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1 A Terra em Transformação A evolução da Terra é o resultado do embate das forças da natureza, que se manifestam da dinâmica intema (vul- cões, terremotos, cte.) c na dinâmica externa (erosão, sedi- mentação, etc.) forças destrutivas e criativas da natureza. Atualmente, esta evolução vem sendo fortemente marcada, so menos na dinâmica externa, pelas ações do pro- cesso civilizatório que, à semelhança da natureza, destrói, cria. enfim, transforma o ambiente. 1 O Tempo Geológico A idade relativa das rochas pode ser obtida obstrvan- do-se as marcas des eventos nelas registrados, a ordem natu- rul de superposição das camadas sedimentares e os fósseis que elas contêm. À idade absoluta das sochas, ou dos even- tos nelas impressos, pode ser obtida por datação absoluta que é feita medindo-se a taxa de desintegração de um isótopo radioativo, como, por exemplo, o que se desintegra até Pb?*, a uma razão de desintegração constante. O método permite determinar a idade da rocha ou das transformações que ela sofreu, em geral em Ma (milhão de anos). Para peri- odos mais recentes usa-se o método do CH. A Figura 1.1 toproduz, parcialmente. a escuta global estratigráfica (Escala dos Tempos Geológicos) com calibração geocronoméirica. Unicamente eons. eras e perio- dos estão representados. porém eles têm subdivisões meno- res. Acoluna estratigrá! foi estabelecida, considerando os eventos maiores da história geológica, como as etapas da evolução da vida e soerguimento das grandes cadeias de mon- tanha. Pela idade radiométrica das rochas da Lua e dos meteoritos considera-se que a Terra surgiu há 4.500 Ma, que seria aproximadamente à idade do Sistema Solar. As rochas mais antigas, ora datadas, têm cerca de 3.800 Ma: são us gnaisses Isua de sudoeste da Groenlândia, de uma província vulcânica contendo rochas sedimentáres metamorlizadas « formações [erriferas, indicando a crescente estabilização da Biosfera no con Arqueano. À idade do universu é incerta. aceita-se hoje que tenha cerca de 15.000 Ma. 2 História Geológica As províncias consideradas do con Arqueano contêm mochas datadas de 3.807 Ma a 2.50) Ma. Constituem-se de associações granilo-preenstone, associações de alto grau metamóriico e associações de bacias cratônicas. Expóem-se Fernando Fiávio Marques de Almeida Antonio Carlos Oliva Ribeiro | MILHÕES EON ERA PERÍODO | pe ANOS Quatemário 4õ CENOzÓICO o é Terciáno aa Cretáceo o MESOZÓICO Jurássico g 205 2 Triássico 2 250 4 TE 250 É Carbonifero ass Devoniano PALEDZÓICO E Siluriano “38 Ordoviciano so Cambrano 540 (570) ó Neapratórazóico ER 1000 pi Mesoprotarazóico eR 1.800 a Palagproterozóico 2.500 [2] É 5 o E 4.500 Figura 1,1 Escala dos tempos geológicos em todos os continentes. No Brasil. existem em Minas Ge- rais, Babia e poucos outros locais (Capítulo 4 - Geologia do Brasil), Há evidências da presença de seres vivos nas rochas associações de microlósseis, certos com- & estruturas esferoidais do Supergrupo rica do Sul são de origem orgânica e provam que a vida já existia na Terra pelo menos há 3,500 Ma. Estromatólitos são estruturas sedimentares finamente laminadas constituídas de carbonatos e formadas pela avresção de detritos e precipitados de restos de organismos, cianobactérias. Os estromatálitos são conhe- cidos na África e nã Austrália, também com cerca de 3.500 Ma. Esta é à idade mínima do aparecimento de vida na Terra. 8 A Terra em Transformação O con seguinte. chamado Proterozóico, é atribuído ao tempo entre 2.500 Ma é 570 /540 Mu, quando existiram gran- des erútons rodeados de faixas móveis de rochas que foram dubradas e metamoslizadas, Suas rachas são, em geral, me- nos metamorfizadas que as arqueanas. É dividido em três eras: Palcoproterozáica (2.500-1.6H0 Map Me: (ESDO-L000 Ma) e Neoproterozóies (1000 Destaca-se no con Proterozóico: = aintrusão de grandes diques e complexos básicos acamados; + bavias cratômicas e faixas orogênica: + abundância de minérios de ferro bandados do lipo BIF (Barnided Iron Formation), com máximo desenvolvimento entre 2.600 Ma e 1.800 Mac dos quais o Brasil tem repre- semantes no Quadrilátero Ferrifero. Minas Gera * a teclônica de placas apresenta claras manifi atuado pelo menos desde o Paleoprateruzóico; glaciações no Paleopraterozóico é no Neoproterozóico: + vs esiromatólitos têm seu máximo desenvolvimento entre 2,250 Ma c 60U Ma: «surgimento das primeiras faunas de metazoários nó Neoproterozóico. inaldo O último eon da história geológica é o Fanerozóico, desenvolvido a partir de 570/34 Ma. E dividido em três eras: Palcozóica, Mesuzóica e Cenozóica, que por sua vez vom- partam diversos períodos (Figura 1.1). Dutanse estas eras, o número de continentes e placas continentais variou muito. assim como u número dos oceanos que então se abriram ou se fecharam, com o deslocamento das placas, originando-se cadeias de montanhas nos vrógenos. Os continentes, atualmente situados no Hemisfério Sul, mais a Península Indo. se aglurinaram para constituir o Con- mente Gondwana (Figura 1.2). que no Carbonífero se su- jeitou a extensa glaciação e ao desenvolvimento da fora Glossopreris. Pusleriormente, uniram-se a América do Nor- te, Europa é Ásia. para formarem a Laurúsia. Fechou-se o oceano entre a América do None c a África e, há 2 achava-se constituido o mepacontinente Pangea No Jurássico, u partir de cerca de 20 Ma, o Pangea passou a se fragmentar através de riftes, acompanhados de abundante vulcanismo, e iveram origem os atuais continen- tes, oceanos em expansão « cadeias de montanhas resultan- tes de choque de placas. processos ainda hoje ativos. Assim. na era Mesozóica, há cerca de 13) Mau Qeeano Ai i Sul começou a se abrir. separando a África da América do Sul, dando-se a colisão, com subdueção, da Placa de Nazca, do Oceano Pacífico. com a Placa Sul-Americana, originando a Cordilheira dos Andes. A vida animal evoluiu muito durame a era Paleozóica Os erganismos marinhos eram, sobretudo, trilobitas, gsaptolitos, brinzoários, moluscos. corais e equinadermos. Muitos deles possuíam carapaças doras que se preservaram como fósseis, permitindo datar e correlacionar as camudas. Os insetos mais antigos são devonianos, Os primeiros verte- brados, representados por pe cubertos de couraças e sem maxilar (ostracodermos), apareceram no periodo Ordovi Os peixes, com esqueleto interno pouco ou não-ossificado. surgiram no Devoniano Inferior e, no Devoniano Superior: as vertebrados ganharam a terra, com o aparecimento dos primeiros anfíbios. O Permiano foi o periudo em que ocorteu a maior extinção em massa de todos us léntpos, fenômeno aliás relativamente comum ao longo de nossa hi geolá- gica, Acredita-se que, naquele períado. 80% de todas as es- pévies desapareceram num período de poucos milhões deanos (tm das marinhas, 70% dos répteis e anfíbios e até 30% dos Insetos). A extinção do Cretáceo; Terciário, que dizimou os dinossauros, eliminou 47% de todas as espécies (Arthur, 1993). Em fins do período Permiano apareceram os répteis, que iriam dominar todos os ambientes durante a cra Mesozúica, destacando-se os dinossauros, que ram na passagem da crá Mesozóica para a era Cenogúica, Ainda durante o Jurássico apareceram as primeiras aves, bri- ginadas dos répteis, é que só viriam a exercer papul destaca- a, Ea a ANTÁRTIDA E s E M Oya a e Figura 1.2 O Continênte Gondwana mm A Terra em Transformação Velocidade das andas-kmis á B 8 10 12 44 Zonade tese e ee (eh baixa velocidade ado — 1000 4 Lôndas 5 Ondas P + 2000 E E 4t 3300 & E = E 4d Jam É Núcleo exierior E 7 5000 Ondas P Núcleo interior) | + 000 LILI Lisvi a Figura 1.4 A propagação das ondas sismicas e a constiluição da Terra (Wyllia. 1976) parta a litosfera oceânica, que mergulha sob q continente menos denso, A velocidade desse deslocamento varia menos de | em/ano a 10 emvano (Figura 1.54 Em consegiência do processa de subducção. à crosta oceênica, gerada nus dorsais, está continuamente se refazen- da, motivo pelo guul as rochas do assoalho oceânico atual lêm menos de 165 Ma (13 Ma para o Aslântico Sut), en- quanto que o continente tem rochas de 3.80 Ma cm suas partes mais antigas. Ao se aproximar da zona onde se dá a subdueção, a placa aceânica sofre uma flexão gue origis uma fossa que pode ser preenchida de sedimentos, que serãi mesamorizados, ou se apresentar formando um sulco ocê nico, como o das Marianas. no Pacífico. que atinge profundi dade de até 1 km. Nas zonas de subducção. desenvolvem-se tensões de origem tectônica (Capítulo LO - Estado de Tensão dos Maci- sos Rovhosos) e elevam-se grandes cadeias de montanhas formadas de rachas dobradas, melamortizadas em suas par- tes mais prolundas e penctradas por mchas graníticas, São zomas de intensa sismicidade e vulcanismo. As burdas do Oceano Pacificn possuem a maior parte dos vulcões do pia neta. resultantes do calor provaçado pelo atrito das placas Tais vulcões podem ocorrer, assim coma os terremotos, à dis- tâncias superiores a 30 km da fossa vecânica. São, de tal modo, regiões de fisuo para as obras humanas, mas também são zonas de intensas mnineralizações metálicas. como se observa nas cadeias e nos arcos insulares às bordas do Paci- fico. As lavas originadas dessas cadeias são principalmente basaltos. andesitos. riólitos e dacitos, Huje. us processos de teciônica de placas são vistos em ação, embora ainda apresentando certas dúvidas. O estudo das rochas e estraturas dos lempos passados. pré-mesozuicos, leva à conclusão de gue tus processos se realizaram em si- tios ea :s diversas, desde o Paleoproterozóico, O território brasileiro situa-se inteiramente no interior de uma das grandes placas lisostéricas, a Sul-Americana, qua- se totalmente afastado de sua borda de colisão com a Placa de Nazca. do Oceano Pacífico, Apenas o Acte se aproxima dessa região é alguns sismos de grande profundidade, 300 km, já foram registrados sob cle, relacionados à subducção da placa. Essa é a razão de ser baita sua dade code de não possuir vulcões ativos. O vulganisma intenso, que se manifestou entre o Jurássico Saperiur é o Lerciário Iecioi sesultou: do rompimento do Gondwara é consequente aberta ra do Oceano Allâmico. As has vceânicas de Brasil org naram-se de vulcões relacionados com zonas de frartra ma paree oceânica da Placa Sul-Americana: 3.2 Dinâmica externa A hidrustera é uma camada descontínua de água que nos estados liguido e sólido, recobre a supertício da crosta em bacias & caleias necânicas. plataformas e taludes comi nentais. constitui geleiras continentais e de montanhas, além de lagos, rius e preenche fendas e poros des solos e das ro chus. A Teria acha-se envolvida poruma camada consinus de gasese vapor de dágua, a atmosfera, que tem 45% de sua mussa na troposfera, siuada até 9 km de altitude nos pólis « 18 km no equador. Quando seca, a uumastera é constituida de “o, 9% de nitrogênio é excigênio. e algum argónio. o res- tante sendo representado por hidross mio. ozônio. pot qurais e gases originados du ação industrial. Acima da troposfera acham-se a estratosfera € às camadas mais altas. mas É na Iroposfera-que se Teulizam os processos aimasfér cos mais importantes para a dinâmica externa. De maior im portância para a ação da atmosfera são o vapor Vague que ela contém é à distribuição do calor que recebe do Sal. deser- minundu os climas. A biosfera é a parte du Teria ande se desenvolve a vida, Compreende os cerca de 3 km inferiores da tropestera, 4 bidrusfera grandes profundidades ocvâmicas = uma del- gada camada superficial da crosta. Ely € q puleo dos proces sos de dinâmica externa, As rochas expostas às ações combinadas dis compa- entes quimicos da atmosfera. às mudificações mecânicas cansadas pelas variações de temperatura, à atuação quimica e mecânica exercida pelos organismos têm seus componen- tes desintegrados edu decompostos, segundo o fenómeno denominado intemperismo (Capitulo 6 - Solósp Devido ao intemperisimo. a rocha se desfaz em partir de mincrais c Fragmentos de rochas, perde substâncias solúveis « produz outros materiais dr! site. Os diversos produtos de intemperismo recobrem as rocltas e constituem o que é denominado manto de intemperismo, ou regolito ou, ainda, solo. O desgaste das rochas - acompanhado pelo transporte mecânico e químico dos scus produtos - pelos rios, chuvas, gelo, mar e vento é chamado erosão. O imemperismo não é. a rigor um processo de erosão, más prepara a rocha para ser erodida. A ução dos cursos dágua superficiais, combinada com o escoamento originado pelas chuvas, constitui o mais im- portante agente de erosão, Representa O principal fator de denudação onde atua. As grandes massas de geleiras conti- nentais que cobrem a Groenlândia e s Antártida, as geleiras dos vales das altas regiões montanhosas e us de peguenas ilhas em baixas latitudes também constituem importante agen- te de erosão. O vento-se sua velocidade [or suficientemente grande e é solo poucu resistente e desprotegido de vegeta ão, é um agente de erusão en regiões desér e vertas planícies é praias arenosas. À erosão marinha resul- tudo choque das ondas contra as rochas da costa É, ainda, do choque e atrito dos fragmentos rochosos contra a falésia e sabre à plataforma de abrasão marinha, Os produtos elásticos, resultantes da crosão e levados pelos agentes transportadores: são depositados quando cai à sua capacidade de transporte, Assim, as lorrentes de monta- nha. ao atingirem as planícies, formam leques aluviais e, quando rios desembocam num lago ou no mar, não sujeito a correntes fortes, seus sedimentos formam deltas ou disper- sam-se pela hacia aquosa. Sedimentos fluviais também s acumulam em regiões sujeitas à lenta subsidência tectônica, como o Pantanal de Mato Grosso (Figura 32.3 do Capítulo Margem divergente Dinâmica da Evolução 1 32 - Gestão Ambiental), Depósitos saturados pela água po- dem sofrer movimentos em massa, constituindo fluxos de detritos (debris ffows). Corridas de lama também se formam condições. Q material transportado pelas geleiras continentais ou de vale constitui o drift que, quando não estratificado, cha- ma-se til, Moruinas são constituídas por fragmentos de ro- chus que se soltam das vertentes dos vales e são arrastadas pelas geleiras, Nas depressões, formadas pela escavação gla- cial, com o degelo, surgem lagos nos quais se depositam se- dimentos elásticos finamente laminados chamados varvitos. Em Itu (SP) existem varvitos da grande glaciação permo- carbonífera, que fornecem lajes para pavimentação. Nos desertos, praias e planícies arenosas, em clima ári du uu semi-árido, formam-se as dunas ou depósitos cálicos. Em cérias regiões desérticas empilham-se, formando relovos chamados ergs. Grandes extensões da Rússia c China são cohertas pot depásitos de poeiras c siltes que foram transpor tados pelo vento. de regiões desérticas distantes, é precipita- dos pela chuva. Chamam-se Joess a tais depósitos. s regiões lilorâncas. acumulam-se sedimentos de grande variedade de ambientes. São em maior parte elásticos, mas podem incluir calcários e evaporitos. São particularmente importantes, como áreas coletoras de sedimentos, as bacias originadas com a tectônica de pla- cas, seja nas bordas de subducção, seja nas bacias das bor- das passivas dos continentes, Atualmente, muitos milhares de metros de espessura de sedimentos, predominantemente marinhos, são nelas perfurados em busca do petróleo, como acontece na costa brasileira. Também à tectônica de placas são atribuídas algumas bacias de sedimentação no interior dos continentes, Margem convergente Figura 1.5 Bloco diagrama geológico da placa marginal do Oceano Sul-Pacífico (Coch, 1985) aquileros, a desertificação é à salinização de agúilcras den- tre outros impactos negativos. Por outro lado, também recu- pera áreas degradadas ou as ocupa com critérios adequados. Ni busca de melhoria da cficiência agricola, quando usa indiscriminadamente insumos agrícolas, agrntáxicos e fertilizantes são carreados pela água, contuminando os sedi- mentos e penetrando na cadeia alimentar de plantas e ani- mais. Mas foi com o uso de tais insumos que conquistou elevadas taxas de produção de alimentos. A necessidade de melhorar as ferramentas para il caça, guerra e agricoltora/peeuária levou o homem a buscar mate- fiais muis adequados, fazendo com que passasse do primiti- isino à Idade da Pedra, do Bronze e do Ferro. Desenvolveu a extração mineral é seu beneficiamento. Grandes jazidas minerais, a-céu aberto e subterrâneas, forum c são explora- das. A ação minerária do homem. extração mecanizada ou Earimpagem, promove inevitavelmente desmatamento, arra samento de morros, entulhamento de vales é o beneficiamento mineral produz rejeitos que têm que ser depositados. Todas essas operações. quando realizadas de maneira descontrolá- da e inadequada, podem representar imporante impacto ambiental, como 4 poluição de mananciais de água. erosão é sedimentação e interferências danosas na cadeia alimentar, por liberar elementos químicos tóxicos. Não se pode, entre tanto, esquecer que foi com os elementos extraídos c beni ciados que 0 homem desenvolveu as ferramentas necessárias à construção de suas civilizações. Ele criou tumbém cidades, onde concentrou condições civilizatórias, nas ao custo de intensas transformações no meio ambicote, não raro responsáveis por severos acidentes O Homen come Agente Geológico 13 « perdas econômicas, quando não respeitou 4 adequação ur- bana às condições do território, Para atender ao desenvolvimento é ao bem-estar da po- pulação, foi necessário fornecer energia sempre e em maior quantidade. Várias foram as formas de energia desenvolvi- das: térmica, atômica, hidráulica. biomassa, ete., que tam- bém geraram fortes impactos ambientais. Assim, vivendo as contradições d npõe ao Planeta s Geologia de Engenharia é uma das ferramentas técnico-cien- títicas úteis ao discernimento das escolhas mais acertadas a uma transiormação adequada do meio ambiente. 5 Bibliografia Recomendada Coch, NIE. 1995. Geoharzárids mutural anel fume, New Jersey : Prentice-Hall. 481p, De Locey, L. c Ladeira, E. 1976. Geologia Estrumural e in tradução à Geotectônica. São Paulo : Edgard Blicher. S2tp Virella, EA, é Serrano, EM. 1991. Procesos geológicos ur ternos. Madrid : Rueda: 232p. Virella, FA, e Serrano. 1993. Procesos genlógicos ex- rernos v geologia umbiental. Madrid : Rueda, 311p. dley. ELF. 1984. Fhe evolving contiments. 2.ed. New Yosk : John Wiley. 399p. Wyllie, PJ. 1976. A Terra, nova geologia global. Trad. de JR, Araújo e MC, Serrano Pinto. Calouste Gulbenkian. 354p am É E E & o 
