sexta-feira, 31 de dezembro de 2010

Magnetostratigrafia

A estratigrafia tem como objectivo fundamental estabelecer a evolução temporal e espacial, bem como a origem das unidades litológica através da observação das mesmas e das suas propriedades. Concluímos então que a estratigrafia estuda as relações no espaço e no tempo dos conjuntos líticos e dos acontecimentos que nele registados, de modo a que, dessa forma se possa chegar a uma constituição da Historia da Terra.
Ora para analisar as unidades rochosas e estabelecer correlações estratigráficas são utilizados métodos estratigráficos, estes podem ser físicos, químicos ou ainda paleontológicos.
Este breve trabalho aborda um dos métodos físicos, concretamente, a Magnetostratigrafia.
A Magnetostratigrafia é o método físico que faz o estudo das características magnéticas das rochas de diferentes idades (paleomagnetismo), permitindo concluir acerca da polaridade do campo magnético terrestre aquando da sua formação, sabendo que ciclicamente há inversões de polaridade no campo magnético do nosso planeta.
O magnetismo que fica registado nos minerais magnéticos aquando da sua cristalização ou re-cristalização é chamado “magnetismo remanescente”, no entanto as rochas apresentam uma segunda magnetização, esta mais recente que a original, que é imposta pelo campo magnético actual.
Com a descoberta deste magnetismo “impresso” nas rochas surgiram as primeiras evidencia da variação do campo magnético terrestre ao longo do tempo geológico, note-se que estas variações podem ser de alguns graus ou inversões de polaridade, sendo que a polaridade Normal corresponde à actual posição dos pólos magnéticos, fazendo coincidir o pólo norte magnético com o pólo norte geográfico e o mesmo acontecendo com o sul magnético e o pólo sul geográfico, a polaridade inversa corresponde a situação oposta, neste caso os fluxos magnéticos invertem-se dirigindo-se do pólo norte magnético até ao pólo sul magnético.
Para medir correctamente a magnetização remanescente de uma rocha é necessário desmagnetiza-la parcialmente, de modo a que, a segunda magnetização (a mais recente) seja removida para evitar erros. A medição da magnetização das rochas é possível, no entanto, é um processo trabalhoso e delicado, este processo, de uma forma simples, compreende três fases:
1ª Fase: Desmagnetização – Pretende-se nesta fase desmagnetizar a rocha das magnetizações posteriores à original, de modo a que os minerais fiquem apenas com a orientação do campo magnético inicial, a quando da sua cristalização.
2ª Fase: Consiste na medição da orientação dos minerais magnéticos.
3ª Fase: Por último, os dados obtidos de cada amostra, cada uma da respectiva localidade, são submetidos a um tratamento estatístico, indispensável para tornar os resultados mais fiáveis.
Como método estratigráfico, a magnetostratigrafia tem a particularidade de ser utilizada como um excelente critério de correlação, notemos que as inversões de polaridade quando ocorrem, ocorrem em simultâneo em toda a Terra, o que quer dizer que as rochas formadas nessa altura têm a mesma polaridade independentemente da sua distribuição geográfica ou ambiente em que se encontram. A partir desta excelente característica vemos que é fácil correlacionar materiais marinhos com continentais, o que não ocorre com outros métodos, que apenas permitem efectuar estas correlações separadamente. No entanto, este método por si só não nos dá informação suficiente, geralmente a magnetostratigrafia (unidade de polaridade) é associada à biostratigrafia (biozonas) ou à litostratigrafia (unidades litostratigráficas) para assegurar intervalos concretos nas secções estratigráficas.
Na tese de doutoramento do Prof. Doutor Paulo Legoinha, “Biostratigrafia de Foraminíferos do Miocénico de Portugal” podemos encontrar alguns exemplos concretos da utilização da magnetostratigrafia como método de correlação, as investigações do paleomagnetismo são comuns para efectuar uma descrição e enquadramento geológico de várias zonas, como no corte da Foz da Fonte (Península de Setúbal) em que foram identificadas duas zonas de polaridade normal e posteriormente atendendo a dados biostratigráficos e a datações isotópicas estabeleceu-se uma correlação com zonas cronostratigráficas definidas, C6 e C5E (Berggren, 1985); na descrição do Penedo Sul a magnetostratigrafia também foi utilizada, no entanto neste caso os resultados não foram tão positivos, de 31 amostras apenas foi possível determinar a polaridade magnética de 3 delas. No Pica Galo (Trafaria), foi identificada uma zona de polaridade magnética positiva que foi posteriormente correlacionada com uma zona de anomalia, C5Dn (SpieB, 1990), da escala de polaridade magnética global.
De modo a compreender este método e as suas aplicações de uma forma mais prática, apresenta-se uma breve e sucinta análise de uma tese de doutoramento com o tema “Magnetostratigrafia e análise espectral de ritmitos permocarboníferos da Bacia do Paraná: influências dos ciclos orbitais no regime deposicional”, publicada na Revista Brasileira de Geofísica. O objectivo desta tese é investigar a escala temporal envolvida na deposição de ritmitos (rochas sedimentares) permocarboniferos da bacia do Paraná – Brasil, através de dados paleomagnéticos e anisotropia de susceptibilidade magnética (característica que consiste na variação magnética provocada pelas variações de direcção). Para efectuar os estudos necessários foram utilizadas várias técnicas, para a investigação mineralógica magnética as técnicas usadas foram curvas termomagnéticas, espectroscopia Mössbauer (uso do efeito de Mössbauer na identificação de espécies químicas usando radiação gama), curvas de histerese (a histerese é a tendência que um material ou sistema tem, de conservar suas propriedades na ausência de um estímulo que as gerou) e ZFC/FC, para além das habituais microscopia óptica e electrónica.
Os dados paleomagnéticos e de anisotropia de susceptibilidade magnética permitiram a composição de séries temporais, que posteriormente foram submetidas à análise espectral. Os espectros de potência resultantes foram posteriormente comparados com os espectros de séries de espessura individual das unidades litológicas, o que possibilitou a investigação de sinais harmónicos, sobre a qual foram propostas deduções a respeito das escalas temporais de sedimentação. Esta etapa do trabalho iniciou algumas conclusões, revelou escalas de milhares de anos para o domínio do tempo nos espectros de potência, indicando o registo dos ciclos orbitais ou variação de Milankovitch (variação que ocorre periodicamente, fazendo com que a radiação solar chegue de forma diferente em cada hemisfério terrestre de tempos em tempos), bem como uma quase periodicidade associada à variabilidade solar para todas as análises. Os estudos paleomagnéticos revelaram componentes de magnetização estáveis, com indicações de que a magnetização remanescente se deve a minerais magnéticos como a magnetite e a hematite de origem detrítica. A componente de magnetização característica, em ambos os casos particularmente estudados, é de polaridade inversa, e foi identificada nos dois portadores magnéticos principais. Finalmente, este conjunto de dados sugere o carácter não anual da deposição dos ritmitos, ao contrário do proposto por alguns autores. O pólo paleomagnético calculado para as duas secções estudadas é compatível, indicando que o intervalo de tempo envolvido na deposição dos sedimentos é suficientemente longo para eliminar os efeitos da variação secular do campo magnético terrestre. Nesta tese foram ainda obtidas algumas conclusões adicionais, não consideradas para este trabalho.
Referencias Bibliograficas:
·         Torres, J. A. V. 1994, Estratigrafia, Princípios y métodos, Editorial Rueda, S.L.,Madrid
·         Legoinha, Paulo 2001, “Biostratigrafia de Foraminíferos do Miocénico de Portugal” - http://run.unl.pt/handle/10362/1865 (Ficheiro PDF)
·         Franco, Daniel Ribeiro, “Magnetostratigrafia e análise espectral de ritmitos permocarboníferos da Bacia do Paraná: influências dos ciclos orbitais no regime deposicional” - http://www.scielo.br/pdf/rbg/v26n2/a12v26n2.pdf

quinta-feira, 30 de dezembro de 2010

Métodos estratigráficos


Para analisar as unidades rochosas e estabelecer correlações estratigráficas são utilizados métodos estratigráficos, estes podem ser físicos, químicos ou ainda paleontológicos.
Segue-se uma lista de alguns métodos físicos e químico, e a descrição de alguns deles.
Métodos físicos:
Depósitos de varvas Varvas são depósitos sedimentares finos, ritmicos. São constituídas por uma alternância ritmica de níveis sedimentares mais escuros e mais claros. A cor está relacionada com o teor em matéria orgânica, tornando-se mais escura quanto maior for o teor em matéria orgânica. Esta alternância reflecte a sazonalidade Verão (níveis mais claros) / Inverno (níveis mais escuros).
Dendrocronologia – A dendrocronologia utiliza os anéis das árvores como marcadores de tempo.
Radiocronologia ou cronologia isotópica - Datação absoluta, é feito pelo de estudo de elementos isótopos, no processo de decaimento radioactivo.
Magnetostratigrafia – A Magnetostratigrafia é o método físico que faz o estudo das características magnéticas das rochas de diferentes idades (paleomagnetismo), permitindo concluir acerca da polaridade do campo magnético terrestre aquando da sua formação, sabendo que ciclicamente há inversões de polaridade no campo magnético do nosso planeta.
Diagrafias (Resistividade, Potencial Espontâneo, "Gamma Ray", etc.)
Estratigrafia Sísmica - A estratigrafia sísmica consiste na emissão, recepção e registo de ondas que atravessam o material. Este corresponde de maneira diferente conforme a sua estrutura e constituição. Assim, é possível identificar estruturas constituintes do subsolo.
Termoluminiscência – A termoluminescência é a emissão de luz em resultado do aquecimento dos minerais em baixa temperatura, entre 50º e 475°C, sendo inferior à temperatura de incandescência. Através da comparação da intensidade de radiação nuclear (raio excitante) com a da termoluminescência recuperada, pode-se determinar a idade do último evento térmico (aquecimento) do mineral. Este método é útil para a vulcanologia.
Métodos químicos:
Isótopos estáveis (O, C e/ou Sr)
Bibliografia consultada:
·         Torres, J. A. V. 1994, Estratigrafia, Princípios y métodos, Editorial Rueda, S.L.,Madrid

quarta-feira, 29 de dezembro de 2010

O princípio da Continuidade e a Lei da Correlação de Walther

O princípio da continuidade lateral é um dos princípios fundamentais da estratigrafia.
Este princípio define que uma camada tem sempre a mesma idade ao longo da sua
extensão, e em todos os seus pontos, isto implica que os limites superior (tecto) e inferior
(muro) representem superfícies isócronas, ou seja com a mesma idade.


Este princípio completa o princípio da sobreposição, na medida que possibilita a extensão
lateral das observações na mesma bacia sedimentar.

No entanto, é de se notar que em regiões de climas húmidos ou zonas muito urbanizadas
este princípio apresenta dificuldade de aplicação.


A necessidade de estabelecer a forma como os fácies se associam e sucedem não é
“satisfeita” apenas à luz dos princípios fundamentais da estratigrafia, assim o geólogo
alemão Johannes Walther estabeleceu em 1984 a “Lei da correlação de fácies de
Walther” - Walther's law of correlation (or succession) of facies.



A lei de Walther estabelece que numa sucessão vertical, uma passagem gradual
entre duas fácies sugere que elas estão associadas, tendo sido geradas em ambientes deposicionais lateralmente contínuos, ao passo que um contacto abrupto ou erosivo pode indicar intervalos de não-deposição ou
mudanças significativas no ambiente deposicional.

De uma maneira simplista esta lei explica que em ambientes deposicionais, diferentes
tipos de sedimentos se acumulam uns ao lado dos outros gerando camadas lateralmente
continuas, no entanto como os ambientes migram ao longo do tempo, as fácies
sobrepõem-se umas às outras, portanto numa sequencia vertical que não apresente
grandes descontinuidades, todas as rochas e ambientes representados devem ter existido
ao mesmo tempo, tendo assim a mesma idade.


Podemos então estabelecer uma relação entre esta lei e o principio da continuidade
lateral, o principio defende que uma camada tem a mesma idade em todos os seus
pontos, e porque? Porque a deposição de sedimentos se faz de uma forma lateralmente
continua, ora duas ou mais fácies lateralmente continuas, com passagens graduais entre
si e nas quais não se evidenciem descontinuidades, estão certamente associadas a
ambientes deposicionais contemporâneos, então facilmente se percebe que estas serão
da mesma idade.




Bibliografia consultada a 12 de Novembro de 2010:

Associação de fácies (artigo cientifico) - http://moodle.fct.unl.pt/mod/resource/view.php?id=132882

http://www.youtube.com/watch?v=ZSsULiPouTo

http://geostoriaestpal.blogspot.com/2008/11/fcies-e-lei-de-walther.html