Aula 19 (Fosseis Fossilizacao)

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AULA 19: Fósseis e Fossilização
2014-II
Marco Brandalise de Andrade
Etimologia
Etimologia da palavra Paleontologia ⇒⇒⇒⇒ 3 raízes gregas:
Palaios (piαλαιοσ) - antigo
Ontos (οντοσ) - o ser, o que é
lógos (λογοσ) - tratado, fundamento, razão, estudo.
= “Estudo dos Seres Antigos”.
A Paleontologia estabelece a ligação entre as ciências 
geológicas e biológicas, derivando de ambas os seus 
princípios e métodos, ao mesmo tempo que lhes fornece 
dados relevantes ⇒ interdisciplinaridade.
���� Paleontologia
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Paleontologia X Arqueologia
• Paleontologia: preocupa-se principalmente com a 
atividade biológica de organismos e o contexto em que esta 
atividade ocorreu e foi preservada; centrada no estudo dos 
fósseis e da vida.
• Arqueologia: preocupa-se principalmente com a atividade 
humana pré-histórica e seu registro, nos seus aspectos 
físicos, culturais e sociais; centrada no estudo da cultura 
material e modo de vida. 
GRANDE espaço para sobreposição, cooperação e 
interdiciplinaridade!
���� Paleontologia
Paleontologia X Arqueologia
Paleoarte: Julius Csotonyi
���� Paleontologia
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Paleontologia X Arqueologia
���� Paleontologia
Paleontologia X Arqueologia
���� Paleontologia
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Paleontologia X Arqueologia
���� Paleontologia
Arqueologia:
Exemplos de elementos da 
cultura material, 
frequentemente 
associados aos 
sepultamentos
Eg., atividade (sepultar) e 
mitos associados, 
ferramentas, adornos, 
cuidado, aspectos 
antropológicos, etc
Ramos da Paleontologia
���� Paleontologia
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Mas afinal, pra que serve a Paleontologia?
Importância:
• Evolução biológica
• Reconstruções paleoambientais
• Datação
• História geológica
• Aplicação econômica ⇒⇒⇒⇒ depósitos 
minerais (petróleo, carvão, calcário, etc)
���� Paleontologia
Paleontologia e a Evolução Biológica
���� Importância da Paleontologia
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Paleontologia e a Evolução Biológica
���� Importância da Paleontologia
Paleontologia e a História Geológica
���� Importância da Paleontologia
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Paleontologia e a História Geológica
���� Importância da Paleontologia
Fo
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Buffetaut (1982)
Paleontologia e a História Geológica
Arte: Gabriel Lio
���� Importância da Paleontologia
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O que é um fóssil?
Definição
•Fóssil deriva do termo "fossilis“
• A raiz "fossus“ é o particípio passado 
de "fodere" (i.e. cavar a terra; arar).
• Fóssil significa literalmente "o que se 
extrai cavando".
• PLÍNIO (séc. I ac) ⇒ obra “Historia 
Naturalis”. 
• O termo ‘fóssil’ começou a ser usado 
no final do Sec. XV e início do XVI.
���� Fósseis
O que é um fóssil?
Definição
• Fósseis são restos (=somatofósseis) ou vestígios
(=icnofósseis) de organismos preservados em sistemas 
naturais; passíveis de identificação; e que tiveram tempo de 
passar por estes processos naturais de preservação
(=normalmente, mais antigos do que o holoceno).
• O processo central que caracteriza um fóssil é a 
fossildiagênese (conjunto de processos químicos de 
preservação).
• Elemento central (porém não único) da Paleontologia 
���� Fósseis
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O que é um fóssil?
O termo “organismos” ⇒ inclui todos os seres vivos.
O termo “restos” ⇒ define parte física de um organismos
O termo “vestígios”⇒ evidências indiretas nos sedimentos, 
que não representam o próprio corpo, mas deixadas pelos 
organismos (eg, pegadas, ovos, etc). 
O termo “sistema natural” ⇒ todas as possibilidades de 
locais ou estruturas naturais que possam conter fósseis.
Excluímos: estruturas de origem biológica que não 
permitam uma identificação do organismo original; aplicam-
se expressões gerais como petróleo, carvão e bioclasto.
���� Fósseis
• Restos (=somatofósseis; 
‘fósseis’ senso estrito) são o 
registro somático dos 
organismos; partes do corpo 
preservadas diretamente. 
• Eg, ossos, carapaças, valvas, 
esqueletos de corais, etc.
���� Tipos de Fósseis
• Vestígios (=icnofósseis) são o registro indireto de atividade 
biológica. Eg, impressões, pegadas, ovos, ninhos, tocas, etc.
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Moldes Interno / Externo & Contramoldes
���� Tipos de Fósseis
Compreendem:
1) Processos da Bioestratinomia
⇒⇒⇒⇒ história sedimentar dos restos 
orgânicos até o soterramento (eg, 
causa mortis, necrólise, transporte).
2) Processos da Fossildiagênese
⇒⇒⇒⇒ história sedimentar dos restos após 
o soterramento, envolvendo inclusive 
processos intempéricos e erosivos.
Em seu conjunto, estes processos 
são regidos pelas “leis de 
preservação” ⇒⇒⇒⇒ Tafonomia
���� Fósseis & Fossilização
Processos de Preservação
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���� Fósseis & Fossilização
Bioestratinomia
Fossildiagênese
Soterramento
Coleta
Processos de Preservação
���� Fósseis & Fossilização
Bioestratinomia
Fossildiagênese
Processos de Preservação
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• Fossildiagênese – conjunto de ações da diagênese sobre o 
clasto de origem biológica. 
���� Fósseis & Fossilização
Processos de Preservação
• Para entender a fossildiagênese, é preciso retomar primeiro 
o conceito de diagênese...
• Diagênese – Conjunto de processos envolvendo as alterações 
químicas e físicas sofridas pelo sedimento (incluindo seus 
clastos), iniciados no momento em que ocorre a deposição e 
incluindo a transformação do sedimento em rocha; 
efetivamente, sendo um processo contínuo (vide ciclo das rochas 
e ciclo da água), se estende até o momento de sua retirada do 
ambiente (coleta), ou sua destruição por processos erosivos 
e intemperismo.
• Conjunto de processos envolvendo as alterações químicas e 
físicas sofridas pelos restos de organismos, desde o momento 
de seu soterramento até o momento da coleta, ou o momento 
de sua completa destruição por processos erosivos e 
intemperismo. 
• Disso entendemos que fósseis são sistemas dinâmicos; 
nunca estão prontos; apenas a partir de um ponto, paramos de 
considera-los como restos de natureza orgânica e passamos 
a considera-los como fósseis.
“Fossilização é o caminho mais longo entre 
a morte do organismo e a completa desintegração 
dos seus restos orgânicos”
���� Fósseis & Fossilização
Fossildiagênese!
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Fossildiagênese!
���� Fósseis & Fossilização
Fossildiagênese!
���� Fósseis & Fossilização
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Bioestratinomia:
• Processos diversos que 
interferem com a carcaça 
precedem o soterramento.
• Fatores bioestratinômicos
vão controlar o soterramento.
• Soterramento encerra a fase 
de bioestratinomia.
• Fossildiagênese!
���� Fósseis & Fossilização
Fossildiagênese:
• Sedimento é acumulado e 
os restos orgânicos são 
decompostos
• Alterações físicas: 
compressão e deformação 
pelo peso do sedimento.
• Alterações químicas por 
ação da água.
• Final da fase deposicional
e início da fase erosiva.
• Exposição e destruição.
���� Fósseis & Fossilização
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Duas ações principais:
• acumulo gradual de 
sedimentos e compactação 
dos sedimentos subjacentes;
• alteração dos sedimentos 
pela pressão, temperatura e 
ação da água, levando à
progressiva consolidação da 
rocha. 
Os restos orgânicos 
associados ao sedimento 
irão sofrer estas mesmas 
ações. 
Fossildiagênese!
���� Fósseis & Fossilização
1º) Compactação:
O peso da coluna de 
sedimentos (ação 
litostática) leva a 
diminuição da porosidade 
do sedimento e perda de 
água. 
Os restos orgânicos 
podem sofrer 
deformações (eg, torção e 
/ ou aplastramento).
Fossildiagênese!
���� Fósseis & Fossilização
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2º) Cimentação:
Aglutinação dos elementos 
da matriz sedimentar por 
precipitação de compostos 
químicos, transportados 
pelos fluídos intersticiais.
Os restos orgânicos passam 
por alterações físico-
quimicas (fossildiagênese), 
deixando de apresentar sua 
estrutura e / ou composição 
original.
Fossildiagênese!
���� Fósseis & FossilizaçãoNa fossildiagênese, predominam cinco 
mecanismos / processos diferentes de 
preservação.
1º) Inscrustação
2º) Permineralização
3º) Substituição
4º) Recristalização
5º) Carbonificação
Esquema 
no quadro!}
Fossildiagênese!
���� Fósseis & Fossilização
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Fossildiagênese
1º) Inscrustação – a água deposita na superfície do 
material uma crosta mineral que reveste o material 
orgânico, geralmente duro; muito comum em ambiente 
cárstico, onde há forte deposição de carbonatos.
���� Fósseis & Fossilização
Fossildiagênese
2º) Permineralização – a água penetra nas porosidades 
do material orgânico, ali depositando minerais que vão 
preencher os pequenos espaços (muitas vezes 
microscópicos).
���� Fósseis & Fossilização
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Fossildiagênese
3º) Substituição – a água promove a substituição molécula 
por molécula do material original, depositando novos 
minerais ao mesmo tempo que solubiliza os minerais 
originais; as mais comuns são: 
calcita ⇒ sílica ou sílica opalina ⇒ calcita.
���� Fósseis & Fossilização
Fossildiagênese
4º) Recristalização – componentes da rocha são solubilizados
pelos fluidos percolantes e estes re-precipitam sob a forma de 
cristais individualizados, macroscópicos; propicia a 
desestabilização de minerais originais (metaestáveis) em fases 
estáveis (eg. aragonita ⇒ calcita).
���� Fósseis & Fossilização
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Fossildiagênese
4º) Recristalização
���� Fósseis & Fossilização
Fossildiagênese
5º) Carbonificação – ocorre a perda progressiva de 
voláteis (O, H, N) durante a diagênese, restando o carbono 
original; típico de condições anóxicas; preservação refinada 
de microestruturas e tecidos moles. Quando ocorre em 
condições subaéreas é chamada de Carbonização.
���� Fósseis & Fossilização
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Preservação de Partes Moles
• O oxigênio é o principal agente de destruição da matéria 
orgânica (processos de oxidação), disponível no meio e no 
próprio material em decomposição. 
• Água (solvente universal) e temperatura alta também 
colaboram para essa decomposição (intemperismo!), além da 
ação de organismos necrófagos e decompositores.
• Para ocorrer a preservação deve haver um soterramento 
rápido em ambientes anóxicos, onde material ficará isolado 
destes fatores. Nestes casos, ácidos orgânicos liberados pela 
decomposição inicial da carcaça e substâncias no meio tem 
mais afinidade com o oxigênio do que os restos orgânicos, 
“roubando” o oxigênio disponível e deixando os tecidos intactos 
ou pouco alterados. 
���� Fósseis & Fossilização
���� Fósseis & Fossilização
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Preservação de Partes Moles
���� Fósseis & Fossilização
Preservação de Partes Moles
���� Fósseis & Fossilização
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Preservação de Partes Moles
���� Fósseis & Fossilização
Messelirrisor grandis
Messel, Alemanha
Preservação em nódulos – Bacia do Araripe
���� Fósseis & Fossilização
• Gênese de nódulos 
carbonáticos no Membro 
Romualdo da Fm. Santana, 
Cretáceo Inferior (Aptiano–
Albiano) da Bacia do 
Araripe, NE do Brasil
• Preservação de tecidos 
moles em concreções, com 
recristalização.
Adaptado de Martill (1988) apud Carvalho (2000). 
Martill D. 1988. Palaeontology, v31:1–18)
Carvalho IS. 2000. Paleontologia. São Paulo: 
Interciência. 628pp.
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Preservação em nódulos – Bacia do Araripe
• Sem necrófagos
• Soterramento 
facilitado pela ação 
de microcrustáceos
• Fossildiagênese
• Condições em 
pós-soterramento
• Formação de 
nódulos
• Recristalização
���� Fósseis & Fossilização
Outros Tipos de Preservação Orgânica
Preservação em piche – Poços que funcionavam como 
armadilhas naturais de vertebrados terrestres (La Brea tar
pits, EUA); frequentemente preserva partes moles.
���� Fósseis & Fossilização
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Outros Tipos de Preservação Orgânica
Mumificação – Processo de preservação por dessecação (stress 
hidrico), frio intenso, ou ambos; frequentemente preserva partes 
moles.
���� Fósseis & Fossilização
Outros Tipos de Preservação Orgânica
Preservação em âmbar – Preservação em resina vegetal 
mineralizada; a resina isola o material de fatores ambientais e 
do oxigênio; usualmente preserva insetos ou outros pequenos 
animais, inclusive partes moles.
���� Fósseis & Fossilização
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Preservação em âmbar
���� Fósseis & Fossilização
Outros Tipos de Preservação Orgânica
Outros Tipos de Preservação Orgânica
Preservação em âmbar
���� Fósseis & Fossilização
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Outros Tipos de Preservação Orgânica
Preservação em âmbar
���� Fósseis & Fossilização
Outros Tipos de Preservação Orgânica
Preservação em âmbar
���� Fósseis & Fossilização
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Outros Tipos de Preservação Orgânica
Preservação em âmbar
���� Fósseis & Fossilização
���� Icnofósseis
Evidências Indiretas da Atividade Orgânica – Pegadas
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���� Icnofósseis
Evidências Indiretas da Atividade Orgânica – Pegadas
���� Icnofósseis
Evidências Indiretas da Atividade Orgânica – Pegadas
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���� Icnofósseis
Evidências Indiretas da Atividade Orgânica – Coprólitos
���� Icnofósseis
Evidências Indiretas da Atividade Orgânica – Ovos e ninhos
Oliveira et al. 2011. Palaeontology v54(2)
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• A qualidade de nossas observações melhorou muito! 
���� Reconstruindo Fósseis
Iguanodon
���� Reconstruindo Fósseis
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Iguanodon – 1980
���� Reconstruindo Fósseis
Tyrannosaurus &
Triceratops
���� Reconstruindo Fósseis
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���� Reconstruindo Fósseis
Tyrannosaurus &
Triceratops
Elasmosaurus
���� Reconstruindo Fósseis
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Giraffatitan brancai
(=Brachiosaurus brancai)
���� Reconstruindo Fósseis
Paleoambiente, comportamento,
Morfologia funcional & biomecânica.
Oviraptor
���� Reconstruindo Fósseis
Morfologia, alimentação, paleoecologia, 
comportamento reprodutivo.
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Comportamento de nidificação e cuidado parental em Maiasaurus
���� Reconstruindo Fósseis
É necessário ter responsabilidade e preparo metodológico;
Credibilidade frente à sociedade como um todo ⇒⇒⇒⇒ Ciência
���� Reconstruindo Fósseis
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O papel de um paleontólogo
é recuperar diversidade e 
eventos passados, para 
reconstruir a história da vida.
Isso só pode ser feito com 
muito preparo, uso de 
metodologias apropriadas, 
conhecimento de anatomia 
comparada, publicação com 
peer review, validação de 
resultados, acesso livre a 
materiais e divulgação bem 
feita para a Socidade.
E uma boa dose de cautela! 
���� Reconstruindo Fósseis
���� Fósseis-vivos X Lazarus-taxa
Fóssil-vivo – Espécie conservativa, que mudou pouco 
em sua evolução, mantendo as características de seus 
ancestrais; frequentemente, de grupo ou linhagem que 
se acreditava extinta ou com poucas espécies vivas.
Celacanto
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���� Fósseis-vivos X Lazarus-taxa
Fóssil-vivo – Espécie conservativa, que mudou pouco 
em sua evolução, mantendo as características de seus 
ancestrais; frequentemente, de grupo ou linhagem que 
se acreditava extinta ou com poucas espécies vivas.
Celacanto (Latimeria chalumnae)
���� Fósseis-vivos X Lazarus-taxa
Fóssil-vivo – Espécie conservativa, que mudou pouco 
em sua evolução, mantendo as características de seus 
ancestrais; frequentemente, de grupo ou linhagem que 
se acreditava extinta ou com poucas espécies vivas.
Celacanto (Latimeria chalumnae)
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���� Fósseis-vivos X Lazarus-taxa
Fóssil-vivo – Espécie conservativa, que mudou pouco 
em sua evolução, mantendo as características de seus 
ancestrais; frequentemente, de grupo ou linhagem que 
se acreditava extinta ou com poucas espécies vivas.
Neoceratodus
���� Fósseis-vivos X Lazarus-taxa
Fóssil-vivo – Espécie conservativa, que mudou pouco 
em sua evolução, mantendo as características de seus 
ancestrais; frequentemente, de grupo ou linhagem que 
se acreditava extinta ou com poucas espécies vivas.Sphenodon punctatus
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���� Fósseis-vivos X Lazarus-taxa
Fóssil-vivo – Espécie conservativa, que mudou pouco 
em sua evolução, mantendo as características de seus 
ancestrais; frequentemente, de grupo ou linhagem que 
se acreditava extinta ou com poucas espécies vivas.
Lingula
���� Fósseis-vivos X Lazarus-taxa
Fóssil-vivo – Espécie conservativa, que mudou pouco 
em sua evolução, mantendo as características de seus 
ancestrais; frequentemente, de grupo ou linhagem que 
se acreditava extinta ou com poucas espécies vivas.
Nautilus Limulus
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���� Fósseis-vivos X Lazarus-taxa
Fóssil-vivo – Espécie conservativa, que mudou pouco 
em sua evolução, mantendo as características de seus 
ancestrais; frequentemente, de grupo ou linhagem que 
se acreditava extinta ou com poucas espécies vivas.
Ginko
���� Fósseis-vivos X Lazarus-taxa
Fóssil-vivo – Espécie conservativa, que mudou pouco 
em sua evolução, mantendo as características de seus 
ancestrais; frequentemente, de grupo ou linhagem que 
se acreditava extinta ou com poucas espécies vivas.
Equidna Ornitorrinco
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���� Fósseis-vivos X Lazarus-taxa
Fóssil-vivo – Espécie conservativa, que mudou pouco 
em sua evolução, mantendo as características de seus 
ancestrais; frequentemente, de grupo ou linhagem que 
se acreditava extinta ou com poucas espécies vivas.
“Tubarões” “Crocodilos”
���� Fósseis-vivos X Lazarus-taxa
Fóssil-vivo – Espécie conservativa, que mudou pouco 
em sua evolução, mantendo as características de seus 
ancestrais; frequentemente, de grupo ou linhagem que 
se acreditava extinta ou com poucas espécies vivas.
PROBLEMA: Ao longo da evolução, espécies podem mudar 
em características facilmente reconheciveis (eg, anatomia, 
morfologia externa), mas podem também mudar APENAS em 
características que não são facilmente identificáveis (eg, 
genéticas, fisiológicas) ⇒ eidoforonte.
Eidoforonte: Entidade evolutiva que muda no tempo e no 
espaço; a idéia de “fóssil-vivo” é ilusória... uma dificuldade 
amostral na identificação da natureza da mudança evolutiva; 
vemos a morfologia, mas não as outras características.
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���� Fósseis-vivos X Lazarus-taxa
Fóssil-vivo – Espécie conservativa, que mudou pouco 
em sua evolução, mantendo as características de seus 
ancestrais; frequentemente, de grupo ou linhagem que 
se acreditava extinta ou com poucas espécies vivas.
Mais sobre isso em: 
Romano et al. 2007. Porque um “Fóssil Vivo” não pode Existir: 
dedução lógica através de abordagem sistemática. In: 
Carvalho et al. (eds). Paleontologia: Cenários da Vida. Rio de 
Janeir: Interciência. 51–59.
Texto disponível no Moodle!
���� Fósseis-vivos X Lazarus-taxa
Táxon-lazaro (Lazarus-taxon) –
Grupo ou espécie com gap no 
registro fóssil, sem ocorrências 
conhecidas durante parte 
importante do registro geológico, 
mas que “ressurge” em momento 
mais recente, evidenciando uma 
ghost-lineage.
Ghost-lineage – Linhagem 
inferida em gap do registro fóssil, 
com base na distribuição de 
espécies daquele grupo e nas 
árvores evolutivas propostas.
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���� Fósseis-vivos X Lazarus-taxa
Young et al. 2013. Journal of Systematic Palaeontology, v11(4)
���� Fósseis-vivos X Lazarus-taxa
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���� Fósseis-vivos X Lazarus-taxa
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pp
22
5.
���� Legislação
DECRETO-LEI Nº 4.146, de 04 de março de 1942
Dispõe sobre a proteção dos depósitos fossilíferos
O PRESIDENTE DA REPÚBLICA, usando da atribuição que lhe confere o Art. 180 
da Constituição,
DECRETA:
Art.1º - Os depósitos fossilíferos são propriedade da Nação, e, como tais, a 
extração de espécimes fósseis depende de autorização prévia e fiscalização do 
Departamento Nacional da Produção Mineral, do Ministério da Agricultura.
Parágrafo único - Independem dessa autorização e fiscalização as explorações 
de depósitos fossilíferos feitas por museus nacionais e estaduais, e 
estabelecimentos oficiais congêneres, devendo, nesse caso, haver prévia 
comunicação ao Departamento Nacional da Produção Mineral.
Art. 2º - Revogam-se as disposições em contrário.
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���� Legislação
Código de Mineração
Art. 10 - Reger-se-ão por Leis especiais: 
I - as jazidas de substâncias minerais que constituem 
monopólio estatal; 
II - as substâncias minerais ou fósseis de interesse 
arqueológico; 
III - os espécimes minerais ou fósseis destinados a 
Museus, Estabelecimentos de Ensino e outros fins 
científicos;
IV - as águas minerais em fase de lavra; e, 
V - as jazidas de águas subterrâneas.
���� Legislação
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���� Legislação
���� Legislação
Retirada de fósseis em 
escavação no Araripe
46
���� Legislação
Retirada de fósseis de cetáceos 
em escavação no Chile