A medida do Tempo e a Idade da Terra
Capítulo 3 - A medida do Tempo e a idade da Terra
A descoberta da radioactividade e a interpretação dos seus resultados permitiu a utilização do de-caimento radioactivo dos elementos para a datação terrestre, surgindo, deste modo, a datação absoluta. Os fósseis de idade foram outro elemento utilizado para a datação da Terra - datação relativa.
A datação absoluta e a datação relativa são dois processos de datação das rochas, permitindo-nos obter uma idade radiométrica ou absoluta e uma idade relativa, respectivamente.
A datação relativa, como o nome indica, não permite obter uma idade absoluta, isto é, em valores numéricos, mas uma comparação de idades. Pelo contrário, a datação absoluta permite-nos obter um valor numérico para uma determinada idade. Por exemplo, se disseres que o José tem 18 anos e que o Pedro tem 16 anos, estás a efectuar uma datação absoluta, mas se disseres que o Pedro é mais novo do que o José, então efectuaste uma datação relativa.
Idade relativa
A idade relativa, obtida por um processo de datação relativa, não nos permite determinar um valor numérico para a idade da Terra nem dos seus materiais constituintes, permitindo-nos ape-nas estabelecer relações entre os seus diferentes constituintes.
A datação relativa apoia-se na posição relativa dos estratos (princípio da horizontalidade e princípio da sobreposição dos estratos) e na presença de fósseis de idade (princípio do sincronismo ou da identidade paleontológica)
Princípio da horizontalidade
Os estratos sedimentares formam-se horizontalmente, isto é, os sedimentos depositam-se horizontalmente à medida que vão chegando à bacia de sedimentação, por efeito gravítico.
Os sedimentos depositam-se na horizontal
Princípio da sobreposição dos estratos
Numa sequência estratigráfica não deformada, um estrato mais recente sobrepõe-se a um estrato mais antigo, o que significa que os estratos serão tanto mais antigos quanto mais profundos se encontrarem e tanto mais recentes quanto mais superiormente se encontrarem na sequência estratigráfica.
Logicamente que os sedimentos, por efeito gravítico, se vão depositando horizontalmente à medida que vão chegando à bacia de sedimentação. Os primeiros sedimentos a depositarem-se serão os mais antigos, enquanto os últimos a depositarem serão os mais recentes, encontrando-se colocados na parte superior em relação a todos os outros. O princípio da sobreposição dos estra-tos afirma-nos precisamente isto.
Princípio do sincronismo ou da identidade paleontológica
Dois estratos apresentam a mesma idade se apresentarem o mesmo fóssil de idade.
Um fóssil de idade corresponde ao fóssil de um ser vivo que viveu apenas durante um curto período de tempo, embora possa ter ocupado uma extensa área e zonas muito dispersas da Terra. É o caso das trilobites, que, tendo vivido apenas durante o Câmbrico, nos permitem datar como câmbrica qualquer formação rochosa em que sejam encontradas.
A presença de um fóssil de idade em dois estratos diferentes, mesmo que se encontrem muito distanciados, permite-nos afirmar que os dois estratos possuem a mesma idade.
Idade absoluta ou radiométrica
A idade radiométrica permite-nos obter um valor numérico para a idade das rochas, determinado em milhões de anos (M.a.). A determinação da idade radiométrica, baseia-se na desintegração de isótopos radioactivos naturais, geralmente de potássio (K-40), rubídio (Rb-87), urânio (U-235 e U-238) e carbono (C-14). Este facto torna imediatamente limitativa a aplicação deste método de datação a todas as rochas, pois nem todas apresentam na sua constituição mineralógica elementos radioactivos ou, então, possuem-nos numa quantidade muito pequena, o que inviabiliza a sua utilização.
Os átomos iniciais de um isótopo radioactivo (isótopo-pai) são incorporados na estrutura dos minerais, aquando da génese desses minerais, logo, da rocha que os contém. Como estes elementos são instáveis, o núcleo dos seus átomos desintegra-se espontaneamente, libertando radioactividade, isto é, energia sob a forma de calor e radiações, originando um novo isótopo, o isótopo-filho. Este isótopo-filhoé mais estável que o isótopo-pai, ocorrendo a desintegração sempre no sentido de obtenção de isótopos-filhos cada vez mais estáveis.
A semivida, meia--vida ou período de semitransformação corresponde ao tempo necessário para que ocorra a desintegração de metade do número inicial de isótopos-pais de uma amostra, originando isótopos-filhos estáveis. Os valores de semivida obtidos numa determinada rocha, até à actualidade, permitem-nos datar radiometricamente essa rocha.
Curva de decaímento do isótopo-pai em isótopo-filho
As rochas magmáticas, ao contrário das rochas sedimentares e metamórficas, são rochas que podem ser sujeitas a este método de datação. As rochas metamórficas e as rochas sedimentares resultam da acumulação e da transformação (diagénese ou metamorfismo) de sedimentos com origens e idades diferentes, o que impede que seja determinada a idade absoluta da sua génese. O método de datação radiométrica é baseado no facto de os isótopos radioactivos se desintegrarem espontaneamente, a uma velocidade constante, ao longo do tempo para cada um dos diferentes elementos radioactivos. A velocidade de decaimento não é afectada pelas condições ambientais (temperatura, humidade, pressão), o que torna o seu valor específico do elemento e não das condições a que esse elemento está sujeito.
Com os métodos de datação relativa, datação absoluta e com base nos estudos petrográficos é possível desvendar os segredos da geologia de uma determinada região.
Combinando a datação absoluta realizada em lavas (rochas magmáticas), com princípios de datação relativa foi possível estudar e posicionar os vestígios encontrados de homínideos em África.
Estes métodos de dataçao são mais eficazes quando aplicados a rochas magmáticas. Um magma no momento em que inicia o processo de solidificação, seja em profundidade seja à superfície, incorpora uma certa quantidade de isótopos radioactivos, ao passo que a quantidade de atómos-filho, nesse momento, é nula.
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Na dataçao de rochas metamórficas e de rochas sedimentares, estes métodos apresentam algumas limitações. Se tivermos em conta que as rochas metamórficas resultam de modificações, devidas a pressão e tem-peratura, sofridas por outras rochas, o metamorfismo que as afectou não elimina os átomos-filho que elas possam conter nesse momento e, dessa forma, obtém-se uma idade superior à que deveriacorresponder à última fase de metamorfismo. No caso das rochas sedimentares, um dos seus principais grupos (rochas detríticas) resulta de processos de meteorização de rochas pré-existentes, pelo que a sua dataçao radiométrica também apresenta evidentes limitações.
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Para contornar estas limitações, deve-se estudar com bastante pormenor as relações no terreno entre os diferentes grupos de rochas. Assim, em locais onde ocorram afloramentos com mais do que um tipo de rocha, podem-se datar as rochas magmáticas por dataçao absoluta e, em seguida, estabelecer uma equivalência com os restantes fenómenos geo-lógicos que se encontrem representados na área em estudo.
Memória dos tempos
As informações resultantes tanto de datações relativas como, mais tarde, de datações absolutas, permitiram aos geólogos a elaboração de escalas de tempo geológico. Estas representações esquemáticas da história da Terra, que vão sofrendo alterações à medida que novas e pertinentes informações vão sendo recolhidas, representam sequências de divisões do tempo geológico, sendo as respectivas idades registadas em milhões de anos. Nestas escalas, as divisões mais alargadas de tempo designam-se por eons.
Nesses grandes intervalos de tempo consideram-se divisões de duração inferior chamadas eras, cada uma das quais se subdivide em períodos que, por sua vez, se dividem ainda em épocas. As transições entre as diferentes divisões correspondem sobretudo a momentos de grandes extinções ocorridas no passado e testemunhadas pelo registo fóssil. Por exemplo, a fronteira temporal associada à transição entre o Período Cretácico, da Era Mesozóica, e o Terciário, já da Era Cenozóica, está colocada nos 66,4 milhões de anos, uma vez que os fósseis de muitos organismos, como os dinossauros e outros grupos animais e vegetais, aparecem pela última vez em estratos rochosos cuja datação absoluta revelou a idade de 66,4 milhões de anos, facto que permite considerar que essas espécies se extinguiram nessa altura
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