Fontes Hidrotermais

Observados pela primeira vez em 1977 no arquipélago das Galápagos, os campos hidrotermais são manifestações físico-químicas do interior da Terra. Quando a água do mar penetra na crosta terrestre através das fissuras, reage com os minerais ali presentes e aquece. Como consequência, a pressão destes fluidos aumenta e é libertada uma solução quente e rica em metais, que forma estruturas semelhantes a chaminés. Dependendo da composição das águas, são designadas por fumarolas negras ou brancas. Estas fumarolas submarinas são incríveis espetáculos da natureza. Por meio de um processo chamado de quimiossíntese, as bactérias autotróficas produzem compostos orgânicos através da oxidação de gases vulcânicos como é o caso do H2S, NH3 ou do CH4. São os compostos orgânicos produzidos por este primeiro nível trófico (produtores) que sustenta os outros níveis tróficos com uma diversidade de seres vivos extremófilos como crustáceos, vermes e bivalves gigantes.

Segundo diversos estudos realizados, existem fortes indícios para acreditar que a vida na Terra teve origem em campos hidrotermais, Imagem 1.

Fontes HidrotermaisImagem 1 – Estas estruturas apresentam-se geralmente cobertas de seres vivos, desde mantos de bactérias a caranguejos, mexilhões e espetaculares vermes tubíporas com vários metros e comprimento. As bactérias, que constituem a base da cadeia alimentar, obtêm energia e nutrientes através das reações químicas (nas quais intervém o enxofre), e não da fotossíntese, pois no fundo do mar não há luz.

Alguns autores têm realçado que a geração de vida em sistemas hidrotermais seria muito facilitado pelo quimismo alcalino, favorecido por uma crosta rica em rochas ultramáficas, particularmente abundantes nos fundos dos mares arcaicos.

 

Murtinheira – GSSP do Bajociano

Um dos principais objetivos da cronostratigrafia (um dos ramos da estratigrafia) relaciona-se com a reconstituição da História geológica da Terra e a correlação dos principais eventos que ocorrerem em diferentes locais do planeta.

A datação dos principais acontecimentos que ocorreram no passado da Terra é um especto essencial para elaborar escalas, baseadas nas propriedades litológicas, paleontológicas ou magnéticas das rochas, minerais e fósseis. A elaboração de uma tabela cronoestratigráfica com base na litostratigrafia e no conteúdo fóssil das diferentes rochas permitiu aos geólogos condensar os principais acontecimentos da História da Terra. Com o desenvolvimento de métodos de datação radiométrica e da magnetostratigrafia, foi possível datar com maior precisão a formação de muitas rochas e atribuir uma idade absoluta às divisões da tabela cronoestratigráfica. Esta encontra-se em permanente atualização. A tabela cronoestratigráfica é composta pela sobreposição de unidades cronostratigráficas (corpos rochosos, que se formaram em intervalos específicos do tempo geológico) e unidades geocronológicas (unidades de tempo geológico durante a qual as unidades cronostratigráficas se formaram), Foto 1.

Mondego a

Foto 1 – Os geólogos do século XIX tentaram criar uma escala que pudesse ter valor em qualquer parte do planeta, isto é, que os acontecimentos que essa escala retratasse pudessem ser reconhecidos em qualquer parte do mundo. Mas, na realidade, nenhum acontecimento (evento) geológico ocorre ao mesmo tempo em todo o planeta. Muitos dos eventos geológicos apenas assumem um carácter local ou regional e não um carácter universal. A escala do tempo relativo é representada pelas diferentes etapas em que se pode dividir o tempo geológico. Estas divisões baseiam-se nas relações entre os estratos e o seu conteúdo fóssil. Uma unidade cronostratigráfica é constituída por um conjunto de materiais estratificados que se diferem pela idade. A idade limite entre as diferentes divisões tem sempre um erro associado à medição radiométrica. As inversões de polaridade são também usadas na cronostratigrafia, em particular no Mesozoico superior e nas rochas do Cenozoico, pois foi elaborada uma escala das inversões magnéticas. É frequente os investigadores associarem outros métodos de datação complementarem com a magnetostratigrafia, como por exemplo a datação radiométrica e a biostratigrafia.

A idade limite entre as diferentes divisões tem sempre um erro associado à medição radiométrica. As inversões de polaridade são também usadas na cronostratigrafia, em particular no Mesozoico superior e nas rochas do Cenozoico, pois foi elaborada uma escala das inversões magnéticas. É frequente os investigadores associarem outros métodos de datação complementarem com a magnetostratigrafia, como por exemplo a datação radiométrica e a biostratigrafia.

Andar – unidade básica da cronoestratigrafia

O Andar é considerado a unidade básica da cronostratigrafia e é a hierarquia mais baixa que pode ser reconhecida numa escala cronoestratigráfica. Esta divisão inclui todas as rochas formadas numa unidade específica. A divisão entre os Andares é definida pelo limite dos estratotipos (secções no registo estratigráfico que evidenciam uma deposição contínua, de preferência marinha e que são usados para correlação global), Foto 2.

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Foto 2 – A designação de Andar deriva normalmente da localização geográfica do estratotipo. Cada Andar cuja designação termina em “ano” ou “iano” é definido numa dada região a partir do perfil um representativo, sem hiatos, lacunas ou discordâncias significativas. Para cada unidade cronoestratigráfica existe uma unidade geocronológica equivalente com a mesma designação, correspondendo esta ao tempo que foi necessário, por exemplo, para uma sedimentação de um conjunto de materiais rochosos Este equivalente geocronológico do Andar é a Idade. Quando num determinado local podemos estabelecer o limite inferior de um andar, define-se estratotipo de limite dessa unidade cronostratigráfica. Com base no estudo do enorme conteúdo fossilífero que podem ser encontradas em determinados locais, como no caso da Murtinheira (Serra da Boa Viagem – Figueira da Foz), associado a dados litológicos e magnetoestratigráficos, é possível definir o limite inferior do anda (estratotipo – limite).

GSSP do Bajociano – Murtinheira

O GSSP (Global Boundary Stratotype Section and Point) do Bajociano foi definido no limite inferior da camada AB11, de acordo com os dados bioestratigráficos baseados no registo de Ammonoidea, mais concretamente com base na primeira ocorrência de uma associação contendo representantes de Hyperlioceras – H. mundum e espécies relacionadas (H. furcatum, Braunsina aspera, B. elegantula), as quais se referem à Biozona Discites, e pelas últimas ocorrências de representantes de Graphoceras e Haplopleuroceras, Foto 3.

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Foto 3 – O perfil da Murtinheira localiza-se a norte do Cabo Mondego na região NW da Bacia Lusitaniana. Integra uma sucessão jurássica de idade Neotoarciano-Caloviano – Formação de Cabo Mondego e representa, em termos deposicionais, uma fase de sedimentação calma e monótona, típica de séries de ambiente marinho externo. A sucessão do Cabo Mondego é muito importante em termos paleontológicos e estratigráficos, pois apresenta um registro praticamente contínuo de associações de amonoides susceptíveis de definirem o quadro bioestratigráfico completo da Bacia Lusitaniana para o Jurássico Médio. A presença de representantes de Ammonoidea com afinidades norte-europeias e mediterrânicas traduz-se em um acréscimo significativo do seu potencial para efeitos de associação à escala suprabacinal.

O perfil da Murtinheira que, por sua vez, está inserido na sucessão do Cabo Mondego, constitui um perfil de referência do sector norte da Bacia Lusitaniana, dada a singular representatividade do registro estratigráfico e as excepcionais condições de observação dos materiais aflorantes, facto que levou ao estabelecimento do primeiro estratotipo limite do Sistema Jurássico pela IUGS em 1996 – o GSSP do Bajociano – com base no registro de associações de amonoides e nanofósseis calcários e na magnetostratigrafia, Foto 4.

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Foto 4  – O GSSP do Bajociano (a seta marca a base da camada AB11, definida como o limite inferior daquele estratotipo de andar).

Par estudar a História geológica de uma região é necessário medir as idades dos principais acontecimentos geológicos e assim reconstituir a História da Terra ao longo dos diferentes períodos da escala do tempo geológico. Com base na datação das rochas, os geólogos elaboraram uma tabela cronostratigráfica com diversas divisões. Recorrem a unidades geocronológicas, pois referem-se a intervalos de tempo. Esta tabela cronostratigráfica é regularmente atualizada, de modo a incluir as novas descobertas.

Referências bibliográficas:

HENRIQUES, M. H. Bioestratigrafia e Paleontologia (Ammonoidea) do Aaleniano em Portugal (Sector Setentrional da Bacia Lusitaniana). 1992. 301 f. Tese (Doutorado) – Universidade de Coimbra, Portugal, 1992.

HENRIQUES, M. H. Cabo Mondego, Monumento Natural. Geonovas, v. 21, Lisboa, p. 3-4, 2008.

HENRIQUES, M. H.; CANALES, M. L.; MAGNO, C. Dia 2. Paragem 2B: Fáceis distais de rampa carbonatada (sag 1º rifte): Jurássico Médio. In: PENA DOS REIS, R.; PIMENTEL, N.; GARCIA, A. (Eds.) Curso de Campo na Bacia Lusitânica (Portugal). Coimbra, 2008.

 

 

 

 

 

Biostratigrafia

Através dos dados da litostratigrafia podemos correlacionar determinados acontecimentos geológicos ocorridos numa determinada região. Porém, quando queremos correlacionar determinado tipo de formações geológicas com outras muito afastadas geograficamente, apenas com os dados relativos características litológicas, esses revelam-se insuficientes.

Biostratigrafia

Uma correlação a nível global pode ser feita tendo em conta o conteúdo paleontológico de um determinado estrato, o que permite comparar a idade relativa de diferentes formações no espaço e no tempo. A biostratigrafia pode ser considerada uma ciência fronteira entre a estratigrafia e a paleontologia, tendo como principal objetivo o estudo temporal dos fósseis existentes no registo estratigráfico, Foto 1.

SBViagem (quadro)

Foto 1 – Certo tipo de fósseis, como por exemplo as amonites, funcionam como “relógios” extremamente precisos na datação de determinadas formações geológicas. Os fósseis que permitem ao geólogo estabelecer com precisão o período de tempo correspondente a um determinado acontecimento são denominados fósseis indicadores estratigráficos, característicos ou de idade. Estes fósseis apresentam uma repartição geográfica muito ampla (distribuição horizontal) e evolução de géneros e espécies muito rápida (distribuição vertical). A abundância e a capacidade de preservação (partes duras) dos vestígios que ficaram fossilizados permitem classifica-los como marcadores temporais muito precisos.

Com base na presença de determinados fósseis de idade, é possível estabelecer correlações entre estratos de formações geograficamente afastadas. O princípio da identidade paleontológica ou da sucessão faunística admite que estratos que possuam o mesmo registo paleontológico são da mesma idade, Foto 2.

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Foto 2 – Cada fóssil, ou grupo de fósseis, completo ou incompleto, deve ser perfeitamente localizado relativamente ao estrato onde foi recolhido. Assim, cada estrato que contenha determinado conjunto de fósseis característicos é considerado como pertencente à unidade biocronológica que é caracterizada por aquela associação de fósseis, sendo-lhe atribuída a idade correspondente.

Unidades boestratigráficas

Quando, ao longo de uma sequência estratigráfica, separamos estratos em função das suas características litológicas, estamos a delimitar unidades litoestratigráficas. Mas, se ao individualizarmos em função do seu conteúdo fóssil estamos a delimitar unidades bioestratigráficas.  A unidade mais comum é designada biozona e pode ser definida como o estrato ou conjunto de estratos, que apresenta um conjunto de fósseis característico. Na delimitação de uma biozona assume particular importância o conjunto de fósseis de idade que a caracteriza, Foto 3.

Distribuição estratigráfica das Amonites

Foto 3 – O conceito de Biozona foi introduzido pelo cientista alemão Albert Oppel, em 1856 e corresponde ao conjunto de estratos caracterizados pela presença do mesmo conteúdo fossilífero. Embora algumas biozonas sejam definidas apenas pela presença de uma espécie fóssil, a maioria é definida por uma associação de diferentes fósseis. Existem diferentes tipos de biozonas de acordo com as quantidades relativas, características morfológicas específicas, conteúdo, distribuição e associações de fósseis.

Algumas Biozonas:

Zona de Oppel – Definida pela associação única de 3 ou mais taxas de fósseis (podem ser de diferentes espécies, mas que pertencem ao mesmo género).

Zona de distribuição de um táxon – Conjunto de rochas que representa a distribuição estratigráfica e geográfica de um táxon.

Zona de distribuição concomitante – Inclui as rochas definidas pela sobreposição ou presença simultânea de dois táxon.

Zona de abundância – A abundância de um táxon ou taxa comparativamente a rochas adjacentes define uma biozona.

Zona de Intervalo – Definida pela ausência de um ou mais táxon por um período de tempo variável.

 

Serra da Estrela

A Serra da Estrela é um maciço montanhoso que atinge 1993 metros no planalto da Torre, no lado sudoeste. O seu processo de formação iniciou-se ainda antes do Paleozoico, prolongando-se durante toda esta era geológica.

Em meio marinho, desde o Pré-câmbrico até ao Câmbrico, há cerca de 500 milhões de anos (M.a.), foram-se acumulando sedimentos provenientes da erosão dos continentes então existentes, atingindo uma espessura estimada em alguns quilómetros. Estes sedimentos, constituídos essencialmente por camadas alternadas de areias e argilas, deram origem, primeiro, por diagénese, a alternâncias de argilitos e grauvaques e, depois, por metamorfismo, a alternâncias de filitos e metagrauvaques, que observamos hoje no Supergrupo Dúrico-Beirão (Complexo Xistograuváquico) da Serra da Estrela. No Devónico, há 380 M.a., os sedimentos acumulados sofreram movimentos compressivos, característicos do início da orogenia varisca, provocando dobras com orientação NO-SE. Debaixo destes sedimentos, foi-se instalando, durante cerca de 30 M.a., uma grande massa de granitos, rocha predominante em todo o maciço. No final da orogenia varisca, há 240 M.a., ocorreu a fracturação das rochas formadas. Durante o Mesozóico, por erosão dos níveis superiores da crosta, esta, por alívio de carga, foi subindo, trazendo para a superfície as rochas que se formaram em profundidade. Originou-se, assim, uma superfície aplanada. No Cenozóico, iniciou-se uma nova fase, relacionada com a orogenia alpina, que provocou nova movimentação das falhas formadas na orogenia varisca, que passaram de falhas de desligamento a falhas inversas (inversão tectónica). Mais recentemente, iniciaram-se os movimentos de subida dos blocos responsáveis pela elevação do maciço e dos quais resultou a atual estrutura da Serra da Estrela, Foto 1.

Serra da Estrela-3

Foto 1 – Bloco diagrama da geologia da Serra da Estrela. Para além das rochas magmática, encontram-se rochas Supergrupo Dúrico-Beirão.Os granitóides variscos ocupam uma extensa área na Serra da Estrela, apresentando entre si pequenas diferenças de idade, predominado largamente os granitos tardi a pós-D3. Trata-se de granitos monzoníticos, de duas micas, predominantemete biotíticos, de textura porfiróide, com matriz de grão grosseiro a grosseiro a médio. Por vezes apresentam uma matriz de grão muito grosseiro e fenocristais d feldspato que podem atingir grandes dimensões, pelo que são vulgarmente conhecidos por “granitos dente de cavalo”. É frequente os fenocristais de feldspato potássico apresentarem uma orientação segundo direções preferenciais, variáveis de local para local, que parecem corresponder a direções de fluxo magmático. No contacto do granito com os xistoss e os metagrauvaques podem ser observadas corneanas.

A tectónica mantém-se ativa, condicionada pelos grandes sistemas regionais de fraturas, com a ocorrência de pequenos sismos e de nascentes termais em toda a região.

Em Portugal são conhecidos apenas vestígios da glaciação Würm, que teve o pico máximo há cerca de 18 000 a 20 000. Estes vestígios constituem um importante marco da paisagem, e caracterizam-se pela presença de valem em U, moreias, blocos erráticos e rochas com polimento e estrias, Foto 2.

Serra da Estrela

Foto 2Cântaro Magro. Pico rochoso mais proeminente da Estrela com 1928 metros de altitude, profundamente mrcado pela erosão glaciária. s glaciares são importantes agentes erosivos, transportando elevadas quantidades de sedimentos de diferentes granulometrias. A erosão provocada pelos glaciares depende de diversos fatores, nomeadamente: velocidade de deslocação do glaciar, espessura do glaciar, composição, forma e abundânica do material rochoso transportado e resistência das rochas que constituem o fundo do vale. Os cântaros são uma designação popular de alguns picos graníticos da serra da Estrela. Formações imponentes, ajudam a explicar os processos geológicos de formação e evolução da serra.

Há cerca de 20000 anos, ocorreu a última glaciação que deixou testemunhos geomorfológicos únicos em Portugal, nomeadamente na Serra da Estrela, Foto 3. A temperatura atmosférica média mensal era sempre negativa, permitindo a existência de neves perpétuas acima dos 1650 metros, formando uma calote de gelo. Esta calote deu origem aos glaciares, cujos vestígios se encontram registados nos típicos vales glaciários da Serra. Durante a glaciação de Würm, a temperatura média era de 10◦C inferior à atual, o que permitiu a acumulação de neve permanente a partir dos 1659 me de altitude. No planalto da Torre (região mais alta), o gelo ocupava uma vasta área e a sua espessura podia atingir os 80 m.

Cabeça-do-Homem

Foto 3 – No Quaternário (Cenozoico) toda a egião esteve sob o efeito da glaciação de Würm. A riqueza geológica também se revela ao nível da geomorfologia, com aspetos particulares, como por exemplo a Cabeça-do-Homem. Em toda a Estrela encontramos bolas e blocos granítcicos, isolados ou constituindo aglomerados caóticos, conhecidos por caos de blocos  ou caos de bolas. São formas muito vulgares, dissiminadas em vastas superfícies graníticas. Não é raro encontar-se blocos pedunculados, com fomas de objetos, zooomórficos ou antropomórficos, como é o caso da Cabeça-do-Homem. Associadas ou não a estas formas identificam-se formas de pormenor variadas como o caso de gnammas, tafoni, caneluras e ninho de abelha.

Na atualidade, é possível identificar pequenos lagos e charcos que ocupavam depressões formadas pelos glaciares. Do planalto partiam diversos glaciares de vale. Estes glaciares de vale formam-se nas regiões montanhosas e ocupam os vales preexistentes. Quando o glaciar recua deixa moreias, acumulações de sedimentos transportados pela massa de gelo e caracterizam-se por serem de diferente granulometria (dos blocos de argila) e por isso não apresentam estratificação. Quando este material consolida forma os tilitos, que constituem uma das principais evidências da ocorrência de glaciações, num passado remoto, Foto 4.

Lagoa Comprida

Foto 4 – Lagoa Comprida. Um antigo covão agora delimitado por uma barragem, que marca o trajecto do glaciar que por aqui passou. São três os rios que nascem na Estrela: o Mondego, o Alva e o Zêzere. No total existem 25 lagoas de maiores e menores dimensões.

O estudo dos glaciares e dos vestígios deixados pela atividade do glaciar (morfologia, depósitos sedimentares, rochas estriadas e polidas, etc.) permite reconstituir os paleoambientes assim reconstituir as variações climáticas ao longo o tempo geológico.

Vídeo sobre o Geoparque da Estrela

Fonte consultada : http://www.geoparkestrela.pt/

 

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