2 Tempo Geológico e Estratigrafia

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GEL048 – Paleontologia
Aula 2:
Tempo Geológico e Bioestratigrafia
Sumário
• Tempo Geológico
– Histórico sobre as tentativas de datar Terra
• Desenvolvimentos dos conceitos básicos da Geologia
– Métodos modernos de datação das rochas
• Datação Absoluta e Datação Relativa
– Tabela (ou escala) do Tempo Geológico
• Aplicação dos Fósseis – Tempo Geológico
– Bacias sedimentares e Sedimentologia
– Estratigrafia
– Bioestratigrafia – uso dos fósseis na estratigrafia
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Histórico sobre o Tempo Geológico
• 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 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
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Histórico sobre o Tempo Geológico
• A primeira datação calculada foi feita pelo Arcebispo 
Ussher, da Irlanda, em 1650  cronologia bíblica
• Criação da Terra: noite anterior ao dia 23 de Outubro 
de 4004 antes de Cristo
• Essa idade da terra era impressa em bíblias até o 
início do século XX !
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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) 
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
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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
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Histórico sobre o Tempo Geológico
• Nos séculos XVII, XVIII e XIX começam a surgir os 
primeiros nomes para agrupamentos de rochas
– Primárias  rochas ígneas
– Secundárias  rochas sedimentares consolidadas 
com fósseis
– Terciárias  rochas sedimentares pouco consolidadas 
com fósseis marinhos
– Quaternárias  sedimentos marinhos que recobriam 
rochas terciárias
• Hoje, apenas Terciário e Quaternário se mantêm, 
mas com conceitos diferentes
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Histórico sobre o Tempo Geológico
• Varias explicações religiosas tentaram adaptar os 
conceitos de Steno, definindo rochas como “antes do 
dilúvio” e “depois do dilúvio”
• James Hutton (1726-1797; Escócia) levou a Geologia a 
ser considerada uma ciência no século XIX
– 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
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Histórico sobre o Tempo Geológico
• Charles Lyell (1797-1875) foi o mais importante 
geólogo do século XIX
– Escreveu “Princípios de Geologia”, em 14 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
– Ex: processo de erosão continental antes das 
primeiras coberturas vegetais
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Histórico sobre o Tempo Geológico
• Ainda no século XIV:
– Entendimento que os mesmos conjuntos de 
fósseis apareciam na mesma ordem, nas camadas
– Representava então o princípio da Sucessão 
Biótica
• Cuvier (1769-1839) e Brongniart (1770-1847)
– Constataram que as camadas poderiam 
estabelecer uma equivalência temporal
– Correlação fossilífera ou bioestratigráfica
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Histórico sobre o Tempo Geológico
• Sucessão de fósseis  duas explicações
– Cuvier: catastrofismo, sucessivas extinções cataclísmicas 
seguidas por recriação
– Darwin: evolução biológica, diversidade explicada pela 
origem de novas espécies e eventos de extinções como 
processos naturais
• Com o princípio da sucessão biótica, geólogos 
começaram a ordenar as sucessões geológicas em uma 
escala/tabela de tempo geológica, através da datação 
relativa  sem dar idade as camadas
• Origem dos nomes dos Períodos, em geral relacionado 
a um termo geográfico:
 Permiano ~ da cidade de Perm (Rússia)
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Histórico sobre o Tempo Geológico
• Publicação de “Origem das Espécies”  grande 
interesse em descobrir a idade absoluta da Terra
– Darwin  erosão marinha  bilhões de anos
– Outras idades, desde 3 milhões a 1,5 bilhão de anos
– Todas as técnicas usavam premissas erradas
• Início do século XX  entendimento das 
propriedades radioativas das rochas
– Datação por métodos radioativos
– Datação precisa e acurada
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Métodos de datação das rochas
• Datação Relativa:
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Datação Absoluta
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Datação Absoluta
• Conceitos:
– Isótopos: átomos com mesmo número atômico 
(número de prótons), mas diferente número de 
massa (prótons + nêutrons)
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Datação Absoluta
• Conceitos:
– Decaimento: processo natural onde um isótopo 
instável se transforma em um outro mais estável
– Elemento-pai: isótopo instável
– Elemento-filho: isótopo mais estável
Ex: Rb  St
K  Ar
U  Pb
14C  14N
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Datação Absoluta
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Datação Absoluta
• Conceitos:
– Meia-vida: a taxa de decaimento para que metade 
da quantidade original de isótopos instáveis se 
transformem em isótopos estáveis
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Datação Absoluta
• Meia-vida de alguns elementos:
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Datação Absoluta
• Carbono 14
– 12C e 13C estáveis, 14C instável
– Meia vida = 5730 anos
– Grande importância para Arqueologia e 
Paleontologia do Quaternário
– Como funciona: a planta capta 14C e produz 
matéria orgânica  começo da teia alimentar
– Ao morrer, o organismos para de absorver 14C, que 
então passa a sofrer decaimento para 14N, 
iniciando o relógio geológico
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Datação Absoluta
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Tabela do Tempo Geológico
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Aplicação dos fósseis no estudo do 
Tempo Geológico
• Bacias sedimentares
• Sedimentologia
• Estratigrafia
• Bioestratigrafia
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Bacias Sedimentares
• Quase todos os fósseis são encontrados em 
rochas sedimentares
– Exceto: Mumificação, Crio-preservação, etc.
• Rochas sedimentares se formam em bacias 
sedimentares
• Bacia sedimentar:
– Região onde os sedimentos se depositam
– Ambiente marinho, lago, rio, planícies e dunas
= etapa final do Ciclo Sedimentar, no Ciclo das Rochas
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Sedimentologia
• Estudo da formação dos sedimentos desde:
– Características físico-químicas dos grãos
• Tamanho do grão, forma, composição química...
– Erosão na área fonte
• Chuva, vento, temperatura...
– Transporte
• Por gravidade, fluxo de água, movimento de geleiras...
– Deposição
• Em que tipo de ambiente, energia do sistema...
– Diagênese
• Tempo de formação da rocha, tipo de cimento...
– Estratigrafia
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Estratigrafia
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Estratigrafia
• O estudo das rochas estratificadas, sua descrição 
e interpretação, e suas relações mútuas
• O estudo pode ser feito por diferentes critérios:
– Tipo de rocha (LITOestratigrafia)
– Idade (CRONOestratigrafia)
– Conteúdo fossilífero (BIOestratigrafia)
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Estratigrafia
• Os estratos são classificados em UnidadesEstratigráfica, que podem apresentar sub-
unidades ou podem ser agrupas em super-
unidades
• Ex:
– Litoestratigrafia: Formações, Membros, Grupos
– Cronoestratigrafia: Período, Épocas, Eras
– Bioestratigrafia: Biozonas, Subzonas, Superzonas
*OBS: nome das unidades
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Estratigrafia
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Estratigrafia
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Estratigrafia
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Perfil estratigráfico
argila ar fn ar grossa 42
Correlação Estratigráfica
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Correlação Estratigráfica
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Correlação por fósseis
• Alguns fósseis são excelentes para correlação de 
camadas e determinação de idades
= Fóssil-guia ou Fóssil-índice
• Ex: o trilobita é um fóssil-guia da Era Paleozóica
• Fóssil-guia pode delimitar uma grande quantidade de 
tempo (centenas de m.a.) ou pequena quantidade de 
tempo (poucos m.a.)
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Fóssil-guia
• Característica de um bom fóssil-guia:
– Abundantes
– Grande distribuição geográfica (horizontal)
– Rápida dispersão em vida
– Pequena distribuição temporal (vertical)
• Linhagem com rápida evolução ou com eventos de 
extinção
– Facilmente identificáveis
– Se preserva independe temente da rocha 
sedimentar
– Se distribui em diversos tipos de ambientes
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Exercício – Fóssil-guia
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Exercício – Fóssil-guia
P
Pré-C
C
P
C
M
N
P
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S
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Exercício – Fóssil-guia
P
Pré-C
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Exercício – Fóssil-guia
P
Pré-C
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Exercício – Fóssil-guia
P
Pré-C
C
P
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M
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Q
S
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D
C
P
K
J
T
Devoniano
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Bioestratigrafia
• Estratos sedimentares classificados por critérios 
paleontológicos
• Interessa apenas a variação no conteúdo 
fossilífero na sucessão de estratos
• A correlação dos estratos é feita pelo conteúdo 
fossilíferos  principalmente microfósseis
• Os estratos são agrupados em Biozonas, por 
diferentes critérios  processo de Zoneamento
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Zoneamento bioestratigráfico
• Procedimentos:
1. Reconhecer os estratos
2. Identificar os fósseis de cada estrato
3. Construir uma coluna completa da área de estudo
4. Determinar a distribuição vertical de cada fóssil
= identificar a amplitude temporal do fóssil
5. Criar Zonas bioestratigráficas
6. Correlacionar com a litologia (tipo de rocha) e 
tempo
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Zoneamento bioestratigráfico
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Zoneamento bioestratigráfico
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Zoneamento bioestratigráfico
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Zoneamento bioestratigráfico
OBS: 1. as diferentes estratigrafias são independentes
2. podem ser feitos vários zoneamentos bioestratigráficos
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Zoneamento bioestratigráfico
• Tipos de Biozonas  depende do limite usado
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Zoneamento bioestratigráfico
• Tipos de Biozonas  depende do limite usado
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Zoneamento bioestratigráfico
• Condições que dificultam a Bioestratigrafia
– Fósseis condicionados ecologicamente
• Erro na distribuição
– Registro fóssil falho
• Erro na datação
– Retrabalhamento ou mistura temporal
• Erro na datação
– Dispersão lenta
• Erro na datação Diacronismos
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Zoneamento bioestratigráfico
• Condições que dificultam a Bioestratigrafia
– Efeito Lázaro
– Efeito Zumbi
– Efeito Elvis
rudistas corais rugosos
P
C
P
S
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D
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Distribuição estratigráfica 
do fóssil X
De
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no
folhelho negro
calcário síltico 0m
1m
2m
3m
4m
5m
arenito
360Ma
295Ma
Exemplo
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	GEL048 – Paleontologia
	Sumário
	Histórico sobre o Tempo Geológico
	Histórico sobre o Tempo Geológico
	Slide Number 5
	Histórico sobre o Tempo Geológico
	Slide Number 7
	Slide Number 8
	Histórico sobre o Tempo Geológico
	Slide Number 10
	Slide Number 11
	Slide Number 12
	Histórico sobre o Tempo Geológico
	Histórico sobre o Tempo Geológico
	Histórico sobre o Tempo Geológico
	Histórico sobre o Tempo Geológico
	Slide Number 17
	Histórico sobre o Tempo Geológico
	Histórico sobre o Tempo Geológico
	Slide Number 20
	Métodos de datação das rochas
	Datação Absoluta
	Datação Absoluta
	Datação Absoluta
	Datação Absoluta
	Datação Absoluta
	Datação Absoluta
	Datação Absoluta
	Slide Number 29
	Datação Absoluta
	Tabela do Tempo Geológico
	Aplicação dos fósseis no estudo do Tempo Geológico
	Bacias Sedimentares
	Slide Number 34
	Sedimentologia
	Estratigrafia
	Estratigrafia
	Estratigrafia
	Estratigrafia
	Estratigrafia
	Estratigrafia
	Perfil estratigráfico
	Correlação Estratigráfica
	Correlação Estratigráfica
	Correlação por fósseis
	Fóssil-guia
	Exercício – Fóssil-guia
	Exercício – Fóssil-guia
	Exercício – Fóssil-guia
	Exercício – Fóssil-guia
	Exercício – Fóssil-guia
	Bioestratigrafia
	Zoneamento bioestratigráfico
	Zoneamento bioestratigráfico
	Zoneamento bioestratigráfico
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	Slide Number 58
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	Slide Number 62
	Slide Number 63
	Zoneamento bioestratigráfico
	Slide Number 65