Fósseis

"Nome dado aos restos de plantas ou animais que se encontram

nas camadas terrestres anteriores ao período geológico actual."

Dicionário Língua Portuguesa

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

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Em estratigrafia, um fóssil de idade (ou fóssil característico) é um grupo taxonómico, geralmente género, ou espécie, utilizado para a definição de biozonas na datação relativa de formações geológicas

Os fósseis podem ser divididos em:

• Holótipos - típicos de uma espécie;
• Paratipos - com algumas modificações em relação ao holótipo;
• Neótipos - definidos quando se perde o holótipo.

A fossilização é o processo que origina os fósseis. Os compostos orgânicos que constituem o organismo morto, são substituídos por outros mais estáveis nas novas condições, como a calcite, sílica, pirite, carbono, entre outros. Todavia os processos de fossilização dependem da matéria que fica enriquecida no fóssil.

Processos que dificultam a fossilização:

• Desarticulação
• Fragmentação
• Abrasão
• Bioperfuração
• Dissolução
• Achatamento

Áreas favoráveis à fossilização:

• Plataformas carbonatadas
• Zonas de condensação
• Rios (meandros)

• Pântanos

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• Taludes
• Âmbar (resina)
  

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Referência:
- TORRES, J. A. V. ; Estratigrafia, Princípios y métodos, 1994
- WIKIPEDIA ; Fóssil de Idade, http://pt.wikipedia.org/wiki/F%C3%B3ssil_de_idade

Correlação Geológica

A partir dos fósseis e da aplicação dos princípios da sobreposição dos estratos e da continuidade pode-se fazer a datação relativa das rochas sedimentares. Certos grupos de fósseis indicam uma idade relativa das rochas onde ocorrem. Assim, todas as rochas, mesmo de diferentes tipos, que contiverem estes fósseis têm a mesma idade, independentemente do local onde afloram. A esta comparação dos fósseis e das rochas chama-se Correlação Geológica e permite-nos determinar as idades relativas das rochas.

Tipos de correlação geológica:

• Biocorrelação - estabelece a correspondência entre duas rochas com fósseis, com base na presença de determinados fósseis e a sua posição bioestratigráfica. A biocorrelação rege-se pelos biohorizontes da primeira aparição à última presença de fósseis caracteristicos, em diferentes secções estratigráficas.

• Litocorrelação - estabelece correspondência pelo carácter litológico e pela posição litoestragráfica de duas rochas. Neste tipo de correlação, compara-se as unidades litoestratigráficas presentes em cada uma das secções estratigráficas e os níveis específicos de litologias dentro das mesmas.

• Cronocorrelação - correlaciona superfícies isócronas e o reconhecimento da sua posição cronoestratigráfica. Consiste na comparação temporal de duas ou mais secções estratigráficas, para o qual se selecciona os recursos estratigráficos que indiquem simultaneidade e facilitem o estabelecimento da correspondência de todas as unidades estratigráficas representadas.

Métodos de correlação

• Métodos de autocorrelação: baseados na continuidade das superficies de estratificação, tanto no campo como em perfis sismicos;

• Métodos litológicos (ou de litocorrelação): incluem vários subtipos que se aplicam directamente no campo ou mediante estudos laboratoriais das componentes das rochas.

• Métodos baseados em propriedades físicas: englobam os magnetoestratigráficos e os aplicados a partir das diagrafias.

• Métodos radiométricos: baseado na comparação das datações radiométricas de materiais de diferentes secções estratigráficas;

• Métodos litoestratigráficos: consiste no reconhecimento das áreas especificas de estratificação, reflectindo um fenómeno comum;

• Métodos biocronoestratigráficos

Referência:
- TORRES, J. A. V. ; Estratigrafia, Princípios y métodos, 1994

Eustasia

No ínicio do século XIX, foi proposta uma teoria que tinha como objectivo explicar o comportamento do nível dos oceanos, essencialmente as transgressões e regressões marinhas ao longo da história geológica do planeta, a teoria do Eustatismo.

Fairbridge foi o seu impulsionador.

Actualmente, a Eustasia define-se como os movimentos verticais que ocorrem ao nível dos oceanos, ou seja, as oscilações no nível do mar que afectam o volume de água e o tamanho das bacias oceânicas ao longo do tempo. Ao intervalo de tempo onde ocorreu uma subida e descida do nível do mar chama-se ciclo eustático.

Causas das modificações do nível eustático

Clique para ampliar o esquema

Pode ser a nível global:

• Alterações na taxa de crescimento das dorsais oceânicas.(Taxa de expansão oceânica);
  
• Etapas orogénicas;
  
• Hotspots (pontos quentes);
  
• 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).

Ou a nível local:

• Levantamento continental e aumento no acarreio sedimentar
  
• Subsidência

Evolução do nível do mar em Portugal

Os ciclos eustáticos podem se classificar, consoante os tipos de factores anteriormente referidos, em:

• Ciclos de 1ª ordem - são delimitados por mudanças tectónicas de grande expressão tais como a ruptura de supercontinentes e subsequente redistribuição das placas tectónicas, contudo estes limites são difíceis de discernir. A nível global reflectem-se em episódios de inundação de extensas áreas continentais, já a nível regional caracteriza-se pela individualização de uma bacia sedimentar. Agrupam vários ciclos de 2ª ordem.

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

• 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.

Referência:
- TORRES, J. A. V. ; Estratigrafia, Princípios y métodos, 1994

Fácies

Fácies designa-se como o aspecto (face) geral da rocha, caracterizando um tipo ou grupo de rocha em estudo. Os elementos que caracterizam as fácies são: litológicos, como a petrografia, a estrutura, ou a composição química; ou paleontológicos, como é exemplo os fósseis de fácies (ambiente) e os fósseis estratigráficos (idade).

Exemplos de tipos de fácies...

• Litofácies
• Biofácies
• Microfácies
• Fácies mineralógica
• Fácies marinha
• Fácies vulcânica
• Fácies sismica
  
• Fácies boreias
• etc...

...que se podem agrupar em três grupos (Classificação de Weller-1960)

• Tipo I - Fácies petrográficas (baseia-se no aspecto/composição petrográfica)

• Tipo II - Fácies estratigráficas (com base na sua litologia)

• Tipo III - Fácies ambientais (definidas com base no ambiente de génese)

A correlação entre as fácies rege-se segundo a Lei de Walther, que enuncia que as fácies que ocorrem em sucessões verticais, reflectem ambientes laterais adjacentes.

Referência:
- ALVARENGA, C.J.S - http://www.unb.br/ig/glossario/verbete/lei_de_Walther.htm

Estratótipos e ciclicidade estratigráfica

Estratótipos são unidades estratigráficas (litostratigráficas, andares, limites estratigráficos, etc) padronizáveis a nível internacional, ou seja, são sucessões de camadas rochosas sedimentares que melhor representam um determinado intervalo temporal da história geológica da Terra.

Os estratótipos caracterizam-se pela ausência de hiatos ou descontinuidades, pela boa exposição da base ao topo da unidade, deve mostrar variações laterais de fácies, e têm que descrever geológica e geográficamente a zona, bem como identificar os limites ou localidades tipo.

Por convenção, existe apenas um local no mundo para cada andar que representa a sua maior expressão, sendo que, para o andar Bajociano (entre 176 e 169 milhões de anos), esse local é o Cabo Mondego, na Serra da Boa Viagem, Figueira da Foz. Estabelecido em 1996, pela União Internacional de Ciências Geológicas (IUGS), como o estratótipo (GSSP-Global Boundary Stratotype Section and Point) do Bajociano, o primeiro GSSP do Jurássico.

• GSSP do Bajociano

Existem vários tipos de estratótipos, entre eles:

• Holostratótipo - estratótipo original;

• Parastrótipo - estratótipo suplementar, utilizado para complementar o holostratótipo (indicado pelo autor);

• Lectostratótipo - estratótipo suplementar, seleccionado mais tarde na ausência de um estratótipo original bem designado;

• Neostratótipo - estratótipo novo, substitui um antigo desaparecido ou rejeitado;

• Hipostratótipo - estratótipo suplementar, completa o conhecimento de dada unidade ou de um limite noutras áreas geográficas ou com fácies diferentes de holostratótipo.

Insuficiências dos Estratótipos:

1. caracterizam intervalos de tempo bruscos;
2. conjunto demasiado restricto de organismos;
   
3. apenas representam determinados fácies;
4. apenas representa determinada provincia paleobiogeográfica;
5. dificuldade de controlo da existência de sobreposições ou hiatos em estratótipos compostos.
   

Por vezes a estratificação organiza-se segundo ciclos, a chamada ciclicidade. Pode ser visivel ao nível da laminação (até 1cm), do estrato (entre 1cm a 5m) ou do afloramento (entre 5m a 50m). A ciclicidade pode ser em forma de ciclo ou ritmo, consoante o número das camadas repetidas.

• Ciclo (repetição de três camadas)

• Ritmo (repetição de duas camadas)

A ciclicidade pode se também classificar segundo a espessura e o tempo.

Em relação à sua espessura:

• Ciclicidade de 1ºgrau - Lâminas
• Ciclicidade de 2ºgrau - Estrato
• Ciclicidade de 3ºgrau - Afloramento
• Ciclicidade de 4ºgrau - Correlação de afloramentos
  

Em relação ao tempo:

• 1ª ordem - mais de 50Ma
• 2ª ordem - 50-3Ma
• 3ª ordem - 3-0,5Ma
• 4ª ordem - 500ma-100ma
• 5ª ordem - 100-20ma
• 6ª ordem - menos de 20ma
  

Referência:
- HENRIQUE, M.H.; ROCHA, R.C.; DUARTE, L.V. - As TIC e o património geológico: O Jurássico do Cabo Mondego; http://www.nonio.uminho.pt/challenges/actchal01/057-M%20Henriques%20547-558.pdf

Hierarquia Geológica

A geologia é caracterizada hierarquicamente por unidades geológicas agrupadas com base nas características litológicas, físico-químicas ou cronológicas.A essas unidades geológicas dá-se o nome de unidades estratigráficas.
Existem vários tipos de unidades estratigráficas:

• Litostratigráficas - conjunto de rochas com a mesmas características líticas, abstraindo o tempo. A unidade litostratigráfica máxima é o grupo, que é composto por várias formações (unidade fundamental), que se divide em membros, e que tem como unidade básica a camada (varia de centímetros a metros).

• Litodémicas - definem-se por características distintas de rochas associadas (intrusões magmáticas ou deformações tectónicas),e não seguindo as regras fundamentais da estratigrafia, pode ser delimitada estrigráficamente. A unidade fundamental é o litodema, e a unidade máxima é o conjunto.

• Alostratigráficas - formado por alogrupos, compostos por aloformações, e dividido em alomembros, tem como definição o estudo das unidades compreendidas entre superfícies de descontinuidade e que permitem o seu mapeamento geológico.

• Pedostratigráfica - agrupada em geossolos

• Magnetostratigráfias - aplica-se a correlação entre as unidades, tendo em conta, o comportamento magnético aquando da formação das rochas. Agrupa-se em magneto zonas.
  

• Cronostratigráficas - unidade que tem como referência a escala de tempo geológico, e que assim agrupa cronológicamente as camadas. É dividida em eonotema, que por sua vez, se divide em eratemas, agrupando vários sistemas, compostos por séries e que tem como unidade básica, o andar.

• Geocronológicas - definem-se unidades tendo como em conta a sua idade, relativa e absoluta. As suas divisões correlacionam-se com as das unidades cronostratigráficas.

Eonotema - Eon
Eratema - Era
Sistema - Período
Série - Época
Andar - Idade

• Biostratigráficas - baseia-se no registo de fosseis (ou outras formas de vida) preservados nas rochas, correlacionando essas camadas em que se inserem essas rochas. A essas camadas características desse registo biológico, dá-se o nome de biozona. Existem vários tipos de biozonas, como a cenozona, biozona de extensão vertical, acme ou apogeu e a biozona de intervalo.

Referência:

- Instituto de Geociências da Universidade de BrasÍlia; http://www.unb.br/ig/glossario
- Terra Planeta "Vivo" - Tempo Geológico; http://domingos.home.sapo.pt/temp_geol_1.html
- Wikipedia, http://pt.wikipedia.org/wiki/Geocronologia

Continuidade Estratigráfica

As sequências estratigráficas são compostas por camadas, ou lâminas, e pelas suas respectivas superfícies de estratificação.

A camada é o aglomerado sedimentar com geometria tabular e individualizável das camadas imediatamente acima e abaixo, através das suas características (cor, composição, textura ou conteúdo fossilífero). A sua espessura é superior a 1 cm.

• entre 1cm e 10cm - camada fina
• entre 10cm e 30cm - camada média
• entre 30cm e 1m - camada espessa
• mais de 1m - camada muito espessa

Se a espessura dessas camadas for inferior a 1cm,então passa a designar-se lâmina.

• menos de 0,1cm - lâmina muito fina
• entre 0,1cm e 0,5cm - lâmina fina
• entre 0,5cm e 1cm - lâmina espessa

Lima, Perú

E essas camadas que compõem a sucessão litológica, asseguram
a continuidade da história geológica?

As descontinuidades na geologia existem sempre, apenas varia é a grandeza e a regularidade com que ocorre.As descontinuidades podem ocorrer tanto no interior da Terra, como nas camadas à sua superfície.
As descontinuidades relativas ao interior da Terra são:

• Descontinuidade de Conrad - designa o contacto brusco entre a crosta continental inferior e a superior (15 a 20km de profundidade), separando as rochas félsicas (ex: granito) da crosta superior das rochas máficas (ex: basalto) da crosta inferior, e onde se dá um aumento descontinuo das ondas sísmicas;

• Descontinuidade de Moho - é o limite entre a crosta e o manto (entre 5 a 10km no fundo oceânico e entre 35 a 40km nos continentes, de profundidade) e as ondas sísmicas aumentam bruscamente devido à rigidez do manto ser maior;

• Descontinuidade de Gutenberg - fronteira entre o manto inferior e o núcleo externo (cerca de 2883km de profundidade), onde se deixam de propagar as ondas S e as ondas P diminuem drásticamente, devido ao núcleo externo ser líquido;

• Descontinuidade de Lehmann - separa o núcleo externo(líquido) do interno (sólido), aumentando novamente as ondas S e P.

Mas também podem ser descontinuidades em relação ás unidades exteriores da Terra, do tipo sedimentar, estratigráfico ou diastrófico.

• Descontinuidade sedimentar - ocorre num intervalo de tempo muito curto entre duas lâminas sucessivas, e pode corresponder a simples ausência de deposição ou destruição da lâmina inferior;

• Descontinuidade estratigráfica - ocorre num intervalo de tempo considerável entre duas camadas, por vezes, esta lacuna alarga-se por dezenas de quilómetros;

Paraconformidade

• Descontinuidade diastrófica - ocorre quando há a ausência de uma camada e uma deformação tectónica.

Discordância angular

Quando não há estes casos de descontinuidade geológica, reina a continuidade imposta pelos princípios fundamentais da estratigrafia. Esses princípios são:

• Princípio da sobreposição dos estratos - nas sequências estratigráficas, a camada que se encontra mais acima é mais recente que a inferior,sucessivamente. Só é válido para rochas com acumulação vertical;

Excepções:
- Terraços fluviais
- Soleiras
- Depósitos subterrâneos
- Séries sedimentares deformadas e invertidas, definindo a polaridade sabe-se a idade relativa das camadas
- Grutas, sedimentos depositados são mais recentes que as camadas do tecto

• Princípio da continuidade lateral - afirma que a deposição se faz horizontalmente, e a idade é a mesma ao longo da camada. É importante para correlacionar os estratos que se encontram em zonas urbanizadas, devido à sua extensão poder ser tanto local como regional;

• Princípio da identidade Paleontológica - as camadas com o mesmo tipo de fosseis, fosseis característicos, têm a mesma idade. Os fosseis têm de ser de identificação simples, ocorrência frequente, vasta repartição geográfica e de rápida evolução, para serem apelidados de fosseis estratigráficos. Exemplo: Amonites;

• Princípio da Intersecção - toda a camada que é intersectada, é mais antiga que o corpo que a intersecta. Exemplo: Falha, filão, etc...;

• Princípio da Inclusão - qualquer fragmento de rocha A que esteja incluído noutra B, é mais antigo que a rocha B. Exemplo: Conglomerados e brachas;

Referência:
- Moodle:
_Descontinuides sedimentares e contactos entre unidades litológicas:
http://moodle.fct.unl.pt/mod/resource/view.php?id=93673
_Princípios fundamentais da Estratigrafia:
http://moodle.fct.unl.pt/mod/resource/view.php?id=93674
- Wikipedia:
http://pt.wikipedia.org/wiki/Descontinuidade
http://pt.wikipedia.org/wiki/Descontinuidade_de_Conrad
http://pt.wikipedia.org/wiki/Descontinuidade_de_Mohorovi%C4%8Di%C4%87
http://pt.wikipedia.org/wiki/Descontinuidade_de_Gutenberg
http://pt.wikipedia.org/wiki/Descontinuidade_de_Lehmann
http://pt.wikipedia.org/wiki/Geologia#Importantes_princ.C3.ADpios_da_geologia

Estratos e sua idade

As camadas sucessivas de rochas podem contar a história geológica do local estudado. Essas camadas denominam-se estrato.

Um estrato é uma camada rochosa que reúne características comuns e é delimitado por duas superfícies ou planos de estratificação, que o separam dos estratos superiores e inferiores.

Os contactos sedimentares e estratigráficos fazem-se através de simples juntas de estratificação, mudanças litológicas, discordância angular, etc.
Existem vários tipos de contacto, enumero aqui alguns:

• estratigráfico normal - passagem entre estratos geológicos (concordante e paraconformidade)
  

• intrusivo - quando uma rocha ignea intersecta outro estrato

• discordante - sem continuidade litológica (não conformidade, disconformidade e a discordância)
  

• mecânico - falhas e deslizamentos
  

Os paleoambientes correspondem aos ambientes antigos em que ocorreu a formação das rochas.
A reconstituição desses ambientes exige o estudo dos fácies, características litológicas e paleontológicas das formações geológicas, que permite compreender e interpretar o ambiente existente quando o estrato sedimentar se formou.

Pegadas evidenciam o ambiente antigo

Como determinar a idade de uma rocha e dos seus minerais? A Geocronologia é a ciência que estuda métodos de determinar o tempo geológico, através das rochas.

[geo=Terra; chronos=tempo/idade; logus=estudo/conhecimento]

Existem dois métodos para determinar a idade geológica das rochas:

O método relativo, que observa a relação temporal entre camadas geológicas, baseando-se nos princípios estratigráficos, como o princípio da sobreposição dos estratos e o princípio da continuidade.

O método absoluto fornece a idade da rocha com precisão. Como por exemplo datação radiométrica, que baseia-se na tendência que certos átomos de elementos químicos demonstram para emitirem partículas e radiação a partir dos seus núcleos instáveis.

Referência:
- http://moodle.fct.unl.pt/mod/resource/view.php?id=93673
- http://www.infopedia.pt/$paleoambientes

Princípios da Estratigrafia

A história da terra faz-se, principalmente, estudando o registo de eventos passados que foram preservados nas rochas. Rochas essas que se depositam em camadas, e que são como páginas de um livro. E é a Estratigrafia que vai estudar essas "páginas" da história do nosso planeta.

A Estratigrafia é a ciência que estuda essas sequências de camadas de rochas, segundo a organização dos seus sedimentos, determinando o ambiente(espaço) e o tempo geológico em que se formaram. E em conjunto com a Paleontologia, constitui a base da Geologia Histórica.

O estratígrafo procura áreas onde está registada a informação geológica e estuda-a através de sondagens ou por métodos indirectos.

Foi Pitágoras ( 580-500 a.C. ) quem teve a primeira intuição acerca da natureza das impressões retratadas nas rochas ( fósseis ). Segue-se Leonardo da Vinci ( 1452-1519 ), Nicolau Steno ( 1638-1686 ), Plot (séc. XVII) e já no século XVIII William Smith, James Hutton e Charles Lyell, entre outros.

A idade da Terra é de 4600 milhões de anos, e os eventos mais marcantes da sua longa vida, ficaram registados nas rochas. Esses grandes acontecimentos podem se relacionar e formar uma Tabela Cronostratigráfica. A tabela cronostratigráfica divide-se em diferentes tempos geológicos: éons, eras, períodos, épocas e idades.

TABELA CRONOSTRATIGRÁFICA (Clique para visualizar a imagem)

A presença desses eventos nas camadas sedimentares permite estabelecer correlações estratigráficas à distância, formando uma coluna estratigráfica. Também apelidada de série estratigráfica, é o conjunto de camadas sedimentares, consideradas segundo a sua sucessão cronológica.

As tramas geológicas, são por vezes utilizadas para representar unidades estratigráficas ou características delas, tendo diferentes figuras para os diferentes tipos de rocha.
Veja o exemplo de algumas tramas:

(Clique para ampliar)

A escala e pormenor com que as observações são feitas dependem da natureza de cada projecto de estudo, e poderão modificar-se à medida que o estudo progride. A escala é a relação entre as distâncias representadas num mapa e as correspondentes distâncias reais.

A escala pode ser numérica ou gráfica.
A escala numérica é representada por uma fracção em que o numerador corresponde à distancia no mapa e o denominador indica o número de vezes que a realidade foi reduzida para ser cartografada. Exemplo: 1/100000

A escala gráfica é representada sob a forma de um segmento de recta, normalmente subdividido em secções, e ao longo do qual são registadas as distâncias reais correspondentes às dimensões no mapa.
Exemplo:

Referências:

- http://pt.wikipedia.org/wiki/Estratigrafia
- www.infopedia.pt/$serie-estratigrafica
- www.dct.fct.unl.pt/PLegoinha/Obscampo.html
- http://pwp.netcabo.pt/geografia/escalas.htm