Evolução Geológica e Climática da Região Neotropical
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Evolução Geológica e Climática da Região Neotropical 1 Ciclo das rochas Formação de rochas ígneas Planeta: 95% rochas são ígneas ou metamórficas 5% sedimentares Expostas: 75% sedimentares 25% Cristalinas (ígneas ou metamórficas) solidificação (por resfriamento) de magma Superfície (vulcânico), interior (plutônico) Rochas sedimentares: interpretações sobre os ambientes deposicionais Rochas Metamórficas Feições •Recristalização de minerais •Transformação por aumento de pressão e temperatura de rocha pré-existente Arenito (protólito) quartzito Ciclos de deposição, soterramento, deformação, soerguimento e erosão. 2 Sistema Terra - Energia Sistema Terra A entrada de energia vem do sol e a energia do interior é perdida. Vulcanismo Feições marinhas 1) 1) Distribuição das altitudes na superfície 1) 8 km Feições 1) Oceanos Continentes ~ 8848 m Cadeias de Montanhas Planaltos Continentais ~ 875 m Plataforma Continental Submersa N. Mar N. Mar 30% 70% O. C. ~ 3700 m Planícies Abissais 12 km Crosta Continental ~40% Crosta Oceânica ~60% Fossas Abissais ~ 11035 m 3 Movimento no manto Evolução de rifte oceânico Correntes de convecção atuantes na dorsal meso-oceânica. Fragmentação de uma massa continental e desenvolvimento de margens continentais passivas. Idades da crosta oceânica no Atlântico Norte Idade dos oceanos 1) Distribuição das idades geocronológicas do fundo oceânico, onde se observam as idades (Ma) mais jovens próximas à dorsal médio - oceânica. Fragmentação da Pangea 1) Divisão da crosta Esquema da estruturação topográfica de um rift submarino meso-oceânico e vulcanismo associado. Rifteamento – processo de origem de falhas paralelas em grandes extensões A - Junção Tríplice no Oriente Médio, do Mar Vermelho e do interior da África; B. Junção Tríplice entre a América do Norte, África e América do Sul. 4 Contato entre placas animação Processos colisionais animação animação a. crosta oceânica x crosta oceânica; b. crosta continental x crosta oceânica; c. crosta continental x crosta continental . Crosta ocênica-continental Limite de placa tectônica convergente 1) Oceano Pacífico Andes Crosta litosfera ou placa astenosfera Modelos clássicos de Orógenos: Limites convergentes entre Placas Tectônicas 1 – Tipo Andino, Cordilheirano, envolvendo subducção-B de placa litosférica para baixo de placa com substrato continental 2 – Tipo Colisão Continental, como evento terminal de ciclo de abertura e fechamento de oceano (Ciclo de Wilson) Colisão intra-oceânica - Exs. : Japão, Tonga. Sumatra, Altaids (Paleoz.) Cinturões Marginais do tipo Andino Exs.: Andes, California (Mesoz.) Colisão continental - Exs.: Alpes, Himalayas, Apalaches (Paleoz.) 5 Andean Orogeny Orógenos Acrescionários Domínios preponderantemente oceânicos. Ambiente tectônico de convergência de placas litosféricas e subducção-B, em que durante grande parte do tempo ambas as placas consistem de litosfera oceânica. Brasilian shield thick (50-70 км) hot and felsic crust 3 cm/yr Subandean thin-skin deformation zone Nazca plate Coalescência dos arcos magmáticos (vulcânicos/plutônicos) em processos de “soft accretion”, em que são ausentes os cinturões de rochas metamórficas de alto-grau. Características dos orógenos acrescionários Arcos de ilhas com material vulcânico-plutônico Material de plateaus oceânicos Presença de Ofiólitos Seqüências estratigráficas de placa oceânica Terrenos alóctones e microcontinentes Prismas acrescionários com material da placa inferior e material erodido da placa superior Continentes e Oceanos – Feições principais do relevo Até onde, no tempo geológico, é válido o princípio do Atualismo? Quando iniciou-se o regime de Tectônica de placas? CRÁTON vs FAIXA MÓVEL ESTABILIDADE TECTÔNICA INTENSIDADE DE DEFORMAÇÃO Conhecimento da quantificação de deformação nos cinturões orogênicos mais recentes. Exemplos: 1 - Colisão continental: Alpes e Himalayas 2 - Terrenos acrescionários e “soft collision” – Rochosas no Canadá 3 - Orógenos de tipo Andino – Andes 4 - Orógenos acrescionários incluindo terrenos com estratigrafia de placa oceânica - Japão •movimentos verticais •escudos x plataformas •cobertura cratônica •embasamento •orogênese dobramentos •magmatismo •metamorfismo regional •falhamentos de empurrão nappes 6 Evolução dos Continentes Manto Crosta Oceânica Fina (5-10 km) Placas tectônicas Crosta Continental Espessa (25-50 km) Arcos Magmáticos Juvenis ~ 4560 Ma Arqueano ~2500 Ma Proterozóico ~ 540 Ma Fanerozóico Regime tectônico Permóvel Regime tectônico Plataformal (placas) Decréscimo do calor interno Aumento das massas continentais Placas litosféricas Províncias tectônicas 1) A LITOSFERA, a camada rígida superficial da Terra, está dividida em grandes porções, chamadas PLACAS LITOSFÉRICAS. Idade da Terra Cráton – núcleo estável da crosta, composto de remanescentes erodidos de rochas muito antigas (inclui escudos e plataformas) Idades tectônicas 7 Escala do Tempo Geológico ESCALA DE TEMPO GEOLÓGICO • Objetivo: ordenar sequencialmente os processos geológicos para entendimento da evolução da Terra, do modo que se observa hoje. • Principais ferramentas: estratigrafia, determinação da idade da rocha, comparações regionais; correlação global (história comum em diferentes continentes). • Observação de processos naturais: erosão, glaciações, cadeias montanhosas, inundações e terremotos; • Busca de respostas da geologia histórica no Tempo e Espaço: estudo da evolução da vida, da Terra e do Universo. ÉON FANEROZÓICO 0,54 Ba PROTEROZÓICO 2,5 Ba ARQUEANO 3,8 Ba HADEANO 4,5 Ba Pré-Cambriano ESCALA DE TEMPO GEOLÓGICO •88% do Tempo Geológico. •Inicialmente não identificado por causa da ausência de fósseis com carapaça. •Geocronologia permitiu definir as idades absolutas das camadas rochosas. •Caracterizado por processos intensos de deformação e metamorfismo. Erosão e deposição de sequências mais jovens. ÉON ERA FANEROZÓICO CENOZÓICO PROTEROZÓICO MESOZÓICO 0,54 Ba 2,5 Ba 3,8 Ba ARQUEANO PALEOZÓICO HADEANO 4,5 Ba ESCALA DE TEMPO GEOLÓGICO ÉON ERA PERÍODO QUATERNÁRIO FANEROZÓICO CENOZÓICO TERCIÁRIO CRETÁCEO PROTEROZÓICO MESOZÓICO ARQUEANO CARBONÍFERO PALEOZÓICO HADEANO MILHÕES ANOS 1,8 65 ESCALA DE TEMPO GEOLÓGICO PERÍODO QUATERNÁRIO TERCIÁRIO DESENVOLVIMENTO DE PLANTAS E ANIMAIS 1,8 IDADE DOS MAMÍFEROS EXTINÇÃO DOS DINOSSAUROS E OUTRAS ESPÉCIES 65 144 CRETÁCEO JURÁSSICO 206 JURÁSSICO 206 TRIÁSSICO 248 TRIÁSSICO 248 PERMIANO 144 290 PERMIANO 290 PENSILVANIANO 323 PENSILVANIANO 323 MISSISSIPIANO 354 MISSISSIPIANO 354 DEVONIANO 417 DEVONIANO 417 SILURIANO 443 SILURIANO 443 ORDOVICIANO 490 ORDOVICIANO 490 CAMBRIANO 540 CAMBRIANO 540 HUMANÍDEOS IDADE DOS RÉPTEIS 1as. plantas angiospermas 1as. aves DINOSSAUROS dominam IDADE DOS ANFÍBIOS EXTINÇÃO TRILOBITA E OUTROS 1os. répteis Grandes pântanos ANFÍBIOS abundantes IDADE DOS PEIXES 1os. fósseis de insetos PEIXES dominam 1as. plantas terrestres IDADE DOS INVERTEBRADOS 1os. peixes TRILOBITAS dominam 1os. organismos com conchas 8 História da Terra - súmula Supercontinentes •minerais mais antigos conhecidos •rochas mais antigas conhecidas •formação extensa de rochas continentais •Oxigênio livre na superfície do planeta 4280 Ma. 4030 Ma. ~2700 Ma. ~2000 Ma. •Supercontinente Rodínia •Supercontinente Gondwana ~1300 Ma. ~700 Ma. •início do Fanerozóico (expansão da vida) •Supercontinente Pangea 545 Ma. 300 Ma. •abertura do Atlântico Sul •início do Terciário (extinção dos grandes répteis) •início das glaciações do Quaternário •aparecimento do Homo sapiens 120 Ma. 65 Ma. 2,5 Ma. 0,5 Ma. Gondwana - 300 Ma (Orogênese Herciniana) Pangea - 600 Ma (Orogênese Brasiliana) Rodínia - 1000 Ma (Orogênese Grenville) Vários supercontinentes tentativos mais antigos: Columbia (?) , Atlântica (?) Junção Tríplice no Oriente Médio a. riftes do Golfo de Aden, do Mar Vermelho e do interior da África; b. Junção Tríplice entre a América do Norte, África e América do Sul, no início da fragmentação do Pangea. 9 10 Evolução Geológica da Terra Animação da crosta Províncias tectônicas da América do Sul Províncias tectônicas da América do Sul Ciclos orogênicos: Andino e Herciniano Brasiliano/Pan-Africano Rondoniano/Sunsás Transamazônico Núcleos do Arqueano Evolução da América do Sul Províncias tectônicas da América do Sul •Vários períodos de transgressões (= invasões) e regressões (recuo) dos mares •Orógeno importante (Andes) com atividade tectônica variável •Ponte entre América do Norte e do Sul – Intercâmbio de fauna terrestre, isolamento de fauna marinha. 11 Frailey (2002) – Mioceno Frailey 2002 - Mioceno Frailey 2002 – Mioceno Frailey 2002 – Plioceno Frailey 2002 – Plioceno-Pleistoceno (1,8-0,17 mya)-atual Istmo do Panamá e Antilhas 12 Dinâmica do Clima Correntes de vento •Atm. (78%N2, 21% O2, 338ppm CO2), o gás carbônico tem saído da atm pelo ciclo do Carbono • Radiação Solar – 0,5cal/cm2/min = 342W/m2 – decresce pólos • Modelo de circulação atmosférica Rotação da Terra • Calor dos trópicos vai para pólos na parte superior da Troposfera •Celas de Hadley Modelo independente das massas continentais (teórico – só oceano) Circulação Atmosférica Circulação Marinha Superficial Distribuição de calor demora meses na parte superficial e mil anos nas mais profundas •Sazonalidade •Grande influência dos continentes e orógenos (destaque Platô do Himalaia) •Diferenças marcantes desde a fragmentação da Pangéia Clima Atual Clima atual •Globalmente resulta da temperatura e precipitação segundo média anual e sazonalidade • ITCZ = Intertropical convergence zone •Trópicos (temp pouco variável), precipitação (Floresta Tropical, Savana, Deserto) • Andes (8500 km) – maior barreira para circulação do globo • Andes – climas e floras distintos nos vales • Pacífico – influencia costa W e El Niño • Atlântico – influencia quase toda América do Sul • Cratons influencias a chuva nas “bordas” inclinadas • ITCZ em julho tem deflecção para Chaco e Altiplano • Extremo S da Américo do Sul com Chuva abundante no lado Chileno (geleiras e florestas temperadas) 13 Clima Terra Ciclos Milankovitch •Clima da Terra – Períodos quentes e frios •20 glaciações últimos 2 milhões anos •Resfriamento da Terra - luminosidade, CO2, inclinação do planeta •Energia solar menor no Hem.N •Flutuações climáticas, equilíbrio (aumento da radiação compensado pelo efeito estufa) •Dominância dos quentes • Glaciais = avanço das geleiras; Interglaciais = recuo •Alterações na órbita da Terra – Sol – 100.000 anos Centro Planeta 22,1-24,5oC Estrelas Lyra ou Ursa Menor •80% Glaciações no Hem.N •No Hem.S em zonas Subantárticas e altos de montanhas •Glaciais reduziram circulação ar, trópicos com ventos secos •Continente 10oC + frio, oceano 2-3oC •Mar elevado no interglacial (transgressão) e baixo no glacial (regressão) Glaciações – interglaciações Flutuações de Temperatura •Amplitude de 10 C (média global) •Decréscimo desde Mesozóico •Glaciações Marinoana e Gondwanica cobrirem boa parte do planeta •Extinções no Cenozóico •Impacto do Meteoro (Cretáceo-Terciário) •Teoria dos Refúgios •Grandes extinções (Permiano) e Cenozóico (22,5maa) •Último Máximo Glacial – 18.000 aa •Mesozóico – clima muito quente (cont. separando, tectonismo, muito CO2, mar 100-200m mais elevado, mares rasos) •Cenozóico – clima quente até Eoceno Florestas último glacial PALEOMAP IDADE DO GELO (110-18 mil anos atrás) – Wisconsin ou Würm – Último Glacial Grande calota no Hemisfério Norte (- calor TERRA, nível do mar baixo) • http://www.scotese.com/earth.htm Extensas áreas de savanas Florestas tropicais restritas Animação chapter 16 14
