Testemunhos do passado gravados nas Rochas

Idade relativa e idade radiométrica

Cladograma dos dinossauros

Como obter informações sobre os dinossauros?

As rochas sedimentares são habitualmente estratificadas e frequentemente fossilíferas. Preservam determinadas estruturas que ajudam a desvendar as condições da sua formação.

Qual a História da vida?

Quando aparece a vida na terra?

Que testemunhos podemos usar e onde os encontrar?

PaleontologiaÉ a ciência que estuda a vida animal e vegetal primitiva tendo por base a análise dos restos fósseis

EstratigrafiaEstudo e a comparação de estratos diferentes, descrição, correlação de idades e classificação das rochas sedimentares.

Fósseis

São rastos, impressões e restos de animais, plantas e microrganismos pré-históricos.

A maior parte dos fósseis são conchas duras e ossos de animais que viveram em ambientes com condições favoráveis para a sua preservação.

Nas juntas de estratificação, ocorrem frequentemente marcas que testemunham a existência de pausas ou de interrupções na sedimentação.

•Marcas de ondulação As marcas de ondulação que se observam nas praias actuais aparecem preservadas em alguns arenitos antigos, dando-nos a informação sobre o ambiente sedimentar em que a rocha se formou, sobre a posição original das camadas e sobre a direcção das correntes que as produziram.

Tipos de fósseis

•Fendas de dessecação ou fendas de retracção

Estas fendas que, frequentemente, se observam em terrenos argilosos actuais, aparecem muitas vezes, também, conservadas em rochas antigas.

•Marcas das gotas de água da chuva Podem encontrar-se em rochas antigas, marcas de gotas de água com aspecto idêntico ao que acontece na actualidade.

•Pegadas de animais, pistas de reptação, fezes fossilizadas

Estes fornecem informações sobre ambientes sedimentares do passado e sobre hábitos dos animais, tipos de alimentação, etc.

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Pegadas

Os fósseis e a reconstituição do passado

Os fósseis são contemporâneos da génese da rocha que os contém

Garra de ave (Moa) com partes moles preservadas.

A preservação ocorreu no interior de uma gruta com atmosfera seca e estéril.

Tipos de fossilização

•Mumificação

Mosquito preservado em âmbar.

O âmbar isola o organismo do contacto com o exterior.

Borboleta preservada em sedimentos finos. É notável o grau de conservação de quase todo o organismo. Miocénico de Florissant,

Colorado, EUA

Molde interno de

Gastrópode

Moldagem

Trilobite fóssil denotando-se uma elevada perfeição

Impressão de folhas em sedimentos Contramolde

externo externo

Molde

As partes duras dos organismos acabam por desaparecer deixando nas rochas as suas marcas (impressões).

Mineralização

Troncos de árvores

mineralizados

Os materiais originais que compõem o ser vivo são substituídos por outros mais estáveis -minerais

Datação relativa Analisa a disposição e espessura dos estratos e a existência de fósseis. Com base nesses dados define a idade dos terrenos e rochas uns em relação aos outros, não recorrendo a unidades de tempo e é utilizada para terrenos e rochas sedimentares

- Fósseis de idade ou estratigráficos

- Fósseis de fácies

Os fósseis permitem determinar a idade relativa dos estratos e definir o ambiente de sedimentação e formação das rochas

Tipos de ambientes - fácies

Fósseis de fácies

Fácies Dá-se o nome de fácies de uma formação geológica antiga, ao conjunto dos aspectos litológicos ( texturais, mineralógicos, químicos, estruturais) e paleontológicos que permitem definir o ambiente de sedimentação e de formação das rochas.

Fosseis de fácies - permitem reconstituir os ambientes, em que, no passado, as rochas que os contêm se formaram.

São os fósseis de seres que só viveram em meios bem determinados. são os fósseis de seres de grande longevidade e de evolução lenta

São os de seres com grande área de dispersão.São os de seres de curta longevidade relativaSão seres de fácil fossilização

Fósseis de Idade ou estratigráficos Permitem comparar as idades das camadas eventualmente muito distantes

Estratigrafia Estuda e compara estratos diferentes no que respeita à sua formação, composição e distribuição.

O estudo da estratigrafia baseia-se nos princípios:

Numa sequência de deposição de sedimentos, que não foi mexida, os sedimentos mais profundos são os mais velhos e os mais à superfície são mais novos.

Sequência estratigráfica – conjunto vertical de estratos que não foi mexido pelo homem .

. Principio da sobreposição

Discordância estratigráfica ( lacunas) – grandes descontinuidades no registo geológico, marcadas pela ausência de camadas mais ou menos espessas, que podem ser explicadas por ausência de sedimentos no local ou por erosão de camadas que existiam.

Por vezes pode estabelecer-se correlações de idade entre camadas localizadas em lugares eventualmente muito distantes.

•Princípio da continuidade

A deposição inicial de sedimentos é sempre horizontal sendo, qualquer inclinação, produzida por deslocamentos posteriores

•Principio da horizontalidade original

•Este princípio admite que os grupos de fósseis aparecem numa ordem definida e que se pode reconhecer determinado período geológico pelas características dos fósseis . Os estratos têm a mesma idade, porque possuem os mesmos fósseis.

•Princípio da identidade paleontológica

Toda a estrutura que intersecta outra é mais recente do que ela.

•Principio da intersecção

Fragmentos de rochas incorporados ou incluídos numa rocha são mais antigos que a rocha que os engloba .

•Principio da inclusão

Datação radiométrica (absoluta ) Define uma escala em que as idades dos terrenos, rochas e minerais são expressas em unidades de tempo ( ex. 530 M. A ).

Como é possível quantificar , permite determinar idades absolutas.

Cada elemento possui um número atômico (número p de protões no núcleo) e um número de massa (número de protões e de neutrões) característicos, mas pode apresentar isótopos com número de massa diferente

Como quantificar?

Os elementos químicos radioactivos são aqueles cujos núcleos são instáveis e decaiem, por emissão de radiação alfa entre outras, em busca de maior estabilidade

Os minerais, constituintes das rochas, são formados por elementos químicos , sendo alguns radioactivos.

Com a ajuda da semi vida de átomos radioactivos

Quando um átomo decai por alfa, ele emite uma partícula alfa (2 protões e dois neutrões), então o núcleo perde 4 unidades do número de massa e 2 unidades do número atómico.

Decaimento por partículas alfa

Como o número atómico é alterado o elemento químico também muda.

Elemento Pai Elemento Filho

238U 206Pb

235U 207Pb

232Th 208Pb

40K 40Ar

A velocidade de decaimento depende apenas da estabilidade dos núcleos radioativos e é constante para cada tipo de isótopo radioativo.

Meia-vida, semivida ou semitransformação É o tempo necessário para que uma determinada quantidade de átomos radioactivos diminua para metade

A quantidade restante de átomos (Qf) depois de um certo número de meias-vidas (n) pode ser calculada em função da quantidade inicial de átomos (Qi).

Ex. Num determinado recipiente encontram-se 200 átomos de um elemento radioactivo com meia vida de 4 dias.

a) Quantos átomos do elemento inicial restarão no recipiente após 4 dias?

Qi = 200Qf = ?

Após 4 dias passou 1 meia vida, então n = 1.

Portanto, colocando estes valores na equação, temos:

1002200 fQ

b) E após 8 dias? E após 20 dias? 21

Os métodos de datação radiométrica baseiam-se no fato de que o decaimento de cada tipo de átomo ocorre em proporções constantes, segundo taxas exponenciais, que não são afetadas por agentes físicos ou químicos externos.

Princípios da datação absoluta – métodos radiométricos

Elemento Pai Elemento Filho Meia -vida (t1/2)

238U 206Pb 4,5 Ga

235U 207Pb 0,733 Ga

232Th 208Pb 14,1 Ga

87Rb 87Sr 4,7 Ga

40K 40Ar 1,4 Ga

Ga = giga ano (mil milhões (109) anos)

A datação radiométrica de um sistema qualquer baseia-se na acumulação de elementos filhos a partir do decaimento de um tipo do átomo pai. Para isso é necessário conhecer os números de átomos pai (NP) e átomos filho (NF) e a taxa de decaimento () ou a semi-vida (t1/2) do átomo pai.

Apenas os cinco representados na tabela têm meias-vidas suficientemente longas, para serem utilizadas na datação de materiais geológicos.

Equipamentos como o espectrômetro de massa do Laboratório de Geologia Isotópica da UFRGS podem medir concentrações muito pequenas dos isótopos radioactivos e

radiogênicos contidos nos minerais e rochas

O tempo geológico está dividido em intervalos que possuem um significado em termos de evolução da Terra.  

•* Épocas (subdivisões existentes apenas para os períodos do Cenozóico).

•* Éons (Hadeano, Arqueano, Proterozóico e Fanerozóico);•* Eras (apenas no Éon Fanerozóico: Paleozóica, Mesozóica e Cenozóica);•* Períodos (para cada uma das eras do Fanerozóico);