Nesta unidade temática, você vai aprender

• Formação do planeta Terra;

• Placas tectônicas;

• Tipos de rochas;

• Como são formados os depósitos sedimentares.

Geologia e sua importância para a Paleontologia

O planeta Terra, que faz parte do sistema solar, foi formado a aproximadamente 4,54 bilhões de anos. Calcula-se que nosso planeta tenha um terço da idade do universo.

O manto é também chamado de magma, sendo separado em manto inferior e superior. O superior tem, logo abaixo da crosta, uma temperatura relativamente baixa (100 °C) e uma consistência similar à da camada acima, com velocidade de ondas sísmicas de 8,0 km/s. No manto inferior, porém, essa velocidade aumenta para 13,5 km/s e com temperatura bem mais alta, chegando a 2.200 ºC (3.500 °C, segundo outros autores) perto do núcleo. Essa diferença na velocidade sísmica traduz uma mudança na composição química das rochas. De fato, os minerais que compõem o manto são muito ricos em ferro e magnésio, destacando-se os piroxênios e as olivinas (BRANCO, 2015).

A crosta continental é formada essencialmente de silicatos aluminosos e tem uma composição global semelhante à do granito. A crosta oceânica é composta essencialmente de basalto, formada por silicatos magnesianos e é mais densa que a crosta continental por conter mais ferro. Quase metade (47%) desse envoltório da Terra é composta de oxigênio. A crosta é formada basicamente de óxidos de silício, alumínio, ferro, cálcio, magnésio, potássio e sódio. A sílica (óxido de silício) é o principal componente, e o quartzo, o mineral mais comum nela (BRANCO, 2015).

A crosta está dividida em muitos fragmentos, as placas tectônicas (Figura 2). Há 250 milhões de anos, todos os continentes estavam unidos, formando uma só massa continental, a Pangea. Essa massa começou a se fragmentar e, ao longo de algumas centenas de milhões de anos, deu origem aos continentes e oceanos atuais. As placas flutuam sobre o manto, mais precisamente sobre a astenosfera, uma camada plástica situada abaixo da crosta. Movimentam-se continuamente, alguns centímetros por ano. Em algumas regiões do globo, duas placas se afastam uma da outra, e em outros elas se chocam.

Entender o funcionamento das placas tectônicas é essencial para compreender a distribuição dos registros fósseis. O movimento das placas tectônicas também é responsável pelo relevo, pois nas áreas de contato entre as placas há soerguimentos de cadeias de montanhas. Vulcões, terremotos, maremotos e tsunamis também são resultados dos movimentos das placas tectônicas. Vamos entender um pouco melhor o movimento das placas no vídeo abaixo:

Em 2010, o Chile enfrentou um terremoto de 8,8 graus na escala Richter, seguido de um tsunami com ondas de mais de 3 metros. Esse evento inclinou o eixo da Terra em 8 centímetros, deixando a duração dos dias mais curtos (BUIS, 2010). Coudurier-Curveus et al. (2020) publicou que a placa Indo-Australiana está se partindo cerca de 1,7 milímetro por ano. Esses registros atestam a fragilidade desse sistema.

O arrefecimento do manto é o que forma as rochas, que, ao sofrer intempéries, formam os solos. Os diferentes tipos de solos existentes são oriundos de diferentes rochas matrizes (rocha mãe que irá originar o solo), e as diferentes rochas matrizes originam-se a partir do resfriamento de diferentes minerais. Vamos entender um pouco mais sobre as rochas.

Rochas

Em termos geológicos, uma rocha é um agregado consolidado de minerais ou mineraloides que foram intimamente unidos por algum fator geológico e que corresponde a uma grande variedade de materiais que compõem a crosta terrestre. Quanto aos seus constituintes, embora seja coesa, uma rocha via de regra não é homogênea, assim, uma rocha pode ser constituída de diversas espécies minerais, daí então denominada poliminerálica ou pluriminerálica, ser constituída por poucas espécies minerais distintas, denominada assim de oligominerálica, ou ser constituída de apenas uma espécie mineral, sendo então denominada monominerálica (MUSEU DE MINERAIS, MINÉRIOS E ROCHAS HEINZ EBERT, 2020).

As rochas podem ser agrupadas em três grandes grupos, conforme o processo de formação: ígneas, metamórficas ou sedimentares. As rochas sedimentares, que são as que contêm interesse para a paleontologia, constituem apenas 5% da crosta terrestre. Isso explica porque os registros fósseis não são encontrados com facilidade, mas sobre esse assunto trataremos em um próximo tema.

Rochas ígneas

São aquelas originadas a partir do arrefecimento do magma. O basalto e o granito são exemplos de utilização dessas rochas no nosso cotidiano. Embora tenham uma origem comum (o magma), a velocidade do resfriamento e a diferença de pressão fazem com que o granito seja formado mais lentamente, por isso é possível visualizar cristais maiores. Já no basalto, esse resfriamento ocorre de forma mais rápida (Figura 3).

Rochas metamórficas

As rochas metamórficas são sempre originadas a partir de outras rochas, que podem ser ígneas, sedimentares ou metamórficas. Normalmente, são alterações de pressão e temperatura que possibilitam a formação e o crescimento de cristais e mudanças na composição. Exemplos mais comuns são ardósias, xistos e mármores (Figura 4).

Rochas sedimentares

As rochas sedimentares, embora menos abundantes, são as mais importantes para a Paleontologia, pois nelas estão contidos os registros fósseis. São rochas que se formam na superfície da crosta terrestre sob temperaturas e pressões relativamente baixas e pela desagregação de rochas pré-existentes, seguida de transporte e de deposição dos detritos ou, mais raramente, por acumulação química.

As rochas sedimentares são porosas e permeáveis. Dentre as mais conhecidas está o arenito, cujos depósitos são utilizados para extração de pedras utilizadas na construção civil. O depósito de arenito mais famoso do mundo fica no Grand Canyon, no Arizona (Figura 5).

Uma característica desse tipo de rocha é a estratificação marcada e a baixa resistência mecânica, isso porque os depósitos são estabelecidos de forma lenta e gradual. As rochas sedimentares podem ser divididas em arenosas, argilosas e carbonatadas, podendo ser esses carbonatos calcários ou dolomíticos, o que vai depender da origem de sua matéria-prima.

Os fósseis normalmente são encontrados nas bacias sedimentares. As bacias sedimentares são depressões no relevo, e essas áreas mais baixas acumulam água e sedimentos, formando os depósitos sedimentares. O mapa abaixo ilustra a localização das principais bacias sedimentares do Brasil (Figura 6) e o seu processo de formação (Figura 7).

Petróleo, carvão e gás natural

Você já se perguntou de onde vem a gasolina de seu carro? Ela vem de uma refinaria de petróleo e gás natural. Mas como o petróleo é formado? O petróleo, utilizado não apenas para combustíveis, mas também para produtos cosméticos, capilares, produtos asfálticos e óleos lubrificantes é um combustível fóssil. A palavra petróleo deriva do latim petroleum, que é a união entre as palavras petrus, pedra, e oleum, óleo.

A figura abaixo ilustra a configuração de um depósito de petróleo (Figura 8), entretanto cabe lembrar que não existe “um bolsão” de óleo dentro da rocha, o que temos é o óleo dentro dos poros da rocha sedimentar, chamada de rocha reservatório. Normalmente, abaixo dessa temos a rocha geradora, que é uma rocha rica em fósseis, já que o petróleo tem origem orgânica. Acima temos a rocha capeadora, uma rocha de baixa porosidade que “prende” esse petróleo dentro da rocha reservatório.

No caso do carvão, é importante ressaltar que temos dois tipos de carvão: o vegetal e o mineral. O carvão vegetal é um recurso renovável, sendo obtido a partir da queima ou carbonização de madeira. O carvão mineral é um recurso não renovável, pois assim como o petróleo seu processo de formação é lento. Se o petróleo é originado em sua maioria a partir de microfósseis, o carvão é originado a partir da deposição de plantas e restos vegetais em ambientes anóxicos ou com baixo teor de oxigênio, chamados de turfeiras. Nessas turfeiras se formam as turfas (utilizadas como substrato para jardinagem). Com o passar de algumas dezenas de milhares de anos, a deposição de sedimentos sofre aumento de pressão e temperatura, transformando essa turfa em carvão (Figura 9).

Depósitos subterrâneos de água

Os depósitos subterrâneos de água se formam quando a água da chuva percola pelo solo e fica restrita a uma determinada camada de rocha sedimentar (Figura 10). Um importante aquífero está localizado na América do Sul, é o aquífero Guarani,que representa a segunda maior fonte de água doce subterrânea do planeta e ocupa uma área de 1,2 milhões de km² (Figura 11).

Cabe ressaltar que, embora a água seja um recurso renovável, o tratamento é trabalhoso e de alto custo, assim é de extrema importância preservar os reservatórios naturais e utilizar com parcimônia a água que ainda está disponível.