quinta-feira, 23 de maio de 2013

Estratos e Estratificações

      Entende-se por estrato uma camada de qualquer espessura constituída por um tipo de rocha sedimentar com a mesma composição química, o mesmo carácter físico, da mesma idade, que pode ou não conter registos fósseis, que tem uma atitude e inclinação diferenciadas e que por isso, ajuda a contar a sua história, ou seja, em que condições e ambientes se formaram e qual a biodiversidade existente.

         Os estratos encontram-se todos sobrepostos uns aos outros, sendo sempre uns diferentes dos outros, e ajudam também, todos em conjunto, a contar todos os episódios que ocorreram no local das camadas e toda a fauna e/ou flora que por lá habitou, a história geológica do local. Ao conjunto de todos os estratos sobrepostos paralelamente chama-se Estratificação.

Fig. 1- Vários tipos de geometrias possíveis nos estratos.

         Esta sobreposição depende dos factores com que se formam, pois agentes erosivos como a água ou o vento, condicionam a disposição e orientação dos estratos, fazendo com que as estratificações existentes sejam de vários tipos e geometrias (como na figura 1), sendo quatro a estratificação cruzada, a bioturbação, as ripple marks e a estratificação gradacional.


  • Estratificação Cruzada- Quando a superfície de um estrato se encontra cruzada ou parecem estar inclinadas ou direcções diferentes umas das outras no seu plano de sedimentação. isto ocorre devido principalmente quando o ambiente de sedimentação foi em dunas ou zonas fluviais.

Fig. 2- Estratificação Cruzada (antiga duna).
  • Bioturbação- Este tipo de estratificação ocorre quando, na altura dos estratos sedimentarem, existiam seres vivos (como caranguejos) que deixavam buracos, pegadas e registos da sua passagem, pelo que o estrato sedimenta com vestígios do ambiente que aí existiu. Estes vestígios são deixados em forma de círculos ou cilindros na vertical.

Fig. 3- Exemplo de Bioturbação.

  • Ripple Marks- São vestígios deixados quando a Sedimentação ocorreu em zonas marinhas ou fluviais, ou seja, existia movimento dos sedimentos, enquanto estes estratificavam. Quando observadas, têm a forma de "ondas" pequenas que podem ou não ser simétricas. Quando estas são simétricas, normalmente ocorrem num ambiente onde as correntes oscilavam e quando não são tão simétricas, o ambiente era de correntes que fluíam. 

Fig. 4- Ripple Marks assimétricas, formaram-se num ambiente de corrente fluída.

Fig. 5- Ripple Marks simétricas, formaram-se num ambiente onde as correntes oscilavam.

  • Estratificação Gradacional- Este tipo de estratificação é observada quando, num estrato, os grãos estão organizados consoante a sua granolometria, fazendo com que os grãos maiores se encontrem por baixo e os menores por cima, ou os menores por cima e os maiores por baixo, chamando-se, nesse caso, Estratificação Gradacional Invertida. Este fenómeno ocorre devido à quantidade de força da corrente que transporta os sedimentos, deixando-os depositar gradualmente, ficando, normalmente , os de maior grau em baixo. No entanto, podem estratificar de forma inversa quando a sua origem é em zonas de vulcanismo, pois nesse caso os fragmentos grosseiros podem ser os  primeiros a serem expelidos de uma dessas zonas, e os mais finos depois.

Fig. 6- Exemplo de Estratificação Gradacional.


         É através dos estratos e do estudos das estratificações que é possível fazer uma História Geológica do que ocorreu no passado da Terra.



Fontes Bibliográficas, consultadas desde 16 de Maio a 21 de Maio:



      Imagens:

        -http://estratpalo.blogspot.pt/2010/11/estratos-e-estratificacao.html
        -geodinamica.no.sapo.pt
        -www.geopor.pt
        -windowoutdoors.com
commons.wikimedia.org

segunda-feira, 20 de maio de 2013

Descontinuidades Sedimentares e Estratigráficas

       Todos nós já observámos conjuntos de camadas e estratos e reparámos em pequenas ou grandes discordâncias entre cada um dos estratos, como por exemplo a da imagem seguinte:

Fig. 1- As camadas desta figura não são paralelas uma  à outra, estão discordantes.
       
         Se existem interrupções na sedimentação devido a fenómenos de erosão, não deposição de sedimentos, hiatos, por exemplo, e estas são de apenas, e no máximo, de alguns metros, existem discordâncias que correspondem a um intervalo muito curto de tempo, então são chamadas de Descontinuidades Sedimentares.

          Se existem interrupções na ordem dos quilómetros, que podem até corresponder a uma biozona, entre duas camadas, estas correspondem a um grande intervalo de tempo e são chamadas de Descontinuidades Estratigráficas.

          Existem seis tipos de descontinuidades: paraconformidade, disconformidade, discordância angular, discordância angular erosiva, discordância sintectónica ou progressiva e não conformidade
  •  Paraconformidade- Não existe qualquer diferença de atitude entre as camadas, mas por vezes  faltam conjuntos litológicos.


Fig. 2- Paraconformidade, apenas faltam as camadas 4 a 7, mas a atitude é a mesma.
  • Disconformidade- Existe quando duas camadas paralelas estão separadas por uma superfície irregular que pode ter sofrido erosão.
Fig. 3- Disconformidade, existe erosão entre uma camada e outra.

  • Discordância Angular- As camadas existentes não são paralelas uma vez que podem ter ocorrido fenómenos tectónicos que alteraram a forma dos estratos das rochas mais antigas.
Fig. 4- Discordância Angular.

  • Discordância Angular Erosiva- Ocorre o mesmo que na discordância angular mas com a diferença que, entre as camadas, existiu erosão durante algum período de tempo. 

Fig. 5- Discordância Angular Erosiva.

  • Discordância Angular Sintectónica ou Progressiva- Ocorre o mesmo que nas discordâncias angulares mas as camadas inferiores que apresentam um ângulo convergem lateralmente de forma a existir uma nova concordância.
Fig. 6- Discordância Sintectónica, as camadas 1 a 6 começam a  convergir.

  • Não Conformidade- Existe quando as duas camadas que estão sobrepostas paralelamente têm constituições líticas muito diferentes, quando existe contacto entre rochas sedimentares e ígneas ou sedimentares e metamórficas.
Fig. 7- Não Conformidade, as camadas 2 a 4 representam rochas sedimentares e  a camada com o símbolo + representa rochas magmáticas.
          O estudo destas descontinuidades tem uma grande importância, pois estas condicionam o comportamento dos maciços rochosos no que toca à sua deformação, permeabilidade, estabilidade e resistência.



     Fontes Bibliográficas, sob consulta de 11 a 17 de Maio:
          Imagens:
           -estpal08.blogspot.com
           -translation.babylon.com
           -Aula 10, de Geologia Geral, de 26 de Novembro de 2012, pela Professora Lígia Castro, slide 49 (imagens editadas pelos autores do blog).

domingo, 19 de maio de 2013

Princípios Fundamentais da Estratigrafia

       Na estratigrafia, para se poder temporalizar correctamente cada acontecimento geológico e da História da Terra, é necessário a correcta datação de cada uma das camadas existentes e em estudo, pois de outro modo, quando existissem descontinuidades, falhas ou outros fenómenos geológicos, não seria possível relacionar as mais antigas com as mais recentes, por exemplo.

       Houve então a necessidade da criação de vários Princípios da Estratigrafia que resolvessem esses problemas. Esses princípios definem-se por série de conceitos pré-definidos que estabelecem uma cronologia relativa aos estratos.

       Existem seis princípios fundamentais para a estratigrafia:


  • Princípio do Uniformitarismo, Actualismo ou das Causas Actuais- Criado por James Hutton, este principio afirma que os fenómenos geológicos que ocorrem actualmente são os mesmos que ocorreram no passado e estes explicam-se pelos mesmos processos dos que ocorrem no presente. Este princípio tem como base três outros princípios:
                 - Princípio de que as Leis Naturais são Constantes no Espaço e no Tempo: Ou seja, os processos naturais (ex. erosão) que ocorrem nos fenómenos geológicos actuais são exactamente os mesmos que ocorreram no passado.
                 - Princípio do Gradualismo: Todos os acontecimentos que ocorrem a nível geológico são o resultado de processos lentos e graduais
                 - Princípio das Causas Actuais: Os processos geológicos (ex. sedimentação) que ocorrem actualmente são exactamente os mesmos que ocorreram no passado.

Fig. 1- Principio do Uniformitarismo, onde se observam registos  geológicos semelhantes aos do presente.
  • Princípio da Sobreposição de Estratos- Este princípio, criado por William Smith, afirma que as camadas, ao se depositarem, depositam-se horizontalmente e "umas sobre as outras", pelo que a camada mais antiga foi a primeira a ser depositada e a mais recente, a última.
Fig. 2- Representação do Princípio da Sobreposição de Estratos.
         Este Princípio, no entanto, tem  algumas excepções que vão provocar alguma desorganização das camadas e portanto dificuldades na sua aplicação. São exemplos de excepções:
         - Camadas Invertidas;
         - Falhas Inversas;
         - Maciços Intrusivos;
         - Terraços Fluviais;
         - Depósitos em Grutas;
         - Recifes de Coral;
         - Soleiras ou Filões Camada;
         - Dobras. 
         
         Quando existem estas excepções, é necessário recorrer a outros métodos de datação, como ver a polaridade ou os registos fósseis existentes.
  • Princípio da Continuidade Lateral- Criado por Nicolau Steno, este princípio afirma que os estratos, mesmo distanciados ou em sítios diferentes da Terra, têm a mesma sequência estratigráfica e a mesma idade em todos os seus pontos.
Fig. 3- Representação do Princípio de Continuidade Lateral
  • Princípio da Identidade Paleontológica- Também por William Smith, este princípio afirma que é possivel o reconhecimento de um tempo geológico através das características dos fósseis. É possível a sincronização de estratos com o mesmo conteúdo paleontológico. 
Fig. 4- Princípio da Identidade Paleontológica, sincronização de camadas com o mesmo tipo de fósseis.

         Apenas os chamados Fósseis de Idade ou Estratigráficos podem ser utilizados para relacionar as camada, pois estes existiram em grandes quantidades e em vários sítios mas em pequenos intervalos de tempo, não se aplicando este princípio na presença de outros fósseis que não sejam do tipo anterior.
  • Princípio da Inclusão- Se um fragmento de uma rocha se encontra noutra rocha, essa última rocha foi formada posteriormente, sento o fragmento mais antigo.
Fig. 5- Principio da Inclusão, a rocha A está "dentro" da rocha B, logo a rocha A é mais antiga, e a B mais recente. 
  • Princípio da Intersecção de Estratos- Este princípio afirma que, se uma estrutura litológica intersecta outra (como por exemplo as falhas ou os filões), essa estrutura é mais recente do que a intersectada.
Fig. 6- Principio de Intersecção, as camadas 1 a 7 são as mais antigas, a intrusão magmática é mais recente que as anteriores e a falha é ainda mais recente que os números 1 a 8. 

    

     Fontes Bibliográficas, em consulta desde 10 a 15 de Maio:
        Imagens:
         -stratum7.blogspot.com
         -carina9.blogspot.com
         -www.netxplica.com



   
Bioestratigrafia e Tipos de Biozonas

         Como já foi referido anteriormente, por vezes, nas camadas de rocha por onde passamos ou naquelas que vamos estudar, encontramos os chamados fósseis, ou registos fossilíferos, que nos provam que existiram várias espécies de seres vivos anteriormente. Essas camadas permitem-nos datar as rochas consoante o seu conteúdo fossilífero, chamando-se ao ramo da estratigrafia que faz essa datação, Bioestratigrafia.

         A Bioestratigrafia estuda as unidades bioestratigráficas (cada camada com conteúdo fossilífero) e as suas Biozonas.

         Entende-se por Biozona um estrato ou conjunto de estratos que contenham um ou mais táxones fósseis. As biozonas são a unidade fundamental das unidades bioestragráficas.

         Existem vários tipos de Biozonas:

  • Biozona de Conjunto- Conjunto de fósseis bem diferenciado em cada camada, e portanto bem diferenciados nas camadas adjacentes.
  • Acrozona- Conjunto de estratos que contém toda a extensão de fósseis. Existem quatro tipo desta biozona:
               - Biozona de Extensão Vertical Simples: Quantidade de estratos com um unico tipo de táxone.
               - Biozona de Extensão Vertical Composta: Onde todas as outras biozonas de extensão vão coincidir.
               - Biozona Filética: Demonstra a evolução dos táxones e cada uma das características onde os mesmos evoluíram, em cada conjunto de camadas.
               - Biozona de Oppel: Onde existem fósseis que possam ser utilizados para orientação geocronologica. 


  • Biozona de Apogeu- Muito abundante num determinado tipo de fósseis em cada camada.
  • Biozona de Intervalo- Todas as camadas que estão entre cada tipo de outras camadas que contenham táxones diferentes.



Fig. 1- Representação dos tipos de Biozonas

       Hoje em dia, a identificação de biozonas ajuda, por exemplo, para a determinação da idade e origem de alguns estratos (é um dos métodos utilizados para a utilização do princípio da continuidade lateral dos estratos).



        Fontes bibliográficas, consultadas de 5 a 9 de Maio:
              Imagens:



sábado, 18 de maio de 2013

Limites Cronoestratigráficos

         Sempre foi necessário ao ser Humano a compreensão da História da Terra. Assim sendo, houve a necessidade de a dividir por vários acontecimentos ou características importantes aquilo que se sabe, pelo menos até hoje, da sua História.
   
         Entende-se por Unidades Cronoestratigráficas o conjunto de estratos que fazem parte de uma unidade, já que contêm rochas formadas durante o mesmo intervalo de tempo geológico. Estas unidades são limitadas por superfícies isócronas, ou seja, que ocorreram ao mesmo tempo ou em intervalos de tempo iguais.

          Os limites cronoestratrigráficos classificam os estratos em unidades de tempo que determinam relações temporais, sendo eles: Eonotema, Eratema, Sistema, Série e Andar, que definem acontecimentos importantes de todo o percurso do nosso planeta.

         Cada uma destas relações define-se por:

         Eonotema- É a maior divisão da História da Terra, é uma unidade estratigráfica que corresponde aos estratos de rochas que se depositaram num determinado Eon (unidade geocronologica que corresponde ao Eonotema).

         Eratema- Divisão de eonotema. É correspondente aos estratos de rochas que se formaram mas demonstram mudanças significativas da História da Terra. Corresponde à unidade geocronologica Era.

         Sistema- É uma unidade cronostratigráfica que se refere à escala global, e é de fácil reconhecimento. A designação tem com base cada ocorrência no tempo da História da Terra. É chamado Período, geocronologicamente.

         Série- É a subdivisão dos Sistemas e o agrupamentos de Andares. A sua designação deve ser feita através de um termo geográfico característico, da região analisada. Corresponde às épocas, geocronologicamente.

         Andar- É a unidade fundamental das unidades cronoestratigráficas. Corresponde ao conjunto de estratos, que é caracterizado por uma certa associação de fósseis. é definido numa determinada região em que toma o nome de estratótipo (definição das unidades estratigráficas). Geocronologicamente, corresponde às Idades.

        A partir daqui, foi elaborada uma tabela organizada com todos estes conceitos, cada uma fazendo parte de outro, e com cada uma das suas determinações, que nos ajudam a orientar-nos temporal e geologicamente na História da Terra.


Fig. 1- Exemplo de uma tabela de Limites Cronoestratigráficos



Fontes Bibliográficas, consultadas de 7 a 9 de Maio:

Imagens:
        - geomica.webnode.com.pt

quinta-feira, 16 de maio de 2013



Especiação

       Com certeza, em algum momento da nossa vida, já nos questionamos sobre a origem da mesma, de onde veio? Como evoluímos? Para onde vamos?

       Podemos ser apologistas da teoria criacionista em que todos nós somos descendentes de Adão e Eva e das espécies que existiam no paraíso, mas a teoria mais aceite para o desenvolvimento e aparecimento de novas espécies é a do mecanismo de especiação.

       Segundo esta teoria científica para a origem da vida, todos nós somos descendentes de um ser primitivo comum a todas as espécies do protobionte. Mas como poderia esse organismo originar algo tão diversificante como a flora e fauna do planeta terra? Para a ocorrência deste fenómeno de diversificação foram necessários quatro mecanismos: o isolamento geográfico, as mutações genéticas, a selecção natural e o isolamento reprodutivo.

       O que é a especiação?

       A especiação é a transformação e aparecimento de novas espécies a partir de uma espécie parental, para que isto ocorra são necessários os quatro mecanismos acima citados.

       Inicialmente temos uma população de uma espécie num local onde, devido principalmente a movimentos tectónicos,  ocorrera deriva de continente ou aparecimento de cinturas orogénicas, o que provocou a fragmentação da população original que irá agora evoluir em condições ambientais diferentes, ou seja, o nicho ecológico será alterado, as populações irão sofrer pequenas mutações genéticas que irão acumular-se ao longo das gerações e que se reflectirão no seu fenotipo. Os indivíduos com as características de maior adaptabilidade ao local irão sobreviver e transmitir os seu genes ao longo das gerações.

       Quando podemos considerar que temos duas novas espécies?

       Ao fim de várias gerações e pelo mecanismo de selecção natural, a população B e C, que têm um ancestral comum, já estão de tal forma modificadas que já não podem reproduzir-se entre si (como na figura 1). A população B só se reproduz com elementos das populações B e a C reciproque ou, caso consigam e resultem seres híbridos inférteis, chegamos ao isolamento reprodutivo e podemos aferir que temos duas espécies diferentes.


Fig. 1- Variadas espécies de trilobites, resultantes da Especiação, já muito modificadas.

      Existem quatro modos para a especiação:

  • Alopatrica- o modo descrito acima, fragmentação da população devido ao aparecimento de uma barreira ecológica, isolamento geográfico, mutações e/ou selecção natural em que, no final, os indivíduos de populações diferentes não conseguem procriar.


  • Peripatrica- é um modo da alopatrica, mas uma das populações resultantes é bastante reduzida e o mecanismo que mais se observa é o efeito fundador.

         O efeito fundador resulta do facto de a variabilidade genética ser bastante reduzida, já que a população também o é, "é um evento genético causado por uma redução drástica do tamanho da população, onde há perda de variabilidade genética".

  • Parapatrica- não existe isolamento geográfico entre as espécies ao contrário do modo alopatrica. As subpopulacoes evoluem em ambientes contínuos.

  • Simpátrica- numa mesma população podem haver comportamentos diferentes em relação, por exemplo, à comida. Quando isto acontece, isto é, estando na mesma área e a população de indivíduos apresentar comportamentos diferentes e daí originar subpopulações que podem originar novas espécies, estamos perante o modo simpatrico, ou seja, não existe isolamento geográfico, mas devido a comportamentos diferentes a população original fragmentar-se e origina novas espécies.
         A fase final é o isolamento reprodutivo que pode ocorrer por dois mecanismos: o pré-zigoto e o pós-zigoto. O pré-zigoto acontece antes da fecundação, em que os indivíduos não se reconhecem, que pode acontecer devido, por exemplo, à "dança" não ser reconhecida pelo parceiro, anatomicamente os órgãos sexuais não encaixarem ou por outras razões. Já no pós-zigoto ocorre fecundação, mas o indivíduo que resulta da união será um híbrido infértil.


Após estes conceitos, foi possível determinar-se a origem de várias espécies diferentes de vários seres vivos existentes, tanto agora como há milhares de anos, e a que animais é que foram dando origem os antigos seres vivos, como foi possível a descendência de um pássaro através dos dinossauros. 



Fontes bibliográficas, em consulta desde 25 de Abril a 29 de Abril:



Imagens:

Breve História da Estratigrafia e Paleontologia

Fig. 1- Nicolau Steno
Em 1666, um bispo, Nicolau Steno (1638-1686), que também se dedicava ao estudo anatómico, recebeu de dois pescadores a cabeça de um tubarão para a estudar, dissecando-a e observando que os dentes eram muito parecidos a umas certas “rochas” encontradas na altura, denominada de glossopetrai. A partir dessa descoberta, Steno argumentou que essas glossopetrais (Figura 2), eram dentes de antigos tubarões que ficaram enterrados e, com o passar do tempo, a sua composição química alterou-se.

Após este estudo, o bispo queria tentar perceber como é que algo sólido é encontrado em outra coisa sólida, como nas rochas e estratos existiam fósseis, camadas, filões, estratos, entre outros, e com estas ideias, ele pôde afirmar que as rochas poderiam reconstituir a História da Terra.

Fig. 2- Glossopetraes, fósseis de dentes de tubarão.
Nicolau Steno, a partir desse conhecimento, elaborou o princípio da sobreposição de estratos, afirmando que o estrato mais antigo é o inferior, e que o mais recente é o superior, elaborou também o princípio da horizontalidade original, em que afirma que a água dos rios transporta os sedimentos e que eles acabam por pousar de forma gradual a medida que o rio passa, e criou o principio da continuidade lateral, que diz que estratos com a mesma composição, seja de fósseis ou litologia, que estejam ligeiramente afastados, outrora estiveram juntos e são os mesmos.
            
    O bispo e investigador geológico é então considerado o Pai da Estratigrafia, mas outros cientistas tiveram também uma grande importância para o estudo da mesma:


               
     Por não compreender algumas leis naturais, o naturalista Georges Cuvier (1769-1832), criou as leis da anatomia comparada, o que possibilitou a reconstrução paleontológica de fósseis, e o que lhe permitiu criar e defender algumas teorias sobre a História da Terra, como a extinção de muitos seres vivos que já não se encontravam na superfície terrestre. Cuvier defendeu a teoria do catastrofismo, em que afirmava que uma sucessão de várias catástrofes havia acabado com formas primitivas de vida (considerando o Dilúvio, descrito na Bíblia, como uma delas) e reconstituiu inúmeros fósseis, o que possibilitou uma grande ajuda à História Natural, já que foi possível identificar muitos deles, e fazendo com que tivesse uma grande importância na Paleontologia.
             
Fig. 3- Georges Cuvier
           Como os anteriores, Johann Gottlob Lehman (1719-1767)Christian Fuchsel (1722-1773) e Giovanni Arduino (1714-1795), também tiveram um importante papel na estratigrafia. Lehman e Fuchsel, na Alemanha, evidenciaram que existia um contraste morfológico em Turíngia. Intrigados com o fenómeno, chegaram à conclusão que, para aquilo ter acontecido, teriam de ter ocorrido dois fenómenos distintos, sendo um a formação das montanhas Harz e outro o que originou a planície da Turíngia. A partir daí, Lehman concluiu que a história da Terra estava evidenciada em fenómenos gravados em cada camada rochosa.

Fig. 4Johann Lehman
Fig. 5- Christian Fuchsel 

Arduino, foi o responsável por desenvolver a primeira classificação do tempo geológico. Após um estudo geológico em Itália, criou a teoria de existirem vários períodos em que ocorreram fenómenos naturais, e denominou quatro períodos importantes para a historia da terra: Primitivo, Secundário, Terciário e Vulcânico. 

Fig. 6- Giovanni Arduino
 William Smith  (1769-1839), é outro dos nomes importantes na História da estratigrafia, uma vez que criou dois dos grandes Princípios Fundamentais da Estratigrafia, o Principio da Sobreposição de Estratos e o da Identidade Paleontológica, o que o levou a criar o primeiro mapa geológico de Inglaterra.

Fig. 7- William Smith
            James Hutton (1726-1797), geólogo, naturalista e químico, depois de ter feito vários trabalhos de investigação e interpretação de muitos fenómenos geológicos, criou o princípio do unifomitarismo e teve também uma grande importância para a estratigrafia moderna.

Fig. 8- James Hutton

Todos estes cientistas deram a sua contribuição para a possibilidade de estudo da estratigrafia e paleontologia (assim como outros, mais modernos, tentam fazer o mesmo) e fizeram descobertas que nos permitem agora estudar e satisfazer a curiosidade humana no que toca ao que se passou desde a primordial existência do nosso planeta até aquilo que nos rodeia hoje. 


           

Fontes bibliográficas, consultadas entre os dias 30 a 5 de Maio:
Imagens:
                  -www.geo-logic.org
                        -en.wikipedia.org 



terça-feira, 14 de maio de 2013


No âmbito da cadeira de Estratigrafia e Paleontologia do curso de engenharia geológica da FCT/UNL, leccionada pelos excelentíssimos professores Paulo Leguinha e Octávio Mateus, criámos este blog de forma a melhorar os nossos conhecimentos acerca de vários temas associados à estratigrafia e paleontologia, e à Geologia no geral, e também para que, através dos posts, seja possível a qualquer utilizador, para além de nós mesmos, desenvolver e melhorar as competências que já detém em torno desta matéria. O blog  não foi revisto cientificamente, pelo que poderá conter alguns erros de informação, e será feito com a utilização do antigo acordo ortográfico.