Mudanças ambientais na História da Terra e evolução da espécie humana

Regressão marinha – recuo do mar relativamente à linha de costa. Durante a mesma dá-se a formação de sequências sedimentares negativas ou inversas. Devido ao recuo do mar verifica-se a deposição de materiais mais finos com progressiva deposição de materiais mais grosseiros.

Transgressão marinha – Avanço do mar relativamente à linha da costa. Resultam de depósitos sedimentares cuja sequência estratigráfica é denominada normal ou positiva. Ou seja, sedimentos mais finos no topo e mais grosseiros na base.

Devido às variações do nível médio da água do mar podem observar-se terraços marinhos ou “praias levantadas”, ou seja, níveis de praias elevados, que correspondem a vestígios de antigas praias, relacionados com níveis do mar superiores aos atuais.

Terraços fluviais ou degraus de depósitos – zonas em que o encaixe do rio, provocado pelo rejuvenescimento, faz com que os depósitos (que constituíam a antiga planície), fiquem elevados em relação ao novo leito.

  

Com a contínua repetição de vários ciclos de erosão, podem originar-se diferentes níveis de terraços fluviais. Assim sendo, estes são tanto antigos quanto mais elevados se encontram.

Exemplos portugueses, rio Douro, Tejo e no Guadiana.

     Mudanças climáticas e evolução do Homem

Hominização - Processo através do qual os primeiros hominídeos se foram progressivamente diferenciando, adquirindo características que os distinguiam dos outros primatas.

Tema III

A Terra antes do aparecimento do Homem. Paleoclimas e dinâmica litosférica

          Glaciares:

Os glaciares são massas que se originam à superfície terrestre devido à acumulação, compactação e recristalização da neve, (os cristais da neve apresentam uma densidade reduzida, próxima de 0,1).

Nevado - Neve recristalizada de aspeto granular, mais compactada e com maior densidade (na ordem de 0,5 e 0,6). O nevado dá-se quando as temperaturas permanecem abaixo do ponto de congelação.

 Gelo glaciário - Acumulação dos cristais de gelo que se vão amontoando, formando camadas cuja espessura pode ser superior a 50 metros e que após consolidação torna o nevado numa massa sólida. Contudo este gelo ainda retém algumas bolhas de ar, sendo a sua densidade cerca de 0,8.

Tipos de Glaciares:

Calotes polares ou inlandsis – São grandes massas de gelo que cobrem permanentemente, e quase por completo, o relevo sobre o qual se depositaram. São a origem dos icebergues (grandes massas de gelo que atingem o mar).

Exemplo: Gronelândia e Antárctida

Icebergue

Calote Polar

Glaciares de Montanha – Massas de gelo que não cobrem por completo a topografia da região, estando limitadas por paredes rochosas escarpadas. Localizadas em zonas de grande altitude.

Nestes podemos distinguir:

- Glaciar de vale ou Alpino;                                  - Glaciar de circo ou Circo;

       Ação modeladora dos Glaciares:

- Locais de Ablação - Zonas onde se verifica o desgaste dos glaciares (perda de massa);

- Zonas de Acumulação - Zona superior onde o nevado se acumula;

- Crevasses – Fendas superficiais perpendiculares à língua glaciária.

Na ação modeladora de um glaciar atuam dois mecanismos:

v Abrasão – durante o seu deslocamento sobre o substrato rochoso, conjuntamente com os fragmentos que transporta e funcionam como um abrasivo, vai alisando e polindo a superfície que constitui o leito. Durante a abrasão ocorre uma pulverização das rochas, originando-se sedimentos de granolumetria muito fina, com aspeto argiloso.

v Arranque de fragmentos

Rochas aborregadas - Saliências rochosas do leito glaciário com forma arredondada pela ação modeladora do glaciar.

Perfil típico em “U” com vertentes muito inclinadas, devido ao poder erosivo das línguas glaciárias, durante o seu deslocamento.

        Exemplo: Zêzere, na Serra da estrela

Torrente subglaciária – Corrente de água, sempre presente num glaciar de montanha. (Nos glaciares de montanha do tipo alpino o gelo começa a fundir logo que atinge um certo limite de altitude.)

Tilitos – Rochas sedimentares resultantes da compactação e cimentação de sedimentos depositados diretamente pelo gelo glaciário. Não apresentam estratificação, têm uma granoclassificação pobre e clastos muito angulosos.

Blocos erráticos – São os blocos de grandes dimensões que foram transportados por glaciares r que se encontram incluídos nos tilitos ou livres na superfície de terrenos de fraco declive. Apresentam, em regra, uma litologia ou conteúdo fossilífero muito diferente das formações geológicas sobre as quais se encontram.

Moreias – Por vezes os tilitos formam acumulações significativas de tal modo que numa região após o recuo do glaciar se originam aspectos geomorfológicos característicos.

Quatro tipos de Moreias:

            - Moreia Lateral (Acumulação de tilitos que ocorrem paralelos às paredes do vale glaciário);

         - Moreia Central ou Mediana (Origina-se quando duas línguas glaciárias se unem, passando a língua resultante a conter o conjunto de tilitos que antes eram transportados lateralmente por cada uma das línguas, agora localizadas na zona mediana do glaciar);

         - Moreia Frontal (Acumulação de tilitos formada na região terminal do glaciar. Estes relevos são frequentes quando se atinge um estádio de equilíbrio entre fenómenos de ablação e de acumulação do gelo glaciário);

         - Moreia de Fundo (Acumulação suavemente ondulada que se produz como consequência do recuo do glaciar).

              Paleoclimas

Para a identificação dos Paleoclimas da Terra podem ser utilizados vários métodos, sendo que um destes consiste na determinação da composição isotópica do oxigénio que pode ficar aprisionado sob a forma de bolhas gasosas no gelo glaciário, ou como elemento constituinte da molécula de água.

Dois isótopos estáveis de oxigénio (não entram em reações de desintegração, ou seja, não se transformam noutros elementos químicas):

-Oxigénio-16 (isótopo mais abundante – 99,8%)

-Oxigenio-18 (isótopo mais pesado)

Sabe-se que o isótopo mais pesado é mais abundante nas precipitações dos períodos quentes e menos abundantes nos períodos mais frios, ou seja, quanto mais elevada a temperatura maior a quantidade do isótopo Oxigénio-18.

Mecanismos que influenciam as variações climáticas:

Fatores fundamentais que podem explicar o aparecimento de uma glaciação:

                De Natureza Geológica:

- Posição dos continentes durante a época glaciária;

- Descida do nível das águas dos oceanos, acompanhada de um levantamento continental;

- Intensa atividade vulcânica;

                Fatores Astronómicos:

- Diminuição da quantidade de energia solar que alcança a Terra. 

Segundo Milutin Milankovitch, as variações periódicas da energia solar recebida pela Terra, essencialmente nas zonas polares, seriam suficientes para criar no planeta períodos glaciários e períodos mais amenos ou interglaciários.

A história geológica de uma região

Um dos aspectos fundamentais da geologia, de um país ou de uma região é o levantamento geológico, uma vez que constituiu uma fonte de informação indispensável e valiosa que pode ser utilizada como recurso fundamental nas variadas actividades humanas.

                 Cartografia geológica

exemplo de uma carta geológica

      Uma carta geológica é um documento científico e técnico onde se encontram sintetizadas, sobre um fundo topográfico, informações relativas aos materiais rochosos e aos fenómenos geológicos que ocorrem na região que se encontra abrangida pela respectiva carta.
Além das cartas mais vulgares, designadas com fins científicos, existem também as designadas por temáticas (aplicação muito específica, geralmente associadas a uma determinada área).

     Toda a informação da carta é traduzida em cores e símbolos que aparecem discriminadas na legenda. 

exemplo de uma legenda de uma carta geológica

Fazes de elaboração de uma carta geológica:

-Trabalho de campo;
-Estudos de gabinete e laboratoriais;
-Desenho e impressão;
-Carta geológica e notícia explicativa.

O recurso à cartografia geológica sustenta:

-A investigação e exploração de recursos energéticos, minerais;
-A selecção e caracterização de locais para a implantação de grandes obras de engenharia;
-Estudos de caracterização e preservação do ambiente;
-Estudos de previsão e de prevenção de fenómenos naturais (por exemplo, dinâmica de vertentes, actividade sísmica e vulcânica);
-A compreensão dos padrões de ocupação histórica do território; 

-Estudos científicos diversos;

Sendo que uma carta topográfica é uma representação, (num plano) de uma determinada área cujas medidas são reduzidas relativamente às suas dimensões reais, cada carta possui uma escala: a escala de uma carta é a razão constante entre a medida do segmento que, na carta, une dois pontos e a distância real correspondente medida no terreno, expressas na mesma unidade de medida.

- A primeira escala representada na imagem diz respeito a uma escala numérica, enquanto que a segunda diz respeito a uma escala gráfica.

Curvas de nível - Também estas são representadas na carta topográfica ou numa carta geológica, representando o relevo. As curvas de nível são linhas traçadas sobre a carta sob a forma de um traço fino e contínuo, unindo os pontos que se encontram a igual altitude, ou seja, a igual cota.

Construção de perfis topográficos e cortes geológicos

Sendo a carta geológica um representação bidimensional, facilmente identificamos a existência de dobras, falhas, cavalgamentos; no entanto, não temos uma imagem precisa do que existe em profundidade, utilizando-se a assim a construção de cortes geológicos ( técnica que consiste na representação gráfica da secção de terrenos que são intersectados por um plano, geralmente vertical).

Antes de realizar um corte geológico é necessário construir um perfil topográfico - representação bidimensional que permite visualizar o relevo ao longo de uma linha traçada sobre a carta, geralmente um segmento de recta.

exemplo de um perfil topográfico

exemplo de um corte geológico

Paleogénico

 

 

Paleogénico

Aparecimento dos primeiros hominídeos (3,4 a 8 M.a), baleias e macacos. Extinção dos dinossauros e de muitas outras espécies (65 M.a).

Levantamento dos Alpes e dos Himalaias. Formação das calotes polares.

Paleocénico (65-53 milhões de anos atrás)

A primeira época do período foi a época em que a Terra se consertou da catastrofe que extinguiu os dinaussauros. Os pequenos mamíferos reproduziram e as aves adoptaram o topo da cadeia alimentar. O cliama ainda era quente.

Eocénico (53-35 milhões de anos atrás)

No início da época as aves ainda eram os principais predadores, contudo os mamíferos carnívoros desenvolveram-se e substituíram-nas. Também despontaram os primeiros grandes mamíferos. No início da época o clima tropical se dispersava até às regiões polares; todavia, ao final dessa época, o clima esfria-se, a vegetação vizinha dos polos começa a se tornar idêntica às de tundara e taiga e tem início o processo de congelação dos polos. Estas alterações causam uma notável extinção, o que marcou o final desta época.

Oligocénico (36-23 milhões de anos atrás)

O clima começa a se tornar mais parecido ao atual, embora ainda seja, em geral, mais quente. O domínio dos mamíferos se assevera, com exceção das regiões mais isoladas. A flora já se torna bem semelhante à atual.

Tabela cronostratigráfica

Cronostratigrafia

     Ramo da estratigrafia que delimita o tempo geológico, isto é, estuda os estratos e organiza-os em unidades cronostratigráficas de acordo com a sua idade ou o seu tempo de formação. Tem como principal objectivo estabelecer uma escala cronostratigráfica mundial de referência.

Tabela cronostratigráfica

     Surge como necessidade de caracterizar e posicionar determinadas sequências estratigráficas, originadas num dado período de tempo e para estabelecer o ordenamento temporal dos acontecimentos geológicos e biológicos e relacioná-los com outros;

     No que diz respeito à estrutura, uma tabela cronostratigráfica divide-se em:

ª  Eonotema/Eon – é a maior divisão da tabela e divide-se em Fanerozóico, Proterozóico, Arcaico e Hadaico. Estes terminam em –óico, pois estes intervalos são, normalmente, reconhecidos com base na vida animal;

ª  Eratema/Era – a segunda maior divisão, divide-se em Cenozóico, Mesozóico, Paleozóco. E são os limites relacionados com o desaparecimento de um determinado ser vivo;

ª  Sistema/Período – é a unidade básica, o Mesozóico, por exemplo, divide-se em Triásico, Jurássico e Cretácico;

ª  Série/Época – é a divisão do Sistema cujo nome é retirado a partir de uma região natural (Jurássico, por ter sido estudade e definido pela primeira vez nos montes Jura, entre França e Suíça), ou a partir das características da época que representa (Carbónica, devido ao grande desnvolvimento de camadas de carvão);

ª  Andar/Idade – é a divisão mais pequena da tabela e é designado pelo nome de uma localidade ou região geográfica acrescida do sufixo –iano onde, pela primeira, vez foi estudado e definido;

Em correspondência às unidades cronostratigráficas temos as unidades geocronológicas.

Unidade
Cronostratigráfica
Eonotema
Eratema 
Sistema
Série
Andar


Unidade
Geocronológica
Éon
Era
Período
Época
Idade

     Na escala, o Andar constitui a unidade cronostratigráfica com maior importância, porque corresponde a materiais geológicos originados num intervalo de tempo relativamente curto.As principais causas que marcam mudanças de Eras, Períodos, etc, são as crises biológicas tais como extinções em massa.

      Em certos locais onde se verifica um registo sedimentar contínuo pode ser estabelecido o limite entre dois Andares, com base em mudanças naturais, que devem ser significativas e que possam ser facilmente detectadas.

      O limite inferior de um andar designa-se estratotipode limite.

A medida do tempo e a história da Terra 

Relógios sedimentológicos:

     A litostratigrafia procura estudar a evolução geológica de uma dada região, através da caracterização de um conjunto de materiais que aí podem ser individualizados, tendo em conta as suas características litológicas, independentemente da sua idade.

     No estudo litostratigráfico definem-se unidades litostratigráficas, como a formação (unidade básica da litostratigrafia), que é um conjunto de rochas com propriedades litológicas e posição estratigráfica semelhantes, e que é facilmente distinguível das restantes, com teto e muro devidamente localizados.

 

 

Métodos de datação relativa:

ª  Principio da sobreposição: num amontoado de estratos que não tenham sofrido qualquer tipo de deformações, cada estrato é mais velho do que aquele que o sobrepõe e mais recente do que aquele que lhe é subjacente.

 

ª  Principio da horizontalidade: Este princípio estabelece que camadas de sedimentos são originalmente depositados horizontalmente. O princípio é importante para a análise do estrato geológico. O estrato, a quando a sua formação, é horizontal e paralelo à superfície de deposição

 

 

ª  Principio da continuidade lateral: Em colunas estratigráficas de dois lugares afastados é possível relacionar cronologicamente estratos idênticos dos dois locais (mesmo que tenham dimensões variáveis), desde que as sequências de deposição sejam semelhantes

 

 

 

•        Princípio da intersecção: Qualquer estratro ou série ( de estratos) intersectado é mais antigo que a intersecção.

 

 

 

ª  Princípio da inclusão: qualquer rocha que contenha elementos de outra rocha preexistente é sempre mais recente.

 

 

Método de datação absoluta:

ª  Ciclos de gelo e degelo

     O estudo de depósitos sedimentares denominados varvas ou varvitos (consequência dos ciclos de gelo e degelo), que são pares de estratos, um claro e um escuro produzidos anualmente em relação direta com as estações do ano, as mais claras no verão, as mais escuras no inverno. Formam-se normalmente em lados e têm menos de 1 cm de espessura. Permitem fazer datações até 15000 anos antes da actualidade.

 

 

 

Relógios Paleontológicos

A biostratigrafia tem como principal objetivo o estudo temporal dos fósseis existentes no registo estratigráfico.

 

ª  Fósseis indicadores estratigráficos, característicos ou de idade: permitem ao geólogo estabelecer com precisão o período de tempo correspondente a um determinado acontecimento.

 

ª  Fosseis de fácies ou de ambiente: Permitem caracterizar paleoambientes

 

Métodos de datação relativa:

ª  Princípio da identidade paleontológica ou da sucessão faunística: admite que estratos que possuam o mesmo registo paleontológico são da mesma idade.

 

 

 

 

ª  Biozona ou unidade biostratigráfica: quando um conjunto de camadas ostenta quer verticalmente, quer lateralmente um conteúdo fóssil específico susceptível de as particularizar.

Ø  Tipos de biozonas:

 

 

Método de datação absoluta:

ª  Dendrocronologia:

     Técnica de datação que se baseia nos anéis de crescimento das árvores. Apoia-se no facto de que as árvores de uma determinada zona apresentam todas um padrão uniforme nos seus anéis de crescimento devido às condições climáticas locais.
A dendrocronologia é também uma boa ajuda para o estudo da climatologia dos tempos passados. A análisede alguns minerais marcadores nos diferentes anéis fornece uma boa informação sobre a contamina ção atmosférica no passado.

 

 

 

Métodos de datação físicos e geofísicos:

ª  Radiometria:

     A datação radiométrica é o cálculo da idade absoluta de uma rocha e dos minerais que contém certos isótopos radioativos.

     Este processo baseia-se na propensão que certos átomos de elementos químicos demonstram para emitirem partículas e radiação a partir dos seus núcleos instáveis, esta emissão designa-se por radioactividade.

     Quando um núcleo radiactivo se desintegra, os produtos formados podem ser instáveis, desintegrando-se posteriormente até encontrar um equilíbrio.Ao tempo necessário para que metade dos núcleos iniciais de um determinado elemento se transformem noutros mais estáveis chama-se período de semi-transformação e representa-se por um T maiúsculo com 1/2 em índice.

 

ª  Magnetostratigrafia

     A Magnetostratigrafia faz o estudo das características magnéticas das rochas de diferentes idades (paleomagnetismo), permitindo concluir acerca da polaridade do campo magnético terrestre aquando da sua formação.

     A magnetostratigrafia tem a singularidade de ser usada como um excelente critério de correlação, reparemos que as inversões de polaridade quando sucedem, sucedem em simultâneo em toda a Terra, o que quer dizer que as rochas formadas nessa altura têm a mesma polaridade independentemente da sua distribuição geográfica ou ambiente em que se encontra que pertencem. No entanto, este método por si só não nos dá informação suficiente, geralmente a magnetostratigrafia (unidade de polaridade) é associada à biostratigrafia (biozonas) ou à litostratigrafia (unidades litostratigráficas) para assegurar intervalos concretos nas secções estratigráficas.