Terra

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segunda-feira, 8 de dezembro de 2008

Métodos da estratigrafia - Magnetostratigrafia

Os métodos da estratigrafia classificam-se em paleontológicos, químicos e físicos. Quando aplicados ao estudo das rochas, estes métodos permitem o estabelecimento de correlações entre unidades estratigráficas e é essa a sua maior vantagem, todavia as suas aplicações não ficam por aqui. Eles também são usados para conhecer e descrever as rochas de um determinado local.

O método que escolhi desenvolver é a magnetostratigrafia


1- Pressupostos e características
A existência do campo magnético terrestre era já conhecida desde os séculos XV e XVI, especialmente pelas observações dos navegadores portugueses e espanhóis nas suas viagens através da utilização da bússola.
Quando a estratigrafia se começou a impor como ciência e as rochas começaram a ser estudadas mais profundamente descobriu-se o “magnetismo remanescente” que mais não é que um magnetismo "fóssil" registado em minerais magnéticos e cuja polaridade indica a orientação do campo magnético terrestre aquando da cristalização ou recristalização destes minerais (ígneos ou metamórficos) Também pode ser registado em sedimentos com partículas de minerais magnéticos, como a magnetite, que ao depositar-se se dispõe segundo as linhas de fluxo magnético terrestre da altura.
Foi ao estudar o magnetismo remanescente nestes minerais magnéticos em rochas de diferentes idades (paleomagnetismo) que surgiram as primeiras evidências de que o campo magnético havia variado ao longo do tempo geológico. Estas variações podem ser de apenas alguns graus, ou então completas “inversões” em que a polaridade do campo magnético é invertida. Chamamos “polaridade normal” à disposição actual dos pólos magnéticos, em que as linhas de fluxo do campo magnético vão desde o pólo sul magnético até ao pólo norte magnético. Já a “polaridade inversa” é justamente o contrário. Os fluxos invertem e dirigem-se desde o pólo norte magnético até ao pólo sul magnético.




Estes conhecimentos levaram à criação da escala magnetocronostratigráfica e ao estabelecimento da magnetostratigrafia como ciência independente e como método de correlação bastante importante.


2- Técnicas utilizadas
As rochas normalmente apresentam uma segunda magnetização, muito mais recente que a magnetização remanescente original, e que é imposta pelo campo magnético actual. Ocorre principalmente devido a modificações durante a meteorização superficial das rochas. Para medir correctamente a magnetização remanescente é necessário desmagnetizar parcialmente a rocha de modo a retirar esta segunda magnetização e evitar erros.
É possível medir a magnetização das rochas, no entanto este é um processo laborioso e delicado em que é necessário tomar muitas precauções. O que se faz é tentar medir a orientação preferencial dos minerais magnéticos mas na posição original da rocha (normalmente horizontal, sem sofrer deformações), expressando essa posição em coordenadas geográficas.
No início é necessário colher uma amostra. O caso mais simples é a recolha de amostras no campo com o martelo de geólogo. Todavia há que ter em conta alguns pormenores, por exemplo a amostra tem de ser um troço de um estrato bem formado e tem de ter dimensões de cerca de 15x10x10.
O processo de medição da magnetização compreende 3 fases:
1ª fase: Desmagnetização – Pretende retirar as magnetizações subsequentes à magnetização original de modo a que os minerais fiquem apenas com a orientação do campo magnético original
2ª fase: Esta fase consiste na medição da orientação dos minerais magnéticos.
3ª fase: Esta é a fase em que os dados obtidos, resultante das amostras de cada localidade são submetidos a um tratamento estatístico, indispensável para tornar os resultados mais fiáveis.



3 - Aplicação na estratigrafia
Em primeiro lugar há que indicar que este método implica o conhecimento das secções magnetostratigráficas numa sequência, ou seja, os diferentes intervalos de rocha que apresentam polaridade normal ou inversa. Podem usar-se estas inversões de polaridade como um excelente critério de correlação, pois elas ocorrem simultaneamente por toda a terra, o que quer dizer que as rochas formadas nessas alturas têm a mesma polaridade independentemente da sua distribuição geográfica.
A partir desta excelente característica vemos que é fácil correlacionar materiais marinhos com continentais, o que não ocorre com outros métodos, que apenas permitem efectuar estas correlações separadamente.
No entanto este método está longe de ser perfeito, pois possui importantes limitações, sendo a mais importante, a necessidade de se usar este método em conjunto com outros, já que por si só a magnetostratigrafia não pode ser utilizada ao seu nível máximo. Quando se delimitam os intervalos de polaridade normal e inversa numa secção estratigráfica, todos eles são idênticos e não existe nenhum critério que permita assegurar que um intervalo concreto corresponde a outro igualmente concreto de outra secção estratigráfica. É necessário algum critério que permita estabelecer uma correlação inicial entre as duas secções estratigráficas, e é por isso que a biostratigrafia (biozonas) ou a litostratigrafia (unidades litostratigráficas) são usadas em conjunto com a magnetostratigrafia (unidades de polaridade) de modo a estabelecer estas correlações.



Referências bibliográficas:

Torres, J. A. V. 1994, Estratigrafia, Princípios y métodos, Editorial Rueda, S.L.,Madrid

sábado, 6 de dezembro de 2008

Fósseis e fossilização

Fósseis são os restos materiais de antigos organismos ou as manifestações da sua actividade, que ficaram mais ou menos bem conservados nas rochas sedimentares (quase não se encontram nas rochas ígneas ou metamórficas), ou noutros materiais como gelo ou âmbar.



A primeira utilização dos fósseis como critério de correlação de secções estratigráficas data dos últimos anos do séc XVII por Smith. O início da bioestratigrafia moderna deve-se em grande parte a este autor e a sua primeira grande utilização prática foi a enunciação do "princípio da sucessão faunística."

Fóssil de uma trilobite, uma forma de vida que apareceu pela primeira vez no paleozóico (câmbrico). Original em:http://interesses-jm.blogspot.com/2008_04_01_archive.html




















Os fósseis característicos ou estratigráficos (ver "datação relativa e datação radiométrica") que têm maior expressão nos diferentes intervalos de tempo correspondem a diferentes táxones. Alguns podem ter grande expressão e interesse num determinado intervalo de tempo e ter escassp interesse noutro. Por exemplo no paleozóico inferior os melhores fósseis característicos são as trilobites enquanto que no superior estes são substituídos pelos Braquiópodes e Foraminíferos.

Os fósseis podem ser divididos em:
  • Holótipos - Exemplares típicos de uma espécie.
  • Paratipos - Exemplares com algumas modificações em relação ao holótipo.
  • Neótipos - São definidos quando o holótipo se perde.
A fossilização é o processo que dá origem aos fósseis. Os compostos orgânicos que constituem o organismo morto são substituídos por outros mais estáveis nas novas condições. Estes podem ser calcite, sílica, pirite, carbono, entre outros. Todavia os processos de fossilização dependem da matéria que fica enriquecida no fóssil.

Processos físicos que dificultam a fossilização:
  • Desarticulação (nos esqueletos)
  • Fragmentação (por transporte/erosão)
  • Abrasão
  • Bioperfuração
  • Dissolução
  • Achatamento

Zonas favoráveis à fossilização:

  • Plataformas carbonatadas
  • Zonas de condensação
  • Rios (zonas de meandro)
  • Pântanos
  • Taludes (bioacumulações secundárias de fósseis)
  • Âmbar

Referências bibliográficas:

Torres, J. A. V. 1994, Estratigrafia, Princípios y métodos, Editorial Rueda, S.L.,Madrid

"Iniciação à paleontologia e à história da terra" - http://fossil.uc.pt

terça-feira, 18 de novembro de 2008

Ciclos eustáticos

Eustasia - Este termo refere-se aos movimentos verticais que ocorrem ao nível dos oceanos, ou seja, às oscilações no nível do mar que afectam o volume de água e o tamanho das bacias oceânicas ao longo do tempo, e ao intervalo de tempo onde ocorreu uma subida e descida do nível do mar chama-se ciclo eustático

Foi no começo do século XIX que a teoria do Eustatismo foi inicialmente proposta. O seu objectivo era explicar o comportamento do nível dos oceanos (Fairbridge,1961), essencialmente as transgressões e regressões marinhas ao longo da história geológica do planeta. (Já referidas anteriormente)





Esquema que ilustra as causas, bem como os factores responsáveis pelos movimentos verticais do nível do mar.

Original em: http://www.dge.uem.br/geonotas/vol3-2/Meireles.html











Causas das modificações do nível eustático a nível global:


  • Alterações na taxa de crescimento das dorsais oceânicas.(Taxa de expansão oceânica)

  • Etapas orogénicas.

  • Pontos quentes (hotspots)

  • Aumento/Redução das calotes polares em consequência das alterações climáticas. O Degelo provoca subida do nível do mar (Transgressão) enquanto que a
    Glaciação provoca a sua descida (Regressão).

Causas das modificações do nível eustático a nível local( reforçam ou contrariam o efeito global)


  • Levantamento continental e aumento no acarreio sedimentar

  • Subsidência

O conhecimento destes dois tipos de factores permite-nos classificar os ciclos eustáticos em:

- Ciclos de 1ª ordem(Megaciclos) - Referência global (vários ciclos de 2ª ordem). São limitados por mudanças tectónicas de grande expressão tais como a ruptura de supercontinentes e subsequente redistribuição das placas, todavia estes limites são difíceis de discernir, o que provoca alguma discussão. A nível regional caracterizam-se pela individualização de uma bacia sedimentar, enquanto que a nível global se reflectem por episódios de inundação de extensas áreas continentais.




- Ciclos de 2ª ordem(Superciclos) - baseiam-se nos depósitos e enchimento de 1 ou mais bacias sedimentares (vários ciclos de 3ª ordem). Os seus limites são definidos por abaixamentos bruscos do nível do mar.


-Ciclos de 3ª ordem - São definidos por mudanças relativas do nível do mar, resultantes de factores globais ou regionais, sendo estes factores dos tipos tectónico ou climáticos.




Todos estes factores que produzem mudanças globais ao nível do mar reflectem-se nas secções estratigráficas que traduzem episódios regressivos ou transgressivos.



Referencias bibliograficas
:

Vera Torres, J A (1994), Estratigrafia, Principios y Métodos. Madrid: Editorial Rueda.

Christofoletti, A. , “Geomorfologia”, São Paulo, Edgard Blücher, 2.ª ed., 1980) http://www.geocities.com/prof_agenor/2002eustatismo.html


sábado, 8 de novembro de 2008

Fácies e Lei de Walther

Numa definição mais genérica fácies sedimentares são as características específicas de uma rocha sedimentar ou de um sedimento e que se refere a processos de transporte, deposição ou diagénese próprios de determinado ambiente ou bacia sedimentar. Pelo seu estudo é possível identificarmos o tipo de ambiente sedimentar que operava no período em que a rocha se formou.
Definição do código estratigráfico internacional - Fácies são o aspecto, a a natureza ou a manifestação de carácter, normalmente reflectindo condições de génese, de camadas de rochas ou de constituintes específicos de camadas de rochas, independentemente do tempo de origem .
Este termo foi pela primeira vez introduzido pelo geólogo suíço Amanz Gressly em 1838 e foi uma das suas muitas contribuições para a estratigrafia moderna.
Fácies areníticas de Cornberg. Fonte: http://en.wikipedia.org/wiki/Image:Diagonallylayeringkornberg.PNG Diferentes fácies sedimentares numa sucessão estratigráfica. As diferentes fácies dão indícios sobre o tipo de ambiente sedimentar que vingava na altura da sua formação. Fonte: http://oficina.cienciaviva.pt/~pw011/jazidas/posicao.estratigafica.facies.falcon.coppy.jpgw011/jazidas/posicao.estratigafica.facies.falcon.coppy.jpg A estratigrafia utiliza o termo "fácies" como conceito alargado. Mais especificamente é possível subdividi-lo em:

- litofácies
- biofácies
- fácies mineralógica
- fácies marinha

- fácies vulcânica
- fácies boreais

Classificação geral de fácies (Weller,1960)

Tipo I (Fácies petrográficas)
- Fácies definidas com base nas suas características petrográficas ou pelo seu aspecto


  • Classe 1 - fácies gerais constituídas por todas as rochas de um tipo concreto.

  • Classe 2 - fácies constituídas por corpos de rochas com forma, extensão e relações mútuas indefinidas.

Tipo II (Fácies estratigráficas) - Corpos líticos, com forma variada, com composição característica. Separam-se uns dos outros pelos seus limites e relações estratigráficas.


  • Classe 1 - Corresponde às unidades litostratigráficas convencionais (ver "Unidades estratigráficas e divisões"). Os limites entre fácies adjacentes são horizontais e as suas relações laterais são indefinidas.

  • Classe 2 - Correspondem a partes de uma unidade estratigráfica, variam lateralmente de modo gradual. Os limites laterais são planos bem definidos.

  • Classe 3 - Correspondem a partes de uma unidade estratigráfica com limites laterais irregulares.

Tipo III (Fácies ambientais) - Fácies definidas com base no ambiente (litológico,biológico,tectónico, etc) de génese dos corpos líticos. Este tipo de fácies é o que mais se aproxima da definição clássica e é dos mais usados. Aqui está uma tabela da classificação geral de fácies (Weller, 1960) desculpem por não se ver muito bem.






Podemos agora definir dois tipos de zonas numa bacia sedimentar:


  • Zonas Isotópicas - Tratam-se de locais com igual fácies no interior de uma bacia sedimentar.

  • Zonas heterotrópicas - Zonas com fácies diferentes no interior de uma bacia sedimentar.



LEI DE WALTHER



O geólogo alemão Johannes Walther estudou a relação das fácies com o tipo de deposição dos estratos(directamente relacionado com o ambiente de sedimentação). Descobriu que à medida que os ambientes deposicionais mudam a sua posição lateral com o tempo, também as fácies sedimentares de camadas depositadas adjacentes se sucedem numa sequência vertical.


Desta forma a lei de Walther
afirma que fácies adjacentes uma a outra numa sequência vertical contínua são também lateralmente adjacentes, isto é foram formadas em ambientes de deposição lateralmente contíguos. Apenas pode aplicar-se a secções contínuas, isto é, sem possuir descontinuidades.


The original Walther's Law was stated as follows:
"The various deposits of the same facies areas and similarly the sum of the rocks of different facies areas are formed beside each other in space, though in cross-section we see them lying on top of each other. As with biotopes, it is a basic statement of far-reaching significance that only those facies and facies areas can be superimposed primarily which can be observed beside each other at the present time." (Middleton, 1973)

Trata-se da definição original da lei de Walther presente no site: http://strata.geol.sc.edu/terminology/walther.html







Aplicação da lei de walther na identificação de transgressões ou regressões marinhas


Referências bibliográficas:

University of South California, Geology Department "Walther's law and Uniformitarianism" - http://strata.geol.sc.edu/terminology/walther.html

http://rfreeman.myweb.uga.edu/sed_rocks_questions.html

www. wikipedia.org

moodle:

http://moodle.fct.unl.pt/mod/resource/view.php?id=93673



segunda-feira, 27 de outubro de 2008

Ciclicidade






Dizemos que existe ciclicidade estratigráfica quando a estratificação observada ocorre e organiza-se em ciclos. Os ciclos podem ser observados ao nível das lâminas (1cm), dos estratos (1-5 cm) ou dos afloramentos (5-10cm)




Esquema ilustrativo dos factores que condicionam a ciclicidade nas sequências estratigráficas.










Chamamos ciclo quando se repetem 3 camadas e ritmo quando se repetem apenas 2 camadas.






  • Ciclo - repetição de 3 camadas (esquema original em "Fóssil Vivo" -http://fossilvivo.blogspot.com/


















  • Ritmo - Repetição de 2 camadas - Esquema original em "Fóssil Vivo" -http://fossilvivo.blogspot.com/












A ciclicidade pode classificar-se segundo a espessura das camadas bem como o tempo.

Em relação à sua espessura:
  • Ciclicidade de 1ºgrau - Tem a ver com lâminas. Alternância entre 2 litologias (ritmos) Ex: Varvas.
  • Ciclicidade de 2ºgrau - Efectua-se ao nível dos estratos. Alternância entre 3 camadas (ciclos).
  • Ciclicidade de 3ºgrau - Efectua-se ao nível dos afloramentos.
  • Ciclicidade de 4ºgrau - Resulta da correlação entre vários afloramentos. Não é observável.

Em relação ao tempo:
  • Ciclicidade de 1ª ordem - mais de 50Ma
  • Ciclicidade de 2ª ordem - 50-3Ma
  • Ciclicidade de 3ª ordem - 3-0,5Ma
  • Ciclicidade de 4ª ordem - 500ma-100ma
  • Ciclicidade de 5ª ordem - 100-20ma
  • Ciclicidade de 6ª ordem - correspondem à ciclicidade de 1º grau, pois possuem ligação com a ciclicidade climática


Referências Bibliográficas


Apontamentos da aula teórica

Estratótipos

Estratótipo: Define-se estratótipo como uma sucessão de camadas rochosas com limites bem identificados, que servem de referência e são usadas na caracterização de unidades estratigráficas padronizáveis(andares, limites estratigráficos, etc). Uma sucessão estratigráfica é elevada à condição de estratótipo por comités autorizados de correlação geológica.

Os estratótipos podem ser simples ou compostos

Estratótipos simples -
Os estratótipos simples possuem um único corte ou secção estratigráfica.

Estratótipos compostos -
Os estratótipos compostos são formadas pela combinação de vários intervalos de secções estratigráficas, que definem as unidades estratigráficas de classificação inferior à unidade definida no estratótipo composto.

No cabo mondego, Figueira da Foz está estabelecido o estratótipo ( GSSP - Global Boundary Stratotype Section and Point) do Bajociano pela IUGS (Internacional Union of Geological Sciences).

O GSSP do Bajociano localizado no cabo mondego na figueira da foz

Imagem original em :

http://www.es.ucl.ac.uk/people/bown/ISJSwebsite.htm








Um estratótipo deve:

- Representar adequadamente a unidade que representa, sem hiatos ou descontinuidades

- Apresentar boa exposição inicial sem hiatos ou descontinuidades.

- Apresentar boa exposição desde a base até ao topo.

- Mostrar variação lateral de fácies.

- Fazer uma descrição geológica e geográfica incluindo:
  • localização geográfica
  • meios de acesso
  • espessura
  • litologia
  • paleontologia
  • mineralogia
  • estrutura
  • expressão morfológica
Tipos de estratótipos:


  • Holostratótipo - Estratótipo original definido pelo autor aquando do estabelecimento de uma unidade ou limite.
  • Parastratótipo - Estratótipo suplementar utilizado pelo autor original para completar a definição original de um Holostratótipo.
  • Lectostratótipo - Estratótipo utilizado mais tarde na ausência de um estratótipo original bem designado.
  • Neostratótipo - Estratótipo novo escolhido para substituir um antigo, desaparecido ou rejeitado.
  • Hipostratótipo(corte de relevância) - Estratótipo suplementar. Completa o conhecimento de cada unidade ou de um limite noutras àreas geográficas ou com fácies diferentes do holostratótipo.

Tabela ilustrativa dos tipos de estratótipos - original em:
Fóssil vivo - http://fossilvivo.blogspot.com/


Como mostra a tabela o holostratótipo e o parastratótipo são descritos como tipos primários, enquanto que os lecto e neostratótipos eventualmente poderão também ser considerados primários. Por outro lado o hipostratótipo é um padrão secundário.

Holo, Para e Lectostratótipos situam-se em regra dentro de uma mesma região tipo, enquanto que os Neo e Hipostratótipos podem ser definidos fora dessa região.


Insuficiências comuns:

  • Caracterizarem intervalos temporais demasiado breves
  • Não incluírem nem serem caracterizados por uma grande diversidade de organismos
  • Apenas representarem determinadas fácies.
  • Representarem apenas determinada província paleogeográfica.
  • Dificuldade de controlo da existência de sobreposições ou hiatos em estratótipos compostos.
Referências bibliográficas:

The international subcomission on jurassic stratigraphy(2005) - http://www.es.ucl.ac.uk/people/bown/ISJSwebsite.htm

Apontamentos da aula teórica

sábado, 18 de outubro de 2008

Unidades estratigráficas e divisões


Vamos agora relembrar os conceitos das unidades estratigráficas e indicar cada uma das suas divisões:

Litostratigráficas -
Conjunto de rochas individualizadas e delimitadas com base nos seus caracteres litológicos, sem olhar a outras características.
  • Formação é a unidade fundamental. Caracteriza-se por um corpo de rochas identificado pelas suas características líticas e sua posição estratigráfica. Tem de ser grande o possivel para ser representada à escala numa carta geológica.
  • Membro é a unidade litoestratigráfica formal imediatamente abaixo da formação, tendo sempre que fazer parte de uma formação. Caracteríza-se por apresentar aspectos litológicos próprios que podem ser individualizados das partes adjacentes da formação.
  • Camada é a unidade formal de menor hierarquia da nomeclatura estratigráfica. Espessura e mapeabilidade não são consideradas para sua individualização, podendo variar de centímetros a metros.
  • Grupo é a unidade formal de categoria imediatamente superior à formação. O grupo deve ser formado por duas ou mais formações. As formações que compõem um grupo não necessitam de ser as mesmas em toda a sua área de ocorrência.

Litodémicas - São baseadas na litologia e constituídas por campos líticos que não respeitam o princípio da sobreposição (rochas ígneas, metamórficas ou sedimentares muito deformadas).

  • Super conjunto - Unidade de maiores dimensões
  • Conjunto
  • Litodema
  • Complexo - Unidade de menores dimensões

Alostratigráficas - De certa forma semelhantes às litostratigráficas, todavia ao contrário destas, encontram os seus limites em superfícies de descontinuidade. Dividem-se em:

  • Alogrupo
  • Aloformação
  • Alomembro
Pedostratigráficas - Agrupadas em geossolos.

Magnetostratigráficas - baseadas na polaridade magnética.

Unidades biostratigráficas ou biozonas -
é um corpo rochoso (por exemplo, um conjunto de estratos geológicos) definindo ou caracterizado estratigráfica e geograficamente com base no seu conteúdo fossilífero. Existem vários tipos de biozonas:

  • Zonas de conjuntos ou acrozonas
  • Zonas de extensão vertical
  1. Z.Ext.Vert. Simples
  2. Z.Ext.Vert. concomitante
  3. Zona de Oppel
  • Filozona
  • Zona de Acme
  • Zona de intervalo











Referências bibliográficas:

Ricardo, N - Unidades estratigráficas (2006) - http://nelson.awardspace.com/index.php?option=com_content&task=view&id=16&Itemid=63

Marques da Silva, C - Fóssil índice - http://webpages.fc.ul.pt/~cmsilva/Paleotemas/Fossilindex/Fossilindex.htm