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Geologia Aplicada à Engenharia Profª Karla Bethânia Ledesma de Nadai Tempo Geológico • Nossos referenciais de tempo são limitados. • Concebemos o tempo em termos de eventos bem recentes. • Somos capazes de imaginar o tempo transcorrido durante a história da humanidade, não mais que alguns séculos, e isso já nos parece muito tempo! • Mas a ideia de um período de tempo que envolve milhões ou bilhões de anos se torna bastante abstrata para o nosso entendimento. • Nossa espécie está nesse planeta há muito pouco tempo, não mais que 200 mil anos. E o que isso significa quando comparado aos 4,6 bilhões de anos de história da Terra? • De fato, a magnitude desse tempo profundo é muito difícil de ser compreendida por nós. • Um meio de se tentar entender essa vastidão de tempo é imaginarmos um livro contendo 460.000 páginas, em que cada página contivesse 10.000 anos da história da Terra. • Assim a página 1 relataria a formação da Terra, os primeiros organismos unicelulares surgiriam somente na página 70.000; • As primeiras plantas terrestres estariam registradas a partir da página 418.000; • Os dinossauros apareceriam pela primeira vez na página 440.000; • E o ser humano surgiria somente na página 459.600. • Esse livro é um exemplo de metáfora ou analogia que nos ajuda a começar a entender que a história da Terra envolve uma vastidão de tempo muito maior do que aquela que conhecemos e que podemos conceber. Chamamos de "Tempo Geológico" esse tempo profundo que foge aos nossos padrões de referência. • Tal escala de tempo pode ser medida através de relógios naturais, bem menos óbvios para a nossa experiência, que refletem o ritmo da Terra. • Esses relógios naturais são, entre outros, os movimentos dos continentes; • O surgimento de montanhas, o aumento e a diminuição dos níveis dos oceanos; • E também, o surgimento e a extinção das espécies. • Assim, cada rocha e cada fóssil existentes na crosta terrestre constituem-se em arquivos naturais que guardam os segredos de muitos eventos do passado e são ferramentas que podem nos ajudar a reconstituir a história do planeta. • Quando falamos em fósseis, logo nos lembramos dos já mencionados dinossauros. Na verdade, esses fascinantes animais são a porta de entrada para muitas crianças tomarem um primeiro contato com a ciência, já que todos nós temos uma curiosidade natural sobre nossa origem e sobre o passado da Terra. Mas a diversidade da vida no passado vai muito além dos dinossauros. • Muito antes dessas criaturas reinarem no planeta, inúmeras formas de vida surgiram e se diversificaram, formando uma grande árvore da vida. A maioria delas já se extinguiu, mas algumas deixaram descendentes que ainda hoje habitam a Terra, como nós. A COLUNA DO TEMPO GEOLÓGICO • A coluna do tempo geológico, é dividida em Eóns, Eras, Períodos e Épocas. Essa divisão não é arbitrária, ela reflete grandes acontecimentos que ocorreram nas histórias geológica e biológica da Terra. • Eóns: Os geólogos se referem a um Éon como a maior subdivisão de tempo na escala de tempo geológico. – Arqueano : vida antiga. Durou desde o início da Terra (4.560 milhões de anos) até 2.500 milhões de anos. • Acasta gnaisse, no Canadá, com 3.960 milhões de anos • As rochas foram recicladas • Rochas vulcânicas • Os primeiros registros de microfósseis foram encontrados no "Apex chert", oeste da Austrália, e datam de 3.465 milhões de ano • Proterozóico: antes da vida. A Era Proterozóica durou de 2.500 a 545 milhões de anos. • A estabilização dos continentes; • As primeiras orogêneses (processos geradores de montanhas); • O aparecimento de oxigênio na atmosfera; • O desenvolvimento de indivíduos eucariontes • No final do Proterozóico é que começaram a aparecer os primeiros seres multicelulares. • Fanerozóico: "vida visível", refletindo a fase em que a vida se tornou abundante no planeta. Se estende de 545 milhões de anos até os dias de hoje, e é caracterizado por abrigar a vida. • Cada uma das três Eras do Eon Fanerózóico - Paleozóica, Mesozóica e Cenozóica - ilustra um momento especial da história da Terra e o limite entre as Eras é pautado por eventos de extinção em massa. • Era Paleozóica ("vida antiga") estão vários períodos. • Cambriano vem de Cambria, que é o nome latino para Gales, onde suas rochas foram primeiramente estudadas. • Ordoviciano vem de Ordovices, que é o nome de uma antiga tribo celta. • Siluriano homenageia a tribo dos Silures, que habitava uma região de Gales. • Devoniano é uma homenagem a Devonshire, na Inglaterra onde estão expostas rochas dessa idade. • Carbonífero refere-se aos depósitos de carvões que se encontram acima das rochas devonianas. • Permiano foi dado porque as rochas desta idade situavam-se próximas à província de Perm, na Rússia. • Paleozóica termina com o maior evento de extinção em massa de todos os tempos. • A Era Mesozóica ("vida do meio"), inclui os períodos Triássico, Jurássico e Cretáceo. – Triássico tem a ver com a divisão em três camadas das rochas dessa idade na Alemanha, que se sobrepunham às rochas paleozóicas. – Jurássico faz referência às montanhas Jura, na Suíça; – Cretáceo vem do termo latim Creta que significa giz, relativo às rochas da França e Inglaterra. • Era Cenozóica significa "vida recente". – Ela inicia depois da grande extinção que marcou o final do período Cretáceo. dividida em dois períodos: Paleógeno e Neógeno, cada um deles contendo épocas. • Ao nos depararmos com a coluna do tempo geológico, com suas divisões já bem estabelecidas, não nos damos conta de todo o conhecimento geológico e biológico que foi se acumulando ao longo dos séculos e que possibilitou a sua construção. Questões para Sala • Como a idade das rochas pôde ser estimada? • Como os fósseis auxiliaram na tarefa de datação das rochas? • Como se chegou à ideia de uma Terra muito antiga, com bilhões de anos? • Como se chegou às idades que limitam cada período? O Tempo Profundo • Até o final do século XVIII, a ciência ainda era muito influenciada pela religião e havia a crença de que a Terra era jovem, com não mais do que 6.000 anos de história. • Essa idade havia sido estabelecida em 1650, pelo Arcebispo Ussher (religioso irlandês), que realizou um estudo baseando-se em todas as gerações apresentadas pela bíblia, desde Adão e Eva, e calculando seu tempo de duração. • Assim, segundo Ussher, a Terra foi criada no ano de 4004 a.C., no dia 23 de outubro, um domingo. Nessa época havia cientistas que não aceitavam essa abordagem com base nas escrituras bíblicas e que tentavam entender a dinâmica da terra por outros meios, com base na observação das rochas e dos fenômenos geológicos. Foi James Hutton que mudou a tradicional visão de uma Terra jovem para uma Terra "sem vestígio de um começo, sem perspectiva de um fim". Observando formações de rochas sedimentares da Escócia, Hutton percebeu que estas eram produto da erosão de outras rochas, mais antigas ainda, e que as formações geológicas eram produtos de eventos que ocorreram na história do planeta em um tempo muito superior àquele apontado por Ussher. Assim Hutton trouxe a tona o conceito de tempo profundo, um tempo de tal magnitude, que foge completamente aos padrões referenciais humanos. UNIFORMITARISMO • As leis da natureza não mudam através dos tempos, portanto, os mesmos fenômenos naturais que hoje são observados na Terra, também agiram no passado. Reconhecimentodas discordâncias, que se caracterizam por superfícies erosivas separando dois pacotes de rochas, sendo o superior sempre formado por rochas sedimentares. Essas superfícies erosivas representam um hiato de tempo onde pode ter ocorrido deposição de camadas que sofreram erosão posterior ou, então, um grande período em que não ocorreu deposição de sedimentos. Assim, o reconhecimento das inconformidades trouxe evidências incontestáveis para o entendimento do tempo profundo. Charles Lyell, já no século XIX, baseou-se no princípio do Uniformitarismo para escrever sua obra "Princípios da Geologia" (1830), assumindo que os processos geológicos operaram lenta e gradualmente no passado da Terra, sem a ocorrência de grandes catástrofes. Segundo Lyell, "o presente é a chave para o passado". Os princípios da Estratigrafia • Não só as estimativas de idade da Terra eram influenciadas pela Bíblia, como visto anteriormente, mas também os fósseis eram interpretados com base nas escrituras. Nesse contexto, os fósseis eram reconhecidos como restos de animais que foram vitimados pelo grande dilúvio universal, configurando-se como "testemunhas-chave" do dilúvio. • Foi a partir de estudos de alguns cientistas que não se contentavam com essas explicações simplistas sobre os fósseis é que esse cenário começou a se modificar. • Dentre esses cientistas podemos, primeiramente, citar Steno (Nicolaus Steno), considerado o "pai da estratigrafia". • Steno contribuiu de forma essencial no entendimento de como se dá o empilhamento das camadas de rochas sedimentares. Ele estabeleceu três princípios que até hoje continuam sendo a base da estratigrafia (ramo das geologia que estuda as sequências de camadas de rochas sedimentares - ou estratos - e a sua idade, buscando determinar os processos e eventos que as formaram). São eles: PRINCÍPIO DA SUPERPOSIÇÃO • Em qualquer sucessão de estratos de rochas (que não tenha sofrido deformação), o estrato mais antigo posiciona-se mais abaixo, com os estratos sucessivamente mais jovens, posicionando-se acima. Princípio da Horizontalidade Original • Devido ao fato das partículas sedimentares de um fluido acomodarem-se sob a influência da gravidade, a maior parte das estratificações deve ser horizontal; estratos inclinados, portanto, devem ter sofrido perturbação posterior. Princípio da Continuidade Lateral • Estratos, originalmente, se estendem em todas as direções até que sua espessura chegue a zero, ou, então, até encontrarem os limites de sua área original ou bacia de deposição. • Steno esclareceu como as rochas sedimentares eram depositadas, mas não respondeu como se poderia saber se duas camadas de rocha com a mesma litologia, aflorando em duas áreas geográficas distintas, por exemplo, tinham ou não a mesma idade. • Vamos ilustrar esse fato com a seguinte situação: em uma região no sul da América do Sul, um geólogo encontra uma sequência de 2 m de rochas composta por uma camada de calcário sobre uma camada de arenito. Este geólogo viaja para o Sul da África e lá encontra camadas praticamente idênticas de calcário e arenito com a mesma espessura de 2 m.
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