aula9

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Disciplina: Geologia
Aula 09: Tempo Geológico
Apresentação
O estudo da Terra possui múltiplos motivos. Precisamos de água para nossa dessedentação, de
petróleo para gerar combustível para nossos transportes e nossas indústrias, para as previsões de
terremotos, tsunamis, e enfim tentarmos compreender o meio em que desenvolvemos nossas
vidas. Nosso planeta é extremamente dinâmico e nada na sua superfície é permanente.
As rochas que atualmente são encontradas no alto de uma montanha podem ter estado no fundo
de um oceano em tempos pretéritos. A fim de desenvolver a compreensão do nosso planeta
devemos estudar a história da Terra. Quando falamos sobre história, o tempo é medido em anos e
séculos. Quando nós falamos da história da Terra, o tempo é medido em milhões e bilhões de anos.
Isso, pois as magnitudes do tempo são diferentes para as ocorrências humanas e as ocorrências
geológicas.
Para o estudo da história da Terra é utilizada uma escala que é um calendário de grande
abrangência, chamado escala do tempo geológico. Esta escala é bastante distinta daquela que
acompanhamos o nosso dia a dia, é mais semelhante a um livro, no qual as rochas são suas
páginas. Diversas das páginas estão rasgadas ou faltando, elas não são numeradas, mas a
compreensão geológica nos permite ler este livro.
Objetivos
Compreender a magnitude do tempo geológico;
Analisar o procedimento de datação radiométrica;
Entender o método de datação radiocarbônico.
 Planeta terra | Fonte: Shutterstock
Histórico
O nosso planeta tem, aproximadamente, 4.5 bilhões de anos. Essa quantidade de tempo é,
ao mesmo tempo, fantástica, quando comparada à história da humanidade, mas também
pode ser curta, quando confrontada a outras estrelas e planetas no universo.
O tempo geológico, assim, é uma escala cronológica que compreende esse período de
bilhões de anos do nosso planeta. É interessante aqui diferenciar o tempo histórico do
tempo geológico: o primeiro está relacionado às atividades humanas e das civilizações,
enquanto o segundo trata da evolução da Terra.
O tempo histórico, quando colocado em perspectiva ao tempo geológico, é uma mera fração
do tempo geológico. Por exemplo, se todo o tempo geológico fosse igual a 24 horas, toda a
história da humanidade aconteceria em apenas 3 segundos.
O tempo geológico tem dois preceitos ou regras principais.
01
O primeiro deles consiste em generalizar a dinâmica e evolução das camadas da Terra,
sendo que as mais antigas estão localizadas sob as mais jovens — em alguns lugares, as
camadas mais antigas estão sobre as mais jovens, mas são exceções da regra.
02
O segundo objetivo é generalizar a idade e evolução de diferentes estruturas em lugares
distantes na superfície da Terra em função da presença de fósseis: se há fósseis
semelhantes, as estruturas possuem idades compatíveis.
É provável que você já tenha observado algumas tabelas diferentes com classificações
distintas sobre o tempo geológico. Isso ocorre porque há diferentes modelos de discussão e
diferentes autores elaboraram formas distintas de organizar essa classificação, que pode
mudar à medida que novas descobertas arqueológicas aconteçam. Aqui estaremos baseados
em Teixeira (2009) e Popp (2004).
Estudos dos fósseis
A Paleontologia, ciência que se dedica a estudar como se deu a
evolução da vida no passado através dos fósseis, é extremamente
importante para a Geologia. A maneira como os processos de
evolução dos organismos vivos se concretizava é intimamente ligada
com as rochas e o substrato presente naquele momento.
Os fósseis são fontes de informações importantes sobre a evolução do planeta. Isso
acontece porque a maneira como a vida e suas estruturas evolui ao longo do tempo tem
íntima ligação de como era o ambiente naquele momento.

Exemplo
A presença ou ausência do mar e grandes corpos d’água em outras épocas, ou ainda
climas diferentes, têm impacto direto na evolução da vida, além de servirem de base
para ajudar no entendimento de problemas atuais como as mudanças climáticas. A
datação dos fósseis permite que as rochas sedimentares onde eles se encontram
também sejam datadas, possibilitando sua interpretação e geração de conhecimento
sobre as estruturas ali formadas.
Um fóssil pode ser considerado como um organismo que vivia em outras épocas remotas e
foi conservado no interior de uma rocha sedimentar. Outros elementos associados aos
organismos também são considerados fósseis, como fezes, vermes, rastros etc.
Os fósseis variam muito em tamanho, desde microfósseis com milímetros, até grandes
fósseis como os dinossauros (Figura 1). A tafonomia é o campo do conhecimento que
explica como os organismos vivos transformam-se em fósseis.
 Escavação da cauda de um dinossauro de cinco metros
de comprimento que a natureza conservou por 72 milhões de
anos, no estado de Coahuila, México.| Fonte:
https://goo.gl/aQt94s
<http://www.gazetaexpress.com/public/uploads/image/2014/03/633x347/d_4748.j
O processo de fossilização é um acontecimento complexo e raro, dependente de uma série
de processos físicos e químicos fazendo com que os restos dos organismos se transformem,
então, em fósseis. De todos os organismos que já existiram na Terra, apenas uma pequena
parte deles foi fossilizada, e uma parte ainda menor foi descoberta e catalogada.
A fossilização ocorre quando os restos do organismo morto são rapidamente cobertos pelos
sedimentos, evitando assim que eles sejam destruídos por micro-organismos, outros
animais, ou fatores ambientais como água, correntezas e correntes de ventos. Ao serem
soterrados, os organismos sofrem diagênese, ou seja, os mesmos processos responsáveis
pela formação de rochas sedimentares. Em geral, as partes do organismo mais resistentes
são aquelas mais bem conservadas, como dentes, ossos, conchas e madeira.
A escala de tempo geológico
Nicolau Steno, em 1669, em suas pesquisas, concluiu que as rochas, na superfície da Terra,
se sobrepunham seguindo uma ordem de idade: as rochas mais antigas eram sobrepostas
pelas rochas mais novas. Essa lei, chamada de Lei da Superposição, foi uma das origens da
escala de tempo geológico.
 Sequência de superposição de rochas, fossilização,
desgaste e exploração arqueológica.| Fonte:
https://goo.gl/eFj5pE <http://4.bp.blogspot.com/-
oRG8tSZC0RQ/TlyyQDH5lqI/AAAAAAAAB-
0/Dys25yE6FRA/s1600/HALEfossilize.jpg>
http://www.gazetaexpress.com/public/uploads/image/2014/03/633x347/d_4748.jpg
http://4.bp.blogspot.com/-oRG8tSZC0RQ/TlyyQDH5lqI/AAAAAAAAB-0/Dys25yE6FRA/s1600/HALEfossilize.jpg
Já em 1815, o cientista William Smith chegou à conclusão que os fósseis podem ser
utilizados para datar as rochas sedimentares onde se localizam, e também diferenciar
estratos de uma mesma rocha. Com essa descoberta, foi possível datar rochas distantes,
que possuíam fósseis semelhantes, além de apoiar a criação dos primeiros mapas
paleontológicos.
Quando os fósseis, suas datações, e a Lei da Superposição foram consideradas em
conjunto, foi possível não só datar as idades geológicas, mas entender como elas se
distribuíram na natureza, segundo uma ordem cronológica. Cada uma das estruturas
cronológicas foi surgindo paulatinamente, ao longo das pesquisas de muitos geólogos desde
o século XVIII até XIX. Cada um dos períodos geológicos foi caracterizado segundo
diferentes critérios científicos, e sua organização, divisão e subdivisões são discutidas até
hoje.
Os continentes em suas formas atuais, com o fenômeno da Deriva Continental, por
exemplo, originaram-se há cerca de 23 milhões de anos somente. A Pangeia, a massa única
continental anteriormente existente, começou a dividir-se há mais ou menos duzentos
milhões de anos.
Compreender a dimensão do tempo geológico e suas escalas de medida torna-se um
exercício mental fascinante para melhor compreender a atuação do homem em relação a
essa temporalidade e o seu papel de herdeiro de todas as transformações ocorridas no
espaço terrestre ao longo das eras geológicas.
A organização da escala geológica segue uma lógica da sequência estratigráfica.Essa
organização segue uma ordem temporal, onde o estrato mais antigo necessariamente está
na escala da base, e os estratos mais novos sobrepõem os antigos, até chegar na camada
estratigráfica mais recente, que fica acima de todas as outras camadas. Essa sequência é
chamada de Escala de Tempo Geológica (Tabela 1).
Os intervalos de tempo da escala são divididos em intervalos menores, chamados unidades
cronoestratigráficas, são elas:
eras
períodos
épocas
idades
Os limites dessas unidades ainda são discutidos entre os cientistas, e
não são exatos.
Tabela 1: Escala de tempo geológico. Fonte: Adaptado de Grotzinger (2013).
Eras Períodos Época Tempodecorrido Ocorrências
Cenozoico
Quaternário
Holoceno 11.000
Formação dos maciços montanhosos,
domínio mamífero, surgimento do ser
humano, era do gelo.
Pleistoceno 1 ma
Terciário
Plioceno 12 ma
Mioceno 23 ma
Oligoceno 35 ma
Eoceno 55 ma
Paleoceno 70 ma
Mesozoica
Cretáceo - 135 ma
Surgimento e extinção dos dinossauros,
intenso vulcanismo.
Jurássico - 180 ma
Triássico - 220 ma
Paleozoica
Permiano - 270 ma
Formação das rochas calcárias e
depósitos de carvão, extinção de 90%
das expécies marinhas.
Carbonífero - 350 ma
Devoniano - 400 ma
Siluriano - 430 ma
Ordoviciano - 490 ma
Cambriano - 600 ma
Pré-
Cambriano
Proterozoico Algonquiano
3,9 ba
Início dos movimentos das placas
tetônicas, primeiras células, formação da
atmosfera.Arqueozoico Arqueano
Início da
Terra
4,5 ba
Magnitude do Tempo Geológico
Para que o vasto tempo geológico seja melhor compreendido, ele precisa ter uma base
comum de comparação. Assim, diversos cientistas têm proposto muitas estruturas de
comparação, onde os eventos geológicos mais importantes são localizados no tempo, como
pontos de quebra ou de interesse.
Imagine que toda a idade da Terra (4.5 bilhões de anos) fosse comprimida em um intervalo
de um ano.
As estruturas mais antigas do planeta seriam datadas no mês de março.
O início da vida, nos mares e oceanos, seria em maio, e a vida terrestre apareceria apenas
em novembro. Já na primeira semana de dezembro, seriam formados pântanos e depósitos
de carvão.
Os dinossauros surgem aproximadamente no meio de dezembro, mas já foram extintos por
volta do dia 25, em pleno Natal!
Os humanoides aparecem logo na semana seguinte, no dia 31 de dezembro.
A era glacial terminaria um minuto antes da meia-noite.
Grandes impérios, como Roma, durariam cerca de 5 segundos.
A América foi descoberta 3 segundos antes da meia-noite, e as ciências modernas, como a
Geologia, surgiram menos de um segundo antes da meia-noite.

Atenção
 Por conta das características da formação da Terra, as datas das rochas mais antigas
não correspondem ao “início” do planeta, que foi quando ele alcançou sua presente
massa. Isso se dá porque nenhuma rocha restou do início do planeta, visto que muitos
processos, inclusive cósmicos desconhecidos, estavam atuando em nossa superfície,
formando e reformando as rochas e outros materiais nas suas formas como
conhecemos hoje.
Métodos de datação
O processo de datação tem como objetivo estabelecer datas e/ou intervalos de tempo de
maneira quantitativa, por meio da medição de processos que não variem no tempo e que
sua taxa seja conhecida. Os primeiros métodos de datação eram baseados em processos
não muito estáveis ao longo do tempo, como:
01
taxas de decomposição de rochas;
02
variações no nível do mar;
03
taxas de formação de rochas sedimentares etc.
Como esses processos são pouco estáveis, as estimativas eram pouco precisas e muito
variadas.
No final do século XIX, surgiram uma série de métodos físicos e matemáticos que, de
maneira geral, pareciam irrefutáveis e foram muito aceitos por isso, principalmente com a
descoberta da radioatividade.
A radioatividade era compatível com uma série de teorias da época, como a Teoria da
Evolução de Darwin, e ajudava a explicar uma série de fenômenos físicos que na época
eram controversos, como, por exemplo, a persistência do calor da Terra e do Sol e as
teorias do uniformitarismo de Hutton e Lyell. As taxas de decomposição dos átomos
eram constantes e conhecidas, e variavam pouco ao longo do tempo. Assim, não demorou
para esse método de datação ser utilizado em larga escala.
Datação Radiométrica (Absoluta)
Os núcleos de muitos átomos se desintegram para diferentes estados com menos energia.
Quando esse processo acontece, dá-se o nome de “radioativo” para o átomo em questão, e
ao processo de desintegração, radioatividade.
O núcleo possui dois elementos, chamados número atômico e número de massa. O primeiro
é definido pelo número de prótons presente no núcleo do átomo, e o segundo é a soma do
número de prótons e nêutrons. Quando um átomo possui o mesmo número atômico, mas
massa diferente, ele é chamado de isótopo.
Na desintegração radioativa, o núcleo atômico emite uma partícula alfa ou uma partícula
beta, ou captura um elétron. Ele pode simultaneamente emitir raios gama, radiação
eletromagnética mais energética do que raios-X. Quando um átomo radioativo “pai” se
desintegra, ele se transforma em outro tipo de átomo denominado “filho”. (Figura 3).
 Figura 3: Princípio físico da desintegração radioativa.
Na desintegração alfa, o núcleo do átomo pai perde 2 prótons e 2 nêutrons; o número de
massa decresce de 4 e o número atômico de 2. Na desintegração beta, o núcleo emite um
elétron de alta velocidade, um dos seus nêutrons se transforma em um próton e o número
atômico aumenta em um.
1
file:///W:/2018.2/Geologia__GON945/aula9.html
Na captura de elétrons, um próton do núcleo captura um
elétron orbital e se transforma em um nêutron, e o número
atômico decresce em um. A desintegração beta e a captura
de elétrons não mudam o número de massa. (GROTZINGER,
2013)
A desintegração radioativa depende apenas do núcleo do átomo em questão. Sendo assim,
sua taxa é constante e independente de condições ambientais ou outros processos —
confiável, assim, para datações. Dado um átomo qualquer, existe a mesma probabilidade
desse núcleo se preservar ou se desintegrar.
Essa probabilidade de desintegração (constante de desintegração l) indica a proporção dos
átomos que vão se desintegrar em um espaço de tempo. O número total de átomos é dado
por l N, sendo N o total de átomos presentes em todo o sistema. Dado que N diminui ao
longo do tempo, visto que os átomos vão se desintegrando, cada vez menos átomos vão se
desintegrar em unidades de tempo sucessivas. Assim, teoricamente, um átomo teria um
período de vida que poderia ser infinito, já que ele poderia nunca se desintegrar.
Dessa forma, utiliza-se o conceito de meia-vida (T), que é o tempo necessário para que
metade dos átomos do sistema se desintegre.
Cada átomo tem um valor de T que se relaciona com sua constante de desintegração pela
relação seguinte: T = 0,693/l (Tabela 2).
Isótopos
radioativos
Produto final
estável
Meia vida
(anos) Minerais datados
Urânio – 235 chumbo – 207 713 milhões
zircão,uraninita,
pitchblenda
Urânio – 238 chumbo – 206 4,5 milhões
zircão, uraninita,
pitchblenda
Tório – 232 chumbo – 208 14 milhões -
Potássio – 40 argônio - 40 1,3 milhões
muscovita, biotita,
hornblenda
Rubídio – 87 estrôncio – 86 41 milhões
muscovita, biotita,
microclina
Samário – 147 neodímio – 144 106 milhões -
Carbono – 14 nitrogênio – 14 5.730 -
Cálcio - 41 cálcio - 40 100.00 -
Método Radiocarbônico
O método de datação por radiocarbono tem como característica a utilização do carbono-14
(C-14) como isótopo. Esse isótopo ocorre na natureza, tanto na atmosfera como nos
organismos vivos. Ele possui uma meia vida de cerca de 5700 anos (tabela 3), sendo
possível utilizá-lo para datar períodos até o quaternário. Uma de suas vantagens é o fato de
que ele é constantemente criado na atmosfera, a cerca de 15 km de altitude, através da
transformação dos átomos de nitrogênio-14 em átomos de carbono-14, que são atingidos
por raios cósmicos. O átomo recém-criado, então, é incorporado no ciclo de carbono dos
seres vivos.
A técnica de datação por radiocarbonoteve um grande impacto na ciência moderna, e
permitiu a compreensão de processos e acontecimentos de milhares de anos atrás.
Beneficiou uma série de ciências como a Geologia, Arqueologia, Oceanografia,
Paleontologia, entre outras, pois gerou possibilidade de repostas a diversas indagações que
existiam há séculos nesses campos.
Tabela 3. Série de decaimento do Urânio (238U e 235U). Fonte: Adaptado de POPP, 2004.
Nuclídeo Meia vida (anos) Nuclídeo Meia vida (anos)
Ucrânio - 238 4,51 x 10 Ucrânio - 235 7,13 x 10
   
Ucrânio - 234 2,5 x 10 Protactínio - 231 3,24 x 10
   
Tório – 230 7,52 x 10 Tório –227 18,6 dias
   
Rádio –226 1,62 x 10 Rádio – 223 11,1 dias
   
Radônio – 222 3,83 dias Chumbo – 207 estável
 
Chumbo – 210 22
 
Polônio –210 138
 
Chumbo - 206 estável
Esse método foi criado na década de 1950, pelo pesquisador W. Libby. Ela baseia-se no fato
de que todos os organismos vivos têm átomos de carbono, sejam o C-12, C-13 e C-14.
Quando o organismo morre, ele para de absorver átomos de carbono e a proporção do C-14
diminui, através do mecanismo de decaimento radioativo. Essa técnica, assim, mede a
quantidade de C-14 que sobrou em uma matéria orgânica morta, e assim, sua idade.
Por conta da meia vida relativamente curta, a datação tem um alcance máximo de 30 mil
anos. Caso a oferta de C-14 seja muito alta (1kg ou mais), às vezes, é possível alcançar
idades de até 75 mil anos.
9 8
5 4
4
3
Atividade
1: Observe a charge abaixo e diga por que a cena jamais poderia ter acontecido.
 Fonte: https://goo.gl/Qoavgi <http://s3.static.brasilescola.com/img/2013/08/homem-e-
dinossauro.jpg>
2: Já parou para pensar como a ciência geológica é interligada entre seus temas? Por
que a Teoria da Deriva Continental, relaciona-se tanto com os postulados da cronologia
das rochas?
http://s3.static.brasilescola.com/img/2013/08/homem-e-dinossauro.jpg
3: Foi na mesma era, a ________________, que ocorreu o surgimento dos atuais
continentes e da espécie humana, porém em períodos diferentes. A fragmentação das
terras emersas, tais quais nós as conhecemos agora, formaram-se no período
_______________, há 23 milhões de anos, enquanto os primeiros humanos surgiram
somente no ______________, há cerca de 1 milhão de anos. 
 
A alternativa que apresenta os termos completando corretamente as lacunas do texto
é:
 a) Cenozoica, Terciário e Quaternário.
 b) Paleozoica, Primitivo e Cambriano.
 c) Primitiva, Arqueozoico e Secundário.
 d) Paleozoica, Terciário e Quaternário.
 e) Cenozoica, Permiano, Carbonífero.
4: UEM PR/2010) O tempo geológico costuma ser dividido em eras, períodos e épocas
geológicas, cada uma caracterizada por eventos biológicos e geológicos marcantes, dos
quais alguns ficaram registrados em rochas e em fósseis. Sobre isso, assinale o que for
correto.
 a) Os períodos Triássico, Jurássico e Cretáceo da era Mesozoica caracterizam-se,
respectivamente, pelo aparecimento, pelo apogeu e pela extinção dos dinossauros.
 b) O aparecimento dos primeiros primatas e da espécie humana atual ocorreu em
períodos distintos da era Paleozoica.
 c) Quando a espécie humana atual surgiu no planeta, ainda éramos Pangeia.
 d) Os fósseis revelam que os insetos e os aracnídeos conquistaram o ambiente de
terra firme antes que os anfíbios.
 e) A era Paleozoica é a mais curta na divisão da escala de tempo geológico, com
duração aproximada de 500 mil anos.
5: Falamos bastantes sobre o tempo geológico, assim, assinale, dentre as alternativas
abaixo, aquela que não é uma das eras geológicas:
 a) Cenozoica.
 b) Arqueozoica.
 c) Litozoica.
 d) Proterozoica.
 e) Paleozoica.
6: (UNIOESTE PR/2013) As eras e os períodos geológicos são fundamentais para a
compreensão da história da Terra e de sua evolução física, refletindo-se também na
configuração geológica do Brasil. Sobre esse assunto, aponte a alternativa incorreta.
 a) A formação da Terra iniciou-se há 500 milhões de anos.
 b) Os escudos cristalinos e a serras do Mar e da Mantiqueira são as formações
geológicas mais antigas do Brasil.
 c) As bacias sedimentares cobrem a maior parte do território brasileiro.
 d) Os dinossauros viveram durante a era Mesozoica, que é composta pelos períodos
Triássico, Jurássico e Cretáceo.
 e) A Cenozoica é a era geológica mais recente. Atualmente, estamos no período
Quaternário da era Cenozoica.
Uniformitarismo 
É um princípio científico originalmente proposto por James Hutton, considerado um dos precursores
da Geologia moderna.
Referências
GROTZINGER, John; JORDAN, Tom. Para entender a Terra. 6. ed. São Paulo: Bookman, 2013.
POPP, José Henrique. Geologia geral. 5. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2004.
TEIXEIRA, Wilson. FAIRCHILD, Thomas Rich. TOLEDO, M. Cristina Motta de. TAIOLI, Fabio.
Decifrando a Terra. 2. ed. São Paulo: Companhia Editora Nacional, 2009.
1
Próximos Passos
Depósito mineral: conceitos básicos;
Os principais tipos genéticos de depósitos minerais;
Panorama dos recursos minerais do Brasil.
Explore mais
O site do Jornal O Globo <https://oglobo.globo.com/sociedade/ciencia/mamifero-
pre-historico-encontrado-em-itaborai-sera-levado-para-estudo-na-ufrj-13758170>
apresenta uma interessantíssima reportagem sobre um sítio arqueológico localizado no
Município de Itaboraí, na região metropolitana do Rio de Janeiro. Acesso em 03 abr. 2018.
O site do Museu Nacional da UFRJ
<http://www.museunacional.ufrj.br/dir/exposicoes/paleontologia/fosseis.html>
exibe uma série de exposições de fósseis encontrados em diversas partes do mundo. Acesso
em 03 abr. 2018.
Por onde andavam os dinossauros?
<http://revistagalileu.globo.com/Ciencia/noticia/2018/01/fossil-encontrado-no-
egito-revela-trajetoria-desconhecida-dos-dinossauros.html> Estudo releva trajetórias
desconhecidas desses grandes animais pré-históricos. Acesso em 03 abr. 2018.
https://oglobo.globo.com/sociedade/ciencia/mamifero-pre-historico-encontrado-em-itaborai-sera-levado-para-estudo-na-ufrj-13758170
http://www.museunacional.ufrj.br/dir/exposicoes/paleontologia/fosseis.html
http://revistagalileu.globo.com/Ciencia/noticia/2018/01/fossil-encontrado-no-egito-revela-trajetoria-desconhecida-dos-dinossauros.html