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Túnel do Tempo Geológico



Para este nicho de exposição do Projeto GAIA-GIPE foram pesquisadas algumas características mais importantes que aconteceram ao longo da história do Planeta Terra. Dados científicos obtidos a partir da datação das rochas e de corpos espaciais além de datação de rochas do nosso satélite natural, a Lua, indicam que o planeta tem cerca de 4,5 Bilhões de anos. Isso é muito tempo! Por isso, os cientistas subdividiram a idade da Terra em três grandes Éons: Arqueano (de 4, 5 bilhões de anos a 2,5 bilhões de anos atrás), Proterozoico ( de 2,5 bilhões de anos a 545 milhões de anos atrás) e Fanerozoico ( de 545 milhões de anos atrás aos dias atuais). 



A partir daí foram confeccionados os materiais artísticos com as principais características de cada éon. A literatura científica utilizada para este nicho foi o Livro Para Entender a Terra (2006) e o documentário How the Earth was made (History Channel).

A jornada do tempo geológico começa no túnel do tempo com as características do Éon Arqueano que durou desde o início da Terra (4,56 bilhões ou 4.560 milhões de anos atrás) até 2,5 bilhões ou 2.500 milhões de anos. 

Um dos principais eventos pelo qual nosso Planeta passou no início de sua formação é retratado em nosso túnel pela hipótese de formação da Lua, momento em que um bólido (que segundo vários cientistas deveria ter o tamanho do Planeta Marte) se chocou na Terra. 

Além desse choque há evidências, segundo os cientistas que a Terra no início do Arqueano foi muito bombardeada por meteoros (PRESS et al, 2009).

Estágios de formação da Lua . Foto: Elvis Ferreira de Lima.



Na Terra, o registro mais antigo de rocha é um gnaisse, no Canadá, com 3.960 milhões de anos  e o mineral mais antigo, um zircão detrítico encontrado na Austrália, que forneceu uma idade de 4.100 milhões de anos (Froude et al., 1983). Nesse caso, a rocha onde esse zircão foi encontrado é mais nova, mas as análises indicam que ele foi formado à 4.100 milhões de anos.
Infelizmente, as rochas formadas nos primórdios da Terra foram recicladas por processos similares à Tectônica de Placas, dessa forma, aparentemente, não sobraram registros dos primeiros 500 milhões de anos do nosso planeta.




Representação da Terra no Éon Arqueano. Foto: Danielle Piuzana





Litologicamente, os continentes do Arqueano eram constituídos de granitos e gnaisses quartzofeldspáticos, rochas pouco densas, que "boiavam" no oceano de magma que estava se resfriando, formando uma fina crosta. Esses blocos continentais eram circundados por "greenstone-belts", cinturões lineares espessos de rochas vulcânicas, com alto teor de ouro e níquel. Também eram comuns os komatiitos, que são rochas vulcânicas muito magnesianas. 


Também havia a geração de rochas sedimentares, como as grauvacas nas águas profundas e conglomerados nas águas mais rasas. Esses sedimentos são ricos em ouro e uraninita. O ferro oxidado que é tão comum nas rochas sedimentares mais recentes não é significativo nas rochas dessa idade. 

A presença de uraninita e a ausência de ferro nas rochas arqueanas sugerem uma atmosfera pobre em oxigênio, já que o primeiro só é estável em condições redutoras e o segundo, ao contrário, se dissolve em ambiente redutor.


Estas são imagens e desenhos de estruturas
 encontradas em uma rocha chamada Chert Apex. Eles
eram considerados bactérias fossilizadas,
as primeiras evidências de vida  na Terra,
cerca de 3,5 bilhões de anos. Retirado de :
http://astrobioloblog.wordpress.com

Uma formação rochosa em Pilbara Craton,
Austrália Ocidental, onde a Apex Chert é
encontrada.Retirado de: http://www.nature.com





Mesmo com essa atmosfera desfavorável, foi no Arqueano que se iniciou a vida na Terra. Os primeiros registros de microfósseis foram encontrados no "Apex chert", oeste da Austrália, e datam de 3.465 milhões de anos (Schopf, 1993). Esses indivíduos eram bactérias filamentosas, parecidas com as bactérias modernas.







Outros registros de vida no Arqueano são os estromatólitos. Nesse caso não são fósseis, e sim estruturas formadas por colônias de algas, com registros no sul da África e oeste da Austrália.O limite superior do Arqueano foi arbitrado em 2.500 milhões de anos. Esse limite marca o final da estabilização das áreas cratônicas arqueanas, e o consequente início da evolução de vastas plataformas continentais em torno desses núcleos estáveis.





As ilustrações mostram os tipos de estromatólitos e onde é seu habitat Tipos de estromatólito: LLH = estromatólitos estratiformes, característicos de ambientes de menor energia. LLH-SH = intermediário entre LLH e SH SH = estromatólito de forma colunar, característicos de zonas agitadas. SS = estromatólito oncólito típicos de zonas Fonte: http://www.portalsaofrancisco.com.br/alfa/paleontologia/proterozoico.php#ixzz1za2r4WQA






 Associação de estromatólitos colunares. Grupo Bambuí,
Neoproterozoico, Bahia (foto: A. Mainieri).
 






No Brasil temos algumas ocorrências de rochas arqueanas, quase sempre retrabalhadas por eventos tectonotermais posteriores. 


Mapa do Brasil com a distribuição das unidades atribuídas ao Arqueano (marrom) e ao
Precambriano indiferenciado (vermelho). Modificado de Schobbenhaus, 1984.
Várias concentrações minerais importantes ocorrem nos terrenos arqueanos. Alguns exemplos brasileiros são as minas de ferro, cobre e ouro da Serra dos Carajás no Pará, as minas de manganês da Serra do Navio no Amapá, e a mina de ouro de Morro Velho em Minas Gerais.






Na Bacia Carajás ocorrem também os registros fósseis mais antigos descritos na América do Sul. São microorganismos do tipo cocobactérias, presentes em siltitos depositados entre 2.759 +/- 2 milhões de anos (Lindenmayer et al., 1993).




   













O Éon Proterozoico durou de 2.500 a 545 milhões de anos. Do grego próteros = antes + zoico = vida = antes da vida. Ao longo desse éon houve a formação de massas continentais, nos quais temos atualmente inúmeros tipos de rochas e minerais.

Muitos dos principais eventos da história da Terra e da vida ocorreram durante o Proterozoico, tais como a estabilização dos continentes, as primeiras orogêneses (processos geradores de montanhas), o aparecimento de oxigênio na atmosfera e o desenvolvimento de indivíduos eucariontes. 

O limite que separa o Éon Arqueano do Éon Proterozoico foi arbitrado em 2.500 milhões de anos, e marca o final da estabilização das áreas cratônicas arqueanas. 

O Éon Proterozoico se caracterizou pela evolução de vastas plataformas continentais em torno dos núcleos arqueanos estáveis. Litologicamente os granitos e gnaisses ainda são as rochas mais frequentes. 

Tal como no Arqueano, os sedimentos mais comuns nas águas profundas são as grauvacas. Mas, uma vez que temos várias áreas continentais se estabelecendo, cada uma delas com uma plataforma continental associada, tem início uma vasta sedimentação plataformal, representada por arenitos, calcários, arcóseos e folhelhos. 

Também é bastante frequente a ocorrência de formações ferríferas bandadas (BIFs), que concentram os maiores depósitos de ferro do mundo. 

Os primeiros organismos que apareceram na Terra eram procariontes, fotossintéticos e se reproduziam de forma assexuada. No início do Mesoproterozoico se desenvolvem os primeiros organismos com reprodução sexuada. Essa evolução só foi possível graças ao desenvolvimento de uma atmosfera rica em O2 e O3, semelhante à atual. Essa atmosfera passou a proteger a Terra da radiação ultravioleta, nociva aos cromossomas. Esses novos organismos, predominantemente algas multicelulares, apareceram há aproximadamente 1.300 milhões de anos. O aumento constante do oxigênio possibilitou o aparecimento dos metazoários, organismos complexos que realizam respiração, há aproximadamente 650 milhões de anos. Esses primeiros metazoários tinham configuração simples, e corpos macios, tais como artrópodes primitivos e seres parecidos com medusas, e seus registros foram encontrados nas rochas de Ediacara Hills, perto de Adelaide, Austrália (Glaessner & Wade, 1996).

Por isso, ao longo da exposição apresentamos vários tipos de minerais e rochas (inclusive da Serra do Espinhaço). Este momento foi elaborado artisticamente pelos alunos da seguinte forma:

Planeta Terra no Paleoproterozoico. Foto: Maíra Cristina.


O Éon Fanerozoico (Do grego faneros = aparente + zóico = vida = vida aparente) se extende de 545 milhões de anos até os dias de hoje, e é caracterizado por abrigar a vida.
O Fanerozoico é subdividido em três eras: Paleozoico, Mesozoico, Cenozoico. 






A Era Paleozoica (do grego: palaeo = antiga + zoe = vida) é limitada por dois importantes eventos na história da vida na Terra: o seu início, há 545 milhões de anos, marca o primeiro registro seguro de animais com partes mineralizadas (conchas, carapaças), e seu final, há 248,2 milhões de anos, marca a maior extinção em massa que já ocorreu no nosso planeta. 

Esse limite inferior foi alvo de discussões por mais de 20 anos, até que em 1987 os membros da Subcommission on Cambrian Stratigraphy definiram a localidade-tipo da base do Fanerozóico: Fortune Head na Península de Burin, Newfoundland, Canadá, com idade em torno de 545 milhões de anos (Brasier, et al. 1994). 


O Paleozóico é dividido em seis períodos: Cambriano, Ordoviciano, Siluriano, Devoniano, Carbonífero e Permiano

A Era Mesozoica (do grego: meso = meio + zoe = vida) durou de 248,2 a 65 milhões de anos. Os limites do Mesozóico também são marcados por grandes extinções em massa. A extinção no limite Paleozóico/Mesozóico tem causas desconhecidas, mas a extinção no limite Mesozóico/ Cenozóico aparentemente foi causada pelo impacto de um grande meteoro, que gerou uma cratera com mais de 170 km de diâmetro, na península de Yucatan, México. 


O Mesozoico é divido em três períodos: Triássico, Jurássico e Cretáceo

A Era Cenozoica (do grego: kainos = recente + zoe = vida) dura de 65 milhões de anos até os dias de hoje. Acredita-se que o meteoro de Chicxulub, no México tenha sido o responsável indireto pela extinção de várias formas de vida na transição entre as eras Mesozóica e Cenozóica. O impacto causado por esse corpo celeste teria gerado uma espessa nuvem de poeira, impedindo a fotossíntese e alterando o clima terrestre. 


O Cenozoico é dividido em dois períodos: Terciário e Quaternário

O homem apareceu na Terra no Período Quaternário, há apenas 1.8 milhões de anos.