 
as camadas;
– Horizontalidade: pacotes inclinados indicam que 
sofreram deformação posterior;
– Continuidade lateral: permite reconstruir a 
distribuição de uma camada que sofreu erosão.
Obs.: rochas ígneas podem fluir para uma camada 
antiga, apesar de representar um evento 
mais novo
Sucessões contínuas de 
rochas comumente 
refletem o conjunto de 
subambientes na bacia 
deposicional.
Princípio da horizontalidade original?
A B
Princípio da horizontalidade original (adaptado de Roque, 2001).
Geocronologia
• Desenvolvimento tecnológico no século 
XX
• Datação de minerais de rochas terrestres, • Datação de minerais de rochas terrestres, 
da Lua e Marte.
• Idade da Terra: 4.560.000 anos
• idade dos meteoritos e do Sistema Solar
Datação Absoluta
• Conceitos:
– Isótopos: átomos com mesmo número 
atômico (número de prótons), mas diferente 
número de massa (prótons + nêutrons)número de massa (prótons + nêutrons)
Datação Absoluta
• Conceitos:
– Decaimento: processo natural onde um isótopo 
instável se transforma em um outro mais estável
– Elemento-pai: isótopo instável– Elemento-pai: isótopo instável
– Elemento-filho: isótopo mais estável
Ex: Rb � St
K � Ar
U � Pb
14C � 14N
DECAIMENTO RADIOATIVODECAIMENTO RADIOATIVO
E MEIAE MEIA--VIDAVIDA
MeiaMeia--vidavida: é o tempo decorrido para que a metade da quantidade original : é o tempo decorrido para que a metade da quantidade original 
de átomos instáveis se transforme em átomos estáveisde átomos instáveis se transforme em átomos estáveis
Princípio do Uniformitarismo
• James Hutton (Theory of the Earth, 1788).
• James Hutton (1726-1797; Escócia) levou a Geologia a 
ser considerada uma ciência no século XIX
– Descreveu evidência de metamorfismo– Descreveu evidência de metamorfismo
– Interpretação de rocha ígnea intrusiva
– Percebeu que a história da Terra era 
inimaginavelmente longa
– O registro geológico poderia ser explicado pelos 
mesmos processos atuais, sem necessidade de 
origens especiais ou intervenção divina.
James Hutton (sec. 18)James Hutton (sec. 18)
o escocês que estabeleceuo escocês que estabeleceu
a Geologia como ciência moderna;a Geologia como ciência moderna;
Siccar Point (Escócia)Siccar Point (Escócia)
James Hutton
“O Presente é a chave para o Passado (1788)”
Leis físicas, químicas e biológicas hoje operantes, ocorreram 
similarmente em épocas geológicas passadas.
Livro Hutton, J. 1795. “Theory of the Earth”.
Demonstrou a natureza fluida e quente das rochas intrusivas Demonstrou a natureza fluida e quente das rochas intrusivas 
sob a óptica do Plutonismo (analogia com o Deus grego das 
profundezas).
Descobre a discordância clássica em Siccar Point (Escócia).
Teoria do Uniformitarismo
Em que consiste uma discordância?
Discordâncias (1792):
“superfícies de erosão ou não deposição”
Siccar Point (Escócia).
Discordância (adaptado de Roque et al, 2001).
Inconformidade: depósito sedimentar sobre rochas ígneas
Uniformitarismo
(atualismo)
• “O presente é a chave do passado”
• Charles Lyell (1797-1875) foi o mais importante geólogo 
do século XIX;
– Escreveu “Princípios de Geologia”, 1830, em 14 
volumes;volumes;
– Definiu o princípio do Uniformitarismo
• “O presente é a chave do passado”• Explica o passado geológico por causas análogas 
às atuais
• Influenciou Darwin nos estudos que culminaram a 
“Origem das Espécies”
• Hoje sabemos que o Uniformitarismo não é 100% 
verdade.
Correlação
• Cuvier (1769-1839) e Brongniart (1770-
1847):
– Constataram que as camadas poderiam 
estabelecer uma equivalência temporal;estabelecer uma equivalência temporal;
– Correlação fossilífera ou bioestratigráfica.
Lei de Sucessão faunística (W. 
Smith, 1815).
• ► relação lateral de estratos ►correlação 
estratigráfica.
O mapa da Inglaterra 
publicado por William 
Smith em 1815 – O 
“mapa que mudou o 
mundo”. 
Smith foi um dos 
primeiro a utilizar 
métodos bioestrati-métodos bioestrati-
gráficos para 
estabelecer a equiva-
lência temporal de 
rochas em escala 
regional.
Correlação de afloramentos
E para grandes distâncias
Existe alguma ferramenta de
Correlação?
Rohn, R. 2000. Paleontologia. Interciência.
Exemplo de correlação
Exemplo de correlação
Unidades estratigráficas e paleontologia:
a. Unidades geocronológicas (tabela do 
tempo): cronoestratigráficas
éon, era, período, época, idade, crono
b. Unidades bioestratigráficas:
zona ou biozonazona ou biozona
c. Unidades litoestratigráficas:
Formação
O nome das rochas
• Litoestratigrafia
• As rochas sedimentares, vulcânicas e 
sedimentares metamorfizadas em baixo grau 
são divididas nas seguintes unidades, de valor são divididas nas seguintes unidades, de valor 
hierárquico decrescente:
• Supergrupo (associação de vários Grupos)
Grupo (duas ou mais Formações)
Formação
–Membro (parte de uma formação)
Litoestratigrafia, exemplo:
• Unidade Litoestratigráfica + Nome Geográfico
• Onde o nome geográfico (toponímea) é um local 
de fácil localização, onde a unidade foi descrita 
originalmente e no qual a mesma apresente originalmente e no qual a mesma apresente 
suas características mais distintivas. 
• Ex: Grupo Araripe
Formação Santana
Membro Crato
(sensu Ponte & Appi, 1990. In: CONGRESSO BRA-
SILEIRO DE GEOLOGIA, 36.)
Bioestratigrafia
• ►Adota critérios paleontológicos.
• ►Interessa a variação no conteúdo fóssil 
na sucessão de estratos, que deve refletir na sucessão de estratos, que deve refletir 
a evolução das espécies.
Micropaleontologia e 
bioestratigrafia
• Estruturas de matéria orgânica identificáveis ao 
microscópio.
• São relacionadas a plantas vasculares (esporos 
e grãos de pólen), algas, fungos (hifas e e grãos de pólen), algas, fungos (hifas e 
esporos), cistos de protistas (dinoflagelados e a 
maioria dos acritarcos), testas quitinosas de 
foraminíferos e restos orgânicos de alguns 
metazoários (quitinozoários, escolecodontes, 
graptolitos, copépodes e conchostráceos), entre 
outros.
Dinoflagelados
• Os dinoflagelados, surgidos no final do
• Triássico, tiveram seu auge no Cretáceo.
• Ocorrência abundante e diversificada, número 
elevado de fósseis-guias eficientes.elevado de fósseis-guias eficientes.
• Ex.
• Reconhecimento de incursão marinha
• no Cretáceo, nas bacias de Camamu-Almada, 
através da Ecozona Subtilisphaera 
almadaensis.
Nanofósseis
• Partículas carbonáticas < 50µm, de 
origem em organismos unicelulares, 
fotossintetizantes e planctônicos 
marinhos. marinhos. 
• São encontrados em maior abundância 
em sedimentos finos (folhelhos), distante 
da costa. 
• Ótimos para correlação e datação.
Exemplo – Fósseis-guias
C
M
N
P
Q
K
J
T
P
Pré-C
C
P
S
O
€
D
C
P
T
9:00 
Exemplo – Fósseis-guias
C
M
N
P
Q
K
J
T
P
Pré-C
C
P
S
O
€
D
C
P
T
9:00 
Exemplo – Fósseis-guias
C
M
N
P
Q
K
J
T
P
Pré-C
C
P
S
O
€
D
C
P
T
Qual a idade do
Depósito?
Bioestratigrafia
• Biozonas:
• Unidade bioestratigráfica definida com 
base no seu conteúdo fossilífero.
• -Estratos sedimentares datados por • -Estratos sedimentares datados por 
fósseis-
Zoneamento bioestratigráfico
Zoneamento bioestratigráfico
Zoneamento bioestratigráfico
OBS: NOTAR QUE AS ZONAS SÃO INDEPENDENTES DA ESTRATIGRAFIA
Zona de associação: 
assembléias de fósseis 
ocorrendo conjuntamente
Zona de amplitude: Todo 
o registro de uma espécie 
(origem até a extinção); 
utiliza fóssil-guia
TIPOS DE ZONAS
Zona de concorrência, zona entre 
dois biohorizontes. 
Zona de Concorrência:
Este exemplo ilustra
uma zona de concorrência caracterizada 
pelo alcance estratigráfico coincidente dos 
taxa A e D. As setas indicam os data de 
aparecimento do
táxon D e de extinção do táxon A.
Zona de intervalo. 
Zona de primeiro aparecimento dos taxa A e 
B, cujos data de primeira ocorrência se 
constituem nos biohorizontes que delimitam a 
zona.
Intervalo - intervalo entre os primeiros 
aparecimentos de dois táxons.
Exemplo de
Cenozona ou
Associação
Associação -
Caracterizada pela 
ocorrência de uma 
determinada 
associação 
fossilífera. fossilífera. 
O nome é dado com 
base no táxon 
(gênero ou espécie) 
que define ou que 
melhor caracteriza a 
biozona.
Zona de linhagem ou filozona. 
Este exemplo ilustra a zona de linhagem delimitada pela 
parte do alcance estratigráfico do táxon B
entre o seu primeiro aparecimento e o primeiro
aparecimento do táxon C.
Zonas conforme o livro Carvalho: Paleontologia
Ou Concorrência
Efeito Lazarus (Làzaro)
• Condições que dificultam a Bioestratigrafia
– Efeito Lázaro
P
C
P
D
C
P
P
C
D
C
P
corais rugosos
PP
S
O
€
D
PP
S
O
€
D
Distribuição estratigráfica 
do fóssil X
C
a
r
b
o
n
í
f
e
r
o
P
e
r
m
i
a
n
o
3m
4m
5m
295Ma
Elabore pelo menos uma hipótese
D
e
v
o
n
i
a
n
o
C
a
r
b
o
n
í
f
e
r
o
folhelho negro
calcário síltico 0m
1m
2m
arenito
360Ma
Elabore pelo menos uma hipótese
para explicar a distribuição vertical 
deste fóssil:
Exercício – Datação Relativa
C
M
N
P
Q
K
J
T
Amonoide
Voce está em um afloramento,
sem fósseis conhecidos e datado pela estratigrafia como
9:00 
P
Pré-C
C
P
S
O
€
D
C
P
T
sem fósseis conhecidos e datado pela estratigrafia como
Permo-Triássico. Veja qual a idade a partir dos fósseis:
Exercício 1 – Datação Relativa
C
M
N
P
Q
K
J
T
Amonoide Dinossauro/AvePliosauro
9:00 
P
Pré-C
C
P
S
O
€
D
C
P
T
Exercício 1 – Datação Relativa
C
M
N
P
Q
K
J
T
Amonoide Dinossauro/AvePliosauro
9:00 
P
Pré-C
C
P
S
O
€
D
C
P
T
Exercício 1 – Datação Relativa
C
M
N
P
Q
K
J
T
Amonoide Dinossauro/AvePliosauro Folidosauro
9:00 
P
Pré-C
C
P
S
O
€
D
C
P
T
Exercício 1 – Datação Relativa
C
M
N
P
Q
K
J
T
Amonoide Dinossauro/AvePliosauro Folidosauro Ophthalmosaurus
9:00 
P
Pré-C
C
P
S
O
€
D
C
P
T
5) Que tipo de biozona pode ser 
estabelecida
no intervalo assinalado da seção (Figura
abaixo), utilizando-se:
i. O táxon A.
ii. Os taxa B e C.
iii. Os taxa E e G.
Abaixo é mostrado o fatiamento bioestratigráfico para o intervalo de tempo
entre 18,6 e 11,2 Ma em uma sucessão sedimentar hipotética com base no
esquema zonal de Blow (1969) e os data de aparecimento e extinção das espécies
de foraminíferos planctônicos que delimitam as zonas.
133 m
300m
De acordo com as informações apresentadas na
figura:
i. Identifique os tipos de biozona utilizados no
biozoneamento com base nos bioeventos que
os caracterizam.
ii. Calcule a taxa de sedimentação (m/Ma) do pacote
de arenitoenglobado na biozona N-8 no poço
3 e do pacote de folhelho que corresponde à
deposição durante a zona N-10 no poço 2.
iii. Quanto tempo está envolvido no hiato representado
pela discordância H1?
Biozonas - aplicação
A partir do 
monitoramento 
bioestratigráfico
no local da 
perfuração,perfuração,
a informação obtida 
orienta, em
tempo hábil, as 
manobras mecânicas 
necessárias.