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Escola Secundária c/ 3º ciclo D. Manuel I


                     Biologia – Geologia (10º ano)
A MEDIDA DO TEMPO
GEOLÓGICO E A IDADE DA
TERRA
   Idade relativa e idade radiométrica


   Memória dos tempos geológicos




                 by Ana    Kastro
O tempo em Geologia

A noção de tempo é um conceito fundamental em
geologia …


                            E a idade da Terra,
                           uma questão central!
O tempo em Geologia




Unidade de tempo para o último século                  Ano
Unidade de tempo para o estudo da civilização        Séculos
romana
Unidade de tempo para o estudo da pré-história     Milhar de anos
Unidade de tempo no domínio da Geologia          MILHÕES DE ANOS
O tempo em Geologia
  O tempo em geologia tem uma dimensão diferente daquela
       habitualmente usada por qualquer ser humano.



           Os físicos e                       Os geólogos
     químicos estudam                           estudam
        processos que                       processos que
         decorrem em                          podem durar
Reacções químicas,
           fracções de
propagação das ondas
                                          longos oceânicos, erosão
                                                    períodos…
                                             Orogénese, expansão dos
                                             fundos
sonoras, etc.segundo!                        etc.
                                                         Orogénese
                                                         (formação de
                          Reacções
                                                         montanhas),
                          químicas,
                                                         expansão dos
                          propagação
                                                         fundos
                          das ondas
                                                         oceânicos,
                          sonoras, etc.
                                                         erosão , etc.
O tempo em Geologia

Mas será que todos os fenómenos geológicos
        são lentos à escala humana?
      Sismos
      Erupção vulcânica

      Avalanches

      Impacto de um meteorito

      Inundações
Actualmente
considera-se
que o nosso
 planeta tem
  4600 M.a.
O tempo em Geologia
  Querem ter uma noção? …




                                           Por ano, é arrancado dos Himalaias e
Imagina uma ampulheta gigante cheia de     por acção dos agentes erosivos, 1 mm
  grãos de arroz! 1Kg de arroz tem 5000                de material…
 grãos… A idade da Terra corresponderia   Ao fim de 1 M.a. Já 1Km foi arrancado!!!!
   a uma ampulheta com 91 000 Kg de
 arroz em que, por ano, caía um grão …
O tempo em Geologia
 “O movimento das placas tectónicas da Terra
 produziu ao longo do tempo maravilhas como o
 cume do Evereste e dispôs os continentes na
 forma como os conhecemos. Pelo meio
 esqueceu-se da Baía de Hudson, no Canadá.
 Agora, cientistas do Canadá e dos Estados
 Unidos descobriram que na costa oriental da
 baía podem estar as rochas mais antigas que
 se conhece da crosta terrestre, produzidas há
 4,28 mil milhões de anos.

"Existem datas mais antigas para minerais isolados provenientes do Oeste da Austrália, mas estas
são as rochas mais antigas que se conhece até agora”, disse num comunicado Richard Carlson,
investigador do Departamento de Magnetismo Terrestre, do Instituto de Carnegie em Washington.
A descoberta foi publicada hoje na revista Science. Os investigadores estudaram amostras de uma
cintura de rochas metamórficas chamadas Nuvvuagittuq. Ao medirem a composição dos isótopos
de neodímio e de samário, elementos químicos raros que existem nestas rochas, conseguiram
datar as amostras entre os 3,8 e 4,28 mil milhões de anos.
A Terra tem 4,6 mil milhões de anos e é muito raro encontrar-se restos da crosta original, a
maior parte da qual foi esmagada e reciclada no interior do planeta várias vezes. (…)”
O tempo em Geologia



Se a Terra for “jovem”, ficamos
praticamente reduzidos a uma opção –
foi Deus que a criou …




Se a Terra for bem “velha”, a evolução
(dos   seres  vivos, por   exemplo)  é
teoricamente possível!
Muitas questões podem ser colocadas sobre o que aconteceu ao longo
Um milhão de anos … uma “migalha” de tempo na Terra …
                       destes 4600 M.a. …

   Quando apareceram e como evoluíram os primeiros seres vivos …

   Que tipo de organismos povoaram a Terra? …


   Será que existiram crises biológicas?


   Quais as suas causas?


   Quem foi afectado por essas crises?



      Para conseguir responder a tudo isto é necessário
   determinar idades – precisamos de Relógios Geológicos
                        (rochas e fósseis)!
O tempo em Geologia – datação de
             rochas
DATAÇÃO RELATIVA




by Ana Kastro
   Princípio da Horizontalidade Inicial

   Princípio da Sobreposição de Estratos


   Princípio da Continuidade Lateral

   Princípio da Intersecção


   Princípio da Inclusão

   Princípio da Identidade Paleontológica
O tempo em Geologia – datação relativa de rochas

          Princípio da Horizontalidade Inicial
    Os sedimentos que estiveram na origem dos estratos são
 depositados, em regra, segundo camadas horizontais paralelas à
                    superfície de deposição.
        (Quaisquer fenómenos de deformação que alterem esta
       horizontalidade das camadas é posterior à sedimentação!).
Cabo Sardão – costa vicentina
O dinossauro que caminhou neste local não estava
        certamente a “andar de lado”…!
O tempo em Geologia – datação relativa de
                             rochas


          Princípio da Sobreposição de Estratos
   Se não ocorrerem deformações, a deposição ocorre por ordem
cronológica, da base para o topo – uma camada é mais recente que
   a que lhe serve de base e mais antiga do que as que lhe estão
                              acima.
Mais recente
                                             Mais recente




Mais antigo
                                              Mais antigo

                              Mais recente




               Mais recente



         Mais antigo

                               Mais antigo
O tempo em Geologia – datação relativa de
                                      rochas


            Princípio da Sobreposição de Estratos




  As camadas que se encontram no topo de uma sequência estratigrágica original
     (sequência vertical de estratos) são mais recentes que as camadas inferiores.

Isto permite analisar um perfil vertical de camadas como uma linha vertical
                                  de tempo!
O tempo em Geologia – datação relativa de rochas

 Excepções ao princípio da Sobreposição de Estratos

  1 - Dobras deitadas

 Este princípio nem sempre
pode ser usado para datar os
estratos de forma relativa! Se
  ocorrerem determinadas
 deformações nas rochas a
  posição dos estratos será
  alterada e, às vezes, até           Inglaterra, Crackington
 invertida (como no caso das          Haven
      dobras deitadas)!!!
O tempo em Geologia – datação relativa de
                                   rochas

Excepções ao princípio da Sobreposição de Estratos
Mais antigo
              Mais recente            2 – Terraços fluviais
                                O rio, por erosão, escava um novo leito,
                                provocando a formação de degraus onde
                                deposita sedimentos – terraços fluviais. Os
                                últimos a serem depositados foram os da zona
                                3 (mais recentes).

                                    3 - Grutas
               Mais antigo
                                 Os sedimentos depositados em grutas são
                                 mais modernos do que as camadas que
                 Mais recente    lhe servem de tecto.
O tempo em Geologia – datação relativa de rochas

 Excepções ao princípio da Sobreposição de Estratos

                                            4 - Falhas

  Estes estratos apresentam a mesma idade   Blocos rochosos que
     apesar de não estarem “nivelados”      fracturam (“partem”) e que se
                                            movimentam um em relação
                                            ao outro.
O tempo em Geologia – datação relativa de
                              rochas

Excepções ao princípio da Sobreposição de Estratos

                                             O Princípio da Sobreposição
                                                deve ser aplicado com
                                             precaução, uma vez que em
                                            terrenos que experimentaram
                                             fenómenos de deformação,
                                               como dobras e falhas, o
                                             geólogo deve apoiar-se em
                                              métodos de interpretação
                                                  complementares.

  A sua aplicação poderá no entanto ser válida para estratos que se
encontrem em posição inclinada, desde que a deformação de origem
tectónica, posterior à deposição dos estratos, não tenha provocado a
                            sua inversão.
O tempo em Geologia – datação relativa de rochas

         Princípio da Continuidade Lateral
                                Um estrato delimitado pelo
                               mesmo tecto e muro e com
                                semelhantes propriedades
                           litológicas possuí a mesma idade
                             em toda a sua extensão lateral!




                           Os estratos podem estender-se lateralmente
                           por longas distâncias. Aplicando este
                           princípio podemos correlacionar litologias
                           que se encontrem muito afastadas.
O tempo em Geologia – datação relativa de rochas

         Princípio da Continuidade Lateral
Em vários ponto da Terra pode existir a mesma sequência estratigráfica,
    isto é, há correlação entre estratos distanciados lateralmente!
O tempo em Geologia – datação relativa de rochas

         Princípio da Continuidade Lateral




                                Isto foi usado para provar a
                                   existência da Pangea –
                                   margens da África e da
                               América do Sul contêm rochas
                                  do mesmo tipo (idênticas
                                 sequências estratigráfias)
O tempo em Geologia – datação relativa de rochas

                    Princípio da Inclusão
   Este princípio aplica-se, por exemplo a rochas compostas por
             fragmentos de outras (como o conglomerado)




     Fragmentos ou
 porções de uma rocha
   que se encontram
 incorporados (inclusão)      Mais antigo
    noutra são mais
 antigos que as rochas
    que os contêm.           Mais recente
O tempo em Geologia – datação relativa de rochas

                       Princípio da Inclusão

         Mais antigo




                             Antes desta rocha se formar (por
                              sedimentogénese e diagénese), os
                            detritos já existiam e pertenciam a
   Mais recente             uma outra, logo são mais antigos!
                                           OU ….
A proximidade do magma faz
                                                    com que as rochas encaixantes se
                                                    fundam

Magma invade
pequenas fracturas




                 O magma destaca fragmentos das rochas que estão próximas – a
                  maioria funde mas algumas ficam preservadas (as de ponto de
                                        fusão mais alto)
O tempo em Geologia – datação relativa de rochas

                   Princípio da Intersecção
 Este princípio aplica-se a estratos afectados por estruturas (falhas,
                     intrusões magmáticas, etc …)

                                               Mais antigo

     A estrutura que
    intersecta é mais
 recente do que aquela
                                              Mais recente
   que é intersectada.
O tempo em Geologia – datação relativa de rochas

             Princípio da Intersecção
                                       Magma invade as
                                             fracturas
                                         existentes nas
                                               rochas
                                        encaixantes (mais
                                               antigas),
                                      preenchendo-as e,
                                           mais tarde,
   Filões                                 solidificando
                               “Não se pode cortar algo sem
                                              (filões).
                               esse algo já lá estar!” …
Sequência cronológica:   A–B-C
Filão                                                              Filão
         Mais recente                                             Mais recente



           Não esquecer!!! Que tipo de Datação estamos a fazer?
                               RELATIVA




        Intrusão      Mais              Falha
        Magmática    recente            Mais recente
O tempo em Geologia – datação relativa de rochas




  PRINCÍPIO DA SOBREPOSIÇÃO DE      PRINCÍPIO DA INTERSECÇÃO
             ESTRATOS




                  PRINCÍPIO DA HORIZONTALIDADE
                              INICIAL
O tempo em Geologia – datação relativa de rochas


                                 Uma discordância
                                 corresponde a um
                                 período de tempo
                                durante o qual não
                                       ocorreu
                                 sedimentação (e a
                                  erosão actuou),
                                iniciando-se depois
                                      uma nova
                                   sedimentação.
            Discordância
O tempo em Geologia – datação relativa de rochas




    Shepard Point ,
    Utah – U.S.A.
O tempo em Geologia – datação relativa de rochas

       Princípio da Identidade Paleontológica

                                    Estratos com os
                                    mesmos fósseis
                                      possuem…




                                          Os fósseis são
                                       contemporâneos das
                                         rochas onde se
                                            encontram!
O tempo em Geologia – datação relativa de rochas

       Princípio da Identidade Paleontológica
 D
 I                                         O processo de
                                              fossilização
 A                                          acompanha o
 G                                           processo de
                                             formação da
 É                                            rocha, logo
 N                                          fóssil e rocha
                                              possuem a
 E                                          mesma idade
                                                (datação
 S                                              relativa)!
 E                                          Rocha e fóssil
                                                   são
                                           contemporâneo
O tempo em Geologia – datação relativa de rochas

       Princípio da Identidade Paleontológica
                          Mas nem todos os fósseis
                        podem ajudar a datar litologias
                                     …


                                   apenas os …
O tempo em Geologia – datação relativa de rochas

              Princípio da Identidade Paleontológica


                         São fósseis de seres que fossilizam facilmente (têm
                        partes duras) e, por isso, ficam muitas vezes registados
                        nas rochas!  OCORRÊNCIA EM ABUNDÂNCIA

 São fósseis de seres que existiram em grande
quantidade e que se expandiram numa grande área
geográfica (assim, permitem correlacionar estratos em diferentes
pontos do globo)  AMPLA DISTRIBUIÇÃO GEOGRÁFICA


                 São fósseis de seres que não viveram durante muito tempo
                (à escala geológica).  CURTA DISTRIBUÇÃO TEMPORAL
O tempo em Geologia – datação relativa de rochas




As trilobites eram artrópodes        (como
as   aranhas,   lagostas,   insectos, etc)
exclusivos do meio marinho!
Possuíam um exoesqueleto de
quitina endurecido com carbonato
de cálcio (por isso os seus fósseis
são tão abundantes!). A maioria das
espécies de trilobites          tinha
sistema de visã muito apurado e
olhos complexos. O seu tórax
tinha muitos segmentos e, por
isso,    podiam      enrolar-se     e
defender-se     dos     predadores
(como os bichos da conta!).
O tempo em Geologia – datação relativa de rochas

            Princípio da Identidade Paleontológica


 Os graptólitos surgiram há cerca
 de 523 M.a.e extinguiram-se há
 330 M.a. Eram pequenos animais
 marinhos que viviam em colónias
 (apenas de alguns cm) e que se
 expandiram por várias regiões do
 globo.
O tempo em Geologia – datação relativa de rochas

            Princípio da Identidade Paleontológica


 As amonites eram animais
 marinhos e tinham corpo mole…
 no      entanto      uma   carapaça
 encarregava-se de os proteger (e
 facilmente fossilizava)! Os maiores
 podiam atingir 1 m de diâmetro!
 Estes seres eram carnívoros e
 surgiram há cerca de 225 M.a. e
 extinguiram-se há 65 M.a.
O tempo em Geologia – datação relativa de rochas

            Princípio da Identidade Paleontológica


 As amonites eram animais
 marinhos e tinham corpo mole…
 no      entanto      uma   carapaça
 encarregava-se de os proteger (e
 facilmente fossilizava)! Os maiores
 podiam atingir 1 m de diâmetro!
 Estes seres eram carnívoros e
 surgiram há cerca de 225 M.a. e
 extinguiram-se há 65 M.a.
Mais informações sobre FÓSSEIS

Mas nem todos os fósseis apresentam características que lhes
         permitem ajudar na datação de rochas…
                                Os corais são formados por pequeninos
                                animais de corpo mole (pólipos) que
                                vivem juntos num grande grupo (colónia).
                                Ao longo do tempo vão construindo uma
                                estrutura calcária onde se alojam e vive
                                em conjunto com uma alga que se
                                chama zooxanthelae. É esta alga
                       Corais
                                minuscula responsável pelas cores que
                                observamos nos corais como verde,
                                amarelo, azul, lilás, castanho e muitas
                                outras. Quando morrem, novos pólipos
                                crescem por cima dos esqueletos de
                                calcário que ficam (um kg de coral pode
                                ter nais de 80.000 pólipos). Assim,
                                quando vemos um recife de coral,
                                apenas a fina camada superficial é que é
Mais informações sobre FÓSSEIS

Os corais estão entre as comunidades
    marinhas mais antigas que se
  conhecem - a sua história remonta
desde há 500 milhões de anos atrás!!!!




   NÃO SÃO BONS FÓSSEIS
         DE IDADE!                                            Pólipos de corais


                                           Mas… estes seres só conseguem
                                         sobreviver em ambientes aquáticos de
                                            águas quentes, calmas e pouco
                                                       profundas!!!!
                                             Por viverem em ambientes tão
                                         característicos e altamente específicos
Recifes de coral
famosos;
    Importância dos recifes;
    



              Ameaças aos recifes;

       Formas de protecção
Mais informações sobre FÓSSEIS




                 Permitem caracterizar
                    paleoambientes
       São fósseis de seres que apresentam uma
         reduzida distribuição geográfica pois
          habitam apenas locais com condições
                       específicas.
      São fósseis de seres que viveram durante
             muito tempo (à escala geológica).
Mais informações sobre FÓSSEIS




Seres que habitam a Terra desde há milhões de anos e que,
para além de existirem actualmente, são encontrado também
                    sob a forma de fóssil!
  Existem diversos motivos pelos quais um organismo sobrevive milhões de anos
sem sofrer mudanças. Uma das explicações é o simples facto desse organismo se
encontrar muito bem adaptado à diversidade de condições do meio que habita.
    Já outros organismos não evoluem devido à continuidade mais ou menos
  estável das características do seu habitat. A sobrevivência de alguns fósseis
  “vivos” também pode dever-se ao facto destes habitarem ambientes isolados,
 onde não enfrentam a competição com outros organismos potencialmente melhor
                         adaptados a esses ambientes.
Adaptado de
 geo-ineti.pt
Permitem compreender a evolução dos seres vivos, as
adaptações e extinções ao longo da história da Terra;


 Permitem reconstituir os organismos numa dada época, o
seu modo de vida, como é que interagiam entre si e como se
relacionavam com o meio ambiente onde viviam;


 Permitem reconstituir os ambientes do passado e assim
reconstituir a geografia da Terra;

   Permitem reconstituir os climas do passado;

   Permitem efectuar a datação relativa dos estratos
http://www.classzone.com/books/earth_science/terc/conten
         t/investigations/es2903/es2903page03.cfm
Então isso significa que se eu
fizer uma pergunta TODOS
saberão responder.

               E quem diz uma, diz várias.
Quais os
                                           melhore
 É frequente os geólogos recorrerem ao estudo de
                                          s fósseis
associações de diferentes fósseis de idade, evitando
          datações baseadas apenas num          de
                (seriam menos precisas!).
                                            idade?
                                             Ceratites,
                                           goniatites,
                                          belemnites e
                                            amonites
                                             (existiram em
                                           grande número -
                                             barra larga - e
                                          tiveram uma curta
                                          duração na história
Quais dos estratos apresentados
    possuem a mesma idade?




AeK      ;     B, E e L      ;       C, F e M        ;       D, G e N

(pois posuem os mesmos fósseis – Princípio da Identidade Paleontológica)
As camadas 1 e 5 sofreram deformações, inclinando, após a sua   Princípio da
   formação (estas camadas experimentaram a mesma história         Horizontalidade
   geológica pois a sua inclinação é semelhante).                  Inicial



     A intrusão 6 atravessa as camadas 1, 2 e 3 logo é mais
     recente que estas.
                                                                      Princípio da
As camadas 9 e 10 são “cortadas” pelo vale logo podemos afirmar       Intersecção
que este foi a última estrutura a formar-se.
Inclusões de
                               granito                    Princípio da
                       mais antigas que a rocha           Inclusão
                       que as contém




 Inclusões no
 granito
mais antigas que ele




  Princípio da
  Inclusão             Metamorfismo de contacto (devido
                       às elevadas temperaturas)        Podem-se formar novas
                                                        rochas por alteração das
                                                        anteriores
As camadas de 1 a 10 depositaram-se horizontalmente umas sobre as outras.
Sofreram deformação, inclinando-se. Posteriormente ocorreu a formação de
uma intrusão magmática que deu origem ao granito (contém inclusões de outras
rochas mais antigas). Deu-se a erosão de todo este conjunto e, posteriormente
depositaram-se as camadas 11 (com inclusões do granito, mais antigo) a 14.
Os sedimentos acumulam-se
horizontalmente
                               Princípio da
                               Horizontalidade
                               Inicial
Forças tectónicas provocam o
seu levantamento e
deformação


Surge uma intrusão magmática
com um “ramo” – dique – que
“corta” as camadas
deformadas
                                Princípio da
                                Intersecção
Surge uma falha (que corta o
dique e as estruturas
deformadas)
1 - Deposição de A, B, C, D, E, F
                                                              e G e posterior inclinação;

                                                              2 – Ocorrência da falha H;

                                                              3 – Erosão e formação de uma
                                                              descontinuidade (I) – superfície
                                                              irregular;

                                                              4 – Deposição de J, K e L;

                                                              5 – Aparecimento da Intrusão M;

                                                              6 – Novo episódio de erosão com
                                                              formação de uma segunda
                                                              descontinuidade (N);

                                                   7 – Deposição de P (com inclusões de
                                                   rochas mais antigas) e Q;

8 – O filão R e as camadas de lava S e T surgiram depois da deposição de Q mas não é possível
concluir se R surgiu antes ou depois de S e T pois não o intersecta; Com certeza sabemos apenas
que a camada mais recente de todas é a T.
Como ordenar
                                                        cronologicamente as
                                                        estruturas de A a F?

Conglomerado
                  Calcário




                                                               Aiii …




    Mais antigo                          Mais recente

        C            D       A   B   F         E
DATAÇÃO ABSOLUTA




                   by Ana Kastro
O tempo em Geologia – datação
absoluta
O tempo em Geologia – datação
absoluta

  A radioactividade é uma das principais fontes de
          energia térmica interna da Terra!
O tempo em Geologia – datação
absoluta

                    Os átomos fazem parte da
            constituição da matéria (de tudo aquilo que
            existe)! … Nas rochas também existem
                            átomos!



                       Alguns deles (urânio, rádio, etc) são
                      radioactivos, isto é, ao longo dos
                       tempos, e naturalmente, os seus
                         núcleos vão-se desintegrando
                     espontaneamente para se tornarem
                     mais estáveis. Quando isso acontece
                              liberta-se energia!
O tempo em Geologia – datação
absoluta

       O ambiente no qual vivemos é
   naturalmente radioactivo. Por exemplo,
 respiramos carbono-14, que é radioactivo;
   comemos bananas que apresentam na
  sua composição potássio-40, com núcleo
instável, nos nossos ossos e sangue existe
                rádio-226 …

  Vivendo em um ambiente radioativo, os
 seres humanos, e todos os demais seres
  vivos, são naturalmente radioativos. O
 problema está na quantidade de radiação
à qual estes seres sãoexpostos: acima de
   certo nível a exposição às radiações
 provoca, no corpo humano, e nos demais
   seres vivos, várias reações adversas
(danos nas células e no materal genético).
O tempo em Geologia – datação
absoluta
A datação absoluta pode também ser chamada de
…



                                                               … Isótopos …


O mesmo elementos químico (carbono, por exemplo), pode ter no núcleo do átomo:


        O mesmo número de protões e neutrões (6P + 6N)  C12      ESTÁVEL

        Diferente número de protões e neutrões (6P + 7N)  C13    ESTÁVEL
        Diferente número de protões e neutrões (6P + 8N)  C14
                                                                   INSTÁVEL


  Nota: C12, C13 e C14 são isótopos de carbono!
O tempo em Geologia – datação
absoluta

                                           Os isótopos de urânio são muito
                                       frequentes nas rochas (1g por cada 1000 Kg
                                                      de rocha) !



                                       Estes isótopos são muito instáveis – os seus
                                        núcleos desintegram-se espontaneamente
                                     formando um átomo de um elemento químico
                                                  diferente, mais estável!
  Urânio submetido a radiação U.V.

                                       Átomo inicial: ISÓTOPO – PAI (instável)

Átomo formado após desintegração: ISÓTOPO – FILHO (mais
estável) Nota: O isótopo Rubídio-87 forma o isótopo de Estrôncio-87 quando se desintegra!
O tempo em Geologia – datação
absoluta




   A    taxa    de    decaimento        radioactivo
(desintegração dos isótopos-pai em   isótopos-filho) é
constante para cada isótopo!
(não varia com condições de pressão, tenperatura ou
outros aspectos associados aos processos geológicos)

 A desintegração é irreversível: o isótopo-
pai não volta a adquirir as propriedades
iniciais!
 Quando a rocha se forma adquire elementos radioactivos que se
começam a desintegrar marcando o momento de formação daquela rocha!
O tempo em Geologia – datação
absoluta


              … o conceito mais importante…
 Período de semi-vida Tempo decorrido para que metade do número de
 ou período de semi-   isótopos-pai radioactivos sofra desintegração,
    transformação           transformando-se em isótopos-filho.

     No final de um período de semi-vida, 50% dos isótopos-pai já foram
   transformados em isótopos-filho… No final do 2º período de semi-vida,
    metade da metade que restou (¼) do nº original de isótopos-pai ainda
 permanecem na rocha… No 3º período de semi-vida 1/8 e assim por diante!

          (restará sempre uma quantidade residual de isótopos-pai na rocha)
O tempo em Geologia – datação
absoluta




                  Espectrometro de massa – consegue
                   detectar quantidades diminutas de isótopos!
O tempo em Geologia – datação
absoluta




   Basta conhecer o período de semi-vida e o nº de isótopos-pai e filho
 existentes na rocha para que se possa calcular o tempo decorrido desde
                que o processo de desintegração se iniciou
O tempo em Geologia – datação
absoluta




À medida que os milhões de anos passam, o potássio 40 decai lentamente e, um a um, os átomos
 de árgon 40 substituem os de potássio 40 no cristal. A quantidade de árgon 40 acumulada é uma
  medida do tempo decorrido desde a formação da rocha. Decorridos 1,26 mil milhões de anos, o
 rácio será 50-50. Ao fim de mais 1,26 mil milhões de anos, metade do potássio 40 remanescente
                        terá sido convertido em árgon 40, e assim por diante.
O tempo em Geologia – datação
absoluta




                Há medida que o tempo passa aumenta
                 na rocha o número de isótopos-filho e
                   diminui o número de isótopos-pai!

                A margem de erro é de apenas alguns
                               M.a.
O tempo em Geologia – datação
absoluta




 Na altura em que a rocha se formou os isótopos ficaram incorporados nos minerais e, nesse
           momento inicial, apenas existiam isótopos-pai e nenhuns isótopos-filho!
O tempo em Geologia – datação
absoluta

                          O que inferir
                           quando a
                         quantidade de
                        isótopos-filho e
                      isótopos-pai é igual
                       Passou um período
                               ?
                         de semi-vida!

                          O que inferir
                           quando a
                         quantidade de
                       isótopos-filho é 3
                        vezes superior à
                         quantidade de
                         isótopos-pai?
                         Passaram dois
                        período de semi-
O tempo em Geologia – datação
absoluta
                    Qual o melhor isótopo
                      para datar rochas
                           jovens?




                É que se a rocha for “velha” e a taxa
                    de decaimento for rápida, os
                 isótopos-pai já se transformaram
                   quase todos em isótopos-filho:
                  sabemos que o relógio isotópico
                 parou, não sabemos é há quanto
                       tempo isso aconteceu!
O tempo em Geologia – datação
absoluta
                  O Carbono-14 é muito usado
                   na arqueologia e é o ideal
                     para datar fósseis ou
                   quaisquer outros resíduos
                     orgânicos… Porquê?
                   Todos os seres vivos contém
                   carbono. Ele é aborvido pelos
                     seres fotossintéticos e daí
                       segue por toda a cadeia
                    alimentar! Quando os seres
                          morrem inicia-se o
                    decaimento! E a arqueologia
                     estuda eventos recentes –
                      interessam isótopos com
                     menor tempo de semi-vida!
O tempo em Geologia – datação
absoluta


 Não    permite datar rochas sedimentares!
(este método pressupõe que as rochas sejam sistemas fechados, não existindo entradas ou saídas
de isótopos. Mas, se as rochas sofrerem erosão ou meteorização, podem ocorrer perdas de
isótopos (pais e filhos) o que irá influenciar a idade atribuída!).
Cada grão de areia tem um relógio calibrado para uma data distinta, a qual remonta provavelmente
a muito antes de a rocha sedimentar se formar. Assim, em matéria de cronometragem, a rocha
sedimentar é uma confusão. Não serve!

 Atribuí     uma idade ao metamorfismo e não à rocha antes de
o sofrer!
(Se tivermos em conta que as rochas metamórficas resultam de modificações, devidas a pressão e
tem-peratura, sofridas por outras rochas, o metamorfismo que as afectou não elimina os átomos-
filho que elas possam conter nesse momento e, dessa forma, obtém-se uma idade superior à que
 Nem sempre última fase de metamorfismo. grandes quantidades dos
deveria corresponder à as rochas contêm
isótopos
O tempo em Geologia – datação
absoluta



As rochas ígneas costumam conter
muitos      isótopos       radioactivos
diferentes. A solidificação das rochas
ígneas dá-se bruscamente, o que tem
uma consequência feliz: todos os
relógios de um dado fragmento de
rocha são calibrados em simultâneo.

    Apenas as rochas ígneas
  proporcionam bons relógios
         radioactivos!
O tempo em Geologia – datação
absoluta



                          As rohas estão
                      constantemente a ser
                   recicladas e transformadas
                   noutras – é impossível datá-
                        las por completo!
                  O melhor que há a fazer é combinar todos
                     os métodos de datação para que se
                      consiga elaborar um calendário da
                  história da Terra! Em locais onde ocorram
                  afloramentos com mais do que um tipo de
                       rocha, podem-se datar as rochas
                   magmáticas por dataçao absoluta e, em
                    seguida, estabelecer uma equivalência
                   com os restantes fenómenos geológicos
O tempo em Geologia – datação
absoluta
O tempo em Geologia

         Por que motivo a estratigrafia
         não permite medir o tempo de
               forma absoluta?
        Os sedimentos não se acumulam numa taxa
       constante em nenhum ambiente de sedimentação
            (podem até haver longos momentos de ausência de
      sedimentação). Por exemplo, durante uma inundação,
       um rio poderá depositar uma camada de areia de
           vários metros de espessura em questão de
       poucos dias, enquanto durante todos os anos que
          se seguirem entre as inundações ele apenas
          deposita uma camada de areia com poucos
        centímetros de espessura. Além disso a taxa de
               erosão também não é constante.
Saberás responder a estas
questões?
BOM ESTUDO!!!!


          Bléc!




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             Ficha de Trabalho nº 3

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O tempo em geologia - datação relativa e absoluta

  • 1. Escola Secundária c/ 3º ciclo D. Manuel I Biologia – Geologia (10º ano) A MEDIDA DO TEMPO GEOLÓGICO E A IDADE DA TERRA  Idade relativa e idade radiométrica  Memória dos tempos geológicos by Ana Kastro
  • 2. O tempo em Geologia A noção de tempo é um conceito fundamental em geologia … E a idade da Terra, uma questão central!
  • 3. O tempo em Geologia Unidade de tempo para o último século Ano Unidade de tempo para o estudo da civilização Séculos romana Unidade de tempo para o estudo da pré-história Milhar de anos Unidade de tempo no domínio da Geologia MILHÕES DE ANOS
  • 4. O tempo em Geologia O tempo em geologia tem uma dimensão diferente daquela habitualmente usada por qualquer ser humano. Os físicos e Os geólogos químicos estudam estudam processos que processos que decorrem em podem durar Reacções químicas, fracções de propagação das ondas longos oceânicos, erosão períodos… Orogénese, expansão dos fundos sonoras, etc.segundo! etc. Orogénese (formação de Reacções montanhas), químicas, expansão dos propagação fundos das ondas oceânicos, sonoras, etc. erosão , etc.
  • 5. O tempo em Geologia Mas será que todos os fenómenos geológicos são lentos à escala humana?  Sismos  Erupção vulcânica  Avalanches  Impacto de um meteorito  Inundações
  • 6. Actualmente considera-se que o nosso planeta tem 4600 M.a.
  • 7. O tempo em Geologia Querem ter uma noção? … Por ano, é arrancado dos Himalaias e Imagina uma ampulheta gigante cheia de por acção dos agentes erosivos, 1 mm grãos de arroz! 1Kg de arroz tem 5000 de material… grãos… A idade da Terra corresponderia Ao fim de 1 M.a. Já 1Km foi arrancado!!!! a uma ampulheta com 91 000 Kg de arroz em que, por ano, caía um grão …
  • 8. O tempo em Geologia “O movimento das placas tectónicas da Terra produziu ao longo do tempo maravilhas como o cume do Evereste e dispôs os continentes na forma como os conhecemos. Pelo meio esqueceu-se da Baía de Hudson, no Canadá. Agora, cientistas do Canadá e dos Estados Unidos descobriram que na costa oriental da baía podem estar as rochas mais antigas que se conhece da crosta terrestre, produzidas há 4,28 mil milhões de anos. "Existem datas mais antigas para minerais isolados provenientes do Oeste da Austrália, mas estas são as rochas mais antigas que se conhece até agora”, disse num comunicado Richard Carlson, investigador do Departamento de Magnetismo Terrestre, do Instituto de Carnegie em Washington. A descoberta foi publicada hoje na revista Science. Os investigadores estudaram amostras de uma cintura de rochas metamórficas chamadas Nuvvuagittuq. Ao medirem a composição dos isótopos de neodímio e de samário, elementos químicos raros que existem nestas rochas, conseguiram datar as amostras entre os 3,8 e 4,28 mil milhões de anos. A Terra tem 4,6 mil milhões de anos e é muito raro encontrar-se restos da crosta original, a maior parte da qual foi esmagada e reciclada no interior do planeta várias vezes. (…)”
  • 9. O tempo em Geologia Se a Terra for “jovem”, ficamos praticamente reduzidos a uma opção – foi Deus que a criou … Se a Terra for bem “velha”, a evolução (dos seres vivos, por exemplo) é teoricamente possível!
  • 10. Muitas questões podem ser colocadas sobre o que aconteceu ao longo Um milhão de anos … uma “migalha” de tempo na Terra … destes 4600 M.a. …  Quando apareceram e como evoluíram os primeiros seres vivos …  Que tipo de organismos povoaram a Terra? …  Será que existiram crises biológicas?  Quais as suas causas?  Quem foi afectado por essas crises? Para conseguir responder a tudo isto é necessário determinar idades – precisamos de Relógios Geológicos (rochas e fósseis)!
  • 11. O tempo em Geologia – datação de rochas
  • 13. Princípio da Horizontalidade Inicial  Princípio da Sobreposição de Estratos  Princípio da Continuidade Lateral  Princípio da Intersecção  Princípio da Inclusão  Princípio da Identidade Paleontológica
  • 14. O tempo em Geologia – datação relativa de rochas Princípio da Horizontalidade Inicial Os sedimentos que estiveram na origem dos estratos são depositados, em regra, segundo camadas horizontais paralelas à superfície de deposição. (Quaisquer fenómenos de deformação que alterem esta horizontalidade das camadas é posterior à sedimentação!).
  • 15. Cabo Sardão – costa vicentina
  • 16. O dinossauro que caminhou neste local não estava certamente a “andar de lado”…!
  • 17. O tempo em Geologia – datação relativa de rochas Princípio da Sobreposição de Estratos Se não ocorrerem deformações, a deposição ocorre por ordem cronológica, da base para o topo – uma camada é mais recente que a que lhe serve de base e mais antiga do que as que lhe estão acima.
  • 18. Mais recente Mais recente Mais antigo Mais antigo Mais recente Mais recente Mais antigo Mais antigo
  • 19. O tempo em Geologia – datação relativa de rochas Princípio da Sobreposição de Estratos As camadas que se encontram no topo de uma sequência estratigrágica original (sequência vertical de estratos) são mais recentes que as camadas inferiores. Isto permite analisar um perfil vertical de camadas como uma linha vertical de tempo!
  • 20.
  • 21. O tempo em Geologia – datação relativa de rochas Excepções ao princípio da Sobreposição de Estratos 1 - Dobras deitadas Este princípio nem sempre pode ser usado para datar os estratos de forma relativa! Se ocorrerem determinadas deformações nas rochas a posição dos estratos será alterada e, às vezes, até Inglaterra, Crackington invertida (como no caso das Haven dobras deitadas)!!!
  • 22. O tempo em Geologia – datação relativa de rochas Excepções ao princípio da Sobreposição de Estratos Mais antigo Mais recente 2 – Terraços fluviais O rio, por erosão, escava um novo leito, provocando a formação de degraus onde deposita sedimentos – terraços fluviais. Os últimos a serem depositados foram os da zona 3 (mais recentes). 3 - Grutas Mais antigo Os sedimentos depositados em grutas são mais modernos do que as camadas que Mais recente lhe servem de tecto.
  • 23.
  • 24.
  • 25. O tempo em Geologia – datação relativa de rochas Excepções ao princípio da Sobreposição de Estratos 4 - Falhas Estes estratos apresentam a mesma idade Blocos rochosos que apesar de não estarem “nivelados” fracturam (“partem”) e que se movimentam um em relação ao outro.
  • 26. O tempo em Geologia – datação relativa de rochas Excepções ao princípio da Sobreposição de Estratos O Princípio da Sobreposição deve ser aplicado com precaução, uma vez que em terrenos que experimentaram fenómenos de deformação, como dobras e falhas, o geólogo deve apoiar-se em métodos de interpretação complementares. A sua aplicação poderá no entanto ser válida para estratos que se encontrem em posição inclinada, desde que a deformação de origem tectónica, posterior à deposição dos estratos, não tenha provocado a sua inversão.
  • 27. O tempo em Geologia – datação relativa de rochas Princípio da Continuidade Lateral Um estrato delimitado pelo mesmo tecto e muro e com semelhantes propriedades litológicas possuí a mesma idade em toda a sua extensão lateral! Os estratos podem estender-se lateralmente por longas distâncias. Aplicando este princípio podemos correlacionar litologias que se encontrem muito afastadas.
  • 28. O tempo em Geologia – datação relativa de rochas Princípio da Continuidade Lateral
  • 29. Em vários ponto da Terra pode existir a mesma sequência estratigráfica, isto é, há correlação entre estratos distanciados lateralmente!
  • 30. O tempo em Geologia – datação relativa de rochas Princípio da Continuidade Lateral Isto foi usado para provar a existência da Pangea – margens da África e da América do Sul contêm rochas do mesmo tipo (idênticas sequências estratigráfias)
  • 31. O tempo em Geologia – datação relativa de rochas Princípio da Inclusão Este princípio aplica-se, por exemplo a rochas compostas por fragmentos de outras (como o conglomerado) Fragmentos ou porções de uma rocha que se encontram incorporados (inclusão) Mais antigo noutra são mais antigos que as rochas que os contêm. Mais recente
  • 32.
  • 33. O tempo em Geologia – datação relativa de rochas Princípio da Inclusão Mais antigo Antes desta rocha se formar (por sedimentogénese e diagénese), os detritos já existiam e pertenciam a Mais recente uma outra, logo são mais antigos! OU ….
  • 34. A proximidade do magma faz com que as rochas encaixantes se fundam Magma invade pequenas fracturas O magma destaca fragmentos das rochas que estão próximas – a maioria funde mas algumas ficam preservadas (as de ponto de fusão mais alto)
  • 35. O tempo em Geologia – datação relativa de rochas Princípio da Intersecção Este princípio aplica-se a estratos afectados por estruturas (falhas, intrusões magmáticas, etc …) Mais antigo A estrutura que intersecta é mais recente do que aquela Mais recente que é intersectada.
  • 36. O tempo em Geologia – datação relativa de rochas Princípio da Intersecção Magma invade as fracturas existentes nas rochas encaixantes (mais antigas), preenchendo-as e, mais tarde, Filões solidificando “Não se pode cortar algo sem (filões). esse algo já lá estar!” …
  • 37.
  • 39. Filão Filão Mais recente Mais recente Não esquecer!!! Que tipo de Datação estamos a fazer? RELATIVA Intrusão Mais Falha Magmática recente Mais recente
  • 40. O tempo em Geologia – datação relativa de rochas PRINCÍPIO DA SOBREPOSIÇÃO DE PRINCÍPIO DA INTERSECÇÃO ESTRATOS PRINCÍPIO DA HORIZONTALIDADE INICIAL
  • 41. O tempo em Geologia – datação relativa de rochas Uma discordância corresponde a um período de tempo durante o qual não ocorreu sedimentação (e a erosão actuou), iniciando-se depois uma nova sedimentação. Discordância
  • 42. O tempo em Geologia – datação relativa de rochas Shepard Point , Utah – U.S.A.
  • 43. O tempo em Geologia – datação relativa de rochas Princípio da Identidade Paleontológica Estratos com os mesmos fósseis possuem… Os fósseis são contemporâneos das rochas onde se encontram!
  • 44. O tempo em Geologia – datação relativa de rochas Princípio da Identidade Paleontológica D I O processo de fossilização A acompanha o G processo de formação da É rocha, logo N fóssil e rocha possuem a E mesma idade (datação S relativa)! E Rocha e fóssil são contemporâneo
  • 45. O tempo em Geologia – datação relativa de rochas Princípio da Identidade Paleontológica Mas nem todos os fósseis podem ajudar a datar litologias … apenas os …
  • 46. O tempo em Geologia – datação relativa de rochas Princípio da Identidade Paleontológica  São fósseis de seres que fossilizam facilmente (têm partes duras) e, por isso, ficam muitas vezes registados nas rochas!  OCORRÊNCIA EM ABUNDÂNCIA  São fósseis de seres que existiram em grande quantidade e que se expandiram numa grande área geográfica (assim, permitem correlacionar estratos em diferentes pontos do globo)  AMPLA DISTRIBUIÇÃO GEOGRÁFICA  São fósseis de seres que não viveram durante muito tempo (à escala geológica).  CURTA DISTRIBUÇÃO TEMPORAL
  • 47. O tempo em Geologia – datação relativa de rochas As trilobites eram artrópodes (como as aranhas, lagostas, insectos, etc) exclusivos do meio marinho! Possuíam um exoesqueleto de quitina endurecido com carbonato de cálcio (por isso os seus fósseis são tão abundantes!). A maioria das espécies de trilobites tinha sistema de visã muito apurado e olhos complexos. O seu tórax tinha muitos segmentos e, por isso, podiam enrolar-se e defender-se dos predadores (como os bichos da conta!).
  • 48.
  • 49.
  • 50. O tempo em Geologia – datação relativa de rochas Princípio da Identidade Paleontológica Os graptólitos surgiram há cerca de 523 M.a.e extinguiram-se há 330 M.a. Eram pequenos animais marinhos que viviam em colónias (apenas de alguns cm) e que se expandiram por várias regiões do globo.
  • 51. O tempo em Geologia – datação relativa de rochas Princípio da Identidade Paleontológica As amonites eram animais marinhos e tinham corpo mole… no entanto uma carapaça encarregava-se de os proteger (e facilmente fossilizava)! Os maiores podiam atingir 1 m de diâmetro! Estes seres eram carnívoros e surgiram há cerca de 225 M.a. e extinguiram-se há 65 M.a.
  • 52. O tempo em Geologia – datação relativa de rochas Princípio da Identidade Paleontológica As amonites eram animais marinhos e tinham corpo mole… no entanto uma carapaça encarregava-se de os proteger (e facilmente fossilizava)! Os maiores podiam atingir 1 m de diâmetro! Estes seres eram carnívoros e surgiram há cerca de 225 M.a. e extinguiram-se há 65 M.a.
  • 53. Mais informações sobre FÓSSEIS Mas nem todos os fósseis apresentam características que lhes permitem ajudar na datação de rochas… Os corais são formados por pequeninos animais de corpo mole (pólipos) que vivem juntos num grande grupo (colónia). Ao longo do tempo vão construindo uma estrutura calcária onde se alojam e vive em conjunto com uma alga que se chama zooxanthelae. É esta alga Corais minuscula responsável pelas cores que observamos nos corais como verde, amarelo, azul, lilás, castanho e muitas outras. Quando morrem, novos pólipos crescem por cima dos esqueletos de calcário que ficam (um kg de coral pode ter nais de 80.000 pólipos). Assim, quando vemos um recife de coral, apenas a fina camada superficial é que é
  • 54. Mais informações sobre FÓSSEIS Os corais estão entre as comunidades marinhas mais antigas que se conhecem - a sua história remonta desde há 500 milhões de anos atrás!!!! NÃO SÃO BONS FÓSSEIS DE IDADE! Pólipos de corais Mas… estes seres só conseguem sobreviver em ambientes aquáticos de águas quentes, calmas e pouco profundas!!!! Por viverem em ambientes tão característicos e altamente específicos
  • 55. Recifes de coral famosos; Importância dos recifes;   Ameaças aos recifes;  Formas de protecção
  • 56. Mais informações sobre FÓSSEIS  Permitem caracterizar paleoambientes São fósseis de seres que apresentam uma reduzida distribuição geográfica pois habitam apenas locais com condições específicas.  São fósseis de seres que viveram durante muito tempo (à escala geológica).
  • 57. Mais informações sobre FÓSSEIS Seres que habitam a Terra desde há milhões de anos e que, para além de existirem actualmente, são encontrado também sob a forma de fóssil! Existem diversos motivos pelos quais um organismo sobrevive milhões de anos sem sofrer mudanças. Uma das explicações é o simples facto desse organismo se encontrar muito bem adaptado à diversidade de condições do meio que habita. Já outros organismos não evoluem devido à continuidade mais ou menos estável das características do seu habitat. A sobrevivência de alguns fósseis “vivos” também pode dever-se ao facto destes habitarem ambientes isolados, onde não enfrentam a competição com outros organismos potencialmente melhor adaptados a esses ambientes.
  • 59. Permitem compreender a evolução dos seres vivos, as adaptações e extinções ao longo da história da Terra;  Permitem reconstituir os organismos numa dada época, o seu modo de vida, como é que interagiam entre si e como se relacionavam com o meio ambiente onde viviam;  Permitem reconstituir os ambientes do passado e assim reconstituir a geografia da Terra;  Permitem reconstituir os climas do passado;  Permitem efectuar a datação relativa dos estratos
  • 60. http://www.classzone.com/books/earth_science/terc/conten t/investigations/es2903/es2903page03.cfm
  • 61. Então isso significa que se eu fizer uma pergunta TODOS saberão responder. E quem diz uma, diz várias.
  • 62. Quais os melhore É frequente os geólogos recorrerem ao estudo de s fósseis associações de diferentes fósseis de idade, evitando datações baseadas apenas num de (seriam menos precisas!). idade? Ceratites, goniatites, belemnites e amonites (existiram em grande número - barra larga - e tiveram uma curta duração na história
  • 63. Quais dos estratos apresentados possuem a mesma idade? AeK ; B, E e L ; C, F e M ; D, G e N (pois posuem os mesmos fósseis – Princípio da Identidade Paleontológica)
  • 64. As camadas 1 e 5 sofreram deformações, inclinando, após a sua Princípio da formação (estas camadas experimentaram a mesma história Horizontalidade geológica pois a sua inclinação é semelhante). Inicial A intrusão 6 atravessa as camadas 1, 2 e 3 logo é mais recente que estas. Princípio da As camadas 9 e 10 são “cortadas” pelo vale logo podemos afirmar Intersecção que este foi a última estrutura a formar-se.
  • 65. Inclusões de granito Princípio da mais antigas que a rocha Inclusão que as contém Inclusões no granito mais antigas que ele Princípio da Inclusão Metamorfismo de contacto (devido às elevadas temperaturas) Podem-se formar novas rochas por alteração das anteriores
  • 66. As camadas de 1 a 10 depositaram-se horizontalmente umas sobre as outras. Sofreram deformação, inclinando-se. Posteriormente ocorreu a formação de uma intrusão magmática que deu origem ao granito (contém inclusões de outras rochas mais antigas). Deu-se a erosão de todo este conjunto e, posteriormente depositaram-se as camadas 11 (com inclusões do granito, mais antigo) a 14.
  • 67.
  • 68. Os sedimentos acumulam-se horizontalmente Princípio da Horizontalidade Inicial Forças tectónicas provocam o seu levantamento e deformação Surge uma intrusão magmática com um “ramo” – dique – que “corta” as camadas deformadas Princípio da Intersecção Surge uma falha (que corta o dique e as estruturas deformadas)
  • 69. 1 - Deposição de A, B, C, D, E, F e G e posterior inclinação; 2 – Ocorrência da falha H; 3 – Erosão e formação de uma descontinuidade (I) – superfície irregular; 4 – Deposição de J, K e L; 5 – Aparecimento da Intrusão M; 6 – Novo episódio de erosão com formação de uma segunda descontinuidade (N); 7 – Deposição de P (com inclusões de rochas mais antigas) e Q; 8 – O filão R e as camadas de lava S e T surgiram depois da deposição de Q mas não é possível concluir se R surgiu antes ou depois de S e T pois não o intersecta; Com certeza sabemos apenas que a camada mais recente de todas é a T.
  • 70. Como ordenar cronologicamente as estruturas de A a F? Conglomerado Calcário Aiii … Mais antigo Mais recente C D A B F E
  • 71. DATAÇÃO ABSOLUTA by Ana Kastro
  • 72. O tempo em Geologia – datação absoluta
  • 73. O tempo em Geologia – datação absoluta A radioactividade é uma das principais fontes de energia térmica interna da Terra!
  • 74. O tempo em Geologia – datação absoluta Os átomos fazem parte da constituição da matéria (de tudo aquilo que existe)! … Nas rochas também existem átomos! Alguns deles (urânio, rádio, etc) são radioactivos, isto é, ao longo dos tempos, e naturalmente, os seus núcleos vão-se desintegrando espontaneamente para se tornarem mais estáveis. Quando isso acontece liberta-se energia!
  • 75. O tempo em Geologia – datação absoluta O ambiente no qual vivemos é naturalmente radioactivo. Por exemplo, respiramos carbono-14, que é radioactivo; comemos bananas que apresentam na sua composição potássio-40, com núcleo instável, nos nossos ossos e sangue existe rádio-226 … Vivendo em um ambiente radioativo, os seres humanos, e todos os demais seres vivos, são naturalmente radioativos. O problema está na quantidade de radiação à qual estes seres sãoexpostos: acima de certo nível a exposição às radiações provoca, no corpo humano, e nos demais seres vivos, várias reações adversas (danos nas células e no materal genético).
  • 76. O tempo em Geologia – datação absoluta A datação absoluta pode também ser chamada de … … Isótopos … O mesmo elementos químico (carbono, por exemplo), pode ter no núcleo do átomo:  O mesmo número de protões e neutrões (6P + 6N)  C12 ESTÁVEL  Diferente número de protões e neutrões (6P + 7N)  C13 ESTÁVEL  Diferente número de protões e neutrões (6P + 8N)  C14 INSTÁVEL Nota: C12, C13 e C14 são isótopos de carbono!
  • 77. O tempo em Geologia – datação absoluta Os isótopos de urânio são muito frequentes nas rochas (1g por cada 1000 Kg de rocha) ! Estes isótopos são muito instáveis – os seus núcleos desintegram-se espontaneamente formando um átomo de um elemento químico diferente, mais estável! Urânio submetido a radiação U.V. Átomo inicial: ISÓTOPO – PAI (instável) Átomo formado após desintegração: ISÓTOPO – FILHO (mais estável) Nota: O isótopo Rubídio-87 forma o isótopo de Estrôncio-87 quando se desintegra!
  • 78. O tempo em Geologia – datação absoluta  A taxa de decaimento radioactivo (desintegração dos isótopos-pai em isótopos-filho) é constante para cada isótopo! (não varia com condições de pressão, tenperatura ou outros aspectos associados aos processos geológicos)  A desintegração é irreversível: o isótopo- pai não volta a adquirir as propriedades iniciais!  Quando a rocha se forma adquire elementos radioactivos que se começam a desintegrar marcando o momento de formação daquela rocha!
  • 79. O tempo em Geologia – datação absoluta … o conceito mais importante… Período de semi-vida Tempo decorrido para que metade do número de ou período de semi- isótopos-pai radioactivos sofra desintegração, transformação transformando-se em isótopos-filho. No final de um período de semi-vida, 50% dos isótopos-pai já foram transformados em isótopos-filho… No final do 2º período de semi-vida, metade da metade que restou (¼) do nº original de isótopos-pai ainda permanecem na rocha… No 3º período de semi-vida 1/8 e assim por diante! (restará sempre uma quantidade residual de isótopos-pai na rocha)
  • 80. O tempo em Geologia – datação absoluta Espectrometro de massa – consegue detectar quantidades diminutas de isótopos!
  • 81. O tempo em Geologia – datação absoluta Basta conhecer o período de semi-vida e o nº de isótopos-pai e filho existentes na rocha para que se possa calcular o tempo decorrido desde que o processo de desintegração se iniciou
  • 82. O tempo em Geologia – datação absoluta À medida que os milhões de anos passam, o potássio 40 decai lentamente e, um a um, os átomos de árgon 40 substituem os de potássio 40 no cristal. A quantidade de árgon 40 acumulada é uma medida do tempo decorrido desde a formação da rocha. Decorridos 1,26 mil milhões de anos, o rácio será 50-50. Ao fim de mais 1,26 mil milhões de anos, metade do potássio 40 remanescente terá sido convertido em árgon 40, e assim por diante.
  • 83. O tempo em Geologia – datação absoluta Há medida que o tempo passa aumenta na rocha o número de isótopos-filho e diminui o número de isótopos-pai! A margem de erro é de apenas alguns M.a.
  • 84. O tempo em Geologia – datação absoluta Na altura em que a rocha se formou os isótopos ficaram incorporados nos minerais e, nesse momento inicial, apenas existiam isótopos-pai e nenhuns isótopos-filho!
  • 85. O tempo em Geologia – datação absoluta O que inferir quando a quantidade de isótopos-filho e isótopos-pai é igual Passou um período ? de semi-vida! O que inferir quando a quantidade de isótopos-filho é 3 vezes superior à quantidade de isótopos-pai? Passaram dois período de semi-
  • 86. O tempo em Geologia – datação absoluta Qual o melhor isótopo para datar rochas jovens? É que se a rocha for “velha” e a taxa de decaimento for rápida, os isótopos-pai já se transformaram quase todos em isótopos-filho: sabemos que o relógio isotópico parou, não sabemos é há quanto tempo isso aconteceu!
  • 87. O tempo em Geologia – datação absoluta O Carbono-14 é muito usado na arqueologia e é o ideal para datar fósseis ou quaisquer outros resíduos orgânicos… Porquê? Todos os seres vivos contém carbono. Ele é aborvido pelos seres fotossintéticos e daí segue por toda a cadeia alimentar! Quando os seres morrem inicia-se o decaimento! E a arqueologia estuda eventos recentes – interessam isótopos com menor tempo de semi-vida!
  • 88. O tempo em Geologia – datação absoluta  Não permite datar rochas sedimentares! (este método pressupõe que as rochas sejam sistemas fechados, não existindo entradas ou saídas de isótopos. Mas, se as rochas sofrerem erosão ou meteorização, podem ocorrer perdas de isótopos (pais e filhos) o que irá influenciar a idade atribuída!). Cada grão de areia tem um relógio calibrado para uma data distinta, a qual remonta provavelmente a muito antes de a rocha sedimentar se formar. Assim, em matéria de cronometragem, a rocha sedimentar é uma confusão. Não serve!  Atribuí uma idade ao metamorfismo e não à rocha antes de o sofrer! (Se tivermos em conta que as rochas metamórficas resultam de modificações, devidas a pressão e tem-peratura, sofridas por outras rochas, o metamorfismo que as afectou não elimina os átomos- filho que elas possam conter nesse momento e, dessa forma, obtém-se uma idade superior à que  Nem sempre última fase de metamorfismo. grandes quantidades dos deveria corresponder à as rochas contêm isótopos
  • 89. O tempo em Geologia – datação absoluta As rochas ígneas costumam conter muitos isótopos radioactivos diferentes. A solidificação das rochas ígneas dá-se bruscamente, o que tem uma consequência feliz: todos os relógios de um dado fragmento de rocha são calibrados em simultâneo. Apenas as rochas ígneas proporcionam bons relógios radioactivos!
  • 90. O tempo em Geologia – datação absoluta As rohas estão constantemente a ser recicladas e transformadas noutras – é impossível datá- las por completo! O melhor que há a fazer é combinar todos os métodos de datação para que se consiga elaborar um calendário da história da Terra! Em locais onde ocorram afloramentos com mais do que um tipo de rocha, podem-se datar as rochas magmáticas por dataçao absoluta e, em seguida, estabelecer uma equivalência com os restantes fenómenos geológicos
  • 91. O tempo em Geologia – datação absoluta
  • 92. O tempo em Geologia Por que motivo a estratigrafia não permite medir o tempo de forma absoluta? Os sedimentos não se acumulam numa taxa constante em nenhum ambiente de sedimentação (podem até haver longos momentos de ausência de sedimentação). Por exemplo, durante uma inundação, um rio poderá depositar uma camada de areia de vários metros de espessura em questão de poucos dias, enquanto durante todos os anos que se seguirem entre as inundações ele apenas deposita uma camada de areia com poucos centímetros de espessura. Além disso a taxa de erosão também não é constante.
  • 93. Saberás responder a estas questões?
  • 94.
  • 95.
  • 96. BOM ESTUDO!!!! Bléc! Ver Ficha de Trabalho nº 3