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PATRIMÔNIO CULTURAL E PALEONTOLOGIA ASPECTOS PALEONTOLÓGICOS E GEOCIÊNCIAS NO ESTADO DE MATO GROSSO Prof. M.e Caiubi Emanuel Souza Kuhn Profª. Dra. Flávia Regina Pereira Santos de Siqueira MÓDULO 5 APRESENTAÇÃO ..........................................................................................3 I. CONCEITOS BÁSICOS ......................................................................... 4 II. SISTEMA TERRA....................................................................................... 7 III. INTRODUÇÃO À GEOLOGIA...................................... 9 Minerais............................................................................................................... 9 Rochas ........................................................................................................ 12 Tipos de rocha.............................................................................................. 13 Tectônica de placas ............................................................................ 17 O que são fósseis? ............................................................................ 19 IV. O TEMPO GEOLÓGICO E OSFÓSSEIS DA COLEÇÃO DO MUSEUDE HISTÓRIA NATURAL CASA DOM AQUINO .............................................................................................21 V.ESTRATIGRAFIA E CRONOLOGIA..................27 Paleogeografia e paleomagnetismo.........28 O registro geológico e ospaleoambientes........31 VI. GEOLOGIA DO ESTADO DE MATO GROSSO......................35 VII. GEOMORFOLOGIA E SOLOS.............37 VIII. O DOMO DE ARAGUAINHA, O MAIOR ASTROBLEMA DA AMÉRICA DO SUL.......39 REFERÊNCIAS.............................................................................................. 40 Flávia Regina Pereira Santos de Siqueira Graduada em Geologia (2011), mestra em Geociências (2014) e doutora em Ciências Ambientais (2019), todos pela Universidade Federal de Mato Grosso. Atua como professora adjunta da Universidade Federal de Mato Grosso na Faculdade de Engenharia. Ultimamente se dedica a pesquisas na área de Geodiversidade, Patrimônio Geológico e Geoconservação. SUMÁRIO SOBRE A AUTORA Caiubi Emanuel Souza Kuhn Graduado em Geologia (2011), especialista em Gestão Pública (2018) e Mestre em Geociências (2014) pela Universidade Federal de Mato Grosso (UFMT) e doutorando em Geociências e Meio Ambiente pela Universidade Estadual Paulista (UNESP). Atua como professor no Faculdade de Engenharia, campus Várzea Grande, Universidade Federal de Mato Grosso. SOBRE O AUTOR 2 APRESENTAÇÃO I. CONCEITOS BÁSICOS II. SISTEMA TERRA III. INTRODUÇÃO À GEOLOGIA Minerais Rochas Tipos de rocha Tectônica de placas O que são fósseis? IV. O TEMPO GEOLÓGICO E OS FÓSSEIS DA COLEÇÃO DO MUSEU DE HISTÓRIA NATURAL CASA DOM AQUINO V.ESTRATIGRAFIA E CRONOLOGIA Paleogeografia e paleomagnetismo O registro geológico e os paleoambientes VI. GEOLOGIA DO ESTADO DE MATO GROSSO VII. GEOMORFOLOGIA E SOLOS VIII. O DOMO DE ARAGUAINHA, O MAIOR ASTROBLEMA DA AMÉRICA DO SUL REFERÊNCIAS 3 4 7 9 9 12 13 17 19 21 27 28 31 35 37 39 40 Neste módulo iremos aprender alguns conceitos relativos ao patrimônio natural que nos cerca no estado de Mato Grosso. O patrimônio natural, de acordo com Pereira (2018), constitui uma das categorias do patrimônio cultural brasileiro menos privilegiadas em termos de proteção. A seguir o conceito de patrimônio natural por Holanda & Sales (2020): “O patrimônio natural é composto de diferentes elementos que interagem constantemente entre si, na superfície e em camadas subterrâneas da Terra, promovendo transformações no planeta, como as reservas minerais, os relevos, a hidrografia, a fauna, a flora, o clima. Tudo isso resulta numa configuração maior, que é a paisagem”. APRESENTAÇÃO Para auxiliar na proteção do patrimônio natural com auxílio da população é necessário o conhecimento de conceitos de geociências e paleontologia. Com o objetivo de auxiliar no entendimento e disseminação das informações aqui destacadas, além desta apostila, iremos fornecer indicação de vários conteúdos. Estes conteúdos podem ser utilizados para o ensino/ comunicação dos assuntos tratados, atendendo as várias faixas etárias de estudantes/público. Então, vamos embarcar nas ciências da Terra para aprender e ensinar a valorizá-la? Cachoeira da Martinha. Patrimônio natural no limite dos municípios de Chapada dos Guimarães e Campo Verde (Mato Grosso). 3 Para ajudar a nossa comunicação na apostila deste módulo do curso vamos alinhar alguns conceitos essenciais quando o assunto são as geociências. Iremos tratar dos conceitos de: geodiversidade, geologia, paleontologia e geomorfologia. O termo geodiversidade, de acordo com Gray (2004), compreende a “variedade natural de aspectos geológicos e geomorfológicos, incluindo suas coleções, relações, propriedades, interpretações e sistemas”. Sendo assim, a geodiversidade de um território compreende o conjunto de minerais, rochas, fósseis e paisagens que ocorrem nele. A geodiversidade portanto está ligada diretamente ao patrimônio geológico. O patrimônio geológico está incluso no patrimônio natural. Atualmente um modo de valorização do patrimônio geológico aliado à cultura, história e turístico de um local está no formato de geoparque. Segundo o Serviço Geológico Brasileiro (CPRM): “É preciso esclarecer que um geoparque não é uma unidade de conservação, nem é uma nova categoria de área protegida. A ausência de um enquadramento legal de geoparque é a razão do sucesso dessa iniciativa em nível mundial. I. CONCEITOS BÁSICOS Atualmente, o único geoparque reconhecido pela UNESCO do Brasil é o Geoparque Araripe, no estado do Ceará.. PARA SABER MAIS! Site oficial do Geoparque Araripe http://geoparkararipe.urca.br/ FICA A DICA! Geograficamente, um geoparque representa uma área suficientemente grande e com limites bem definidos para servir ao desenvolvimento econômico local. Mas, para ser considerado um geoparque, o local deve gerar atividade econômica, notadamente através do turismo, e envolver um número de sítios geológicos de importância científica e com potencial uso didático ou turístico. Além disso, aspectos arqueológicos, ecológicos, históricos ou culturais podem representar importantes componentes de um geoparque.” Figura 2 Logotipo do projeto geoparque Araripe. 4 http://www.cprm.gov.br/publique/Gestao-Territorial/Gestao-Territorial/Saiba-Mais---Geoparques-5415.html Atualmente, o único geoparque reconhecido pela UNESCO do Brasil é o Geoparque Araripe, no estado do Ceará. Estes projetos de geoparques existem devido à demanda expressa por muitos países no sentido de aumentar o valor do patrimônio da Terra, suas paisagens e formações geológicas. No Mato Grosso há um projeto de geoparque está sendo inventariado para fornecer subsídios para concorrer ao título de geoparque pela UNESCO Geoparks (Figura 3). O inventário que está sendo realizado é para a criação do Geoparque Chapada dos Guimarães. Os pesquisadores que atuam no inventário são em maioria vinculados a Universidade Federal de Mato Grosso e ao Instituto Federal de Mato Grosso. Agora vamos trabalhar o conceito de geologia, a ciência que estuda a Terra, sua composição, estrutura, formação e processos superficiais que ocorrem na crosta terrestre. Os estudos de geologia buscam informações sobre o planeta através dos registros presentes nas rochas, solo, águas subterrâneas e processos de dinâmica superficial como a erosão e o relevo. Estes estudos são realizados por profissionais que são chamados de geólogos. Estes profissionais podem atuar em diversas áreas, como: pesquisadores de institutos de pesquisa, pesquisadores e professores de universidades, atuação em empresas de meio ambiente, cartografia, água subterrânea (poços tubulares), mineração, petróleo ou mesmo em laboratórios de análise de rochas e solos (Figura 4). Isso é apenas um resumo, porque as atribuições dessa profissão vão além. Figura 3 Logotipo da rede global de geoparquespela Organização das Nações Unidas para a Educação, a Ciência e a Cultura (UNESCO). Figura 4 Ilustração de geólogos em trabalho em pesquisa com rochas e minerais. Imagem by macrovector (br.freepik.com). Site oficial da Unesco Geoparkshttp://www.unesco.org/new/en /natural-sciences/environment/earth- sciences/unesco-global-geoparks/ FICA A DICA! 5 http://geoparkararipe.urca.br/ https://www.facebook.com/geoparquechapadamt/ O próximo conceito é Paleontologia, que segundo Zielinski & Mouro (2017), a paleontologia se dedica ao estudo dos fósseis, que são os registros da vida antiga. O profissional que atua nesta área é chamado de paleontólogo. Ele responsável por classificar, entender a evolução e a interação dos seres com seus antigos ambientes, além de compreender a distribuição e a possibilidade de datação das rochas portadoras de fósseis (Figura 5). “Paleontologia é ciência que tem como objetivo conhecer a vida do passado geológico e as outras que ficaram preservadas nas rochas. Esses restos e vestígios, são denominamos de fosseis” (LAPA, 2020). Por fim, vamos falar da Geomorfologia, que segundo Winge (2020) é o ramo que estuda as formas de relevo (montanhas, vales, planaltos, planícies, entre outros) e das drenagens associadas. Esta ciência consegue definir padrões morfológicos da superfície terrestre, buscando a interpretação da origem e evolução desses padrões, principalmente em relação aos tipos de rochas e fatores climáticos que influenciaram. Traduzindo, é o ramo das geociências que trabalha para definir as diferentes formas de relevo que ocorrem em um território. E esta área de trabalho não é restrita aos geólogos, ela abrange outras profissões, como a geografia. Neste site aqui você terá acesso a mapas geomorfológicos que são disponibilizados gratuitamente pelo IBGE (Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística). Figura 5 Ilustração do trabalho do paleontólogo em escavação a procura de fósseis e os analizando. Imagem by vectorpouch (br.freepik.com). Assista a uma videoaula no Youtube sobre geodiversidade. Glossário geológico. Mapas geomorfológicos. Mapas ilustrativos do relevo Brasileiro: Atlas 1 e Atlas 2. Mapa do relevo Brasileiro em vídeo. Infográfico sobre relevo, solo e rochas. Atuação do geólogo Para saber mais sobre geologia uma sugestão é ler um bom livro de Geologia Geral: dicas de livros (Clique nos itens para obter acessar) MATERIAL DE APOIO 6 O Brasil possui um Serviço Geológico, o nome do órgão é CPRM (Companhia de Recursos Minerais). No site da CPRM você pode ter acesso a informação de fontes confiáveis a respeito de geociências. Segue o link para você acessar o glossário geológico que eles disponibilizam online. FICA A DICA! https://mapas.ibge.gov.br/tematicos/geomorfologia.html https://www.youtube.com/watch?v=mCCO_3Ef4IQ http://sigep.cprm.gov.br/glossario/ https://mapas.ibge.gov.br/tematicos/geomorfologia.html https://atlasescolar.ibge.gov.br/images/atlas/mapas_brasil/brasil_unidades_de_relevo.pdf https://atlasescolar.ibge.gov.br/mapas-atlas/mapas-do-brasil/diversidade-ambiental https://www.youtube.com/watch?v=j_zHwaLVA6o https://agenciadenoticias.ibge.gov.br/media/com_mediaibge/arquivos/95add3e9a922862589f4a66f4b0dd2df.pdf https://www.youtube.com/watch?v=g6UfEK0Klt0 https://tecnicoemineracao.com.br/6-livros-de-geologia/ O planeta Terra é formado por três sistemas: geodínamo, placas tectônicas e clima (Figura 6). O primeiro deles surge da interação do núcleo interno e externo, II. SISTEMA TERRA Figura 7 Ilustração do campo magnético terrestre, parte do sistema geodínamo, que protege a Terra de radiação vinda do sol (vento solar). Imagem by BBC. Figura 6 Ilustração da Terra e os seus três sistemas: clima, tectônica de placas e geodínamo (Imagem de Silva et al., 2008). e é responsável pelo campo magnético terrestre. Este campo protege nosso planeta de parte da radiação emitida em tempestades solares (Figura 7). O segundo sistema é responsável pela movimentação das placas tectônicas, ele é composto pelo manto, litosfera e atmosfera. Esse sistema contribui para diversidade mineral, rochas e relevo. As movimentações das placas tectônicas criam diversos ambientes tectônicos com pressão e temperatura distintas. Devido a isso, na natureza uma mesma composição química, em condições de pressão e temperatura distintas, pode resultar em rochas e minerais diferentes. 7 Por exemplo, o diamante e o grafite (Figura 8) são constituídos de carbono, porém o diamante é formado interior da crosta em grandes profundidades, onde a pressão e temperatura são altas. Já o grafite é formado mais próximo a superfície, com pressão e temperatura menor. Isso resulta em minerais de mesma composição química, mas a organização dos átomos é bem distinta. Os átomos de carbono em diamantes, têm fortes ligações em três dimensões, ou seja, cada átomo está conectado a outros quatro átomos de carbono. No grafite as ligações dos átomos de carbono são dispostas em camadas, entre essas camadas as ligações são fracas (Figura 9). Os processos da dinâmica interna da Terra tendem a deformar a superfície do planeta, criando cadeias de montanha, soerguendo ou rebaixando imensas áreas continentais, chamamos esses processos de endógenos. Enquanto o sistema das placas tectônicas tende a deformar a superfície, o sistema clima é o responsável pelos processos que suavizam o relevo, através da formação de solo, erosão e deposição de sedimentos nas bacias sedimentares. O sistema clima é composto pela atmosfera, hidrosfera, litosfera e biosfera. Os processos ligados a esse sistema são chamados de processos da dinâmica externa da Terra ou exógenos. Sistema Terra - Aula USP https://goo.gl/wf38Pv Agentes modeladores do relevo: https://www.youtube.com/watch? v=LiSxEOsouYM FICA A DICA! Figura 9 Estrutura formada pelos átomos de carbono no diamante (esquerda) e no grafite (direita). O grafite possui planos paralelos hexagonais em uma estrutura hexagonal. Ilustração: https://i.stack.imgur.com/l6tB1. Figura 8 Apesar de ambos serem compostos do mesmo elemento, no entanto, o diamante é o mineral mais duro conhecido pelo homem e o grafite é um dos mais macios. Ilustração: https://www.steelcarbon.com.br/diamante-e-grafite/. 8 https://goo.gl/wf38Pv https://goo.gl/wf38Pv https://www.youtube.com/watch?v=LiSxEOsouYM Agora que você já está contextualizado nas geociências, iremos abordar conceitos importantes de geologia. Iremos falar dos materiais geológicos que encontramos todos os dias e muitas vezes não percebemos sua importância por desconhecer sua origem. Ao longo do texto, sempre iremos destacar onde encontramos e para que servem os materiais geológicos (minerais e rochas) que vamos apresentar. Minerais Você sabia que desde a hora que você acorda e vai escovar os seus dentes, você está em contato com materiais que são feitos a partir de minerais? E no seu almoço, você sabia que o que dá sabor aos alimentos também é um mineral? Estes e muitos outros exemplos podem ser citados com relação ao uso de minerais no nosso dia-a-dia (Figura 10). III. INTRODUÇÃO À GEOLOGIA Figura 10 Mineral Halita, conhecido como sal de cozinha, figura à esquerda (Imagem by Racool studio, br.freepik.com) e pasta dente composta de flúor que é extraído de um mineral chamado de Fluorita, à direita (Imagem by freepik, br.freepik.com). Com objetivo de trazer mais interesse ao nosso público alvo, vamos mostrar aqui minerais e sua aplicação no nosso dia-a-dia e curiosidades. Mas afinal o que é um mineral? São substâncias naturais, de origem inorgânica, sólida em temperatura ambiente, com arranjo de átomos definido e composição química definida. Um dos minerais mais comuns na crosta terrestre é o Quartzo e você o vê todos os dias em muitos lugares, como no vidro, no pedrisco em estacionamentos, nos relógios, etc. As outras substâncias naturais que não atendem a todos os requisitos para serem chamadas de minerais, são então chamadas de Mineralóides. São mineralóides: água, petróleo, ágata, mercúrio, âmbar, obsidiana(vidro vulcânico, Figura 11) e muitos outros materiais naturais. 9 Sabe o mercúrio dos termômetros utilizados antigamente? O mercúrio é um mineralóide com propriedade de variação do seu volume de acordo com a variação de temperatura (Figura 11). Figura 6 Obsidiana, material muito usado em jogos de videogame, filmes e séries como armas poderosas. Mas na verdade é vidro de cor preta de origem natural, caracterizado por fratura concoidal (lembrao formato de concha), devido a rápido resfriamento de material vulcânico (Imagem by James St. John). Figura 7 Termômetro de mercúrio, um mineralóide que se expande ou contrai de acordo com a variação de temperatura. Atualmente substituído pelos termômetros digitais (Imagem by freepik, br.freepik.com). Há também materiais semelhantes à minerais criados sinteticamente pelo homem, mas como são de origem artificial estes não podem ser considerados minerais. Uma informação é importante que, quando o mineral está em uma forma bonita com faces retas e regulares ele comumente é chamado de Cristal, e quando tem valor econômico e pode ser usado para produção de joias, ele é chamado de Gema. As gemas muitas vezes são chamadas de pedras preciosas. Outro termo muito utilizado seja para no lugar de rocha ou mineral é o termo Pedra. Este termo que pode ser utilizado quando não é objeto de estudo o objeto, por exemplo, são pedras as gemas, cristais decorativos, rochas ornamentais, entre outros. Já quando a pedra é objeto de estudo, deve ser designada corretamente, como mineral ou rocha (que iremos definir a seguir). Vídeo sobre uso dos termos geológicos: https://www.youtube.com/watch? v=DzLrVEsSLAk https://www.youtube.com/watch?v=C- hDSi8D4bI FICA A DICA! O ouro é um metal, e assim como a prata é encontrado associado a minerais em pequenas quantidades. Para o estado de Mato Grosso, o ouro foi um dos motivos determinantes para a migração populacional à nossa região e fundação dos primeiros povoados no século XVIII. É o metal mais utilizado hoje em dia como ativo financeiro. A cotação do ouro em junho de 2020 está em R$ 270,00 por grama (Figura 12). Para você ter uma ideia, o calcário que é composto de um mineral muito mais comum que o ouro e que têm valor baixo, a Calcita, pode ser vendido atualmente pelo preço de R$ 40,00 a R$ 50,00 cada tonelada. 10 https://www.youtube.com/watch?v=DzLrVEsSLAk https://www.youtube.com/watch?v=C-hDSi8D4bI diferentes durezas existentes na crosta terrestre (Figura 14). A escala varia 1 a 10, o número 10 é o diamante, o mineral com máxima dureza. E o mineral 1 é o talco, o de menor dureza. A dureza é a resistência do material a ser riscado ou de riscar. Para saber mais sobre outras propriedades dos minerais e como isto pode ser utilizado em sala de aula de forma didática (veja exemplos nos links abaixo). Ele é usado como insumo agrícola e na construção civil é utilizado para fazer cimento ou como agregado (brita). Figura 12 O ouro pelo seu alto valor é usado para fazer jóias e como ativo financeiro, ilustrado à esquerda (Imagem by Macrovector, br.freepik.com). O calcário, ilustrado à direita, é carregado em caminhões (Imagem by vectorpocket, br.freepik.com). Um mineral que ocorre na nossa região e que comumente vem associado ao ouro é a Pirita. Este mineral é conhecido como “ouro de tolo”, pois muitos confundem com ouro pela aparência semelhante com cor dourada e brilho metálico (Figura 13). Você sabe como os minerais são caracterizados? Uma das formas de caracterizá-los é pela dureza. Os geólogos utilizam uma escala, chamada de Escala de Mohs, ela vai de 1 a 10. Esta escala foi criada em 1812, pelo mineralogista alemão Friedrich Vilar Mohs, com dez minerais de Figura 13 Cristais de pirita, o mineral chamado de “ouro de tolo” pela sua aparência semelhante ao valioso metal (Lutgens et al., 2012). Figura 14 Escala de dureza de Mohs. Utiliza minerais como índices para marcação da escala de dureza de 1 a 10. Na tabela a dureza é comparada a materiais comuns (unha, canivete e vidro). Conteúdo extraído de Lutgens et al. (2012). Escala de Mohs https://www.youtube.com/watch? v=PIscWHHN0z4 Vídeo sobre as propriedades dos minerais: https://www.youtube.com/watch? v=2DDwI9l_1OE FICA A DICA! 11 https://www.youtube.com/watch?v=PIscWHHN0z4 https://www.youtube.com/watch?v=2DDwI9l_1OE Rochas Após conhecer o conceito da unidade dos materiais geológicos, os minerais, vamos aprender sobre as rochas. As rochas, por sua vez, são agregados naturais de minerais (Figura 15). As rochas presentes na crosta terrestre são compostas de minerais, sendo que há alguns que são os mais abundantes. Estes são chamados de minerais formadores de rocha, são eles: quartzo, feldspatos, piroxênio, anfibólio, micas, argilas e calcita. Atenção, concreto não é rocha nem mineral, pois é uma criação humana. Há rochas formadas de origem totalmente inorgânica, sem a influência de matéria orgânica no seu processo de formação. Rochas de origem inorgânica que podem ser citadas são: granito, basalto e arenito. E há rochas formadas parcialmente ou totalmente por materiais de origem orgânica, por exemplo, os calcários originados de corais ou o carvão que é originado de plantas lenhosas soterradas. Figura 15 Rochas são compostas de minerais, nesta imagem temos um granito composto de quartzo, hornblenda e feldspato. (modificado de Lutgens et al., 2012). Figura 16 Esquema de Ciclo das Rochas extraído do artigo de Carneiro et al. 2009. Nesse artigo há uma explicação mais aprofundada a respeito do ciclo das rochas, vale a pena ler. Além disso, as rochas se diferenciarem por sua origem orgânica e inorgânica. Elas podem ser divididas em três classes que são referentes ao seu processo de formação: magmáticas, sedimentares e metamórficas. Dentro de cada classe elas têm subdivisões de acordo com as suas características. Para entender como essas rochas se formam de uma maneira simplificada, podemos usar o “Ciclo das rochas” (Figura 16). No ciclo das rochas é possível observar que esta divisão de tipos de rochas é uma condição temporária delas e que uma pode se transformar em outra dependendo das condições a que a rocha é submetida. 12 Tipos de rochas e exemplos no Mato Grosso https://www.youtube.com/watch?v=cIrXQ0MieA8 Ciclo das Rochas Animação: https://www.youtube.com/watch?v=xJ1KfDzuAmc FICA A DICA! No Brasil, um exemplo muito bom de rochas magmáticas é o arquipélago de Fernando de Noronha, que é constituído por três grupos de rochas vulcânicas. Fernando de Noronha é um pequeno arquipélago vulcânico situado no oceano Atlântico Sul na extremidade nordeste do Brasil, a 350 km de Natal (capital do estado de Rio Grande do Norte). São um conjunto de 19 ilhas vulcânicas, sendo a principal chamada de Fernando de Noronha. Tipos de rochas Rochas magmáticas O primeiro tipo de rocha que iremos trabalhar são as rochas magmáticas que também são chamadas de ígneas. Elas são resultantes do resfriamento de material rochoso fundido, chamado de magma. Quando o resfriamento ocorre no interior da crosta formam-se as rochas ígneas intrusivas (plutônicas). Quando o resfriamento ocorre na superfície do planeta, forma-se uma rocha extrusiva (vulcânica), nestes casos chamamos o magma de lava (Figura 17). Veja a seguir algumas rochas magmáticas que são extraídas do território brasileiro e exploradas como rochas ornamentais (Figura 18). Figura 18 Fotos de rochas ígneas de uso ornamental, ou seja, são usadas para fazer bancadas, pisos, esculturas etc. As fotos estão acompanhadas dos nomes fantasia de cada uma e os minerais mais abundantes. Imagens extraídas de ALENCAR, 2013. Figura 17 Formação das rochas ígneas ocorre fora da crosta pela solidificação da lava. E pela cristalização do magma que resfria aos poucos na crosta (Imagem by brgfx - br.freepik.com). Para saber mais sobre a geologia de Fernando de Noronha clique aqui. http://www.cprm.gov.br/publique/media/ge stao_territorial/geoparques/noronha/index. php?GEOPARQUE=7 Vídeo “I LAVA YOU” para entender sobre a formaçãodas rochas vulcânicas e formação de ilhas no meio do oceano. Ilhas que vemos no oceano como as que formam o arquipélago de Fernando de Noronha. https://www.youtube.com/watch? v=69nsU_Dj6nE&t PARA SABER MAIS! 13 https://www.youtube.com/watch?v=cIrXQ0MieA8 https://www.youtube.com/watch?v=cIrXQ0MieA8 https://www.youtube.com/watch?v=xJ1KfDzuAmc http://www.cprm.gov.br/publique/media/gestao_territorial/geoparques/noronha/index.php?GEOPARQUE=7 https://www.youtube.com/watch?v=69nsU_Dj6nE&t Rochas sedimentares São formadas de fragmentos de outras rochas, que após serem transportados, depositados, compactados e passar cimentação, o conjunto de grãos passa a formar uma rocha sedimentar (Figura 19 e 20). A rocha anterior pode ser ígnea, metamórfica ou outra sedimentar. O processo de transformação da rocha em material desagregado é influenciado principalmente pelo sistema clima. Quando uma rocha sedimentar é formada por partículas sólidas (chamadas de clastos) é classificada como clástica. As rochas sedimentares clásticas são classificadas de acordo com o tamanho dos grãos que a compõe (Figura 21). Outro grupo de rochas sedimentares são as rochas não-clásticas. Este grupo é dividido em químicas e orgânicas. As rochas sedimentares químicas são formadas por precipitação de sais dissolvidos na água de rios, lagos e mares. Por exemplo, um salar no topo de montanhas (Salar de Uyuni na Cordilheira dos Andes), sabe aquele sal rosa do Himalaia que encontramos nos supermercados? Ele vem de uma rocha sedimentar do tipo química. Ele se origina pela da evaporação da água de um lago extremamente salgado. As rochas sedimentares orgânicas são originadas do acúmulo de matéria orgânica, como por exemplo, restos de vegetais e conchas de animais; podendo originar carvão e coquina respectivamente. Figura 19 Rochas e processos sedimentares: Intemperismo (produzindo o sedimento quebrando ou dissolvendo rochas ou organismos vivos preexistentes); Erosão (captação do sedimento pela água, vento ou geleiras); Transporte (movimentação do sedimento por água, vento ou geleiras); Deposição (deposição do sedimento); Litificação (transformando o sedimento em rocha). Imagem by USGS (Serviço Geológico Americano). Figura 20 Ciclo das rochas com destaque para os processos de formação da rocha sedimentar. Extraído de “ANARITABIO”. 14 As rochas metamórficas que você mais encontra no seu dia-a-dia são o mármore, gnaisse e filito. As rochas metamórficas mais comuns são resultantes de grandes eventos geológicos como a formação de cadeias montanhosas, este é o metamorfismo regional (Figura 22). Mas também há as rochas metamórficas formadas em outras situações (Figura 22). As rochas sedimentares mais comuns no nosso dia-a-dia são o calcário, arenito, conglomerado e folhelho. Figura 21 Fotos de amostras de rochas sedimentares. A brecha sedimentar (clástica) é composta de fragmentos de calcário cinza unidos por um “cimento” branco. O arenito apresenta cor vermelha (clástica), as partículas que o formam são do tamanho areia, por isso este nome. E o calcário neste caso é de origem química e orgânica, pois em meio a suas camadas de calcário encontramos restos de vegetais. (Imagem Flávia Siqueira) Na Figura 21 podemos ver alguns exemplos de rochas sedimentares. Rochas metamórficas As rochas metamórficas resultam da transformação de outra rocha pré- existente por aumento de temperatura e/ou pressão, sem atingir a total fusão da rocha. Dentre os processos metamórficos não são consideradas as mudanças que ocorrem por processos sedimentares. Mas porque mudaria a pressão e temperatura de onde a rocha está? Imagine uma barra de chocolate, hora ela está mais dura porque a temperatura ambiente diminuiu, hora está mais macia por causa do aumento da temperatura. E se você apertar essa barra de chocolate? Ela vai se deformar, vão ficar pistas dessa deformação. Nas rochas as pistas são chamadas de estruturas (Figura 22), então, uma das maneiras de descobrir se uma rocha é metamórfica é procurando pistas dos processos pelos quais ela passou. Figura 22 Rochas metamórficas com dobras, típica estrutura que ocorre pela convergência de placas tectônicas (imagem de Flávia Siqueira). 15 Por exemplo, pelo impacto de meteoro na crosta Terrestre, onde as rochas que sofreram o impacto foram submetidas à uma alta pressão e temperatura em um curto intervalo de tempo, este é o metamorfismo de impacto. O metamorfismo em uma rocha também pode ocorrer quando uma rocha é submetida a altas temperatu- Figura 22 Bloco ilustrativo dos diversos ambientes de formação das rochas metamórficas (imagem extraída de www.geocaching.com/geocache/GC3KK35_as-duas-caras-metamorficas). ras por estar próxima à uma câmara magmática, este é chamado de metamorfismo de contato. Outro exemplo, é o metamorfismo nas zonas de falhas, o movimento das rochas pode causar sua quebra e/ou dobramento, dependendo da profundidade que o movimento ocorre, este é metamorfismo dinâmico. O filito, citado anteriormente, é uma rocha muito comum na cidade de Cuiabá e região metropolitana. É uma rocha feita de grãos bem pequenos e geralmente de cor amarela clara a cinza (Figura 23). É uma rocha formada pelo metamorfismo de uma rocha que era originariamente sedimentar. Figura 23 Amostra de rocha metamórfica (filito) que ocorre na região de Cuiabá, MT (imagem de Flávia Siqueira).. 16 Vídeos sobre rochas metamórficas. https://www.youtube.com/watch? v=RPuMUL3KOdk https://www.youtube.com/watch? v=1oQ1J0w3x0o Música sobre as rochas. https://www.youtube.com/watch? v=G7xFfezsJ1s Resumo sobre as rochas https://www.youtube.com/watch? v=KnMc6XIySmE FICA A DICA! Tectônica de Placas A tectônica de placas descreve os deslocamentos relativos entre as placas litosféricas, as interações entre elas, e as consequências dessas interações. No modelo mais recente quatorze placas maiores e trinta e oito placas menores são reconhecidas (Neves, 2001). Mas onde como funciona? Como elas podem se mover, se no manto temos rocha e na crosta também? Embora o manto seja sólido as temperaturas elevadas fazem com que ele se comporte como um fluido numa escala de tempo geológico. Pelo fato de que a temperatura média da litosfera é relativamente baixa, ela apresenta um comportamento rígido. Uma placa tectônica pode consistir, na sua porção superior, apenas de crosta oceânica, ou de crosta oceânica e continental (Figura 24). As placas tectônicas estão continuamente mudando de forma e dimensão. O que influencia nestas mudanças são os tipos de contato entre as placas tectônicas. Existem três tipos de contatos de placas. O contato onde duas placas adjacentes estão se separando é chamado de divergente, ou construtivo. Nestes locais há ascensão de material do manto, para preencher o espaço que está sendo criado, gera- se nova litosfera oceânica. São exemplos: dorsais oceânicas e riftes continentais. Limites de placas tectônicas ao longo dos quais duas placas estão se aproximando são chamados de convergentes. Os locais onde isto ocorre são chamados de zonas de subducção e marcados por depressões no oceano. Onde ocorre apenas deslocamento relativo de placas adjacentes ao longo de falhas transformantes, sem que haja nem criação nem destruição da litosfera, são chamados de contatos conservativos. Figura 24 Mapa com as principais placas tectônicas da Terra. (Extraído de http://tag.eng.ankara.edu.tr/images/levhalar). 17 https://www.youtube.com/watch?v=RPuMUL3KOdk https://www.youtube.com/watch?v=1oQ1J0w3x0o https://www.youtube.com/watch?v=G7xFfezsJ1s https://www.youtube.com/watch?v=KnMc6XIySmE A Teoria da tectônica de placas foi precedida pelas hipóteses da deriva dos continentes e da expansão do assoalho oceânico. A ideia da migração dos continentes foi baseada no pressuposto de que, antes do Mesozóico, todos os continentes estavam reunidos em uma massa continental única, chamada de Pangéia. Os principais argumentos utilizados em favor dessa hipótese foram: (a) o ajuste geométrico dos continentes; (b) a presença de sedimentos,cuja deposição é sensível ao clima, em latitudes inesperadas; (c) a presença de plantas e animais fósseis de um mesmo gênero em continentes separados por grandes oceanos; (d) estruturas e províncias orogênicas similares em continente opostos que se ajustam, caso o oceano entre eles seja fechado. Um dos principais problemas enfrentados pela hipótese da deriva continental foi encontrar um mecanismo plausível para explicar a migração dos continentes (Figura 25). As dúvidas quanto a hipótese da deriva continental foram removidas quando se reconheceu que são as placas litosféricas que se deslocam e não os continentes. O conceito da expansão do assoalho oceânico foi formulado no início dos anos sessenta para explicar a fisiografia e as propriedades físicas recém- descobertas das bacias oceânicas e margens continentais. Link música sobre placas tectônicas www.youtube.com/watch? v=xYhphx8a4uo FICA A DICA! Podemos ver na ilustração (Figura 25) que a ascenção de material mantélico (magma) permite preencher os espaços formados pelo afastamento das crostas oceânica e continental. Um aspecto importante para a movimentação das placas tectônicas é a diferença de densidade entre a crosta oceânica e a continental. A densidade da crosta oceânica varia ligeiramente de acordo com a região do planeta, mas é em geral próxima de cerca de 2,9 gramas por centímetro cúbico por oposição à crosta continental, crosta que tem uma densidade de cerca de 2,7 gramas por centímetro cúbico. Esta diferença permite que ao encontrar o limite de uma outra placa uma delas seja empurrada para baixo da outra, ocorrendo a subducção. 18 Figura 25 Esquema do movimento de convecção no manto da Terra com destaque para a direção das correntes de convecção, que são concordantes como movimento de entrada da crosta oceânica em baixo da crosta continental (zona de subducação). Imagem extraída de: <www.pmfias.com/divergent-boundary-great-rift-valley-african-rift- valley/>. https://www.youtube.com/watch?v=xYhphx8a4uo O alto fluxo térmico observado acima das dorsais oceânicas, em combinação com o ambiente tectônico extensional, foi interceptado como resultado de subida de material do manto para formar nova crosta oceânica nestes locais. Além disso, a presença de atividade sísmica (terremotos) ser recorrente em limites de placas tectônicas (Figura 26). Muitas evidências confirmam a existência do deslocamento relativo das placas litosféricas desde a proposição da tectônica de placas em meados da década de sessenta. O que são fósseis? Os fósseis são fragmentos ou marcas de plantas e animais. Os icnofóssies são rastros, buracos, tocas e dejetos de animais do passado, que são encontrados nas rochas sedimentares. As formas de vida do passado são conhecidas devido aos processos de fossilização que permitem com que estes importantes registros se preservem no tempo geológico. Para que os fósseis sejam formados eles precisam ser soterrados rapidamente, ou seja, cobertos por sedimentos. Este processo costuma ocorrer em ambientes subaquoso (fundo de lagos, por exemplo). Na medida que o tempo passa novas camadas de sedimentos são depositadas acima das que estão os fósseis. Com o tempo, estas rochas sobrejacentes podem ser erodidas e aflorar na superfície a camada com os fósseis, quando isto ocorre os paleontólogos podem ter acesso aos fósseis (Figura 27). SE LIGA! Quer se aprofundar neste tema? Veja o curso Sistema Terra da USP. www.youtube.com/watch? v=vMvPq5Wps1M&list=PL2BA4358B131D9E58 Para acessar aulas com animações sobre minerais, rochas, solos e tectônica de placas acesse: webgeology.alfaweb.no/ FICA A DICA! Link tectônica de placas www.youtube.com/watch?v=yBr-D1cFmEs. Veja onde os últimos terremotos que ocorreram. ds.iris.edu/seismon/index.phtml Vulcões no mundo – usando o google Earth www.youtube.com/watch?v=nnvoz01-TLI Maiores montanhas do mundo – usando o Google Earth www.youtube.com/watch?v=80NIITwxgxE Placas tectônicas: o que são e como se movem? www.youtube.com/watch?v=2IMLRS5sn_A 19 Figura 26 Distribuição global de terremotos, cada ponto vermelho correponde à um epicentro de terremoto. Imagem by Dr. Anne E Egger/ Cornell University/Institute for the Study of the Continents. https://www.youtube.com/watch?v=vMvPq5Wps1M&list=PL2BA4358B131D9E58 https://webgeology.alfaweb.no/ https://www.youtube.com/watch?v=yBr-D1cFmEs http://ds.iris.edu/seismon/index.phtml http://ds.iris.edu/seismon/index.phtml http://www.youtube.com/watch?v=nnvoz01-TLI https://www.youtube.com/watch?v=2IMLRS5sn_A 20 Figura 27 Processo de formação de um fóssil, da esquerda para direita: morte do animal; soterramento; compactação; erosão; afloramento das rochas com os fósseis. Extraído de: https://planetabiologia.com/hipotese-heterotrofica/ FICA A DICA! Fósseis: www.youtube.com/watch?v=pFYuwu_rf38 www.youtube.com/watch?v=aqtyOwOiWKs http://www.youtube.com/watch?v=pFYuwu_rf38 http://www.youtube.com/watch?v=aqtyOwOiWKs IV. O TEMPO GEOLÓGICO E OS FÓSSEIS DA COLEÇÃO DO MUSEU DE HISTÓRIA NATURAL CASA DOM AQUINO 21 Não existem rochas de idade Hadeana, porém existem grãos de minerais que comprovam que existiam anteriormente rochas, que ou foram erodidas ou refundidas devido a processos da dinâmica interna e externa da terra. O grão mais antigo conhecido é de um mineral chamado Zircão, ele foi encontrado na Austrália e possui uma idade de 4,38 bilhões de anos. Após mais de 7 bilhões de anos depois da explosão do Big Bang, em um ponto da Via-Láctea, uma nuvem de poeira, com restos oriundos de estrelas que existiram anteriormente, começou a se contrair e formar um novo sistema planetário, a qual hoje conhecemos como Sistema Solar. O Sol, a Terra e os outros planetas do Sistema Solar concluíram seu ciclo de formação a aproximadamente 4,6 bilhões de anos. Sabemos que essa é a idade do nosso sistema planetário, pois boa parte dos meteoritos que caem em nosso planeta foram formados nesta época. Quando usamos o termo Tempo Geológico, nos referimos a toda a história da Terra, ou seja, os 4,6 bilhões de anos. O Tempo Geológico está dividido de acordo com eventos que marcaram a evolução do planeta e das formas de vida. A divisão é feita em Eons, que são a maior unidade temporal, compostos por eras e posteriormente por períodos. É difícil visualizar uma escala de bilhões de anos, por isso, na Figura 28 o Tempo Geológico foi contado em 24h para que você possa ver com mais facilidade quando ocorreu cada evento e sua duração relativa. O primeiro Eon é o Hadeano, ele leva esse nome devido as condições severas que provavelmente marcaram o espaço de tempo entre a formação da Terra e 4 bilhões de anos. O Arqueano é o segundo Eon, ele tem início a 4 bilhões de anos e se estende até 2,5 bilhões de anos. Nele sugiram os primeiros núcleos cratônicos, ou seja, ou primeiros núcleos de continentes. Nos mares surgiram as primeiras formas de vida (Figura 29) e se iniciou o processo de fotossíntese. O Arqueano é o segundo Eon, ele tem início a 4 bilhões de anos e se estende até 2,5 bilhões de anos. Nele sugiram os primeiros núcleos cratônicos, ou seja, ou primeiros núcleos de continentes. Nos mares surgiram as primeiras formas de vida (Figura 29) e se iniciou o processo de fotossíntese. Ao final deste Eon é completada a principal fase de formação de crosta continental. O início do Eon Proterozóico é marcado pelos grandes eventos de oxigenação da atmosfera, onde se formaram os principais depósitos de ferro do mundo. Alguns episódios marcaram esse Eon, como o Período Criogeniano, onde as 21 Figura 28 A história da Terra em 24h, onde os seres humanos surgem somente nos últimos segundos do dia. Modificado de www.bookedwebcast.com/images/Geological-Clock. geleiras recobriram praticamente todo o globo. E o Período Ediacarano, quando ocorreu a primeira tentativa de grande diversificação das formas de vida, conhecida como Fauna de Ediacara. No museu Casa Dom Aquino o visitante pode observar estromatólitos, com idade de aproximadamente 635 milhões de anos, que são fósseis de colôniasde cianobactérias, que construíram estruturas carbonáticas através do processo de fotossíntese. Os estromatólitos mais antigos no mundo possuem idade de aproximadamente 3,5 bilhões de anos. Embora os três primeiros Eons representem a maior parte do tempo 23 Figura 29 Figura esquemática da evolução da vida conforme o tempo geológico. Extraído de <sinesiorgomes.blogspot.com/2017/08/eras-geologicas-e-evolucao-da-terra> geológico, é comum nos referirmos a eles de maneira genérica como “Pré- cambriano”. O Eon Fanerozóico é dividido em três eras: Paleozoica, Mesozoica e Cenozoica. Ele se inicia com a grande explosão da vida, que marca o início da Era Paleozóica e do Período Cambriano (Figura 29). No Fanerozóico surgiram a maioria das formas de vida que conhecemos, e por isso, iremos estudar este ‘‘pedaço’’ do tempo geológico com mais detalhes. A Era Paleozóica (541 – 252 milhões de anos) é conhecida como era dos peixes e dos anfíbios, é composta pelos períodos: Cambriano, Ordoviciano, Siluriano, Devoniano, Carbonífero e Permiano. Nesta era a vida se diversificou nos mares, surgiram os primeiros peixes no Ordoviciano, o continente começou a ser ocupado no Devoniano, com o surgimento das primeiras plantas, em seguida pelos primeiros insetos, anfíbios, e no Carbonífero surgiram os primeiros répteis. No período Carbonífero, surgiram as florestas, sendo elas as responsáveis pela formação das grandes reservas de carvão, que foram exploradas na Revolução Industrial. Nesta era ocorreram ao menos 4 extinções em massa, respectivamente há 510, 440, 370 e 250 milhões de anos. A primeira delas foi causada por falta de alimentos, a segunda e a terceira foram causadas por glaciações e a última foi a maior extinção da história da Terra, onde cerca de 95% espécies marinhas e 70% das espécies terrestres sumiram para sempre. Atualmente os pesquisadores atribuem que tenha sido causada por um vulcanismo colossal na Sibéria associado com queda de meteoritos na Austrália. Ao final desta era estava formado o supercontinente Pangea. Em rochas com idade Devoniana (entre 419 e 358 milhões de anos) em exposição no Museu existem fósseis de animais marinhos encontrados em Chapada dos Guimarães, como Trilobitas, Tentaculites, Braquiópodes, entre outros. Outro fóssil do Museu que possui um significado especial é o de Mesosaurus brasilienses, um vertebrado fóssil típico do Paleozóico Superior (período Permiano), importante na história da Deriva Continental (Figura 30). Esta espécie foi um dos aspectos que auxiliaram na construção da Teoria da Deriva Continental e da Tectônica de Placas. Os fósseis deste tipo de animal são encontrados na África e na América do Sul apenas, fato que 24 permitiu sugerir que ambos os continentes já estiveram ligados em algum momento da história da Terra. A Era Mesozóica (252 – 65 milhões de anos), conhecida como era dos dinossauros, é composta por três períodos: Triássico, Jurássico e Cretáceo. Ela foi marcada pelo domínio dos dinossauros, surgimento dos primeiros mamíferos, aves e pelas angiospermas, plantas mais complexas (Figura 29). Acredita-se que as angiospermas tenham surgido período Cretáceo. Durante os dois últimos períodos da era Mesozoica ocorreu a fragmentação do supercontinente Pangea para os continentes que conhecemos hoje, inclusive a separação entre a África e a América do Sul, iniciando a abertura do atlântico. Duas extinções em massa ocorreram no Mesozoico, a primeira há 210 milhões de anos, devido a um evento desertificação e a segunda há 65 milhões de anos, devido ao impacto de meteorito no México, na Península de Yucatan. Figura 30 Área de ocorrência de fósseis do Mesossauros brasiliense no Brasil e na África, evidência do supercontinente em que essas massas continentais estavam unidas (Teixeira et al., 2000). O 25 0 Figura 31 Réplica do Pycnonemosaurus nevesi encontrada no museu de Pré-história e paleontologia Casa Dom Aquino, Cuiabá – MT. Deste período geológico, o museu Casa Dom Aquino conta com uma réplica em tamanho real do Pycnonemosaurus nevesi (Figura 31), que é uma espécie de dinossauro descrita com fósseis encontrados em Chapada dos Guimarães. Na exposição também existem fósseis, como dos Therópodes (carnívoros) e Saurópodes (herbívoros). A Era Cenozoica (65 milhões de anos até atualmente) é conhecida como a era dos mamíferos, ela é composta por dois períodos: Terciário e Quaternário. O final desta era é marcado pela intercalação de períodos glaciais e períodos interglaciais. Os animais da Megafauna foram os grandes animais que dominaram essa era, são eles: preguiças gigantes, tatus gigantes, mamutes e mastodontes. Porém boa parte deles foram extintos após o final último período glacial a cerca de 10 ou 11 mil anos. O Museu possui uma coleção fantástica de animais da Megafauna. Na exposição existem: dentes de Mastodonte, que é um ‘’primo’’ do mamute e do elefante; fósseis do Pampatherium, um tatu gigante que chegava a ter o tamanho similar à de um fusca; e o Eremotherium, uma preguiça gigante que chegava ter 6 metros de comprimento. Os filmes da série de animação “A era do gelo” mostram alguns destes animais e pode ser um excelente material de apoio para professores. FICA A DICA! O Museu de História Natural Casa Dom Aquino www.youtube.com/watch?v=E5O96i65TbY Reportagem sobre o sítio arqueológico de 27 mil anos www.rdnews.com.br/cultura/objetos-com- 27-mil-anos-em-sitio-de-mt-reabrem- debate-de-ocupacao-na-america/92920 Os grandes comedores de frutos do passado. Como as arvores se espalham nas florestas? www.youtube.com/watch?v=VdsAZjwSqWM 26 Estes animais gigantes chegaram a conviver com o homem, e talvez nós tenhamos contribuído para a extinção destas espécies (Figura 32). Um dos vestígios disto está no estado de Mato Grosso, no município de Jangada. Onde há um sítio arqueológico com idade 27 mil anos. Lá foram encontrados ossos de animais da Megafauna junto com artefatos arqueológicos utilizados pelo homem caçador e coletor (VIALOU & VIALOU, 2019). Figura 32 Réplica de mamute da Megafauna em exposição “A Era do Gelo” no Itajaí Shopping. Imagem extraída de: https://100fronteiras.com/itajai-shopping-lanca-campanha- do-agasalho-com-tematica-da-animacao-a-era-do-gelo/ Conheça exemplos de megafauna do Brasil: PARA SABER MAIS! Fonte: g1.globo.com/sp/campinas-regiao/terra-da-gente/ Fonte: aventurasnahistoria.uol.com.br/noticias/historia-hoje Uma pergunta recorrente é: como sabemos a idade das rochas? A geologia utiliza alguns métodos e critérios, um deles é a sobreposição de camadas. Neste método consideramos que a rocha que está por cima, em geral é mais recente que a rocha que está por baixo, isso porque as camadas de rochas se sobrepõem. O conteúdo fossilífero também é um importante aliado, uma vez que um determinado fóssil pode ser usado para correlacionar rochas em várias partes do mundo (Figura 33). As estruturas geológicas como falhas e dobras também contribuem uma vez que elas representam processos que ficam impresso nas rochas. longo do tempo, o intervalo para que 50% dos átomos destes átomos radioativos faça essa transformação é chamado de meia vida (Figura 34). Por exemplo, se pegarmos um mineral como o zircão, que possua Uranio 238, em 4,47 bilhões de anos, 50% de massa terá caído para sua forma estável que é o Chumbo 206 (datação Urânio-Chumbo), este intervalo de tempo, chamamos de meia vida, e isto pode ser calculado com métodos de Datação Geológica. V. ESTRATIGRAFIA E CRONOLOGIA 27 Figura 33 Exemplo de correlação de camadas conforme conteúdo fossilífero (Teixeira et al., 2000). Figura 34 Processo de decaimento radioativo de elementos químicos utilizados na datação isotópica (Teixeira et al., 2000). O método mais preciso de correlação é a datação isotópica, que é realizada a partir da análise de minerais que contém isótopos de elementos químicos instáveis. Estes elementos tendem a se transformar em outro ao Uma série de elementos químicos instáveis podem ser usados para datação. De acordo com a duraçãoda sua meia vida e presença no material eles são escolhidos para fazer a datação. O exemplo do zircão citado está na casa dos bilhões de anos, e por isso, isto porque o Zircão serve para datar rochas muito antigas. Uma série de elementos químicos instáveis podem ser usados para datação. De acordo com a duração da sua meia vida e presença no material eles são escolhidos para fazer a datação. O exemplo do zircão citado está na casa dos bilhões de anos, e por isso, isto porque o Zircão serve para datar rochas muito antigas. Outro elemento que pode ser usado para datações é o Carbono 14, que decai para Carbono 12, que possui uma meia vida de 5730 anos. Por isto ele é usado para datar eventos muito mais recentes, como para se determinar a idade de fósseis. Neste contexto temos a Estratigrafia, uma área dentro da geologia que posiciona as camadas no Tempo Geológico. Nesta área as rochas são agrupadas e organizadas. Um conjunto de rochas com uma idade determinada e que represente um antigo ambiente pode ser organizado em Formações, Grupos, Suítes ou Complexos geológicos. Em um mapa geológico as rochas são organizadas da mais antiga para a mais recente na forma de uma coluna estratigráfica, que em geral fica localizada à direita em um mapa (semelhante à Figura 33). Vídeo escala do tempo geológico www.youtube.com/watch?v=J6qZBj2PzUY Breve História da Terra www.youtube.com/watch?v=JKOJqIHn9ZM FICA A DICA! Paleogeografia e paleomagnetismo A maioria das pessoas já escutou falar sobre o Pangea, que foi o último supercontinente que existiu, mas antes dele ao menos cinco outros supercontinentes já se formaram e fragmentaram (Figura 35). Embora existam divergências na literatura sobre a quantidade e a forma destes continentes, é fato que durante várias vezes no tempo geológico a crosta continental esteve reunida em um só continente. O supercontinente mais antigo é chamado de Ur (3 bilhões de anos), seguido pela Kenorlândia (2,7 – 2,5), Columbia (2 – 1,6 bilhões), Rodínia (1,1 bilhões a 750 milhões), Pannotia (600 a 540 milhões) e a Pangea (300 a 200 milhões). 28 Figura 35 Os supercontinentes da Terra, além do Pangea houve mais cinco supercontinentes:Úr, Kenorlândia, Columbia, Rodínia e Pannotia (Extraído de http://smfgeo12ano.blogspot.com/). As reconstituições destes supercontinentes são feitas através da comparação das características das rochas, métodos de datação e de paleomagnetismo, que será explicado logo a seguir. A crosta continental, isto é, os continentes, possuem idade de até 4 bilhões de anos e uma densidade de cerca 2,7 g/cm³. Já a crosta oceânica é reciclada a cada ciclo de formação e fragmentação de um supercontinente, devido a sua densidade de 2,9 g/cm³, que faz com que durante o processo de convergência, a crosta continental permaneça na superfície enquanto a crosta oceânica volta para o manto nas zonas de subducção. 29 Figura 36 Idades progressiva da crosta oceânica conforme se distancia da dorsal mesoceanica. Cada linha corresponde a idade das rochas naquele local. A linha em vermelho corresponde à dorsal mesoceânica onde a crosta oceânica recebe material para expansão (Teixeira et al., 2000). Por isto os continentes tendem a se aglutinar e a crosta oceânica a ser “reciclada” ao entrar no zona de subducção. Hoje a crosta oceânica mais antiga, possui idade entre 180 e 200 milhões de anos e, em geral, está próxima de uma zona de subducção, em um limite de placas destrutivo, ou seja, logo ela será reciclada. A crosta oceânica que está localizada próxima das dorsais mesoceânicas foram formada nos últimos milhares ou milhões de anos. E a idade das rochas da crosta oceânica é progressivamente maior quanto maior a distância do alinhamento da dorsal mesoceanica (Figura 36). Uma das comprovações sobre a expansão do assoalho oceânico (crosta oceânica), veio através de estudo sobre o campo magnético da Terra, estes estudos demostraram que de fundo oceânico possui diferenças no registro do campo magnético, que hora indicavam que o norte magnético terrestre hora foi norte e hora sul (Figura 37). Descobriu-se então que o campo magnético da Terra muda a posição dos polos de tempo em tempo. Ou seja, se voltássemos no tempo até uns 900 mil anos atrás, a bússola apontaria para o sul e não para o norte. 30 Mas como sabemos disso? Os minerais magnéticos presentes nestas rochas da crosta oceânica se cristalizam apontados para o campo magnético. Então quando passamos com um sensor de campo magnético sobre as rochas que se formaram a 900 mil anos, detectamos uma anomalia negativa do campo, uma vez que os minerais que compõem a rocha interferem no campo local e estavam apontando para o Sul. Da mesma forma, se o sensor passar sobre rochas que no momento que o campo magnético estava apontado para o Norte, temos uma anomalia positiva no campo magnético. Nos últimos 100 milhões de anos ocorreram 170 reversões de polaridade magnética da Terra e a próxima deve ocorrer em aproximadamente 1500 anos (SUGUIO & SUZUKI, 2003). Figura 37 modelo esquemático da evolução da crosta oceânica, considerando a orientação magnética das camadas. (Extraído de http://homepage.ufp.pt/biblioteca/Estratigrafia%20Sequencial/Pages/PageP2.html). Vídeo sobre placas tectônicas: Plate Tectonics, 540Ma https://www.youtube.com/watch? v=g_iEWvtKcuQ&t=210s Vídeo sobre placas tectônicas: 1.5 billion years of Plate Tectonics by Scotese https://www.youtube.com/watch? v=IlnwyAbczog&list=RDCMUCpwbImp13QT i4p1CaQJel1A&index=2 FICA A DICA! https://www.youtube.com/watch?v=g_iEWvtKcuQ&t=210s https://www.youtube.com/watch?v=g_iEWvtKcuQ&t=210s https://www.youtube.com/watch?v=IlnwyAbczog&list=RDCMUCpwbImp13QTi4p1CaQJel1A&index=2 https://www.youtube.com/watch?v=IlnwyAbczog&list=RDCMUCpwbImp13QTi4p1CaQJel1A&index=2 O registro geológico e os paleoambientes Contar a história geológica é igual brincar de detetive, mas juntando as informações que existem ao longo de todo o planeta. Se a Crosta Terrestre fosse um livro, as rochas seriam as páginas e os minerais e fósseis seriam as palavras do texto. Mas este livro é muito antigo e faltam algumas páginas, assim não encontramos todas as pistas para contar a história, o mesmo ocorre com o registro geológico (adaptado de VAINE, 2005). O registro geológico não é contínuo, isso porque, enquanto em alguns locais ocorrem o processo de erosão, em outros está ocorrendo a deposição de sedimentos. Ao longo do tempo, e após processos, como orogenias, soerguimento ou subsidência de áreas continentais, os locais onde está ocorrendo erosão e deposição se alteram. Cada unidade geológica guarda um pouco da história do nosso planeta, com informações sobre o ambiente e sobre os animais que viveram naquele local (Figura 38). 31 Figura 38 Modelo esquemático do tempo geológico e os fósseis correspondentes a cada período. Extraído de https://4.bp.blogspot.com/- WA3fSOt0zjw/WL_IiWQzqrI/AAAAAAAAFgc/ Os geólogos utilizam as informações que existem nas rochas, interpretam como eram as condições ambientais e os processos ocorreram do momento em que a rocha começou a ser formada até o dia de hoje. Para o leitor entender melhor, vou contar a história geológica de Cuiabá, Chapada dos Guimarães e Santo Antônio. As rochas mais antigas desta região pertencem a uma unidade geológica chamada Grupo Cuiabá. Esta unidade começou a se formar após a fragmentação do supercontinente Rodínia, por volta de 1 bilhão de anos atrás. Neste tempo estas rochas estavam no litoral do continente que hoje conhecemos como Cráton Amazônico, em uma margem passiva, ou seja, sem subducção igual ao do litoral brasileiro. Após milhões de anos, este oceano começou a se fechar, e a margem passou a ser uma margem ativa, ou seja, com subducção da placa oceânica que tinha se formado. Um outro fragmento continental começou a se aproximar, fechando esse oceano, esse fragmento é chamado de Cráton Paranapanema. Por fim, ambos os continentes concluíram o ciclo de fechamento oceano, há aproximadamente 600 milhões de anos, formando uma cadeia demontanhas igual o Himalaia. As rochas do grupo Cuiabá guardam o registro de um ciclo completo de abertura e fechamento de um oceano. E se você olhar nos locais onde existem cortes de taludes nas estradas, irá observar rochas dobradas, com veios de quartzo. Não encontramos fósseis nestas rochas, pois a deposição delas ocorreu antes da explosão cambriana, já citada anteriormente. 32 Dentro desta imensa cadeia de montanhas, em uma câmara magmática, se formou o Granito de São Vicente, há aproximadamente 500 milhões de anos atrás. O granito, como já foi dito, é uma rocha intrusiva que se forma devido ao resfriamento lento de um magma rico em sílica e oxigênio. Após mais de 100 milhões de anos onde predominou a erosão, seguido de subsidência da crosta (rebaixamento), o mar recobriu novamente essa região durante o siluriano. Foram formadas as rochas do grupo Rio Ivaí, que guarda o registro, deposições litorâneas e em mar raso, sob influência de glaciações, nestas rochas são encontrados icnofósseis de animais marinhos. O mar recua mais uma vez, e logo em seguida recobre novamente essa região, depositando as rochas da Formação Furnas e Ponta Grossa, nestas rochas guardam o registro dos fósseis de animais marinhos que estão em exposição no museu. Sabemos que são rochas marinhas devido aos fósseis e as estruturas sedimentares encontradas. Entre o Devoniano e o Jurássico não temos o registro de nenhum tipo de rocha em Chapada dos Guimarães. Isso significa que ou não foram depositadas rochas durante esse intervalo de tempo, ou que elas foram depositadas e erodidas antes dos dias atuais. As rochas depositadas no final do jurássico pertencem a Formação Botucatu, que era uma grande deserto que recobria uma área desde Mato Grosso até a Argentina. Sabemos disso, pois ao olhar as rochas que estão expostas nas escarpas, na margem esquerda da rodovia que liga Cuiabá à Chapada dos Guimarães, podemos observar estruturas chamadas de estratificações cruzadas, que são pedaços de dunas que ficaram preservadas. O ambiente desértico é excelente para selecionar o tamanho das partículas que compõem a rochas. Por isso se observarmos com uma lupa o arenito da formação Botucatu, vamos ver grãos bem arredondados, com pequenos espaços entre eles. Quando chove, a água infiltra nas rochas e preenche esses espaços vazios, formando um aquífero. As rochas Formação Botucatu, ou seja, do antigo deserto, hoje são responsáveis por guardar a água que pertence ao famoso Aquífero do Guarani, que em nossa região alimenta diversos rios como Salgadeira, Paciência, Claro, entre outros. Há 84 milhões de anos, houve um movimento de distensão da crosta, isto fez com que fraturas antigas fossem reativadas. Por elas passaram o magma, que quando chegou a superfície deu origem a vulcões em Chapada dos Guimarães. As rochas que foram cristalizadas deste magma são chamadas de basalto, e podem ser observadas em vários pontos do município, entre eles, próximo ao acesso da Balsa que dá acesso a Comunidade João Carro. Sobre essas rochas vulcânicas, foram depositas as rochas da Bacia Cambambe. O ambiente nesta época era semiárido, com rios intermitentes, que migravam lateralmente em forma de leque. Em meio a este cenário viviam os dinossauros, Saurópodes e Therópodes, entre outros animais (Figura 39). Os Saurópodes foram um dos grupos de dinossauros com corpos enormes, um pescoço muito comprido e uma cabeça muito pequena. E os Theropodes são uma subordem de dinossauros bípedes, geralmente carnívoros ou omnívoros. Este grupo inclui dinossauros carnívoros extintos e as aves. 33 Figura 39 À esquerda capa da revista “Planeta Ciência” com Saurópodes. E à direita capa do livro “Encyclopedia of Dinosaurs The Theropods” com diversos Therópodes ilustrados. 34 Se fossemos contar daqui há milhões de anos a história geológica de hoje, quais rochas nos ajudariam neste desafio? Com certeza, seria as rochas que estão hoje sendo depositadas no pantanal, lá encontraríamos fósseis de capivaras, jacarés entre outros animais, além da camada de lixo que desce pelo rio Cuiabá. O leitor deve ter percebido que o registro não foi contínuo, mas em outros locais do estado ou do país existem rochas que ajudam a contar a história do intervalo de tempo em que nesta região não foi possível desvendar. Da mesma forma, podemos supor que algumas rochas que existem em Chapadas dos Guimarães, em algum momento já recobriram a região de Cuiabá. E que os mesmos dinossauros que lá são encontrados, também já viveram na capital mato-grossense, porém aqui não ficaram preservados os fósseis, do mesmo modo, os fósseis das capivaras atuais só ficarão preservados nas rochas que estão se formando no Pantanal. Por que Chapada dos Guimarães deixou de ser mar? https://www.youtube.com/watch? v=Fa7GgRdSwD8 Vulcanismo em Chapada dos Guimarães. https://www.youtube.com/watch? v=dcVqiypjr_w Dinossauros em Chapada dos Guimarães. https://www.youtube.com/watch? v=bZYNCV-lr-k&t=8s Um deserto em Chapada dos Guimarães e o Aquífero do Guarani. https://www.youtube.com/watch? v=d4M91JQ9MQ8 Vídeos sobre dinossauros com fósseis encontrados no Brasil. Nestes vídeos é citado o Pycnonemosaurus nevesi, descoberto em Chapada dos Guimarães, Mato Grosso. https://www.youtube.com/watch? v=gWFcSleWX78 https://www.youtube.com/watch?v=xXgPl- UjiHM Para saber mais sobre os dinossauros no Brasil acesse esta reportagem. https://impa.br/noticias/brasil-e-berco-de- pelo-menos-27-especies-de-dinossauros/ PARA SABER MAIS! No estado de Mato Grosso são encontradas rochas com idade entre 3 bilhões de anos até depósitos recentes (Figura 40). O Cráton Amazônico é a unidade geológica mais antiga da região e possui inúmeros depósitos minerais, de ouro, cobre entre outros minérios. O Cráton e formado principalmente por rochas metamórficas e ígneas. Outra unidade que também possui uma grande relevância no Estado é a Faixa Paraguai. Ela consiste em rochas sedimentares dobradas e rochas metamórficas, entre elas as rochas do Grupo Cuiabá e Formação Araras. Na primeira delas são encontrados depósitos de ouro e na segunda de calcário, sendo este usado na construção civil e como corretivo agrícola. No território do Estado existem diversas bacias sedimentares, como a do Parecis, Paraná, Bananal, Pantanal, entre outras. Nestas bacias são encontradas rochas sedimentares de idade Fanerozóica. Se você possui interesse em saber mais sobre a geologia do Estado e sobre os recursos minerais veja a bibliografia complementar. Geologia e recursos minerais do estado de Mato Grosso http://rigeo.cprm.gov.br/jspui/handle/doc/48 71 http://rigeo.cprm.gov.br/jspui/bitstream/doc /4871/1/rel_geo_minerais_mato_grosso.pdf PARA SABER MAIS! VI. GEOLOGIA DO ESTADO DE MATO GROSSO 35 Figura 40 Ilustração com o mapa geológico divulgada pela SEPLAN/MT. Cada cor no mapa representa uma unidade geológica distinta. Figura 41 Mapa de províncias estruturais da macrocaracterização do Brasil. Unidade da Federação: Mato Grosso. Fonte: IBGE. Livro Macrocaracterização dos Recursos Naturais do Brasil. 2019. 36 As formas de relevo são resultado da interação entre processos da dinâmica interna e externa do nosso planeta. Conforme já citado, a dinâmica interna tende a deformar o relevo, enquanto a dinâmica externa tende a suavizar. Em regiões como na Cordilheira dos Andes, o relevo tente a ser controlado principalmente pelos processos da dinâmica interna. Já no estado de Mato Grosso por não existirem grandes processos da dinâmica interna atuantes, as características das rochas e os processos da dinâmica externa tendem a ser os principais fatores no modelamento do relevo. De maneira simplificada, nos locais onde predominam rochas sedimentares, em geral, ocorrem chapadas, planícies, morros e morrotes. Em regiões onde existem VII. GEOMORFOLOGIA E SOLOS 37 rochas metamórficas e ígneas, o relevo em geral é composto por morros, morrotes e até serras. O relevo é um dos fatores que influencia na formação do solo, além dele, temos o clima, o material deorigem (solo), a cobertura vegetal e os organismos vivos e o tempo de exposição, são outros fatores que também contribuem para o processo de formação do solo. O solo é resultado da alteração das rochas (Figura 42) e é um componente fundamental para os seres vivos. A velocidade de formação do solo, depende principalmente da temperatura e da precipitação (Figura 43), porém em todos os casos, o tempo para se formar o solo está além da escala da vida humana, por isso é fundamental preservamos essa camada vital para as atividades humanas. Figura 42 Modelo esquemático de formação de solo. Extraído de www.ifcursos.com.br/sistema/admin/arquiv os/12-58-10-estudodosolo.pdf 38 Figura 43 Intensidade dos processos de intemperismo, responsáveis pela formação do solo, em diferentes condições climáticas e de precipitação (Teixeira et al., 2000). Solos - IBGE Mapas 1.500.000 https://mapas.ibge.gov.br/tematicos/solos Mapas 1.500.000 http://www.seplan.mt.gov.br/-/mapas-1-500- 000 Pedologia a ciência que estuda os solos. https://www.youtube.com/watch? v=fjfI6YOifBc PARA SABER MAIS! O Domo de Araguainha, está localizado na divisa entre os estados de Mato Grosso e Goiás, a estrutura de 40 km de diâmetro é resultado da colisão de um meteorito há 245 milhões de anos, no início do período Triássico, da era Mesozoica. Através de ferramentas como Google Maps, é possível observar os vestígios da estrutura circular que se formou após o impacto (Figura 44). Para encontrar antigas crateras na Terra, precisamos de um olhar atento e estudos científicos, que permitem identificar e datar essas estruturas. Por outro lado, quando observamos a Lua, ou imagens de outros planetas como Marte, inúmeras crateras são identificadas com facilidade. Porque esta diferença? Por que na Terra não vemos tantas crateras de impacto? Isso ocorre porque nestes corpos celestes os processos de dinâmica externa que podem “apagar” os registros não existem com a mesma intensidade. Além de não existir tectônica de placas nestes planetas, ou seja, a dinâmica interna também atua de uma forma bem menos intensa. Devido a isso as estruturas ficam mais preservadas nestes outros corpos celestes do que na Terra. VIII. O DOMO DE ARAGUAINHA, O MAIOR ASTROBLEMA DA AMÉRICA DO SUL 39 Figura 44 Localização do domo de Araguainha e representação esquemática da cratera. Fonte: OLHARCONCEITO. Imagens da lua em HD https://www.youtube.com/watch? v=kqpFAQYQEco Domo do Araguainha http://rigeo.cprm.gov.br/jspui/bitstream/doc /17163/1/astroblema.pdf PARA SABER MAIS! MATERIAIS EXTRAS No ambiente virtual deste curso há arquivos para auxiliar na didática nas aulas de geografia e ciências. Na pasta de anexos deste Módulo V há um arquivo localidades_de_interesse.kmz, este arquivo deve ser aberto em um programa chamado Google Earth, que pode ser usado gratuitamente. Iremos deixar no Ambiente virtual do curso, no Módulo V, um tutorial de como abrir e utilizar o arquivo. Nele estão marcados vários locais de interesse geológico citados nesta apostila. Segue o link para acessar o Google Earth: https://earth.google.com/web/. ALENCAR, C. R. A. INSTITUTO EUVALDO LODI. 1969-I59m. Manual de caracterização, aplicação, uso e manutenção das principais rochas comerciais no Espírito Santo: rochas ornamentais / Instituto Euvaldo Lodi - Regional do Espírito Santo. Cachoeiro de Itapemirim/ES: IEL, 2013. 242 p. : il. color. ANARITABIO. 2020. Figura extraída do site ANARITABIO.BLOGSPOT Acesso em maio de 2020: <http://anaritabio.blogspot.com/2012/12/ciclo-das-rochas-os-tres-grupos-de.html> BBC. Imagem disponível em https://www.bbc.com/portuguese/geral-46825941. Acesso em maio de 2020. CARNEIRO, C. D. R., GONÇALVES, P. W., LOPES, O. R. (2009). O ciclo das rochas na natureza. TerraeDidatica, 5(1), 50-62 <http://www.ige.unicamp.br/terraedidatica>. FREEPIK. Fonte das imagens: br.freepik.com. Acesso em maio de 2020. GRAY, M. Geodiversity: Valuing and conserving abiotic nature. John Wiley e Sons Ltd., Chichester, England, p. 434. 2004. Holanda, C. R.; Sales, L. L. M. F. É pau, é pedra... o patrimônio natural. Apostila do módulo 3 do curso EAD: Formação de Mediadores de Educação para Patrimônio. Fundação Demócrito Rocha. 48 páginas. 2020. IBGE. Mapa de províncias estruturais da macrocaracterização do Brasil. Unidade da Federação: Mato Grosso. Livro: Macrocaracterização dos Recursos Naturais do Brasil. 2019. LAPA. Site do Laboratório de Paleontologia da Amazônia. Acesso em maio de 2020. LUTGENS, F. K.; TARBUCK, E. J.; TASA, D. G. Essentials of geology. Pearson Ed., 2012. 11. ed. NEVES, S. P. (2001). Dinâmica do manto e deformação continental: uma introdução à geotectônica. Ed. Universitária da UFPE. OLHARCONCEITO. 2020. Figura extraída do site em maio 2020. <https://www.olharconceito.com.br/noticias/exibir.asp?id=2394¬icia=meteoro-que-caiu-em- mt-ha-250-milhoes-de-anos-pode-ter-causado-a-maior-extincao-de-especies-da-terra> PEREIRA, D. C. Patrimônio natural. Revista CPC, v. 13, n. 25, p. 34-59, 2018. SILVA, C. R. MARQUES, V.J. ORLANDI FILHO, V. COUTINHO, C.I. “Panorama da Geodiversidade Brasileira e suas áreas de Relevante Interesse Mineral." Brasília, MMA (2008). SUGUIO, K.; SUZUKI, U.; Evolução Geológica da Terra e a Fragilidade da Vida, Editora Edgard Blucher LTDA, 1 edição, São Paulo, 2003, 152p. TEIXEIRA, W.; TOLEDO, M. C. M. de; FAIRCHILD, T. R.; TAIOLI, F. (Orgs.) Decifrando a Terra. São Paulo: Oficina de Textos, 2000. 568 p. TUDOGEO. 2009. Figura extraída do site TUDOGEO. Acesso em maio de 2020: <https://tudogeo.com.br/2020/05/11/o-ciclo-das-rochas/> Vaine, M. E. E. 2005. A história geológica da vida. SÉRIE Geologia na Escola. Caderno 5. Minerais do Paraná S/A. 54 p. VIALOU AV, VIALOU D. 2019. Manifestações simbólicas em Santa Elina, Mato Grosso, Brasil: representações rupestres, objetos e adornos desde o Pleistoceno ao Holoceno recente. Boletim do Museu Paraense Emílio Goeldi Ciências Humanas. 14(2):343-365. WINGE, 2020. Glossário geológico da CPRM. Acesso em maio de 2020 <http://sigep.cprm.gov.br/glossario/index.html> ZIELINSKI, J. P. T. ; MOURO, L. . Geologia e Paleontologia - Kroton Educacional. 2017. (Desenvolvimento de material didático ou instrucional - Material didático). Londrina: Kroton Editora e Distribuidora Educacional S.A., 2017. 192 p. REFERÊNCIAS 40
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