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A medida do tempo geológico
     e a idade da Terra




                   BG 10º ano

                    Isabel Lopes
Tempo… Idade da Terra?

• 1664 – James Ussher (arcebispo irlandês) – Terra tinha
  sido criada às nove horas da manhã de 26 Outubro de
  4004 a.C

                                   fonte para os cálculos: Biblia


• 1707-1788 – Buffon – Idade Terra: 74 382 anos

                   fonte para os cálculos: experiência com
                             esferas metálicas em arrefecimento

                   IL 2010                                    2
Tempo… Idade da Terra?

• 1726-1797 – James Hutton (pai da geologia) –
  acontecimentos da Terra (discordâncias angulares) não
  cabiam em milhares de anos mas sim em milhões

             fonte para os cálculos: discordâncias angulares

                        1º deposição estratos na horizontal
                        2º orogenia
                        3º erosão
                        4º deposição
                        5º Deformação de ambas as sequências

                    IL 2010                                   3
Tempo… Idade da Terra?

• 1897 – William Thomson (Lord Kelvin), físico – Terra
  tinha 100 M.a

                    fonte: leis da física e cálculos baseados
     na dissipação do calor da Terra (fusão - arrefecimento)


Não foi bem aceite, porque não permitia aos geólogos da
  época conciliar as suas observações – necessitavam de
  mais tempo para a história da Terra


                    IL 2010                               4
Tempo… Idade da Terra?

• 1871 - 1937 – Rutherford - Idade da Terra:2500 M.a.

                 fonte: radioatividade na datação das rochas
                                              (mais antigas)


• 1953 - Clair Patterson - 4550 M.a.

                                 fonte: idade dos meteoritos




                     IL 2010                             5
Tempo… Idade da Terra?

• Contexto de cada época.

• A partir do século XVII, estudos sobre a Natureza
  mostraram a necessidade de ordenar acontecimentos

• Relatos científicos condicionados pelos relatos Bíblicos

• Escala de vida do Homem inicialmente como referência




                            IL 2010                          6
Principio do Uniformitarismo

O presente é a chave do passado ou, o

 “que    está   acontecendo     hoje,

 aconteceu no passado”
                 J. HUTTON(1726-1797)

                 IL 2010            7
Idade Relativa
A idade relativa foi a primeira a ser utilizada.

Não dependente de conhecimentos tecnológicos.

Dependente      da    compreensão       dos        processos
geológicos e do seu registo.

Permite estabelecer a sucessão temporal das rochas
numa determinada região.


                         IL 2010                           8
Datação relativa
      Principio da sobreposição de estratos
                  ou Lei de Stenon

Numa sequência de estratos não deformados, um
  estrato é mais recente do que aquele que lhe serve
  de base e mais antigo do que o que se encontra
  acima dele


Aplica-se a depósitos sedimentares de deposição vertical
                          IL 2010                          9
Idade Relativa



Mais recente




                                Mais antigo




                     IL 2010           10
Principio da sobreposição de estratos
                  Excepções (não se aplica)
I- camadas invertidas                 V - Depósitos em grutas

II - falhas inversas                  VI - Recifes de coral

III - Maçicos Intrusivos              VII - Soleiras = Filões camada

IV – Terraços Fluviais




                            IL 2010                                    11
Terraços fluviais




     IL 2010        12
Datação relativa
                   Principio da interceção


Qualquer elemento geológico é
  posterior aos elementos/estratos
  que intersecta


                   Exemplo da figura: filão



                                IL 2010       13
Datação relativa
              Principio da inclusão


Qualquer elemento/rocha que
  contenha elementos de
  outro(a), é posterior a ele(a).


      Exemplo da figura: conglomerado




                          IL 2010       14
Datação relativa
            Discordância/ Descontinuidade
• Superfície de erosão ou não deposição, abaixo
  das qual pode existir qualquer tipo de rocha, mas
  sobre a qual apenas podem existir rochas
  sedimentares (mais jovens que as que se
  encontram abaixo da discordância.

• Indica a existência de erosão no local.

• Justifica o facto da existirem registos
  incompletos                 IL 2010                 15
Inclusão, Interceção e discordância



Discordância                      Inclusão



                                  Interceção




                    IL 2010                  16
Datação relativa
                                Os fósseis
As rochas têm a mesma idade dos fósseis que as contém.

Fósseis de idade: Pertencem a seres vivos que viveram num intervalo de tempo
   relativamente curto (escala geológica) e tiveram uma grande dispersão

 Exemplo: Trilobites características do paleozóico e as amonites do mesozóico




                                      IL 2010                                   17
Exercício 1




1. Legenda
2. Datação relativa dos acontecimentos
                       IL 2010           18
Exercício 2




1. Datação relativa dos acontecimentos


               IL 2010                   19
Exercícios de consolidação




      1. Páginas 34, 35 e 37 do manual




               IL 2010                   20
Idade Absoluta ou radiométrica

 A idade radiométrica determina-se com recurso a

 estudos laboratoriais e requer meios técnicos específicos.

 Com a descoberta da radioactividade, soube-se que os

 isótopos com propriedades radioactivas se transformam

 ao longo de tempo noutros cada vez mais estáveis,

 independentemente das condições ambientais.


                          IL 2010                        21
Idade Absoluta ou radiométrica

 É desta forma possível determinar a idade das rochas

 que contém isótopos radioactivos.

 O isotopo-pai, dá assim origem a um isótopo filho.

 Sabendo o tempo que demora, cada isótopo a dar lugar

 ao filho, é possível determinar a idade da rocha se

 quantificarmos a quantidade de ambos.


                          IL 2010                     22
Datação absoluta ou radiométrica
              ISÓTOPOS RADIOACTIVOS C14

Os átomos de Carbono-14 criados pelos raios
  cósmicos combinam-se com o oxigénio
  para formar dióxido de carbono, que,
  posteriormente, as plantas absorvem e
  incorporam através da fotossíntese. Como
  os animais e humanos comem plantas,
  acabam por ingerir também o Carbono-14.



                               IL 2010        23
Datação absoluta ou radiométrica
              ISÓTOPOS RADIOACTIVOS C14
A relação entre o Carbono-12 e o Carbono-14 no ar e em todos os
  seres vivos mantém-se praticamente constante no tempo.

Quando um ser vivo morre cessa a absorção de novos átomos de
  Carbono.

A relação entre o Carbono-12 e o Carbono-14 no momento da morte de
  um organismo vivo é a mesma que nos outros organismos vivos,
  mas o Carbono-14 continua a decair e não é reposto.

Em 1949 Libby, Anderson e Arnold descobriram que é possível estimar a
  idade de um resto mortal (amostra) de um ser.
                                IL 2010                            24
Datação absoluta ou radiométrica
                ISÓTOPOS RADIOACTIVOS C14
Estes investigadores mediram a taxa de decaimento do carbono-14.
  Nesta medição concluíram que, após 5568±30 anos, metade do C-14
  que existia na amostra inicialmente decaiu

Assim, Ao medir a quantidade de Carbono-12 e de Carbono-14 numa
  amostra, e ao compará-la com a relação existente num ser vivo, é
  possível estimar a sua idade.
                                                  C14   • Isótopo pai
   1.   Qual a idade de um osso com 50% de C14?
   2.   Quando morreu um ser, cuja amostra no     C12   • Isótopo Filho
        laboratório revelou 25% de C14?

                                      IL 2010                           25
Datação absoluta ou radiométrica
                          ISÓTOPOS RADIOACTIVOS
 Este isótopo (C14) adapta-se à datação de restos de seres vivos, mas
     não é útil em rochas.

               Isótopos
                                          Período de       Idade que
                                                                         Materiais
    Original         Transformado    semi-transformação     pode ser
                                                                         datados
     (pai)               (filho)      Ou semivida (T1/2)    medida

                                                           100 000 a –
Potássio 40        Árgon 40         1300 M.a.                             Zircão
                                                           4600M.a.
Urânio 238         Chumbo 206       4500 M.a.
                                                           10 M.a. –
Urânio 235         Chumbo 207       710 M.a.                              Zircão
                                                           4600 M.a
Tório 232          Chumbo 208       14 000 M.a
                                                           10 M.a. –
Rubídio 87         Estrôncio 87     47 000 M.a.
                                        IL 2010
                                                           4600 M.a            26
Datação absoluta ou radiométrica
       ISÓTOPOS RADIOACTIVOS




                IL 2010            27
Datação absoluta ou radiométrica
       ISÓTOPOS RADIOACTIVOS




                          Imagem de: http://www.cientic.com/portal/

                IL 2010                                           28
Exercício 3
                  A                   B                C            D




                  1 semi-vida               1 semi-vida     1 semi-vida
                  Desintegração             Desintegração   Desintegração
                  de metade dos             de metade dos   de metade dos
                  isótopos pai              isótopos pai    isótopos pai


1.   Sabendo que o período de semivida é de 4 M.a, calcula a idade da
     rocha (D)?
2.   Qual a percentagem de isótopos pai e filho, numa amostra com 8 M.a.?
                                  IL 2010                                   29
Exercícios de consolidação




1. Página 39 do manual

2. Clica no ? Para treinares exercícios no portal Cientic.com




                       IL 2010                              30
Escala do Tempo Geológico

•   Diversos acontecimentos marcaram a história da Terra
    •   Formação de cadeias de montanhas

    •   Erosão das rochas

    •   Mudanças climáticas

•   Grandes divisões no tempo geológico
    •   Eras e Períodos

    •   Informações inscritas nos estratos sedimentares

                                  IL 2010                  31
Escala Tempo Geológico             Grandes divisões
                                   marcadas por
                                   mudanças
                                   significativas:
                                   •Extinções em
                                   massa
                                   •Explosão de
                                   novas formas de
                                   vida




                                      Páginas 42 e 43
                                           manual

                         IL 2010                     32
Deves agora ser capaz de:
(Re)Conhecer os seguintes factos e conceitos:
              Radioactividade
                Registo fóssil
      Idade radiométrica (ou absoluta)
                Idade relativa
    Princípio da sobreposição de estratos
            Princípio da Inclusão
           Princípio da interceção
               Fóssil de idade
                    IL 2010                     33

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A medida do tempo geológico e a idade da terra

  • 1. A medida do tempo geológico e a idade da Terra BG 10º ano Isabel Lopes
  • 2. Tempo… Idade da Terra? • 1664 – James Ussher (arcebispo irlandês) – Terra tinha sido criada às nove horas da manhã de 26 Outubro de 4004 a.C fonte para os cálculos: Biblia • 1707-1788 – Buffon – Idade Terra: 74 382 anos fonte para os cálculos: experiência com esferas metálicas em arrefecimento IL 2010 2
  • 3. Tempo… Idade da Terra? • 1726-1797 – James Hutton (pai da geologia) – acontecimentos da Terra (discordâncias angulares) não cabiam em milhares de anos mas sim em milhões fonte para os cálculos: discordâncias angulares 1º deposição estratos na horizontal 2º orogenia 3º erosão 4º deposição 5º Deformação de ambas as sequências IL 2010 3
  • 4. Tempo… Idade da Terra? • 1897 – William Thomson (Lord Kelvin), físico – Terra tinha 100 M.a fonte: leis da física e cálculos baseados na dissipação do calor da Terra (fusão - arrefecimento) Não foi bem aceite, porque não permitia aos geólogos da época conciliar as suas observações – necessitavam de mais tempo para a história da Terra IL 2010 4
  • 5. Tempo… Idade da Terra? • 1871 - 1937 – Rutherford - Idade da Terra:2500 M.a. fonte: radioatividade na datação das rochas (mais antigas) • 1953 - Clair Patterson - 4550 M.a. fonte: idade dos meteoritos IL 2010 5
  • 6. Tempo… Idade da Terra? • Contexto de cada época. • A partir do século XVII, estudos sobre a Natureza mostraram a necessidade de ordenar acontecimentos • Relatos científicos condicionados pelos relatos Bíblicos • Escala de vida do Homem inicialmente como referência IL 2010 6
  • 7. Principio do Uniformitarismo O presente é a chave do passado ou, o “que está acontecendo hoje, aconteceu no passado” J. HUTTON(1726-1797) IL 2010 7
  • 8. Idade Relativa A idade relativa foi a primeira a ser utilizada. Não dependente de conhecimentos tecnológicos. Dependente da compreensão dos processos geológicos e do seu registo. Permite estabelecer a sucessão temporal das rochas numa determinada região. IL 2010 8
  • 9. Datação relativa Principio da sobreposição de estratos ou Lei de Stenon Numa sequência de estratos não deformados, um estrato é mais recente do que aquele que lhe serve de base e mais antigo do que o que se encontra acima dele Aplica-se a depósitos sedimentares de deposição vertical IL 2010 9
  • 10. Idade Relativa Mais recente Mais antigo IL 2010 10
  • 11. Principio da sobreposição de estratos Excepções (não se aplica) I- camadas invertidas V - Depósitos em grutas II - falhas inversas VI - Recifes de coral III - Maçicos Intrusivos VII - Soleiras = Filões camada IV – Terraços Fluviais IL 2010 11
  • 12. Terraços fluviais IL 2010 12
  • 13. Datação relativa Principio da interceção Qualquer elemento geológico é posterior aos elementos/estratos que intersecta Exemplo da figura: filão IL 2010 13
  • 14. Datação relativa Principio da inclusão Qualquer elemento/rocha que contenha elementos de outro(a), é posterior a ele(a). Exemplo da figura: conglomerado IL 2010 14
  • 15. Datação relativa Discordância/ Descontinuidade • Superfície de erosão ou não deposição, abaixo das qual pode existir qualquer tipo de rocha, mas sobre a qual apenas podem existir rochas sedimentares (mais jovens que as que se encontram abaixo da discordância. • Indica a existência de erosão no local. • Justifica o facto da existirem registos incompletos IL 2010 15
  • 16. Inclusão, Interceção e discordância Discordância Inclusão Interceção IL 2010 16
  • 17. Datação relativa Os fósseis As rochas têm a mesma idade dos fósseis que as contém. Fósseis de idade: Pertencem a seres vivos que viveram num intervalo de tempo relativamente curto (escala geológica) e tiveram uma grande dispersão Exemplo: Trilobites características do paleozóico e as amonites do mesozóico IL 2010 17
  • 18. Exercício 1 1. Legenda 2. Datação relativa dos acontecimentos IL 2010 18
  • 19. Exercício 2 1. Datação relativa dos acontecimentos IL 2010 19
  • 20. Exercícios de consolidação 1. Páginas 34, 35 e 37 do manual IL 2010 20
  • 21. Idade Absoluta ou radiométrica A idade radiométrica determina-se com recurso a estudos laboratoriais e requer meios técnicos específicos. Com a descoberta da radioactividade, soube-se que os isótopos com propriedades radioactivas se transformam ao longo de tempo noutros cada vez mais estáveis, independentemente das condições ambientais. IL 2010 21
  • 22. Idade Absoluta ou radiométrica É desta forma possível determinar a idade das rochas que contém isótopos radioactivos. O isotopo-pai, dá assim origem a um isótopo filho. Sabendo o tempo que demora, cada isótopo a dar lugar ao filho, é possível determinar a idade da rocha se quantificarmos a quantidade de ambos. IL 2010 22
  • 23. Datação absoluta ou radiométrica ISÓTOPOS RADIOACTIVOS C14 Os átomos de Carbono-14 criados pelos raios cósmicos combinam-se com o oxigénio para formar dióxido de carbono, que, posteriormente, as plantas absorvem e incorporam através da fotossíntese. Como os animais e humanos comem plantas, acabam por ingerir também o Carbono-14. IL 2010 23
  • 24. Datação absoluta ou radiométrica ISÓTOPOS RADIOACTIVOS C14 A relação entre o Carbono-12 e o Carbono-14 no ar e em todos os seres vivos mantém-se praticamente constante no tempo. Quando um ser vivo morre cessa a absorção de novos átomos de Carbono. A relação entre o Carbono-12 e o Carbono-14 no momento da morte de um organismo vivo é a mesma que nos outros organismos vivos, mas o Carbono-14 continua a decair e não é reposto. Em 1949 Libby, Anderson e Arnold descobriram que é possível estimar a idade de um resto mortal (amostra) de um ser. IL 2010 24
  • 25. Datação absoluta ou radiométrica ISÓTOPOS RADIOACTIVOS C14 Estes investigadores mediram a taxa de decaimento do carbono-14. Nesta medição concluíram que, após 5568±30 anos, metade do C-14 que existia na amostra inicialmente decaiu Assim, Ao medir a quantidade de Carbono-12 e de Carbono-14 numa amostra, e ao compará-la com a relação existente num ser vivo, é possível estimar a sua idade. C14 • Isótopo pai 1. Qual a idade de um osso com 50% de C14? 2. Quando morreu um ser, cuja amostra no C12 • Isótopo Filho laboratório revelou 25% de C14? IL 2010 25
  • 26. Datação absoluta ou radiométrica ISÓTOPOS RADIOACTIVOS Este isótopo (C14) adapta-se à datação de restos de seres vivos, mas não é útil em rochas. Isótopos Período de Idade que Materiais Original Transformado semi-transformação pode ser datados (pai) (filho) Ou semivida (T1/2) medida 100 000 a – Potássio 40 Árgon 40 1300 M.a. Zircão 4600M.a. Urânio 238 Chumbo 206 4500 M.a. 10 M.a. – Urânio 235 Chumbo 207 710 M.a. Zircão 4600 M.a Tório 232 Chumbo 208 14 000 M.a 10 M.a. – Rubídio 87 Estrôncio 87 47 000 M.a. IL 2010 4600 M.a 26
  • 27. Datação absoluta ou radiométrica ISÓTOPOS RADIOACTIVOS IL 2010 27
  • 28. Datação absoluta ou radiométrica ISÓTOPOS RADIOACTIVOS Imagem de: http://www.cientic.com/portal/ IL 2010 28
  • 29. Exercício 3 A B C D 1 semi-vida 1 semi-vida 1 semi-vida Desintegração Desintegração Desintegração de metade dos de metade dos de metade dos isótopos pai isótopos pai isótopos pai 1. Sabendo que o período de semivida é de 4 M.a, calcula a idade da rocha (D)? 2. Qual a percentagem de isótopos pai e filho, numa amostra com 8 M.a.? IL 2010 29
  • 30. Exercícios de consolidação 1. Página 39 do manual 2. Clica no ? Para treinares exercícios no portal Cientic.com IL 2010 30
  • 31. Escala do Tempo Geológico • Diversos acontecimentos marcaram a história da Terra • Formação de cadeias de montanhas • Erosão das rochas • Mudanças climáticas • Grandes divisões no tempo geológico • Eras e Períodos • Informações inscritas nos estratos sedimentares IL 2010 31
  • 32. Escala Tempo Geológico Grandes divisões marcadas por mudanças significativas: •Extinções em massa •Explosão de novas formas de vida Páginas 42 e 43 manual IL 2010 32
  • 33. Deves agora ser capaz de: (Re)Conhecer os seguintes factos e conceitos: Radioactividade Registo fóssil Idade radiométrica (ou absoluta) Idade relativa Princípio da sobreposição de estratos Princípio da Inclusão Princípio da interceção Fóssil de idade IL 2010 33