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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 •Recristalização de minerais •Transformação por aumento de pressão e temperatura de rocha pré-existente Arenito (protólito) quartzito 2 Feições Sistema Terra - Energia A entrada de energia vem do sol e a energia do interior é perdida. Ciclos de deposição, soterramento, deformação, soerguimento e erosão. Sistema Terra Vulcanismo 1) Feições marinhas 1) Distribuição das altitudes na superfície 1) 8 km 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 Feições Movimento no manto 1) Correntes de convecção atuantes na dorsal meso-oceânica. Evolução de rifte oceânico Idades da crosta oceânica no Atlântico Norte 1) Fragmentação de uma massa continental e desenvolvimento de margens continentais passivas. Idade dos oceanos Distribuição das idades geocronológicas do fundo oceânico, onde se observam as idades (Ma) mais jovens próximas à dorsal médio - oceânica. Fragmentação da Pangea 1) 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 Divisão da crosta Contato entre placas animação Esquema da estruturação topográfica de um rift submarino meso-oceânico e vulcanismo associado. Rifteamento – processo de origem de falhas paralelas em grandes extensões Processos colisionais animação animação Crosta ocênica-continental 1) a. crosta oceânica x crosta oceânica; b. crosta continental x crosta oceânica; c. crosta continental x crosta continental . Oceano Pacífico Andes Crosta litosfera ou placa astenosfera Limite de placa tectônica convergente Modelos clássicos de Orógenos: 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) 5 Andean Orogeny Limites convergentes entre Placas Tectônicas Brasilian shield thick (50-70 км) hot and felsic crust Colisão intra-oceânica - Exs. : Japão, Tonga. Sumatra, Altaids (Paleoz.) Cinturões Marginais do tipo Andino 3 cm/yr Exs.: Andes, California (Mesoz.) Subandean thin-skin deformation zone Nazca plate Colisão continental - Exs.: Alpes, Himalayas, Apalaches (Paleoz.) 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. Características dos orógenos acrescionários Arcos de ilhas com material vulcânico-plutônico Material de plateaus oceânicos Presença de Ofiólitos Seqüências estratigráficas de placa oceânica Coalescência dos arcos magmáticos (vulcânicos/plutônicos) em processos de “soft accretion”, em que são ausentes os cinturões de rochas metamórficas de alto-grau. Terrenos alóctones e microcontinentes Prismas acrescionários com material da placa inferior e material erodido da placa superior Até onde, no tempo geológico, é válido o princípio do Atualismo? Quando iniciou-se o regime de Tectônica de placas? 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 Continentes e Oceanos – Feições principais do relevo 6 CRÁTON Evolução dos Continentes vs FAIXA MÓVEL Manto Crosta Oceânica Fina (5-10 km) ESTABILIDADE TECTÔNICA Espessa (25-50 km) Arcos Magmáticos Juvenis INTENSIDADE DE DEFORMAÇÃO •movimentos verticais •escudos x plataformas •cobertura cratônica •embasamento Crosta Continental ~ 4560 Ma Arqueano •orogênese dobramentos •magmatismo •metamorfismo regional •falhamentos de empurrão nappes Regime tectônico Permóvel ~2500 Ma Proterozóico ~ 540 Ma Fanerozóico Regime tectônico Plataformal (placas) Decréscimo do calor interno Aumento das massas continentais Placas tectônicas Placas tectônicas 1) A LITOSFERA, a camada rígida superficial da Terra, está dividida em grandes porções, chamadas PLACAS TECTÔNICAS ou LITOSFÉRICAS. Províncias tectônicas Idade da Terra Cráton – núcleo estável da crosta, composto de remanescentes erodidos de rochas muito antigas (inclui escudos e plataformas) 7 Idades tectônicas Escala do 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. 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 FANEROZÓICO 0,54 Ba PROTEROZÓICO 2,5 Ba ARQUEANO 3,8 Ba HADEANO 4,5 Ba ESCALA DE TEMPO GEOLÓGICO ÉON ERA FANEROZÓICO CENOZÓICO ESCALA DE TEMPO GEOLÓGICO ÉON ERA FANEROZÓICO CENOZÓICO PERÍODO QUATERNÁRIO 0,54 Ba 2,5 Ba 3,8 Ba PROTEROZÓICO PROTEROZÓICO MESOZÓICO ARQUEANO ARQUEANO CARBONÍFERO PALEOZÓICO HADEANO 4,5 Ba MESOZÓICO TERCIÁRIO PALEOZÓICO HADEANO MILHÕES ANOS 1,8 65 CRETÁCEO 144 JURÁSSICO 206 TRIÁSSICO 248 PERMIANO 290 PENSILVANIANO 323 MISSISSIPIANO 354 DEVONIANO 417 SILURIANO 443 ORDOVICIANO 490 CAMBRIANO 540 8 História da Terra - súmula ESCALA DE TEMPO GEOLÓGICO PERÍODO QUATERNÁRIO TERCIÁRIO DESENVOLVIMENTO DE PLANTAS E ANIMAIS 1,8 CRETÁCEO 144 JURÁSSICO 206 TRIÁSSICO 248 PERMIANO 290 PENSILVANIANO 323 EXTINÇÃO DOS DINOSSAUROS E OUTRAS ESPÉCIES MISSISSIPIANO 354 DEVONIANO 417 SILURIANO 443 ORDOVICIANO 490 CAMBRIANO 540 IDADE DOS RÉPTEIS IDADE DOS ANFÍBIOS 4280 Ma. 4030 Ma. ~2700 Ma. ~2000 Ma. •Supercontinente Rodínia •Supercontinente Gondwana ~1300 Ma. ~700 Ma. HUMANÍDEOS IDADE DOS MAMÍFEROS 65 •minerais mais antigos conhecidos •rochas mais antigas conhecidas •formação extensa de rochas continentais •Oxigênio livre na superfície do planeta 1as. plantas angiospermas 1as. aves DINOSSAUROS dominam 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 •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. Supercontinentes 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 Províncias tectônicas da América do Sul 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 11 Evolução da América do Sul Frailey (2002) – Mioceno •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. Frailey 2002 - Mioceno Frailey 2002 – Plioceno Frailey 2002 – Mioceno Frailey 2002 – Plioceno-Pleistoceno (1,8-0,17 mya)-atual 12 Istmo do Panamá e Antilhas Clima atual Dinâmica do Clima Clima Terra •Globalmente resulta da temperatura e precipitação segundo média anual e sazonalidade •Clima da Terra – Períodos quentes e frios •Trópicos (temp pouco variável), precipitação (Floresta Tropical, Savana, Deserto) •Resfriamento da Terra - luminosidade, CO2, inclinação do planeta •Flutuações climáticas, equilíbrio (aumento da radiação compensado pelo efeito estufa) •Dominância dos quentes • Glaciais = avanço das geleiras; Interglaciais = recuo Ciclos Milankovitch •20 glaciações últimos 2 milhões anos •Energia solar menor no Hem.N •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 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 •Continente 10oC + frio, oceano 2-3oC •Mar elevado no interglacial (transgressão) e baixo no glacial (regressão) Modelo independente das massas continentais (teórico – só oceano) 13 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 Glaciações – interglaciações •Amplitude de 10 C (média global) •Glaciações Marinoana e Gondwanica cobrirem boa parte do planeta •Grandes extinções (Permiano) e Cenozóico (22,5maa) Flutuações de Temperatura •Decréscimo desde Mesozóico •Impacto do Meteoro (Cretáceo-Terciário) •Extinções no Cenozóico •Teoria dos Refúgios •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 Clima Atual • ITCZ = Intertropical convergence zone • 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 janeiro tem deflecção para Chaco e Altiplano • Extremo S da América do Sul com Chuva abundante no lado Chileno (geleiras e florestas temperadas) 14 Testemunhos glaciais Florestas último glacial PALEOMAP IDADE DO GELO (110-18 mil anos atrás) – Wisconsin ou Würm – Último Glacial • http://www.scotese.com/earth.htm • https://www.youtube.com/watch?v=d8sHvh LvfBo Grande calota no Hemisfério Norte (- calor TERRA, nível do mar baixo) Extensas áreas de savanas Florestas tropicais restritas Animação chapter 16 15
