Aula 03 Tempo geológico e datacao das rochas

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Aula 03: Tempo geológico e 
datação das rochas. 
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A nomeação das unidades estratigráficas deve ser definida ou caracterizada em uma localidade 
específica onde elas são bem expostas, a fim de haver um padrão de material de referência comum 
para a sua identificação. 
ESTRATÓTIPO (seção tipo) é a exposição designada de uma unidade estratigráfica acamadada ou 
de limites estratigráficos, que é utilizada como referência inicial. Um estratótipo é uma sequencia 
estratal específica usada para a definição e/ou caracterização de unidades estratigráficas ou de 
limites que as definem. 
O requisito mais importante de um estratótipo é que ele represente adequadamente a ideia do tipo 
de material. 
A localidade e áreas tipo para os corpos rochosos ígneos ou metamórficos não acamadados deve 
representar o conceito de material da unidade e ter outros atributos de descrição, definição, 
localização e de acessibilidade que se aplicam às unidades estratigráficas em camadas. 
Estratótipo Global de Limite 
Estratótipo Global de Limite 
Concepções iniciais da idade da Terra 
Movimentos que instigaram a 
curiosidade sobre a idade 
da terra: 
1. Iluminismo: 
substituição das 
explicações sobrenaturais 
por leis naturais – 
evolução do pensamento 
científico; 
2. Revolução Industrial: 
demanda por matérias-
primas e recursos 
energéticos. 
Séculos XVII e XVIII (1601 – 1800) 
 Nils Stensen (Nicolau Steno) enunciou os princípios da 
geologia (3 leis de Steno). 
 O surgimento da 1ª TABELA DO TEMPO 
GEOLÓGICO: Giovanni Arduino (1713-1795) nos Alpes, 
e J.G. Lehmann (1719-1767) na Alemanha: 
1. Primária/primitivas: rochas cristalinas com minérios metálicos; 
2. Secundárias: rochas estratificadas bem consolidadas com fósseis, 
como calcários e folhelhos; 
3. Terciárias: rochas estratificadas pouco consolidadas, com fósseis 
marinhos e intercalações vulcânicas; 
4. Quaternárias: J. Desnoyers (1829) classificou os sedimentos 
marinhos que recobrem rochas Terciárias na Bacia de Paris. 
Segunda metade do século XVIII (1701-1800) 
Interpretação das subdivisões de rochas em Primárias, 
Secundárias, Terciárias e Quaternárias à luz da 
Bíblia: 
“Quase todas as rochas, incluindo rochas ígneas como 
granitos e basaltos, teriam se precipitado das águas 
do mar primordial – NETUNISMO – Netuno, o 
deus do mar na mitologia greco-romana.” 
 
Fairchild T.R et al. 2001. Em busca do passado do planeta: tempo geológico. In: Teixeira, W. 
et al. Decifrando a terra. 
James Hutton (1726 – 1797) Escócia 
Interpretou como intrusivo (e não 
precipitado...) um granito que 
cortava calcários e demonstrou 
que as rochas ígneas eram 
produto de um material fluído e 
quente que se resfriava – 
PLUTONISMO – Plutão, o 
deus grego das profundezas. 
Theory of the Earth – 1788 – “todo 
o registro geológico podia ser 
explicado pelos mesmos 
processos que atuam hoje, como 
erosão, sedimentação, 
vulcanismo, etc., sem 
necessidade de apelar para 
origens especiais ou intervenção 
divina.” 
Fairchild T.R et al. 2001. Em busca do passado do planeta: 
tempo geológico. In: Teixeira, W. et al. Decifrando a terra. 
Fonte: Wilson, 1944, in: Selley, R.C., 2000. Applied 
Sedimentology. 
Sir. Charles Lyell (1797 -1875) 
Principles of Geology – 14 
edições: “O presente seria a 
chave do passado”. 
Com base nas discussões de 
Hutton defendeu o 
UNIFORMITARISMO – 
insistência feroz de que os 
processos que alteram a 
Terra são uniformes ao 
longo do tempo. 
Esta obra influenciou Charles 
Darwin (1809-1875). 
A) Nebulosa. 
B) O Sol irá nascer 
no centro e os 
planetas vão se 
formar no disco; 
C) Partículas de gás 
e poeira; 
D) Planetas se 
formam; 
E) No interior, 
planetas 
rochosos; 
No exterior, 
planetas 
gasosos, há 4,6 
bilhões de anos. 
 NUCLEOSÍNTESE 
 * proto Terra atinge 106 oK 
(9.999.726,85°C) 
 * favorável à fusão nuclear 
(nucleosíntese) 
 * átomos de 1H formando 4He 
4 4He – 12C 
12C + 1H – 13N 
12C + 4He – 16O 
12C + 12C – 24Mg 
12C + 12C – 23Na + 1H 
7 4He – 28Si 
28Si + 7 4He – 56Ni 
56Ni – 56Co + e- 
56Co – 56Fe + e- 
FORMAÇÃO DO SISTEMA TERRA-LUA 
DATAÇÃO 
1 . D A T A Ç Ã O R E L A T I V A 
2 . D A T A Ç Ã O A B S O L U T A 
1. Datação relativa 
Determinação da idade de um estrato ou litotipo em 
relação ao outro, ou seja, qual é o mais antigo e qual 
é o mais recente. 
Perfil esquemático de uma região qualquer 
Datação relativa 
 Permite estabelecer a sucessão temporal das rochas 
de uma região, formando uma coluna estratigráfica; 
 Essa representação, em coluna estratigráfica, 
posiciona as rochas mais antigas na base e mais 
jovens no topo. 
Método biocronológico 
 O fóssil guia: fósseis que apresentam grande 
distribuição geográfica, curta amplitude vertical (ter 
surgido e extinguido rapidamente), devem ser 
facilmente identificáveis e devem ser abundantes. 
Datação relativa 
Uso dos princípios: 
 Princípio da superposição 
 Princípio da horizontalidade original 
 Princípio da continuidade lateral original 
 Princípio da inclusão 
 Princípio da intersecção 
 Princípio da identidade paleontológica e da sucessão 
faunística 
Mas e a idade da terra com 4,6 
bilhões de anos??? 
Charles Darwin 
 1859 – publicou a obra “Origem das Espécies”, e 
aguçou a curiosidade em descobrir a idade absoluta 
do registro geológico. 
 Estimou a exposição de rochas fossilíferas cretáceas 
no sul da Inglaterra em 300* Milhões de anos – 
portanto... 
 A idade do planeta só poderia ter bilhões de anos! 
 
*hoje sabe-se que aquela unidade tem 85 Milhões de anos 
Datação absoluta 
ESCALA 
GEOLÓGICA 
DO TEMPO 
Princípios e métodos modernos da datação absoluta 
PRIMEIROS MÉTODOS DE DATAÇÃO: 
 Observação de processos geológicos e suas taxas. 
Ex: 
1. Charles Darwin afirmou que seriam precisos 300 Ma. 
para escavar o vale de Wealden, SE da Inglaterra. 
2. J. Joly calculou a "idade dos oceanos", comparando a 
salinidade dos oceanos com a quantidade de sais 
trazida pelos rios e afluentes, obteve uma idade de 
quase 100 Ma para o mesmo e para a Terra. 
3. Lord Kelvin, defensor da cronologia curta, amparado 
em cálculos de resfriamento da Terra, estimou da 
mesma forma idades inferiores a 100 Ma. 
CATASTROFISMO: corrente de pensamento geológico com idéia de 
cronologia relativamente curta (100Ma) 
Princípios e métodos modernos da datação absoluta 
 Compreensão da necessidade de mais tempo para a 
formação das rochas. 
Ex: 
1. geólogos como Hutton e Lyell defendiam que o 
tempo geológico era profundo, muito superior ao 
que a humanidade era capaz de compreender. 
UNIFORMITARISMO: corrente de pensamento geológico 
com idéia de um ciclo de tempo longo. 
*teoria pertinente mas não completamente correto por o 
tempo geológico é longo mas não infinito ou cíclico, e a 
história do planeta foi marcada por diversos eventos 
catastróficos. 
Nova tecnologia: métodos de datação radiométrico 
 O descobrimento da radioatividade* em 1896 por 
Becquerel tornou-se o principal instrumento na 
comprovação do tempo geológico longo. 
 
*RADIOATIVIDADE 
Processo em que certos nuclídeos sofrem desintegração 
espontânea, liberando energia e formando, em geral, novos 
nuclídeos. No processo costuma haver emissão de um ou mais 
tipos de radiação, como raios ou partículas alfa, fótons, gama. 
Fonte: 
http://www.mineropar.pr.gov.br/modules/glossario/conteudo.p
hp?conteudo=R 
Nova tecnologia: métodos de datação radiométrico 
 A partir dos anos 50 
ampla aplicação da 
técnicapelo 
desenvolvimento do 
espectrômetro de massa, 
equipamento que 
mede concentrações 
muito pequenas dos 
isótopos radioativos e 
radiogênicos contidos 
nos minerais e rochas. 
Método 
 O decaimento de cada tipo de átomo ocorre em 
proporções constantes, segundo taxas exponenciais; 
 Essas taxas não são afetadas por agentes 
físicos ou químicos externos; 
 A velocidade de decaimento depende apenas da 
estabilidade dos núcleos radioativos e é constante 
para cada tipo de isótopo radioativo. 
N: número atual de núcleos radiotativos; 
N0 número original; 
 : taxa de decaimento; 
t: tempo. 
Meia vida 
 A lei probabilística que rege o decaimento não 
permite prever quando um determinado átomo deve 
decair, mas permite afirmar com precisão, que em 
determinado tempo a metade de uma amostra de 
isótopos radioativos terá decaído para o isótopo 
radiogênico. 
 Está relacionado com a taxa de decaimento da 
seguinte forma: 
Elemento Pai Elemento 
Filho 
Meia -
vida (t1/2) 
238U 206Pb 4,5 Ga 
235U 207Pb 0,733 Ga 
232Th 208Pb 14,1 Ga 
147Sm 143Nd 108 Ga 
87Rb 87Sr 4,7 Ga 
40K 40Ar 1,3 Ga 
Os elementos pai (radioativos), elementos filho 
(radiogênicos) e suas meias-vidas. 
Claire Patterson (1956) 
 Método 207PB-206Pb 
 Datou um meteorito do 
Canyon Diablo – Arizona 
partindo da premissa de 
que a Terra e os 
meteoritos se formaram 
na mesma época! 
 Técnica corroborada por 
outros métodos de 
datação em outros 
meteoritos! 
 
 O método de Carbono 14 (14C ® 14N) não é 
normalmente aplicado em Geologia, pois a meia-
vida do 14C é muito curta (= 5730 anos), não sendo 
compatível com a taxa da maior parte dos processos 
geológicos. É conveniente apenas para datação em 
estudos arqueológicos, compreendendo bem o 
espaço da existência de humanóides na Terra dentro 
de um intervalo de tempo equivalente a 7-10 meias-
vidas do 14C. 
Métodos de datação radiométricos aplicados na 
geologia - PREMISSAS 
1. A rocha ou mineral tenha se comportado como um 
sistema fechado após a sua formação; 
2. Na sua origem a rocha ou mineral não tenha contido 
elementos-filho, ou que o número de elementos-filhos 
existentes inicialmente seja conhecido; 
3. A meia-vida do elemento-pai seja compatível com a 
idade a ser datada; 
4. A rocha/mineral contenha os elementos-pai e filho em 
quantidades analisáveis, o que depende, além da 
questão comentada no ítem 3, da afinidade geoquímica 
desses elementos. 
 
Métodos de datação radiométricos aplicados na 
geologia - RESULTADOS 
Existem métodos diferentes de datação de rocha que dão idades 
diferentes que correspondem a processos geológicos 
diferentes sofridos pela rocha: 
1. K-Ar: estabilização crustal, vulcanismo recente, 
sedimentação (diagênese) e eventos metamórficos de 
diferentes temperaturas; 
2. Ar-Ar: eventos metamórficos de diferentes temperaturas; 
3. Rb-Sr: magmatismo, metamorfismo; 
4. Sm-Nd: idade de separação do magma do manto, idade de 
formação crustal, metamorfismo, idade de cristalização 
ígnea. 
5. U (ou Th)-Pb: idade de magmatismo e metamorfismo em 
uma mesma rocha. 
 
Rb-Sr 
Sm-Nd 
A figura ilustra uma isócrona Sm-Nd que baseia-se no mesmo 
princípio que a isócrona Rb-Sr. Neste exemplo a isócrona foi 
obtida para uma rocha a partir de seus minerais constituintes 
U-Pb 
A figura ilustra um diagrama discórdia 
utilizado para obtenção de idades U/Pb. 
Diversos zircões foram datados e as 
razões isotópicas Pb/U deles definem 
uma linha (discórdia) em relação à 
curva concórdia. As intersecções da 
discórdia com a concórdia definem as 
idades de dois eventos geológicos 
distintos para a mesma rocha (por 
exemplo magmatismo e 
metamorfismo). 
U-Pb 
Idades U/Pb em zircão também podem ser obtidas 
pOntualmente através do método analítico SHRIMP. 
No exemplo abaixo o núcleo e a borda do grão de 
zircão foram datados e forneceram idades com uma 
diferença de aproximadamente 100 milhões de anos. 
Isso quer dizer que o grão de zircão cresceu durante 
diferentes eventos geológicos. 
método de traços de fissão 
Baseia-se no fato de que certos elementos decaem por 
fissão danificando a estrutura do material circundante (o 
mineral). Cada emissão de dois núcleos é registrada 
como “traços”. O número de traços depende da 
quantidade de urânio no mineral e do tempo decorrido, o 
que possibilita sua utilização na datação absoluta. Os 
traços da fissão só ficam registrados nos minerais até 
uma certa temperatura, acima da qual são apagados. Por 
outro lado se o tempo decorrido for muito grande, a 
contagem do número de traços (que é feita com um 
microscópio) torna-se difícil devido ao excessivo número 
de traços formados. Assim, o método de traço de fissão 
só pode ser aplicado para datação de eventos não muito 
antigos e de baixa temperatura (até 200oC). 
Traço de fissão em apatita. 
L E R O A R T I G O :”CARACTERIZAÇÃO, ANÁLISE 
E MODELAGEM TRIDIMENSIONAL DE 
RESERVATÓRIOS EM AMBIENTES 
PARÁLICOS NO INTERVALO EOPERMIANO, 
REGIÃO DE SÃO GABRIEL – RS PAULA 
DARIVA DOS REIS1 (UFRGS), JULIANO 
KÜCHLE2 (UFRGS), MICHAEL HOLZ 
(UFRGS)” 
F A Z E R U M R E S U M O S O B R E A S F Á C I E S D E S C R I T A S E 
D I S C U T I R A O F I N A L C O M O O S A U T O R E S C H E G A R A M 
N A A N Á L I S E M U L T I E S C A L A R D A Á R E A D E E S T U D O . 
Exercício para a próxima aula!!!