1. MAPA GEOLÓGICO
Um mapa geológico mostra os tipos de rocha e as estruturas que
ocorrem em uma região. Cada rocha ou grupo de rochas que se queira
destacar (por exemplo, aquelas com mesma composição química) é reprentado
por uma cor diferente. As estruturas são traçadas no mapa como linhas ou
traços. Em geral, indicam processos geológicos como falhas, dobras, fraturas,
etc. O mapa geológico também apresenta informações sobre a idade das
rochas, através de sua legenda que, de cima para baixo, indica as rochas mais
novas até as mais antigas da região mapeada.
Todo mapa, geológico ou não, deve possuir a indicação do Norte, a
escala em que está representado e o sistema de coordenadas em que foi
projetado. O Norte e o sistema de coordenadas indicam a orientação do mapa
e fazem com que seja possível localizar cada ponto da área. São fundamentais
para que as pessoas não se percam, identificando exatamente sua localização
ou a do local que pretendam visitar. A escala mostra o grau de detalhamento
do mapa.
ESCALA GRÁFICA
A escala gráfica é representada por um pequeno segmento de reta
graduado, sobre o qual está estabelecida diretamente a relação entre as
distâncias no mapa, indicadas a cada trecho deste segmento, e a distância real
de um território. Observe:
De acordo com este exemplo cada segmento de 1cm é equivalente a 3
km no terreno, 2 cm a 6 km, e assim sucessivamente. Caso a distância no
mapa, entre duas localidades seja de 3,5 cm, a distância real entre elas será de
3,5 X 3, ou 10,5 km (dez quilômetros e meio). A escala gráfica apresenta a
vantagem de estabelecer direta e visualmente a relação de proporção existente
entre as distâncias do mapa e do território.
ESCALA NUMÉRICA
A escala numérica é estabelecida através de uma relação matemática,
normalmente representada por uma razão, por exemplo: 1: 300 000 (1 por 300
000). A primeira informação que ela fornece é a quantidade de vezes em que o
espaço representado foi reduzido. Neste exemplo, o mapa é 300 000 vezes
menor que o tamanho real da superfície que ele representa.
Na escala numérica as unidades, tanto do numerador como do
denominador, são indicadas em cm. O numerador é sempre 1 e indica o valor
de 1cm no mapa. O denominador é a unidade variável e indica o valor em cm
correspondente no território. No caso da escala exemplificada (1: 300 000),
1cm no mapa representa 300 000 cm no terreno, ou 3 km. Trata-se portanto da
representação numérica da mesma escala gráfica apresentada anteriormente.

2. GRANDE E PEQUENA ESCALA
Para a elaboração de mapas de superfícies muito extensas é necessário
que sejam utilizadas escalas que reduzam muito os elementos representados.
Esses mapas não apresentam detalhes e são elaborados em pequena escala.
Portanto, quanto maior o denominador da escala, maior é a redução aplicada
para a sua elaboração e menor será a escala.
As escalas grandes são aqueles que reduzem menos o espaço
representado pelo mapa e, por essa razão, é possível um maior detalhamento
dos elementos existentes. Por isso, são aquelas cujo denominador é menor. As
escalas maiores normalmente são denominadas de plantas que podem ser
utilizadas num projeto arquitetônico ou para representar uma cidade. De acordo
com os exemplos já citados a escala 1: 300 é maior do que a escala 1: 300
000.
A escolha da escala é fundamental ao propósito do mapa e ao tipo de
informação que se pretende destacar. Numa pequena escala o mais importante
é representar as estruturas básicas dos elementos representados e não a
exatidão de seu posicionamento ou os detalhes que apresentam. Aliás, o
detalhamento neste tipo de mapa compromete a sua qualidade e dificulta a sua
leitura. Numa grande escala, como plantas de uma casa ou de uma cidade,
existe uma maior preocupação com os detalhes, mas assim mesmo as
informações devem ser selecionadas para atender apenas o objetivo pelo qual
foram elaboradas.
LEGENDA
A legenda contém a identificação e explicação do conjunto de
convenções utilizado no mapa, sendo fundamental para o entendimento e
interpretação de um mapa. Legendas de mapas geológicos são estruturadas
segundo as unidades estratigráficas adequadas a cada caso. Normalmente são
utilizadas unidades cronoestratigráficas, que são dispostas em ordem
crescente de idade ou seja das mais novas (Cenozóicas) para as mais velhas
(Arqueanas ou Pré-cambrianas).Subordinadamente às unidades
cronoestratigráficas são representadas e explicitadas as unidades
litoestratigráficas. As convenções da legenda de um mapa geológico consistem
basicamente de símbolos, cores e abreviaturas.
Exemplo:
pЄbptm
pЄ = Pré-cambriano (era, unidade cronoestratigráfica)
b = Grupo Bambuí (unidade litoestratigráfica)
p = Formação Paraopeba (unidade litoestratigráfica)
tm = Formação Três Marias (unidade litoestratigráfica)
Comumente, para facilitar a visualização de estruturas geológicas,
acompanham o mapa, seções ou perfis geológicos, que são cortes verticais
que representam as rochas e estruturas em profundidade. Estes perfis
normalmente podem ser confeccionados a partir do mapa com as informações

3. que ele traz. Há casos em que se deseja uma pronta visualização
tridimensional, e são então utilizados blocos-diagrama.
COMO É FEITO UM MAPA GEOLÓGICO?
. Para se fazer um mapa é necessário primeiro delimitar uma área física
e uma escala de trabalho, que define o grau de detalhamento que será
representado no produto final. De posse de uma mapa geográfico, com rios,
estradas, montanhas e outras feições, e de fotografias aéreas da região-alvo, o
geólogo traça o roteiro do seu trabalho de campo. Este trabalho consiste em
visitar o maior número possível de exposições rochosas, buscando identificar
seus diferentes tipos e minerais constituintes, além de suas características,
como estruturas (fraturas, dobras), presença de fósseis e indícios de
mineralizações, citando apenas algumas. Nos pontos mais estratégicos, para o
entendimento destas ocorrências, são coletadas amostras para análise em
laboratórios. Com equipamentos de alta tecnologia, as amostras são
examinadas em microscópios e analisadas quimicamente para medir
concentrações de elementos químicos de interesse e, inclusive, datar as idades
de formação das mesmas ("data de nascimento dos minerais e rochas"). Estas
informações são colocadas no mapa e interpretadas comparando-se com as
regiões adjacentes e com os trabalhos feitos anteriormente.

4. Estratigrafia
O tempo é uma grandeza fundamental da Física, assim como a massa e a distância (o Sistema
Internacional define o segundo como unidade de tempo, o kg como unidade de massa e o
metro como unidade de distância). É necessário quantificar o tempo para definir o que são
processos e mudanças e para que relações de antes e depois possam ser estabelecidas.
Uma vez que as rochas são registros de processos geológicos é possível determinar processos
que ocorreram no passado através do estudo dessas rochas e, assim, entender como era o
nosso planeta em tempos anteriores ao surgimento das formas de vida complexa. Diferentes
ramos da geologia estudam os processos e respectivos registros geológicos. Por exemplo: a
petrologia analisa as rochas e os processos formadores de rocha, a geologia estrutural estuda
as estruturas deformacionais e os mecanismos de deformação das rochas, e a paleontologia
investiga os fósseis e a evolução da vida. Entretanto, o entendimento da evolução da Terra e
do significado de cada um dos processos geológicos nessa evolução só é possível após o
estabelecimento das relações temporais entre os registros geológicos. Definir métodos para
estabelecer estas relações é, portanto, fundamental na geologia e um dos principais objetivos
de todos os geológos, independentemente de sua especialidade.
A Estratigrafia é o ramo das ciências geológicas que investiga a distribuição temporal do
registro geológico. De modo geral a estratigrafia dedica-se principalmente ao estudo das
rochas estratificadas, i.e. sedimentares. Mas, porque o estudo das rochas enquanto registro do
tempo geológico teve início nesse tipo de rocha, a estratigrafia também estuda os diversos
métodos datação dos eventos geológicos (neste caso não se restringindo às rochas
sedimentares). Além disso, a estratigrafia também é responsável pela normatização da
nomenclatura utilizada para designar grupos de rochas.
Tratando-se de relações temporais duas abordagens podem ser adotadas. Por um lado, pode-
se determinar uma sucessão temporal de eventos, sem que se saiba exatamente quando e
quanto tempo esses evento levaram para acontecer, estabelecendo assim uma datação
relativa de eventos. Outra alternativa é determinar quando os eventos aconteceram através
da obtenção de uma idade absoluta. De modo geral o geólogo trabalha com as duas formas de
abordagem do tempo de forma complementar.

5. O desenvolvimento dos métodos de datação, entretanto, só foi possível após o entendimento
da escala de tempo envolvida nos processos geológico era imensamente diferente da escala
humana. O debate acerca da escala do tempo geológico e o desenvolvimento de uma
concepção de tempo profundo (longo) perdurou aproximadamente um século, iniciando-se
com a formulação da Teoria do Uniformitarismo por James Hutton em 1792. Até então, a
noção de tempo dominante era aquela dada pelo estudo criterioso da Bíblia e de outros textos
sagrados que estimavam que a Terra teria sido criada em 26 de outubro do ano 4004ac, às
nove horas da manhã. As principais teorias que fundamentaram a Estratigrafia moderna foram
as do Uniformitarismo, do Catastrofismo e do Atualismo. Essas teorias serão discutidas mais
adiante após a apresentação dos métodos de datação relativa.
Datação Relativa
Os métodos de datação relativa foram os primeiros a serem desenvolvidos, pois não
dependiam de desenvolvimento tecnológico e sim do entendimento de processos geológicos
básicos e do registro desses processos. Os princípos que permitem a datação relativa são
bastante simples e sua aplicação é quase sempre possível em campo quando mais de uma
rocha ocorre em um mesmo afloramento. A datação relativa permite estabelecer a sucessão
temporal das rochas de uma região, formando uma coluna estratigráfica. As rochas são
representadas em uma coluna estratigráfica, de modo que as rochas mais antigas são
colocadas na base e as mais jovens no topo. Esta formalidade tem origem em um dos
princípios fundamentais da estratigrafia (o da Superposição Vertical das Camadas) que
veremos a seguir.
Princípio da Superposição de Camadas (Steno 1669)
Segundo este princípio em qualquer seqüência acamadada a rocha (camada) mais jovem é
aquela que se encontra no topo da seqüência. As camadas inferiores são progressivamente
mais antigas. Este princípio pode ser utilizado em depósitos sedimentares formados por
acresção vertical, mas não naqueles a acresção é lateral (e.g. terraços fluviais). Outro contexto
que não permite a aplicação deste princípio é o de camadas deformadas quando a deformação
modifica a posição original das camadas. Neste último caso, entretanto, será possível

6. determinar a idade relativa dos estratos caso a deformação não tenha sido muito intensa e
ainda sejam reconhecidas feições indicativas da posição relativa de topo-base e de fósseis-
índices nas camadas estudadas. O princípio da superposição das camadas é válido para as
rochas sedimentares e vulcânicas (basalto) que se formam por agradação vertical de material,
mas não pode ser aplicado a rochas intrusivas e deve ser aplicado com cautela às rochas
metamórficas.
Segundo o princípio das relações de corte uma rocha ígnea intrusiva ou falha que corte uma
seqüência de rochas é mais jovem que as rochas por ela cortadas. Esse princípio permite a
datação relativa de eventos em rochas metamórficas, ígneas e sedimentares, sendo
fundamental para o trabalho em terrenos orogênicos jovens (cinturões orogênicos) e antigos
(escudos). Este princípio é válido para qualquer tipo de rocha cortada por umas das feições
acima relacionadas.
Princípio dos Fragmentos Inclusos (Hutton 1792)
Este princípio de datação relativa diz que os fragmentos de rochas inclusas em corpos ígneos
(intrusivos ou não) são mais antigos que as rochas ígneas nas quais estão inclusos. Este
princípio, juntamente com o princípio das relações de corte, é fundamental em áreas formadas
por grandes corpos intrusivos permitindo a datação relativa não só de rochas estratificadas,
mas também de rochas ígneas e metamórficas (se estas ocorrerem como fragmentos inclusos).
Muito importante para a datação relativa de terrenos pré-cambrianos. Válido para rochas
ígneas e aplicável também a conglomerados. Nas rochas ígneas e conglomerados
metamorfizados essa relação pode estar preservada, pemitindo estabelecer as relações
temporais entre as rochas originais (hospedeira e fragmento incluso) antes do metamorfismo.
Discordâncias (Hutton 1792)
As discordâncias são superfícies de erosão ou não deposição, abaixo das quais pode exitir
qualquer tipo de rocha, mas acima das quais só podem existir rochas sedimentares. Estas
últimas são sempre mais jovens que as rochas abaixo da discordância. Além de permitir a

7. datação relativa de rochas em um afloramento, a presença de uma discordância indica que
houve erosão de parte do registro geológico naquele local. Assim, as discordâncias constituem
uma prova indiscutível de que o registro geológico não é completo.
Dependendo do tipo de rocha, da posição das estruturas sedimentares abaixo da discordância
e da geometria da superfície de discordância estas podem ser classificadas em: (i) discordância
paralela (paraconformidade) (ii) discordância angular ou (iii) inconformidade ( litológica ).
Princípio da Sucessão Faunística (Smith 1793)
Antes de Charles Darwin começar sua viagem histórica com o Beagle (1832), quando coletaria
o material para escrever seu famoso livro Origem das Espécies , a existência de antigos sinais
de vida nas rochas já era conhecida. Embora os fósseis fossem reconhecidos desde a Grécia
Antiga, por muito tempo foram interpretados como brincadeiras da natureza até o
Resnacimento, quando Leonardo da Vinci as interpretou como formas de vidas passadas.
Willian Smith, um engenheiro britânico, foi o primeiro a reconhecer que o conteúdo fossilífero
de camadas, por vezes de mesmo tipo de rocha, variava sistematicamente das mais antigas
para as mais jovens. O mesmo fato foi logo verificado em outras partes do mundo, e o Princípo
da Sucessão Faunística passou a ser aplicado à datação relativa e correlação estratigráfica (ver
abaixo) de rochas sedimentares.
O Princípio da Sucessão Faunística diz que os grupos de fósseis (animal ou vegetal) ocorrem
no registro geológico segundo uma ordem determinada e invariável, de modo que, se esta
ordem é conhecida, é possível determinar a idade relativa entre camadas a partir de seu
conteúdo fossilífero. Ou seja, pode-se dizer que fóssil = tempo. Esse princípio, inicialmente
utilizado como um instrumento prático, foi posteriormente explicado pela Teoria da Evolução
de Darwin: uma vez que existe uma evolução biológica irreversível através dos tempos
geológicos, os fósseis devem se ordenar no tempo segundo uma escala evolucionária. Diversos
períodos marcados por extinção de grande parte do conteúdo fossilífero são conhecidos na
história da Terra e levaram ao desevolvimento da Teoria do Catastrofismo (Cuvier 1796).

8. CONCEITOS FUNDAMENTAIS PARA APLICAÇÃO DOS FÓSSEIS NA DATAÇÃO
Fóssil: todo e qualquer vestígio de atividade biológica registrada nas rochas (e.g. conchas,
ossos, buracos de vermes, etc).
Fóssil-índice: correponde a um organismo que viveu por um período de tempo geologicamente
curto, mas que ocupou um grande espaço geográfico. Normalmente são animais marinhos,
e.g. Grupo das Trilobitas (foto abaixo), típico do Perído Cambriano (570-505 Ma).
Em cada afloramento encontra-se apenas uma parte da história geológica de uma região. Para
se determinar a história completa de toda a região e até do continente e da Terra é necessário
somar os fragmentos da história geológica de vários locais. Uma vez determinadas as idades
relativas entre as rochas de um afloramento, construindo assim uma coluna estratigráfica
local, tenta-se correlacionar essa coluna à de outros pontos de modo a abranger um intervalo
de tempo maior empilhando o registro geológico de todos os afloramentos.
Correlacionar, no sentido estratigráfico da palavra é reconhecer igualdade entre pacotes de
rochas separados no espaço, tanto quanto ao aspecto litológico quanto ao aspecto temporal. A
correlação estratigráfica, portanto, pode basear-se em características litológicas ou em
relações temporais das rochas. O objetivo da correlação é reconhecer pacotes de rochas,
pertencentes a um só corpo e desenvolvidas em um mesmo intervalo de tempo, em condições
similares, e que partilharam de uma história comum. Os principais métodos de correlação
estratigráfica são: o da continuidade física, o das caracteríticas distintivas, o da posição
estratigráfica e os biológicos. Esses métodos são empregados principalmente no estudo de
unidades litoestratigráficas. Embora os três primeiros métodos também sejam aplicáveis, de
certa forma, às rochas intrusivas e metamórficas, o principal método de correlação neste caso
envolve datação radiométrica, que será visto mais adiante.
Continuidade física
É o método de correlação que se baseia na existência de camadas cuja continuidade pode ser
observada. Este método, embora muito seguro é limitado espacialmente e por condições
ideais de afloramento (e.g. Grand Canyon) tais como: vegetação esparsa, solos pouco
desenvolvidos terreno com ausência de pertubação estrutural.
Características litológicas distintivas

9. Considera as semelhanças litológicas entre corpos isolados tais como: composição mineral,
textura, estruturas primárias, espessura, etc. Dois problemas devem ser considerados nessa
metodologia:
∗ a possibilidade de convergência litológica através dos tempos. Isto porque os processos
formadores de rochas repetem-se no tempo, podendo gerar rochas semelhantes com idades
muito distintas
∗ a existência de variação espacial nos ambientes sedimentares, originando diferentes tipos de
rochas no mesmo intervalo de tempo. Neste caso, o trabalho de correlação requer o
reconhecimento das variações laterais existentes no campo para que a correlação possa ser
corretamente estabelecida.
Posição estratigráfica
É comum reconhecer-se em um afloramento mais de uma camada de uma mesma rocha.
Como correlacionar estas camadas a uma única camada, da mesma litologia (ex. calcário)
observada em outra região? Uma característica importante a ser considerada é a posição
relativa dessas camadas em relação a outras rochas associadas espacialmente. Estão elas no
topo da unidade litoestratigráfica, ou na porção basal? Estão abaixo ou acima de uma
determinada camada facilmente reconhecida e correlacionável nos dois locais? Neste caso o
conceito de camada-guia é fundamental.
Camada-guia: é uma camada com características particulares e com grande expressão regional
o que permite reconhecê-la em diversas regiões distantes. De grande auxílio para a correlação
estratigráfica com base na posição das demais camadas em relação a ela.
Métodos biológicos
Esses métodos baseiam-se essencialmente no Princípio da Sucessão Faunística, descrito
acima, que permite que camadas que afloram a longa distância sejam correlacionadas por seu
conteúdo fossilífero. O maior problema na utilização de fósseis na correlação estratigráfica
está na possibilidade desses fósseis trascenderem, ainda que localizadamente, o intervalo de
tempo a que são normalmente atribuídos. Além disso, existe um forte controle ecológico
sobre o desenvolvimento das espécies animais e vegetais (ex. ambiente lacustre x ambiente
marinho), além do controle da seleção natural. Assim, rochas de mesma idade podem
apresentar associações fossilíferas bem distintas.

10. Essencialmente a correlação estratigráfica com este método baseia-se na presença de fósseis-
índice e de associações fossilíferas.
Texto Complementar
DENOMINANDO AS ROCHAS FORMALMENTE - Normas da classificação estratigráfica
Além de estudar o registro do tempo, a estratigrafia é responsável pela normatização da
denominação das rochas. Para este fim são considerados dois grandes grupos de rochas que
obedecem diferentes normas de denominação. As rochas formadas por acresção vertical, i.e.
aquelas que constituem camadas (rochas sedimentares e vulcânicas), constituem unidades
litoestratigráficas. As demais rochas (intrusivas e metamórficas) são agrupadas em unidades
litodêmicas. As rochas sedimentares metamorfizadas que preservam suas relações
estratigráficas podem também ser denominadas como unidades litoestratigráficas. As
principais normas para denominação de cada tipo de unidade estão apresentadas abaixo.
Unidades Litoestratigráficas
As rochas sedimentares, vulcânicas e sedimentares metamorfizadas em baixo grau são
divididas nas seguintes unidades principais, de valor hierárquico decrescente:
Supergrupo (associação de vários Grupos)
Grupo (duas ou mais Formações)
Formação
Membro (parte de uma formação)
A Formação é a unidade litoestratigráfica fundamental, composta por uma camada ou um
pacote de camadas de uma ou mais litologias, com bom grau de homogeneidade litológica.
Pode ser constituída por um único tipo de litologia ou por uma repetição de dois ou mais tipos
litológicos ou possuir uma composição litológica heterogênea que defina por si mesma carater
distintivo das unidades litoestratigráficas adjacentes.
O nome de cada uma das unidades referidas é dado da seguinte forma:
Unidade Litoestratigráfica + Nome Geográfico

11. Onde o nome geográfico (toponímea) é um local de fácil localização, onde a unidade foi
descrita originalmente e no qual a mesma apresente suas características mais distintivas. Ex:
Formação Rio do Rasto, Formação Botucatu, Grupo Bom Jardim, Formação Serra Geral.
Unidades Litodêmicas
Divisão com base em aspectos litológicos de rochas que não obedecem a Lei de Sucessão
Vertical de Camadas, i.e. rochas ígneas intrusivas e rochas metamórficas. Esse tipo de
nomenclatura no Brasil é utilizado principalmente para estratigrafia do Pré-cambriano. As
unidades devem ser mapeáveis e devem mostrar contatos bem definidos com outras
unidades.
As rochas ígneas intrusivas e as rochas metamórficas podem ser divididas nas seguintes
unidades:
Litodema ou Corpo - corresponde aproximadamente à Formação, mas nesses caso a unidade
corresponde a um único corpo de rocha ígnea intrusiva ou metamórfica. O nome da unidade é
dado considerando-se o tipo de rocha juntamente com uma toponímea na qual a unidade
esteja bem representada. Exemplo: Anortosito Capivarita, Granito Santana.
Suíte - Corresponde aproximadamente a Grupo, sendo formada por 2 ou mais litodemas de
mesma espécie. Por exemplo pode-se ter uma Suíte composta por rochas metamórficas ou por
rochas ígneas intrusivas. O nome da unidade é dado considerando-se o grau hierárquico, a
natureza dos litodemas que a compõem e uma toponímea na qual a unidade esteja bem
representada. Exemplo: Suíte Granítica Caçapava do Sul.
Complexo - Não tem equivalente de grau hierárquico. É composto por litodemas de duas ou
mais classes que não possam ser mapeadas separadamente. Nesse caso o nome da unidade é
dado considerando o grau hieráquico + toponímea, similarmente as demais unidades.
Exemplo: Complexo Metamórfico Porongos
Datação Absoluta
" Por volta de 1540 o arcebispo Ussher estabeleceu uma cronologia "geológica", segundo a
qual a Terra teria sido criada a 26 de outubro do ano 4004ac, às nove horas da manhã!"
(Allégre, 1987)

12. Embora já no século XIX existisse um conhecimento geral das colunas estratigráficas da
Inglaterra e França, não se sabia ao certo quanto tempo estava envolvido na formação desses
empilhamentos. Sabia-se, sim, que a espessura dos "terrenos estratigráficos" refletia um
determinado intervalo de tempo. Com o acúmulo de dados verificou-se que havia terrenos que
apresentavam características similares. Portanto, estes terrenos podiam ser correlacionados e,
com base nos métodos de datação relativa, ser empilhados, formando uma coluna
estratigráfica geral: a Escala Geológica do Tempo. Com o passar do tempo (humano) começou
a fazer-se sentir a necessidade de calibrar a escala geológica em unidade de tempo. Para isso
era necessário desenvolver métodos de datação absoluta.
Os primeiros métodos de datação baseavam-se na observação de processos geológicos e suas
taxas. Assim, através do registro geológico seria possível estimar o tempo envolvido na
formação de um determinado volume de rochas. Seguindo um método desse tipo Charles
Darwin afirmou que seriam precisos 300 Ma para escavar o vale de Wealden, SE da Inglaterra.
Já J. Joly calculou a "idade dos oceanos", comparando a salinidade dos oceanos com a
quantidade de sais trazida pelos rios e afluentes, obteve uma idade de quase 100 Ma para o
mesmo e para a Terra. Lord Kelvin, defensor da cronologia curta, amparado em cálculos de
resfriamento da Terra, estimou da mesma forma idades inferiores a 100 Ma.
Em contrapartida, geólogos como Hutton e Lyell defendiam que o tempo geológico era
profundo, muito superior ao que a humanidade era capaz de compreender. Essa idéia está
bem expressa nas afirmações de Hutton de 1788 (Gould 1987):
"O tempo, que é a medida de todas as coisas em nossa idéia e costuma ser deficiente para
nossos projetos, é infindo na natureza e como que nulo."
" Se a sucessão de mundos está determinada no sistema da natureza, é vão buscar algo
superior na origem da Terra. O resultado, portanto, da nossa investigação é que não
encontramos nenhum vestígio de um princípio - nenhuma perspectiva de um fim."
Essas duas idéias de uma cronologia relativamente curta (100 Ma) e de uma cronologia
extremamente longa, tanto que não tinha nem princípio nem fim, deu origem a duas correntes
do pensamento geológico que dominaram por muito tempo: o catastrofismo (Seta do Tempo
Curta) e do Uniformitarismo (Ciclo do Tempo Longo).
A progressão do conhecimento sobre os processos geológicos (salinidade do mar constante,
produção de calor por decaimento radioativo) e o surgimento de novas tecnologias (métodos

13. de datação radiométricos) mostraram que Hutton tinha razão, ao menos com que diz respeito
à dimensão do tempo geológico (c.a. 4,6 Ga). A Teoria do Uniformitarismo, entretanto, não é
plenamente correta: o tempo geológico é longo sim, mas não é infinito ou cíclico, e a história
do planeta foi marcada por diversos eventos catastróficos. A nossa Terra teve um começo e
um dia terá um fim. Mas a idéia principal da Teoria do Uniformitarismo, de que apenas
processos que podemos entender e observar são considerados para interpretar o registro
geológico (Atualismo) continua sendo um dos princípios fundamentais da geologia.
Princípios da datação absoluta
métodos radioamétricos
O descobrimento da radioatividade em 1896 por Becquerel tornou-se o principal instrumento
na comprovação do tempo geológico longo. Os métodos de datação radiométrica, entretanto,
só foram completamente desenvolvidos e amplamente aplicados a partir dos anos 50, quando
a radioatividade se tornou mais completamente entendida e os equipamentos necessários (i.e.
espectrometro de massa) para a sua aplicação na datação fossem desenvolvidos.
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. A velocidade de decaimento depende
apenas da estabilidade dos núcleos radioativos e é constante para cada tipo de isótopo
radioativo.
Cada elemento possui um número atômico (número p de prótons no núcleo) característico,
mas pode apresentar isótopos com número de massa diferente (número de prótons mais
neutrons). Da grande quantidade de nuclídeos que se conhece (cerca de 2000), a maioria é
radioativa, isto é decai para núcleos com número de massa menor. Os elementos gerados por
decaimento radioativo são denomindados de radiogênicos. O decaimento ocorre
principalmente pela emissão de dois tipos de partículas: a partícula alfa (um núcleo de He,
consistindo de 2p+2n) e a partícula beta (um elétron proveniente do núcleo por decaimento
de um neutron em um próton e um elétron) e pode ser simples (elemento pai para elemento
filho) ou serial (elementos radioativos intermediários). As meias-vidas são na maioria das vezes
muito curtas - de frações de segundos a alguns dias. Dentre os inúmeros isótopos radioativos

14. existentes na natureza apenas cinco tem meias vidas suficientemente longas, para serem
utilizadas na datação de materiais geológicos. Os elementos pai (radioativos), elementos filho
(radiogênicos) e suas meias-vidas estão na tabela seguinte:
Elemento Pai Elemento Filho Meia -vida (t1/2)
238U 206Pb 4,5 Ga
235U 207Pb 0,733 Ga
232Th 208Pb 14,1 Ga
147Sm 143Nd 108 Ga
87Rb 87Sr 4,7 Ga
40K 40Ar 1,3 Ga
O método de Carbono 14 (14C ® 14N) não é normalmente aplicado em Geologia, pois a meia-
vida do 14C é muito curta (= 5730 anos), não sendo compatível com a taxa da maior parte dos
processos geológicos. É conveniente apenas para datação em estudos arqueológicos,
compreendendo bem o espaço da existência de humanóides na Terra dentro de um intervalo
de tempo equivalente a 7-10 meias-vidas do 14C.
A datação radiométrica de um sistema qualquer se baseia 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 (l) ou a meia vida (t1/2) do
átomo pai.
Métodos de datação radiométricos aplicados em geologia.
A aplicação de métodos de datação radiométrica às rochas presupõem que:
1. a rocha ou mineral tenha se comportado como um sistema fechado após a sua formação
2. que na sua origem a rocha ou mineral não tenha contido elementos-filho, ou que o número
de elementos-filhos existentes inicialmente seja conhecido
3. que a meia-vida do elemento-pai seja compatível com a idade a ser datada

15. 4. que a rocha/mineral contenha os elementos-pai e filho em quantidades analisáveis, o que
depende, além da questão comentada no ítem 3, da afinidade geoquímica desses elementos.
Embora o princípio básico da datação radiométrica seja bastante simples, o procedimento real
é relativamente complicado e a interpretação dos resultados ainda mais complexa. Os
elementos radioativos ocorrem em proporções muito pequenas nos minerais e rochas,
requerendo métodos analíticos muito precisos, capazes de separar isótopos de um mesmo
elemento pelo seu número de massa. O equipamento utilizado para este fim é o
espectrômetro de massa que permite a detecção de elementos com concentrações de até n
partes por trilhão (ppt).
D e modo geral, quando se pretende datar uma rocha diversos tipos de métodos são
utilizados. A idade obtida com cada método pode não ser igual às determinadas por outros
métodos radiométricos. Isso não significa necessáriamente que existe algum problema com a
datação, pode significar de fato que as idades representam eventos geológicos distintos
porque cada tipo de elemento possui um comportamento químico diferente durante os
processos geológicos. Assim, cada método de datação vai permitir a obtenção de idades de
formação da rocha ou de processos geológicos superpostos que afetaram essa rocha. De
maneira geral, os métodos radiométricos aplicados em geologia permitem datar minerais ou
rochas e o significado normal do dado obtido é o que segue:
∗ K-Ar: estabilização crustal, vulcanismo recente, sedimentação (diagênese) e eventos
metamórficos de diferentes temperaturas
∗ Ar-Ar: eventos metamórficos de diferentes temperaturas
∗ Rb-Sr: magmatismo, metamorfismo
∗ Sm-Nd: idade de separação do magma do manto, idade de formação crustal, metamorfismo,
idade de cristalização ígnea.
Outros Métodos de Datação Absoluta
Além dos métodos de datação radiométricas, as rochas sedimentares podem ser datadas
através de seu conteúdo fossilífero utilizando-se os conceitos de fóssil-índice e associação
fossilífera.
Outro método aplicável de forma restrita é o da dendrologia que se baseia no conhecimento
do padrão dos anéis de crescimento de árvores de uma dada espécie em uma região

16. específica. O padrão de variação dos anéis em uma árvore deve ser comparado com uma
escala mestre e permite a datação da época em que a árvore estava viva (não necessariamente
a idade do sedimento).
A datação absoluta também pode ser realizada por meior do método de traços de fissão. Este
método baseia-se no fato de que certos elementos decaem por fissão danificando a estrutura
do material circundante (o mineral). Cada emissão de dois núcleos é registrada como traços .
O número de traços depende da quantidade de urânio no mineral e do tempo decorrido, o que
posibilita sua utilização na datação absoluta. Os traços da fissão só ficam registrados nos
minerais até uma certa tempertura, acima da qual são apagados. Por outro lado se o tempo
decorrido for muito grande, a contagem do número de traços (que é feita com um
microscópio) torna-se difícil devido ao excessivo número de traços formados. Assim, o método
de traço de fissão só pode ser aplicado para datação de eventos não muito antigos e de baixa
temperatura (até 200oC).
Idade da Terra
A determinação da idade da Terra esbarra em dois problemas principais. Em primeiro lugar é
necessário ter um método capaz de avaliar uma dimensão de tempo tão vasta quanto do
tempo geológico. Esse problema foi resolvido com o advento dos métodos de datação
radiométrica utilizando elementos com meia-vida longa. O outro ponto, de mais difícil solução,
é a escolha do material a ser utilizado para a datação. Depois de sua formação a Terra sofreu
intensa diferenciação que resditribuiu os elementos químicos e moficou as concentrações pai-
filho originais.
Após serem desenvolvidos os métodos de datação radiométrica, o passo seguinte dos
geocronólogos foi o de tentar datar a idade da Terra. Essa nova jornada, entretanto, mostrou-
se mais complexa que originalmente imaginado. Diversas rochas consideradas muito antigas
foram datadas, mas o resultado revelou-se decepcionante. As idades mais antigas inicialmente
encontradas foram de apenas 2 2,7 Ga (as idades mais antigas encontradas até hoje são de ±
4 Ga).
Reconhecendo a dificuldade de achar na Terra um material original, Patterson (1950) resolveu
analisar rochas extraterrestres para obter a idade da Terra, i.e. a idade de formação dos
planetas do sistema solar. Aplicando o método de datação U/Pb em condritos, Patterson
obteve a idade de 4,55 Ga para a formação da Terra. Essa abordagem é procedente já que os

17. condritos representam fragmentos de planetesimais não diferenciados (ver Dados Físicos da
Terra) e, portanto, correspondem aos materiais mais primitivos do Sistema Solar.
Tentando obter essa mesma idade em materiais terrestres, Patterson utilizou meteoritos sem
traços de U, mas com Pb, para determinar a composição isotópica original do Pb quando na
formação do sistema solar e planitesimais. Conhecendo a proporção de Pb original Patterson
era capaz de descontar a quantidade original elementos-filhos de Pb dos sistemas químicos
terrestres. Mas o que datar? Procurando encontrar sistemas químicos que representassem a
média composicional da crosta e manto terrestre, Patterson analisou nódulos manganês nos
sedimentos marinhos (média da crosta) e basaltos do Havai (média do manto), descontou o
valor de Pb orginal e obteve a idade de 4,55 Ga. Desde então esta é considerada a idade da
Terra.
Apesar da engenhosidade da abordagem de Patterson, a idade obtida para os materias
terrestres corresponde à idade de formação do núcleo, manto e crosta, i.e. é uma idade
mínima para a Terra (Ozima 1989). De fato, a datação da idade de formação da Terra não pode
ser obtida a partir de nenhum material terrestre, já que a Terra sofreu diferenciação após a
sua formação. Assim, os resultados obtidos a partir de materiais terrestres podem ser
considerados apenas como idade mínima para a origem do planeta, muito embora sejam de
extrema importância para entender sua evolução através dos tempos. A idade da Terra de fato
só pode ser obtida através de métodos indiretos, como o da datação dos meteoritos.
A escala do tempo - A vastidão do Tempo Geológico!
O que pensaria uma borboleta que possue uma vida de apenas um dia sobre uma sequoia que
perdura por milhares de anos? Provavelmente acreditaria que a sequoia esteve sempre ali,
imutável, estática e sem vida. Já um outro observador, de vida mais longa, poderia
acompanhar diversas etapas da vida da sequoia, ver seu nascimento e seu crescimento,
apenas porque vive em uma escala de tempo mais compatível com as taxas dos processos
vitais dessa árvore. Nós humanos estamos para a Terra assim como a borboleta está para a
sequoia. Ou seja, de modo geral não somos capazes de abstrair o significado da escala de
tempo dos processos geológicos. O intervalo de tempo que compreende toda a história da
Terra, desde sua formação até o período atual, é o que denominamos de Tempo Geológico. Ou
seja, o Tempo Geológico corresponde aos 4,6 bilhões de anos da Terra.
Será que você é capaz de imaginar o que significa todo esse intervalo de tempo?

18. Provavelmente não. Para melhor compreender essa escala de tempo nos podemos fazer uma
pequena simulação:
"Imagine que os 4,5 bilhões de anos da Terra foram comprimidos em um só ano (entre
parênteses colocamos a idade real de cada evento). Nesta escala de tempo, as rochas mais
antigas que se conhece (~3,6 bilhões de anos) teriam surgido apenas em março. Os primeiros
seres vivos (~3,4 bilhões de anos) apareceram nos mares em maio. As plantas e os animais
terrestres surgiram no final de novembro (a menos de 400 milhões de anos). Os dinossauros
dominaram os continentes e os mares nos meados de dezembro, mas desapareceram no dia
26 (de 190 a 65 milhões de anos), mais ou menos a mesma época em que as montanhas
rochosas começaram a se elevar. Os humanóides apareceram em algum momento da noite de
31 de dezembro (a aproximadamente 11 milhões de anos). Roma governou o mundo durante
5 segundos, das 23h:59m:45s até 23h:59:50s. Colombo descobriu a América (1492) 3 segundos
antes da meia noite, e a geologia nasceu com as escritos de James Hutton (1795), Pai da
Geologia Moderna, há pouco mais que 1 segundo antes do final desse movimentado ano dos
anos." (extraído de Eicher, 1968)
O tempo geológico está dividido em intervalos que possuem um significado em termos de
evolução da Terra. A escala do tempo geológico, cujo esqueleto rudimentar foi estabelecido
ainda no século XIX , está dividida em graus hierárquicos cada vez menores da seguinte forma:
∗ Éons (Hadeano, Arqueano, Proterozóico e Fanerozóico)
∗ Eras (apenas no Éon Fanerozóico: Paleozóica, Mesozóica e Cenozóica)
∗ Períodos (para cada uma das eras do Fanerozóico)
∗ Épocas (subdivisões existentes apenas para os períodos do Cenozóico).
Essas subdivisões foram estabelecidas ainda antes do desenvolvimento dos métodos de
datação absoluta. As subdivisões de tempo definidas, portanto, não representam intervalos de
tempo equivalentes, mas refletem a possibilidade de desvendar os detalhes da evolução
geológica em todos os tempos. O registro geológico mais recente é mais completo e apresenta
maior número de fósseis, permitindo delimitar intervalos temporais menores. O registro da
evolução geológica antiga é muito mais fragmentado e com a ausência de fósseis possibilita
apenas a delimitação de intervalos de tempo maiores, marcados por grandes eventos globais.
A história geológica da Terra é atualmente descrita por uma espiral temporal indicando que
processos atuais ocorreram no passado (Uniformitarismo), mas não da mesma forma, com

19. mesma intensidade e não necessariamente todos os processos do passado ocorrem no
presente e vice-versa.

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