Geologia e Uniformitarismo

Geologia e Uniformitarismo

1. A Geologia, os Geólogos e os seus
métodos
A Terra e os seus subsistemas
em
interacção.
1.1Subsistemas terrestres
(geosfera,
atmosfera, hidrosfera e biosfera).
1.2 Interacção de subsistemas.
2.As rochas, arquivos que
relatam a
História da Terra
2.1 Rochas sedimentares.
2.2 Rochas magmáticas e
metamórficas.
2.3 Ciclo das rochas.
3.A medida do tempo e a idade da
Terra.
3.1 Idade relativa e idade
radiométrica.
3.3 Memória dos tempos geológicos.
4.A Terra, um planeta em mudança.
4.1 Princípios básicos do raciocínio
geológico.
4.1.1 O presente é a chave do
passado (actualismo geológico).
4.1.2 Processos violentos e
tranquilos (catastrofismo e
uniformitarismo).

2. Subsistemas Terrestres
Uma conveniente maneira de pensar a Terra como um sistema de
partes interdependentes é considerá-la como quatro vastos
reservatórios de material com circulação de matéria e energia entre
eles. As quatro reservas são:
1. A atmosfera, que é uma mistura de gases – predominantemente
azoto, oxigénio, árgon, dióxido de carbono e vapor de água – que
rodeia a Terra.
2. A hidrosfera, que é a totalidade de água da Terra, inclui oceanos,
lagos, rios, água subterrânea, neve e gelo, mas exclui o vapor de
água da atmosfera.
3. A geosfera, que é a parte sólida do planeta, composta
essencialmente por rocha (qualquer massa sólida que constitui o
planeta formada naturalmente, não viva, firme e coerente) e rególito
(a cobertura irregular, solta, não cimentada de partículas que
cobrem a Terra sólida)

3. Subsistemas Terrestres
•Um sistema pode ser definido como qualquer porção do
Universo que pode ser isolada do resto do Universo com o
propósito de ser observado e medidas as suas alterações. Um
sistema é apenas um conceito, no qual escolhemos os limites
que nos convém para o estudo.
•Uma folha pode ser um sistema, mas faz parte de um sistema
maior (uma árvore), que por sua vez faz parte de um sistema
ainda maior (uma floresta).

4. Representação do sistema Terra
(adaptado de Skinner et al, 1999)
•A Terra é um sistema fechado –
ou pelo menos está muito perto
disso. A energia chega à Terra
em abundância na forma de
radiação solar. A energia também
sai do sistema na forma de
radiações infravermelhas.
•A quantidade de matéria num
sistema fechado é finita, os
recursos geológicos do planeta
são tudo o que temos para agora
e para o futuro.
•Se ocorrem alterações numa
parte do sistema fechado, o
resultado dessas alterações vão
eventualmente afectar outras
partes do sistema. A Terra como
um todo é um sistema fechado,
mas as suas partes são um
sistema aberto, de modo que
matéria e energia podem ser
transferidos entre eles.

5. Livros de Pedra
 A História da Terra é uma aventura fascinante desde uma bola de
fogo, cujas origens se confundem com as do Sistema Solar.
Admite-se que a Terra tem 4600 milhões de anos de idade e que ao
longo da sua história, ocorreram tantos e tão importantes factos que é
forçoso perguntar.
Em 1869, John Wesley Powel acerca do Grand Canyon escreveu: Os
canyons…podem ser o Livro da Revelação em folhas de pedra da Bíblia
da Geologia.
São milhões de anos expostos ao longo das paredes do Grand Canyon.
Páginas de rocha registam acon-tecimentos antigos da Terra.

6. Esquema do ciclo das Rochas
As rochas da litosfera são geradas em
três grandes ambientes geológicos: o
ambiente magmático, ambiente
sedimentar e ambiente metamórfico.
As rochas são estáveis no seu ambiente
de génese e reflectem as características
termodinâmicas do mesmo. Uma vez
sujeitas a outro ambiente, ficam
instáveis e tendem a adaptar-se aos
novos parâmetros de pressão e
temperatura.
Quando rochas originadas em
profundidade se encontram à superfície
alteram-se por erosão e os seus
produtos vão formar rochas
sedimentares, por sua vez, ao
afundarem-se na crosta sofrem
modificações e originam rochas
metamórficas ou magmáticas.

7. A Determinação da Idade da Terra
Em 1785, reconhecia a
longa história das
transformações
geológicas. Admitir que
os agentes físicos que
alteram a superfície da
Terra têm trabalhado
continuamente ao longo
de todo o tempo
geológico.
James Hutton (modificado
de Palmer, 2000).
O clérigo irlandês James
Usseher, arcebispo de Almagh,
baseado nos textos bíblicos e
somando as idades dos
personagens neles citados,
decreta, em 1654, que o mundo
foi criado às nove horas da manhã
do dia 26 de Outubro do ano
4004 a C..
Um membro do clérigo (modificado de Gates,
1999).
Ernest Rutherford (modificado de
Palmer, 2000).
Ernest Rutherford
estabeleceu os princípios
fundamentais da
transformação radioactiva de
elementos instáveis. Em 1904,
Rutherford sugeriu que as
idades das rochas deveriam
ser calculadas através da
acumulação de hélio em
minerais radioactivos.

8. Como é possível determinar a idade dos dinossauros

9. Em que consiste a Datação Relativa?
A datação relativa consiste em definir uma ordem geométrica estratigráfica
em que a cronologia estabelece a datação de um fenómeno em relação a um
outro. Esta não indica o tempo exacto em que um determinado acontecimento
ocorreu, mas revela que esse fenómeno foi antecedido por um e seguido por
outro.
Para a determinação das idades relativas são utilizados os seguintes
princípios estratigráficos:
Princípio da horizontalidade
original;
Princípio da intersecção;
Princípio da sobreposição;
Princípio da identidade paleontológica
Princípio da inclusões;
Princípio da continuidade;

10. Em que é que consiste o princípio da horizontalidade
original e da sobreposição dos estratos ?
B
Princípio da horizontalidade original (adaptado de Roque, 2001).
Aplicação do princípio da sobreposição a rochas do Grande Canyon do
Colorado (adaptado de Roque et al, 2001).

11. O que é que admite o princípio da continuidade?
Em que consiste o princípio da identidade paleontológica?
Esquema que mostra a aplicação do princípio da identidade paleontológica (adaptado de Roque, 2001).

12. Sabe-se que um grama de urânio
238
U ao fim de 4500 M.A se transformará
parcialmente em chumbo
206
Pb (que é o isótopo produzido por decaímento
radioactivo de
238
U e o seu produto-filho), ficando reduzido a 0,5 gramas e
que ao fim de outros 4500 M.A. só restará 0,25 gramas e, assim
sucessivamente, até que deixará de haver urânio
238
U e haverá apenas
chumbo
206
Pb.
Assim sendo, é possível, em qualquer momento, calcular a idade do material
pela relação entre a massa de chumbo
206
Pb proveniente da desintegração de
urânio
238
U e a massa que ainda resta deste, que será tanto maior quanto mais
recente for o mineral.
Como se aplica a datação radiométrica?

13. Zircão e Pecheblenda 10 a 600 M.A.
+ 4500 M.A
+ 710 M.A..
Chumbo 206
Chumbo 207
Urânio 238
Urânio 235
Moscovite, Biotite,
Hornoblenda, rochas
vulcânicas
100000 a 4600
M.A.
+ 1300 M.A. Azoto 40
Potássio
40
Substâncias
provenientes de seres
vivos, ossos,
conchas, madeira,
etc.
+ 100 a 40000
M.A
+ 5500 M. A.
Azoto 14
Carbono
14
Minerais e
materiais
datados
Intervalo de
tempo
susceptível de
medição (anos)
Tempo de meia
vida (anos)
Átomo estável
em que se
transforma
Átomo
radioactivo
s

14. Idade Radiométrica
•Para que as medições radiométricas nos objectos naturais
tenham validade, são necessárias algumas condições:
o elemento radioactivo deve estar inserido na estrutura do
mineral aquando da sua cristalização;
o elemento-filho estável deve ser conservado na íntegra.
• É necessário que ele esteja perfeitamente armadilhado” na
estrutura do mineral e não sofra nem perda nem ganho;se se
tiver a idade exacta de um elemento radioactivo num sistema
fechado, não se tem automaticamente a da rocha, pois esta é
caracterizada por várias fases de cristalização.

15. Escalas Biostratigráficas

16. Unidades Bioestratigráficas
•As grandes unidades biostratigráficas (andares,
séries=épocas e sistemas=períodos) assentam quase sempre
em mudanças mais ou menos rápidas no seio das populações
fósseis. São materializdas por crises evolutivas,
frequentemente em ligação com fenómenos físicos
(movimentos dos continentes –Tectónica de Placas -, avanço
(transgressão) ou recuo (regressão) dos mares, glaciações...).
•Estas descontinuidades na história da vida serviram de
base a Alcide d'Orbigny para estabelecer, em meados do
século passado, a divisão do tempo relativo em 27 andares
(1849-1852). Embora tenha perdido os fundamentos
catastróficos introduzidos por D'Orbigny, o andar continua a
ser uma unidade tempo-estratigráfica fundamental, com uma
referência marcadamente paleontológica, uma vez que se
baseia num dado conteúdo orgânico.

17. Escala Cronostratigráfica
Subandar e Andar Idade
Série Época
Sistema Período
Grupo ou Eratema Era
Unidades
Cronostratigráficas
Unidades
Cronológicas

18. Grandes divisões da História da Terra

19. Princípios básicos do raciocínio geológico
•Desde muito cedo o Homem começou a questionar a
fragmentação dos continentes e de que forma a Terra evoluiu
ao longo da história; no entanto, têm surgido grandes
controvérsias no estudo da evolução da Terra.
•No século XVII, foram propostas por A. Werner as ideias do
Catastrofismo. Para este cientista a superfície terrestre sofreu
grandes catástrofes, tais como erupções vulcânicas, sismos e
inundações, interpretadas como manifestações da intervenção
divina.
•Nessa época, a Igreja desempenhava um papel importante na
sociedade e dessa forma a teoria referida não se opunha com a
interpretação bíblica da origem da Terra (Praia, 1995).

20. Simboliza os acontecimentos
catastróficos
Eugene M. Shoemaker, fundador do
campo conhecido por Ciência
Planetária, foi o primeiro a provar que
impactos causados por meteoros e
asteróides afectam tanto a vida quanto o
biosistema do planeta Terra.
Seus estudos mostraram também que
eventos causados por impactos são
muito comuns no sistema solar.
O evento mais recente, que ilustra esta
descoberta, foi a seqüência de impactos
causados pelas partes do cometa
Shoemaker-Levy 9 no planeta Júpiter,
entre os dias 16 e 22 de Julho de 1994.
Foram 21 impactos ao todo.
Dr. Shoemaker observou correctamente
que tais eventos deixam “marcas” nos
corpos celestes, sejam eles planetas ou
luas. A nossa própria Lua é um exemplo
com as suas muitas crateras.

21. Uniformitarismo
•Um dos princípios basilares da ciência geológica é o do
uniformitarismo segundo o qual "o presente é a chave do
passado", ou seja, as leis da natureza são constantes de modo
a que o estudo dos registros geológicos, essencialmente
rochas e suas estruturas, decorrentes de processos actuais
permite se interpretar a evolução geológica a partir de registros
geológicos antigos.
•Contudo, este termo ainda hoje não possui um significado
consensual. Este princípio, hoje, é adequado a novos
conhecimentos que indicam ter existido variações de
intensidade e/ou velocidade de processos geológicos como,
por exemplo, a duração de um dia solar menor no passado, o
gradiente geotérmico terrestre, maior no passado quando
existiam mais elementos radioactivos aquecendo a crosta
terrestre,..

22. Catastrofismo vs Umiformitarismo
•Houve uma época em que os filósofos naturais podiam ser
divididos em catastrofistas e uniformitaristas.
•Os primeiros achavam que o planeta havia se formado em
pouco tempo (seis mil anos), com abruptos soerguimentos e
rápidas inundações.
•Já os adeptos do uniformitarismo acreditavam que as mudanças
eram lentas e graduais, imperceptíveis até no tempo de vida da
espécie humana, como depois ficou verificado, incluindo a co-
evolução com a parte viva do planeta, que também se modifica
lentamente, na imensa maioria dos casos.
•Como a maioria de seus antecessores, os atuais catastrofistas
também não acreditam no tempo profundo. Para eles a medida
de todas as coisas é o período que passam no planeta
alardeando que o mundo vai mal, muito mal, que o “Homem
destrói a natureza”, e que se os EUA não assinarem o Protocolo
de Kyoto o mundo vai esquentar e vamos todos fritar como ovos
(por favor, quero o meu “meio-mole-meio-duro”).

23. Conclusão
•Toda este trabalho foi elaborado com pesquisas na Internet
(websites, blogues…), livros e apontamentos das nossas
aulas…. No nosso blogue apresentamos os links que
consideramos mais relevantes

24. Sites Consultados
•http://historiadageologia.blogspot.com/2006/06/uniformitarismo.
html
•http://divulgarciencia.com/sobre-nos/
•http://www.universocriacionista.com.br/content/blogcategory/15
/35/
•http://domingos.home.sapo.pt/temp_geol_1.html