edificação conhecimento da geomorfologia - aula 1

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  • Departamento de Geografia

    Faculdade de Filosofia, Letras e Cincias Humanas

    Universidade de So Paulo

    Geomorfologia II

    Edificao e Construo do Conhecimento na Geomorfologia

    Prof. Dr. Fernando Nadal Junqueira Villela

  • Necessrio contextualizar o pensamento geogrfico em sua evoluo para compreender-se

    a Geomorfologia

    O que Geomorfologia?

  • Geomorfologia = ramo da Geografia Fsica que compreende estudos das formas de relevo (continentais, ocenicas, submarinas e interplanetrias)

    A Geomorfologia estuda a interao entre o substrato rochoso, a atmosfera, a hidrosfera e a biosfera, descrevendo, classificando e localizando as formas de terreno (morfografia), investigando suas origens (morfognese) e sua evoluo no tempo (morfocronologia), alm de determinar o comportamento dos processos existentes (morfodinmica) e a evoluo das dimenses das formas (morfometria)

    Joly, F. Point de vue sur la Geomorphologie.

    Annales de Geographie, Paris, 86 Anne, 1977.

  • Geografia Moderna (aps Sc. XVIII): Utilizada como instrumento legitimador das prticas exercidas pelas Naes ou Estados Dominantes Dominada pelos pressupostos da fenomenologia e positivismo Legado impulsionado pelas concepes naturalistas de Alexander Von Humboldt e Carl Ritter

  • Humboldt: Cosmos ; Carl Ritter: Geografia Comparada

    Trabalhos de cunho emprico e indutivo, contemplando a universalidade dos fenmenos, com relatos detalhados de

    observaes sistemticas e explicaes causais da paisagem

    Reflexo da poltica expansionista do Estado Alemo, servindo como inventrio colonial

    Ratzel: Antropogeografia

    DETERMINISMO

  • Frana: Paul Vidal de La Blache

    Apoio deliberado do Estado francs burgus, na inteno de legitimar ideologicamente os interesses da Nao

    Natureza vista como possibilidade para a ao humana; A Geografia uma cincia dos lugares, no dos Homens

    POSSIBILISMO

  • Geografia Moderna (Sc. XIX / Sc. XX): A Geografia Vidalina propiciou a ideia de Regio e o nascimento da Geografia Regional

  • Influncias na Geomorfologia - Geologia Uniformitarismo: o exemplo de James Hutton (1788)

    Nenhum vestgio de um comeo, nenhuma perspectiva de um fim John Playfair (1802)

    Charles Lyell (1830-1833)

    O presente a chave do passado

  • ORIGEM DA GEOLOGIA

    A Geologia a cincia que estuda a composio e a estrutura do globo terrestre e do sistema solar

    GEO/LOGIA

    terra (ge) / cincia (logos)

    CINCIA DA TERRA

  • A necessidade do aproveitamento das rochas e dos minerais levou o Homem ao estudo da Geologia

    Herdoto (484-425 a. C.) reconheceu um delta formado pela sedimentao dos detritos do Nilo; Aristteles (384-322 a. C.) reconhecia a importncia das montanhas na condensao das chuvas e acmulo das neves, alm de observar fenmenos sobre a sedimentao no Mar Negro

  • Empdocles (490-430 a. C.), atravs da provvel observao de esqueletos de vertebrados achados junto a fsseis de cefalpodes, comuns nas cavernas da Siclia, elaborou as primeiras notas sobre a seleo natural

    Pitgoras (sc. VI a. C.), aps viajar 20 anos pelo Egito e ter contato com inmeros filsofos persas adquiriu vasto conhecimento geolgico; veio a afirmar que a Terra se convertia em mar e vice-versa, indicou os fsseis existentes no alto das montanhas e comentou a extino e formao de fontes graas a terremotos, entre outros

    Plnio, o Velho, viveu nos primeiros anos da era crist e era um grande observador da natureza. Viajando pela Europa e frica, escreveu uma compilao dos dados cientficos da poca numa obra de 37 volumes intitulada Histria Natural

  • Durante a Idade Mdia, o progresso das cincias geolgicas foi praticamente nulo, sendo apenas no sc. XV, com Leonardo da Vinci, que algumas observaes seriam corretamente interpretadas, como a origem dos fsseis, o papel da eroso na formao das montanhas e a origem dos rios, iniciando-se assim a fase da observao de campo para a sustentao das teorias

    Trabalhos geolgicos de Gergio Agrcola (1494-1555), Nicolas Steno (1631-1687), Giovanni Arduno (1714-1795), Buffon (1707-1788), Cuvier (1769-1832) e outros tiveram papel fundamental na formao das teorias sobre a evoluo de nosso planeta

  • No entanto, a Geologia comeou a tomar forma como cincia apenas no sculo XVIII, com a necessidade do aproveitamento de recursos na pr-revoluo industrial

    O mundo estava cada vez mais sendo alicerado pelos mtodos cientficos, baseados na observao, deduo e pensamentos racionais, inclusive com uma profunda modificao na forma como as pessoas consideravam a natureza e a sociedade

    Podem ser citadas a produo de ferro e carvo, que seria dobrada na segunda metade do sculo XVIII

  • O 1 mapa geolgico foi elaborado por William Smith (1769-1839), representando a regio norte da Inglaterra, baseado no estudo dos fsseis

  • Os avanos na medicina e o preldio da Revoluo Industrial estavam prximos, tornando a vida das pessoas mais confortvel e possibilitando ento a ateno em outros assuntos menos urgentes

    Nesse contexto, nasceu em 1769 na Inglaterra William Smith, em Oxfordshire. Filho de um ferreiro, Smith cresceu na zona rural do vilarejo de Churchill, e foi educado pelos preceitos religiosos da poca, que, assim como as origens do planeta, acreditava que os seres humanos eram fruto de determinao divina

  • Aos 8 anos, Smith perdeu o pai e foi criado por seu tio, um fazendeiro local. Este possua uma leiteria em que a pesagem das libras era auxiliada na balana por pequenas pedras de aspecto curioso de formas e cores muito diversas, podendo ser brancas e achatadas, ou mais escuras e arredondadas, etc. Estas pedras, chamadas de pedras de libra, pesavam sempre 600 gramas, valor suficiente para a utilizao na medida da manteiga recm-batida produzida pelas leiterias

    As pedras de libra despertaram a curiosidade de Smith quanto a sua origem, sem saber, na verdade, que eram restos slidos de materiais mineralizados que revestiam o corpo de ourios-do-mar

    Igualmente, a presena de pequenas conchas esfricas tambm o intrigava, pois costumava us-las como bolas de gude (hoje se sabe que estas eram restos de um tipo de braquipode de forma arredondada

  • Ao mesmo tempo em que Smith crescia, a sociedade inglesa fundamentava uma de suas principais bases econmicas: o carvo. O carvo possua seu preo alto muito em funo do custo de transporte, que vinha das minas no interior at o centros urbanos apenas por rios navegveis ou estradas

    A soluo encontrada foi a criao de canais artificiais que agilizavam o transporte no s de carvo, mas de vrias mercadorias, diminuindo tambm os custos e perda de cargas

    Com a febre da abertura de canais, William Smith, agora com 18 anos e j dispondo de um interesse natural pela geometria e pelas rochas que o rodeavam, foi contratado como auxiliar de um topgrafo da regio, a fim de executar levantamentos para a abertura de canais artificiais que escoassem principalmente carvo. Isto permitiu com que viajasse muito para execut-los, conhecendo vrios lugares da Inglaterra e numerosas minas de carvo

  • Aos 22 anos, Smith foi contratado para trabalhar em uma grande fazenda prxima Bristol, sudoeste da Inglaterra, numa regio onde existem vrios veios de carvo complexos que foram explorados at a dcada de 1970

    Uma das minas, chamada de Mearns Pit, possua camadas de carvo que chamaram a ateno de Smith, numa de suas primeiras incurses ao mundo subterrneo. Primeiro, encontrou capim e cascalhos da superfcie, misturados ao solo arado, de mais ou menos 25 cm de espessura. Depois vinha uma rocha mais slida e quebrada em pedaos, depois cada vez mais slida e geralmente de cor vermelha. Assim identificou uma sequncia de calcrio terroso, marga bem vermelha e folhelho de colorao verde

    Mas percebeu outro detalhe: as camadas no tinham disposio horizontal, apresentando-se inclinadas, e possuam uma orientao, que a direo desta disposio

  • Mais abaixo, observou que a aparncia das rochas sua cor, consistncia e dureza mudava completamente. Onde em cima estavam rochas calcrias, folhelhos e margas, com cores avermelhadas e esverdeadas, agora apareciam rochas espessas, arenosas, de cor marrom acinzentada, profundamente diferentes, inclusive em sua atitude, mergulhando para novos ngulos em relao s rochas de cima, com inclinao acentuada e evidentemente dobradas, ou at estilhaadas pelo esforo

  • Hoje sabe-se que estas rochas pertencem a formaes carbonferas de 310 a 290 milhes de anos, que foram dobradas e retorcidas pela formao de montanhas quando as placas tectnicas da frica e da Europa colidiram, num mundo que j presenciava a existncia de seres vivos como samambaias, tubares e insetos alados, ao mesmo tempo em que j tinham sido extintas formas de vida menos complexas como estromatlitos

  • Curiosamente, quase na mesma poca do trabalho de Smith, James Hutton estava para publicar seu livro The Theory of the Earth, de importncia fundamental para explicar fatos a respeito da Terra, inclusive as discordncias entre as camadas vistas por Smith (inconformidades)

    Ele vira outra disposio de rochas, muito parecida com as que Smith estava observando, num penhasco rochoso na costa escocesa do Mar do Norte, num lugar conhecido como Siccar Point

    L existem camadas de arenitos vermelhos do Perodo Devoniano dispostas de modo plano no topo de arenitos duros e cinzentos do Perodo Siluriano

    Hutton sugeriu que estes dois conjuntos de rochas deveriam ter sido depositados por algum mar, e que o arenito cinza, depois de depositado, foi empurrado para cima e submetido a contores e deformaes, com posterior eroso que o deixou polido, e que foi novamente submerso pelo mar no Perodo Devoniano, permitindo assim a deposio do arenito vermelho

  • O resultado, portanto, de nossa presente investigao, que no encontramos nenhum vestgio de um comeo, nenhuma perspectiva do fim James Hutton (1726 1797)

  • Ao lado de Hutton, figura Abraham Werner (1749-1815), cujos esforos fizeram as cincias geolgicas avanarem numa orientao moderna

    Werner baseava-se na teoria do Netunismo, segundo a qual todas as rochas e minerais eram produtos da gua; Hutton vinha de uma escola que defendia o Plutonismo, cuja teoria central dizia ser o magma o principal agente formador das rochas com ciclos sucessivos de destruio formando os sedimentos

    Charles Lyell (1797-1875) elaborou uma sntese geral dos conhecimentos adquiridos at ento, alm de desenvolver o princpio do Uniformitarismo (mais tarde Atualismo) enunciado entre outros por Hutton, em que os processos geolgicos realizam-se de maneira regular e com intensidade similar atravs dos tempos, provocados por causas naturais no passado que se repetem no presente

    Outro grande compilador dos conhecimentos geolgicos gerais da poca foi Eduard Sess (1831-1914), que ajudou a esclarecer a histria fsica da crosta e sintetizou a constituio geolgica do globo terrestre

  • Voltando a W. Smith, este percebeu em seus leavantamentos atrs de carvo que a ordem estratigrfica em que as rochas estavam dispostas nas jazidas era bem conhecida pelos mineiros, descobrindo rapidamente com eles que estas tinham regularidade previsvel, repetindo um padro em vrias das minas abertas

    Verificando mais minas, Smith pde observar que depois de algumas dezenas de metros, as camadas sobrejacentes arenticas eram substitudas por material argiloso que mais abaixo resultava em uma camada com fragmentos de conchas (bivalves como a Carbonicola) encontrados em rios; depois de uma espessura varivel de argilitos, encontravam-se rochas mais duras de colorao mais clara cheias de um braquipode de gua salgada como a Lingula, existente at os dias de hoje. Somente depois de tudo isso, encontrava-se o carvo esperado

  • Na sua opinio, depois destas observaes nas minas, todas as rochas foram depositadas como sedimentos numa poca especfica num lugar especfico, de uma maneira que estas tm quase as mesmas caractersticas, na mesma ordem vertical e assim estratigrfica, e o mais importante os mesmos fsseis, independente do lugar de onde sejam encontradas, e sempre na mesma ordem por exemplo, uma Lingula nunca seria encontrada acima de uma Carbonicola

    Usando a nova teoria de Smith, seria possvel afirmar que as rochas possuem uma ordem previsvel, e que os fsseis seriam a chave para se determinar esta ordem. Ainda, se a sucesso de camadas podia ser prevista, ela podia tambm ser mapeada

  • Contratado como Primeiro Topgrafo da companhia Somerset Coal Canal para fazer o levantamento topogrfico e planejar a rota da construo de um canal que escoasse o carvo at os mercados, Smith viu a oportunidade de concluir sua teoria, pois significava que uma grande poro de terra seria aberta e cortada, expondo as camadas

  • Munido de teodolito e ferramentas para abrir fossos, Smith comeou ento o trabalho de fatiar a terra, percorrendo os caminhos a cavalo, avanando lentamente em trajetos de centenas de metros, montando o teodolito e marcando observaes com a bssola, medindo sees, anotando todas as observaes possveis e especulando a respeito da dificuldade ou facilidade de se abrir um canal ao longo do trajeto que escolhera; depois guardava o equipamento, empilhava tudo no cavalo e andando mais algumas centenas de metros, comeava tudo de novo

  • Estas observaes tornaram possvel a concluso de que as camadas de rochas que encontrava em seus levantamento bem como os fatiamentos da terra para a abertura dos canais indicavam ter as camadas inclinaes gerais, que se repetiam ao longo dos seus percursos

    As camadas, escreveu, formam um conjunto de linhas que se estendem de plo a plo com uma inclinao regular para leste. E o movimento da terra, que provavelmente comeou quando estas camadas estavam num estado malevel ou com consistncia de polpa, naturalmente as colocaram em posies curvilneas inclinadas

  • O avano lento pelas montanhas ngremes permitia que Smith tivesse uma panorama ntido da natureza das rochas. Pastos cobertos de juncos nas encostas das montanhas, os regatos e tipos de rvores, tudo ajudava a definir as observaes gerais, e as obras nas linhas dos canais o ajudavam a fazer observaes mais especficas

  • A isso eram somadas suas marteladas para anlise dos materiais das rochas e sua metdica coleo dos fsseis encontrados

  • Smith adquiriu um senso extremamente habilidoso para observar os mosaicos da paisagem sua frente, tirando dedues e confirmando-as depois por marteladas e aberturas da terra; o perfil das montanhas, a falta de rvores e a aparncia geral da vista lhe indicavam, por exemplo, que as formaes carbonferas eram rodeadas por coberturas de marga vermelha e arenitos misturados, numa sucesso das rochas mais antigas a nordeste para rochas mais recentes a sudeste, cuja relao com os topos nivelados na superfcie indicavam ser as colinas ao sul dos arenitos e jazidas de carvo compostas por um tipo de calcrio conhecido como greda

    As dificuldades que Smith encontrava eram inmeras, visto que no conhecia teorias como a deriva continental ou os tempos geolgicos estabelecidos por dataes

  • Ele no conhecia o que a geologia moderna nos permite conhecer sobre a regio do Reino Unido que a maior parte do perodo de 51 milhes de anos que comeou no incio do perodo Jurssico, h 208 milhes de anos atrs, estava coberta por um mar raso, na extremidade ocidental de um vasto oceano conhecido como Tethys, com a Inglaterra posicionada mais prxima ao Equador, em guas subtropicais e mornas

  • O mar naqueles tempos no possua uma profundidade uniforme, j que se encontrava na borda do Oceano de Tethys, e s vezes estava prximo das massas de terra das quais os rios cascateavam ou brotavam, onde esturios eram formados, vulces entravam em erupo, penhascos desmoronavam e correntes de areia e gua varriam os desfiladeiros, significando que vrios tipos diferentes ou semelhantes de rochas podem ser criados ou depositados em lugares diferentes; enfim, Smith no tinha condies de entender a paleogeografia de sua rea de estudo

  • Em 1915, Alfred Wegener, baseando-se na observao de um mapa-mundi e outros indcios, percebeu que as linhas da costa atlntica da Amrica do Sul e da frica poderiam se encaixar como um quebra-cabeas gigante

    A explicao encontrada foi que os continentes poderiam, no passado, ter estado juntos e que mais tarde foram separados

    A similaridade entre rochas, estruturas geolgicas e fsseis convergiu para que esta teoria fosse comprovada dcadas mais tarde, pela Tectnica de Placas

    Wegener denominou a massa continental unificada como um supercontinente chamado Pangia (Pan = todo e Gea = Terra), e a sua separao como um resultado da deriva continental

    DERIVA CONTINENTAL

  • Para Smith, comparando as rochas de 2 vales diferentes, estas poderiam ser semelhantes, mas indicavam perodos diferentes de tempo, aparentemente sob as mesmas condies de formao. Como diferenci-las?

    Os blocos rochosos podiam ter a mesma cor, reagirem aos mesmos cidos, possurem as mesmas caractersticas granulomtricas observadas nos gros com o uso da lupa, mas os fsseis os bivalves, as amonitas, os gastrpodes, os corais todos eram sutilmente diferentes

  • Cada espcime de um tipo de fssil poderia ser o mesmo numa camada, mas era sutilmente diferente dos do mesmo tipo encontrado numa outra camada. Um perodo de tempo teria transcorrido entre a existncia dos dois tipos de animais que as camadas abrigavam, por uma questo de evoluo, mas Smith no tinha a menor idia disto

    Tudo que sabia era que os animais encontrados nas camadas de baixo eram mais primitivos, e os encontrados na camadas mais acima, menos primitivos

    Dia aps dia, durante os levantamentos

    topogrficos Smith tentava testar sua teoria, lascando e observando rochas, arrancando fsseis e os catalogando. medida que esta coleta sistemtica progredia, sua teoria era confirmada e reafirmada: uma camada de rocha poderia ser identificada pelos fsseis que eram encontrados dentro dela

  • Determinadas camadas tm determinados fsseis, que so nicos e peculiares quela camada e quele perodo de tempo na histria geolgica

  • Entretanto, embora Smith desenhasse perfis e tabelas que confirmavam suas descobertas, havia a maior dificuldade em mostrar como estas camadas estavam expostas horizontalmente, isto , como os afloramentos eram mostrados geograficamente

    Observando mapas de solos e tipos de vegetao coloridos produzidos por agricultores, Smith esboou um mapa da geologia dos arredores da regio da cidade de Bath, sul da Inglaterra, utilizando como base um mapa da cidade. Tal regio possui afloramentos muito evidentes do Jurssico, possibilitando uma observao detalhada destas rochas

  • Transferindo as anotaes de seus livros de levantamento topogrfico, especificou as camadas e fsseis presentes, tais como olitos com amonitas especficas, calcrio lias com Lingula, margas vermelhas com Ostrea nos vales e depsitos nos rios com conchas de moluscos, extrapolando a inclinao das camadas e detalhes de direo, publicando-o em 1799

    Ainda no mesmo ano, com a ajuda de dois colecionadores de fsseis, Smith enumerou 23 faixas de rochas reconhecveis a partir dos fsseis encontrados nelas, para serem consideradas separadas e nicas

  • Para se ter uma idia, havia uma diferena marcante entre duas camadas diferentes - era uma relao de transio discordante e a diferena entre os fsseis restos de animais acima e restos vegetais abaixo, indicando uma fronteira geolgica que hoje conhecida como a transio entre o Paleozico e o incio do Mesozico

    Assim, pela primeira vez estava montada uma descrio da histria do planeta, atravs de uma cincia bsica e elementar cujas razes comeavam ento a ser solidamente formadas no incio do sculo XIX

    O sucesso do primeiro mapa geolgico do mundo da regio em torno de Bath levou-o a pensar: por que no fazer um mapa de toda a Inglaterra?

  • J com alguns problemas de endividamento e trabalhando como autnomo, William Smith comeou modestamente a dar rumo ao seu objetivo. Escolheu como mapa base uma cpia de uma Atlas da Inglaterra e do Pas de Gales publicado em 1794 e, executando novos levantamentos topogrficos, ps-se a trabalhar incessantemente no mapeamento das camadas

    Seu mapa, alm de colorido na diferenciao das rochas, ainda contava com uma tcnica manual em que as cores clareavam medida que se afastavam das partes mais baixas dos afloramentos, de modo que na base a cor mais forte e aos poucos fica mais suave at a interseo com a camada de rochas acima dela, que tem cores igualmente fortes que empalidecem depois

  • Executando trabalhos em fazendas como drenagem de pntanos para torn-las reas agricultveis, Smith comeou a perceber que se demorasse muito em colocar suas idias completamente no papel, seria deixado para trs. Assim, publicou um prospecto de suas descobertas especialmente no tocante ordem das camadas, que encantou a todos, com a epgrafe Toda a natureza no passa de uma arte desconhecida, de Alexander Pope

    O prospecto despertou o interesse da comunidade cientfica, e todos estavam aguardando a futura publicao de um livro completo sobre a geologia da Inglaterra. Entretanto, problemas com a editora no deixaram o livro ser publicado

  • Mesmo assim, William Smith continuou seu trabalho, sempre enfadonho nos levantamentos. Aqui, j sentia o problema do dinheiro lhe alcanando, mesmo com as ferramentas utilizadas; por exemplo, quando estava trabalhando, levava no mnimo 40 mapas ao mesmo tempo, que, pelo tempo que levavam para serem gravados, eram extremamente caros. Alm disso, as propriedades que tinha adquirido comeavam a ter impostos muito maiores do que seus ganhos, especialmente porque decidiu se estabelecer em Londres, a fim de participar da corrida cartogrfica que estava acontecendo no pas

  • O fato de no ter uma educao formal e nem uma descendncia aristocrtica levaram-no a sofrer humilhaes por partes do londrinos, que o viam apenas como um campons excntrico

    Felizmente, sua amizade com o botnico Joseph Banks permitiu a Smith novo flego para continuar seu trabalho, incentivado por Banks, que na poca era presidente da Sociedade Real de Londres

  • Viajando incessantemente, Smith executava trabalhos como topgrafo, canalizador, examinador de possveis jazidas de carvo em propriedades rurais, engenheiro contra inundaes, drenador de pntanos, ao mesmo tempo em que agora era um treinado observador estratigrfico, colhia amostras de amonitas, desenhava sequncias das rochas e mapeava o subterrneo ingls

    Enquanto isso sua vida pessoal declinava, com endividamentos sucessivos. Em 1807 teve uma de suas maiores decepes: houve a fundao da Sociedade Geolgica de Londres, para a qual no foi convidado

  • Para sua sorte, em meados de 1812 o cartgrafo mais importante do pas, John Cary, concordou em imprimir e publicar o mapa de William Smith, o que deu novo vigor sua pesquisa. Cary iria fazer uma mapa topogrfico da Inglaterra e do Pas de Gales, e Smith sobreporia sua informaes geolgicas a este

    O mapa geolgico foi finalmente publicado em 1815, pintado mo e cuidadosamente trabalhado em dezesseis placas de cobre, 15 para o mapa e uma para exemplificar um perfil geolgico do pas

    Contudo, embora o mapa tenha sido um sucesso inicialmente, a Sociedade Geolgica de Londres, liderada por um jovem aristocrata bem sucedido, desprezou a publicao de Smith e sua incrvel coleo de fsseis, com 2.657 exemplares

  • Mas o pior estava por vir. A Sociedade Geolgica de Londres decidiu coincidentemente depois de examinar o mapa e a coleo de fsseis de Smith criar seu prprio mapa geolgico da Inglaterra

    Alm de sem dvida copiarem os limites do rduo trabalho de Smith, os organizadores da Sociedade decidiram estupidamente que seu mapa no deveria sugerir em hiptese alguma a suposta importncia dos fsseis, e rodaram alguns locais da Inglaterra contratando tudo e a todos para exercer a mo-de-obra pesada que, 20 anos antes, comeara a ser realizada por um nico homem

  • Contudo, nem mesmo a venda de sua prestigiada coleo de fsseis ao Museu de Histria Natural, ou a venda de seu mapa geolgico ou seus levantamentos topogrficos e de canais foram suficientes para evitar a runa de William Smith; em junho de 1819 foi confinado na priso de devedores, e ficaria por l durante quase 3 meses

  • Arruinado, deixou Londres para viver no campo, e voltaria apenas 12 anos depois cidade, numa reviravolta dos acontecimentos. Durante este perodo, viveu de estalagem em estalagem no campo, realizando pequenos trabalhos. Neste meio tempo, cuidou da educao de um sobrinho, que ironicamente viria a se tornar professor de Geologia em Oxford e presidente da Sociedade Geolgica de Londres

    Pode ser citado tambm sua contribuio ao Museu da Cidade de Scarborough (Rotunda), projetado com o objetivo especfico de permitir que fsseis da costa de Yorkshire fossem observados na sua ordem cronolgica; o prdio era em forma de domo com uma escada em espiral onde se podiam ver os fsseis mais antigos do Trissico nos andares mais baixos e fsseis do Cretceo nos andares mais acima

  • Na dcada de 1830, sua contribuio cincia da Geologia foi finalmente reconhecida, e em 1831 William Smith foi premiado com a primeira Medalha Wollaston da histria, uma espcie de Prmio Nobel da Geologia

  • O brilhantismo do trabalho de W. Smith pode ser notado comparando-se seu mapa de 1815 com o mapa produzido atualmente pelo British Geological Survey

    A semelhana de tantos detalhes a prova da preciso e seriedade do trabalho de Smith; a diferena que o mapa do BGS resultado do trabalho de milhares de pessoas, enquanto que o primeiro mapa verdadeiramente geolgico do mundo, desenhado um sculo antes, o resultado da dedicao e determinao de um nico homem, que trabalhou quase 20 anos sozinho

    O mapa original encontra-se exposto na Burlington House de Londres, gravado e colorido mo, com mais de 2,5 x 2 m, com o ttulo Esboo das Camadas da Inglaterra e do Pas de Gales com parte da Esccia; mostrando as Minas de Carvo e Jazidas, os Pntanos e as Terras Alagadas originalmente inundadas pelo Mar; as Variedades de Solo segundo as Variaes das Subcamadas, ilustradas pelos Nomes Mais Descritivos

  • Os pressupostos de Smith ajudaram o anatomista Georges Cuvier a elaborar os princpios da Paleontologia

    As idias expressas no trabalho de Smith influenciaram outro gelogo importantssimo na histria, Charles Lyell (1797-1875), que publicou entre 1830 e 1875 seu clssico Principles of Geology, utilizadas inclusive por Charles Darwin em sua viagem a bordo do Beagle

    O mapa de Smith anunciou o incio de uma nova cincia, estabelecendo as bases para a explorao de petrleo, ferro e carvo, e em outros pases diamantes, estanho, platina e prata, alm de estabelecer alicerces de um campo de estudos que culminou no trabalho de Darwin. Pelo efeito de suas exposies, o primeiro mapa geolgico da Terra chamado de o mapa que mudou o mundo

  • CONCEITOS ESTRATIGRFICOS

  • A Estratigrafia constitui a base da interpretao de eventos geolgicos a partir do registro de disposio das rochas

    As rochas sedimentares possuem as principais indicaes de processos de deposio que resultam em camadas diferenciadas com sucesso estratigrfica ou acamamentos

  • ESTRATIGRAFIA

    Superposio Horizontalidade

    Original Continuidade Lateral

    Baseada nos princpios indicados por Nicolau Steno, sculo XVII

  • FUNDAMENTOS

    A reconstruo da histria geolgica a partir da sucesso estratigrfica baseia-se em dois princpios para a interpretao

    Princpio da horizontalidade, em que os sedimentos so depositados como camadas horizontais, embora possam ser dobrados ou inclinados por deformaes de origem tectnica aps a deposio

    Princpio da superposio, em que uma camada de rocha sedimentar mais nova que a camada sobreposta. O senso comum geolgico coloca que uma camada mais nova no pode se alojar embaixo de uma camada j depositada

    Tal princpio permite ver uma srie de camadas como uma espcie de linha de tempo vertical, ou um registro que abrange desde a camada mais inferior at a deposio da mais superior

  • SUCESSO ESTRATIGRFICA E O PRINCPIO DA SUPERPOSIO

  • Embora a estratigrafia seja indicador da geocronologia de um ambiente, os sedimentos no se acumulam em uma taxa constante e no indicam quantos anos se passaram entre cada perodo de deposio, como o que ocorre em um ambiente fluvial

    As marcas de onda so registros geolgicos das oscilaes ambientais e refletem a energia das deposies e fluxos, que possuem em diferentes aspectos inconstncia em suas formaes

  • Outro registro que ocorre em ambiente fluvial so as linhas de pedra (stone-lines) que marcam as oscilaes climticas quaternrias de perodos secos e midos que inferem antigos nveis de base

  • DEPOSIO EM AMBIENTE FLUVIAL

  • Como a estratigrafia nica e exclusivamente no pode ser utilizada para fornecer as idades relativas de duas camadas diferenciadas, os registros fsseis so instrumentos que complementam e constroem com exatido o histrico geolgico

  • Mesmo datadas, as camadas frequentemente possuem camadas ausentes em suas formaes, devido eroso diferenciada antes da camada subsequente ter sido acumulada

    Nesses casos, a superfcie ao longo do qual essas duas formaes se encontram chamada de discordncia, ou uma superfcie entre duas camadas que no foram depositadas numa sequncia contnua

  • Cro

    noes

    trat

    igra

    fia

  • Outras Influncias da Geomorfologia - Paleontologia e Biologia Catastrofismo: o exemplo de Georges Cuvier (1769-1832)

    Evolucionismo: Charles Darwin (1859)

    - Mudana atravs do tempo

    - Organizao (estruturas e funes das comunidades)

    - Luta e seleo

    - Aleatoriedade e chance

  • Influncias:

    Principles of Geology, 1830-1833 de C.

    Lyell Essay on the Principle of Population,

    1798 de T. Malthus Ideias de Darwin: Seleo Natural Legado: explicao para a

    perpetuao das variaes e a ancestralidade comum Darwin

    Paleontologia evolucionista

  • Ideias de Wallace: Seleo Natural e Distribuio diferencial dos txons Legado: teoria evolutiva e

    regies biogeogrficas

    Wallace

    Paleontologia evolucionista

  • BIOESTRATIGRAFIA Baseada na correlao estratigrfica atravs do contedo fossilfero Fsseis contemporneos acumulao das camadas Classificao definida pela zona bioestratigrfica

  • A B

    C D

    E F

    Cro

    nobi

    oest

    ratig

    rafia

  • Tanto a Estratigrafia como a Bioestratigrafia pressupe processos de sedimentao e outros decorrentes para sua investigao

    Aps a sedimentao e soterramento final dos pacotes sedimentares e fsseis, podem ocorrer vrios eventos na interface crosta-atmosfera que alteram a conservao da rocha e complicam a investigao estratigrfica / bioestratigrfica

  • Exumao

    Eroso

    Dissoluo (Ex.: trilobita) Substituio (Ex.: hematita)

  • Metamorfismo

    Compactao

    Outras transformaes qumicas

    Fato: necessrio conhecer-se as unidades estratigrficas e sua histria para o entendimento das unidades bioestratigrficas e seu zoneamento

  • Subdivises

    Unidades Litoestratigrficas

    Unidades Bioestratigrficas

    Unidades Cronoestratigrficas

    ESTRATIGRAFIA

  • Unidades Litoestratigrficas

    Supergrupo: associao de grupos e/ou formaes que possuam caractersticas litoestratigrficas inter-relacionadas

    Grupo: associao de duas ou mais formaes por caractersticas ou feies litoestratigrficas comuns

    Subgrupo: associao de algumas das formaes constituintes de um grupo

    Formao: corpo de rocha que apresenta certo grau de homogeneidade litolgica, com caractersticas distintivas, significado estratigrfico, mapeabilidade e constituio sedimentar, vulcnica ou metamrfica de baixo grau

    Membro: unidade distinguvel das partes adjacentes de uma formao, com atributos variveis

    Camada: corpo de rocha numa sequncia estratificada litologicamente diferenciada das camadas acima e abaixo da mesma

    Complexo: associao de tipos de rochas com ou sem estrutura altamente complicada

    Suite: unidade constituda pela associao de rochas intrusivas ou metamrficas de alto grau, discriminadas por caractersticas texturais, mineralgicas ou qumicas

    Corpo: unidade que denomina rochas intrusivas constitudas por um nico tipo de rocha

  • H ainda a Fcies, que se compreende como um corpo rochoso caracterizado por uma combinao de atributos litolgicos, fsicos e biolgicos, designando corpos rochosos similares de mesmo ambiente deposicional

    Exemplo descritivo das litofcies de uma formao cenozica

  • Exemplo: variao dos sedimentos depositados na costa, que indicam fases no tempo geolgico de transgresses e regresses marinhas

    Efetividade das ondas e correntes como agentes de transporte diminuda conforme se aumenta a profundidade. Na figura acima no h mudana vertical da fcies, apenas lateral. Este tipo de variao indica que as taxas de sedimentao e subsidncia permaneceram constantes e que o nvel do mar no variou

    A fcies atribui variaes laterais ao longo da escala tmporo-espacial em relao s mudanas ambientais

  • Exemplo: nvel do mar desce ocasionando regresso marinha, produzindo variao litolgica vertical e lateral (tamanho dos seixos diminui conforme se aumenta a profundidade)

  • Exemplo: nvel do mar desce ocasionando transgresso marinha, produzindo variao litolgica vertical e lateral (tamanho dos seixos diminui conforme se diminui a profundidade)

  • Unidades Bioestratigrficas

    Superzonas: diversas zonas agrupadas

    Zona: camada ou pacote de camadas com uma ou mais ocorrncias de fsseis dos quais um ou mais empresta seu nome zona. A zona bioestratigrfica (biozona) define-se nica e exclusivamente pelo seu contedo fossilfero sem considerar a litologia, ambiente inferido ou conceito de tempo. Pode-se dividir um pacote de estratos em zonas diferentes, no necessariamente coincidentes, de acordo com os critrios e fsseis usados como diagnstico

    Subzonas: menores unidades bioestratigrficas. Compreendem normalmente uma nica camada ou uma pequena espessura de camadas

    Biohorizonte: superfcies de mudana bioestratigrfica ou de carter bioestratigrfico peculiar

  • A bioestratigrafia e sua associao com a idade das rochas marcada na paleontologia pela utilizao dos fsseis-guias, que so espcies com intervalo de vida no tempo geolgico e zoneamento bioestratigrfico relativamente pequenos, o que facilita a preciso da datao relativa

  • Uso dos fsseis bioestratigrafia e idade das rochas

  • Uso dos fsseis correlao e paleogeografia

  • Uso dos fsseis reconstruo de ambientes (paleoecologia)

  • Unidades Cronoestratigrficas

    Eonotema: unidade que designa mais de uma Era

    Eratema: correspondente a Era Sistema: correspondente a Perodo Srie: correspondente a poca Andar: correspondente a Idade Cronozona: menor unidade

    cronoestratigrfica, cuja durao depende de uma unidade estratigrfica pr-estabelecida, tal como uma formao ou membro com biozona

    Cronohorizonte: em teoria no possui espessura, mas na prtica pode ser aplicado como camada-guia

    Hierarquia convencional de termos cronoestratigrficos e geocronolgicos

    Cronoestratigrafia Geocronologia Eonotema Eratema Sistema Srie Andar Cronozona

    Eon Era Perodo poca Idade Cron

  • Normalmente a posio de uma unidade cronoestratigrfica se expressa por adjetivos como basal, inferior, mdio, superior, etc; para unidade geocronolgica so usados os adjetivos eo ou antigo, meso e neo ou tardio

  • ESCALA DO TEMPO GEOLGICO

    ON

    FANEROZICO

    PROTEROZICO

    ARQUEANO

    HADEANO

    4,5 Ba

    3,8 Ba

    2,5 Ba

    0,54 Ba

  • Fanerozico = vida visvel Criptozico = vida escondida

  • C R I P T O Z I C O cryptos escondido + zoos vida

    FANERO-ZICO phaneros, visvel

  • Pr-Cambriano 88% do Tempo Geolgico Inicialmente no identificado por causa da

    ausncia de fsseis com carapaa

    Geocronologia permitiu definir as idades absolutas das camadas rochosas

    Caracterizado por processos intensos de deformao e metamorfismo. Eroso e deposio de sequncias mais jovens

  • 4,5 Ba

    3,8 Ba

    2,5 Ba

    0,54 Ba

    ON

    FANEROZICO

    PROTEROZICO

    ARQUEANO

    HADEANO

    ERA

    PALEOZICO

    MESOZICO

    CENOZICO

    ESCALA DO TEMPO GEOLGICO

  • ON ERA PERODO

    FANEROZICO

    PROTEROZICO

    ARQUEANO

    HADEANO

    CENOZICO

    MESOZICO

    PALEOZICO

    QUATERNRIO

    TERCIRIO

    CRETCEO

    JURSSICO TRISSICO PERMIANO

    PENSILVANIANO MISSISSIPIANO

    DEVONIANO SILURIANO

    ORDOVICIANO CAMBRIANO

    CARBONFERO

    1,8

    65

    144 206

    248

    290

    323

    354

    417

    443

    490

    540

    MILHES DE ANOS

    ESCALA DO TEMPO GEOLGICO

  • Histria da Terra - Smula

    Minerais mais antigos conhecidos ~ 4280 Ma. Rochas mais antigas conhecidas ~ 4030 Ma. Formao extensa de rochas continentais ~ 2700 Ma. Oxignio livre na superfcie do planeta ~ 2000 Ma.

    Supercontinente Rodnia ~ 1300 Ma. Supercontinente Gondwana ~ 700 Ma.

    Incio do Fanerozico (expanso da vida) ~ 545 Ma. Supercontinente Pangea ~ 300 Ma.

    Abertura do Atlntico Sul ~120 Ma. Incio do Tercirio (extino dos grandes rpteis) ~ 65 Ma. Incio das glaciaes do Quaternrio ~ 2,5 Ma. Aparecimento do Homo Sapiens ~ 0,5 Ma.

  • Outras influncias importantes na Geomorfologia: Solos: V. V. Dokuchaev (1893) - fundamentos da Pedologia

    Deriva continental: Alfred Wegener (1815)

    Wladimir Kppen (1936): classificaes climticas

    Thornthwaite (1948): contribuio Hidrologia

    Biogeografia: Clements (1916)

    Glaciologia: Agassiz (1840)

  • Influncia Direta: Ciclo Geogrfico de W. M. Davis (1899)

  • Hutton, Playfair

    Lyell

    Darwin

    DAVIS

  • Crtica ao Uniformitarismo: exemplo de Channeled Scablands, EUA

  • Orme, 2002

  • Mas porqu a Teoria do Ciclo Geogrfico davisiano figurou no cenrio cientfico da Geografia Fsica at pelo menos a dcada de 1950?

    Refletia as tendncias positivistas e evolucionistas da poca;

    Fcil entendimento para os leigos;

    Facilidade de acesso (lngua e divulgao);

    Terico mas ao mesmo tempo aplicvel;

    Geogrfico no Geolgico (MONTEIRO, 2001)

  • Mas porqu a Geomorfologia tomou a frente nas pesquisas associadas Geografia Fsica?

    Originalidade quanto ao objeto de estudo: forma do relevo indissocivel do meio e elemento sntese dos processos interativos entre a crosta e a baixa atmosfera;

    Aplicao viso catastrofista, evolucionista e positivista;

    possibilidade do raciocnio escalar e dimensionamento tmporo-espacial dos fenmenos;

    Relevo: componente visvel e mensurvel da paisagem

  • Marcos Conceituais:

    T. H. Huxley (1877): Physiography

    G. K. Gilbert (1877): Report on the Geology of the Henry Mountains

    Emmanuel De Martonne (1909): Trait de Gographie Physique

    Walther Penck (1924): Recuo paralelo das vertentes

    C. H. Crickmay (1933): Panplano

    E. J. Wayland (1933): Etchplano

    L. C. King (1953): Pediplano

    J. Bdel (1957): Duplas superfcies de aplainamento

    Hack (1960): incorporao do princpios de equilbrio dinmico paisagem no evolui conforme um modelo generalizado, pode haver multiplicidade e singularidade de acordo com os processos erosivos e a resistncia litolgica, ambos diacrnicos

    Modelagens evolutivas, a exemplo dos estudos das vertentes ( p. ex. Carson & Kirkby, 1971)

    Dcadas de 70 e 80: incorporao do Homem como agente modificador da Paisagem, e no apenas sujeito (incorporao do fator antrpico, muitas vezes protagonista nas modificaes)

    Nmero do slide 1Nmero do slide 2Nmero do slide 3Nmero do slide 4Nmero do slide 5Nmero do slide 6Nmero do slide 7Nmero do slide 8Nmero do slide 9Nmero do slide 10Nmero do slide 11Nmero do slide 12Nmero do slide 13Nmero do slide 14Nmero do slide 15Nmero do slide 16Nmero do slide 17Nmero do slide 18Nmero do slide 19Nmero do slide 20Nmero do slide 21Nmero do slide 22Nmero do slide 23Nmero do slide 24Nmero do slide 25Nmero do slide 26Nmero do slide 27Nmero do slide 28Nmero do slide 29Nmero do slide 30Nmero do slide 31Nmero do slide 32Nmero do slide 33Nmero do slide 34Nmero do slide 35Nmero do slide 36Nmero do slide 37Nmero do slide 38Nmero do slide 39Nmero do slide 40Nmero do slide 41Nmero do slide 42Nmero do slide 43Nmero do slide 44Nmero do slide 45Nmero do slide 46Nmero do slide 47Nmero do slide 48Nmero do slide 49Nmero do slide 50Nmero do slide 51Nmero do slide 52Nmero do slide 53Nmero do slide 54Nmero do slide 55CONCEITOS ESTRATIGRFICOSNmero do slide 57Nmero do slide 58Nmero do slide 59Nmero do slide 60Nmero do slide 61Nmero do slide 62Nmero do slide 63Nmero do slide 64Nmero do slide 65Nmero do slide 66Nmero do slide 67Nmero do slide 68Nmero do slide 69Nmero do slide 70Nmero do slide 71Nmero do slide 72Nmero do slide 73Nmero do slide 74Nmero do slide 75Nmero do slide 76Nmero do slide 77Nmero do slide 78Nmero do slide 79Nmero do slide 80Nmero do slide 81Nmero do slide 82Nmero do slide 83Nmero do slide 84Nmero do slide 85Nmero do slide 86Nmero do slide 87Nmero do slide 88Nmero do slide 89Nmero do slide 90Nmero do slide 91Nmero do slide 92Nmero do slide 93Nmero do slide 94Nmero do slide 95Nmero do slide 96Nmero do slide 97Nmero do slide 98Nmero do slide 99Nmero do slide 100Nmero do slide 101Nmero do slide 102Nmero do slide 103Nmero do slide 104Nmero do slide 105Nmero do slide 106Nmero do slide 107Nmero do slide 108Nmero do slide 109Nmero do slide 110Nmero do slide 111Nmero do slide 112Nmero do slide 113Nmero do slide 114Nmero do slide 115Nmero do slide 116Nmero do slide 117