Tempo Geol ógico e a Idade das Rochas - Pucrs...Tempo Geol ógico e a Idade das Rochas And erson J....

Tempo GeolTempo Geolóógico e a Idade das Rochasgico e a Idade das Rochas

AndAnderson J. erson J. MaraschinMaraschin, Dr., Dr.

GeGeóólogo Pesquisadorlogo Pesquisador

Porto Alegre, Maio de 2008Porto Alegre, Maio de 2008

Estrutura da ApresentaEstrutura da Apresentaççãoão

�� IntroduIntroduçção: ão: Idades PrimIdades Primáárias Criacionistasrias CriacionistasXX Idades GeolIdades Geolóógicas Relativas e gicas Relativas e ““AbsolutasAbsolutas””

�� A RevoluA Revoluçção no Relão no Relóógio Cronolgio Cronolóógico gico

�� Datando ReservatDatando Reservatóórios de rios de HcHc

�� ConclusõesConclusões

�� QuandoQuando inventaraminventaram o o relrelóógiogio, , comocomosabiamsabiam queque horashoras erameram, , parapara poderpoderacertacertáá--lo???lo???

Gênesis: Livro IGênesis: Livro I““no princno princíípio, o Caos...pio, o Caos...””

““Idades Idades ((especulativasespeculativas)) da Terrada Terra””

�� Gregos: Gregos: cosmovisãocosmovisão�� Renascimento: RevoluRenascimento: Revoluçção Cientão Cientíífica: fatos bfica: fatos bííblicos reais???blicos reais???�� Leonardo da Vinci: fLeonardo da Vinci: fóósseis e sedimentasseis e sedimentaçção ão �� UssherUssher (1654): cronologia b(1654): cronologia bííblica, dados histblica, dados históóricos e estudos astronômicos: ricos e estudos astronômicos: ààs 9h de s 9h de

26 de outubro de 4004 A.C.!!!!26 de outubro de 4004 A.C.!!!!�� StenoSteno (1669): f(1669): fóósseis e desenhos geolsseis e desenhos geolóógicos de da Vinci (Toscana): camadas de gicos de da Vinci (Toscana): camadas de

origem marinha com sucessão estratigrorigem marinha com sucessão estratigrááfica: ROCHAS como registros naturais da fica: ROCHAS como registros naturais da HistHistóória da Terra!!ria da Terra!!

�� Burnet (1681): Burnet (1681): Sagrada Teoria da TerraSagrada Teoria da Terra (Religião X Ciência) (Religião X Ciência) �� James James HuttonHutton (1785): (1785): Teoria da Terra (ciclos sucessivos)Teoria da Terra (ciclos sucessivos)�� SirSir Charles Charles LyellLyell (1835): (1835): PrincPrincíípios de Geologiapios de Geologia�� Georges Georges CuvierCuvier: catastrofismo.: catastrofismo.�� XVIII: 7.000 anos (Influência divina).XVIII: 7.000 anos (Influência divina).�� XVIII: XVIII: GeognosiaGeognosia X Geologia: 75.000 anos.X Geologia: 75.000 anos.�� XVIII: Lorde Kelvin: perda de calor da Terra: primeiras idXVIII: Lorde Kelvin: perda de calor da Terra: primeiras idééias sobre radioatividade. ias sobre radioatividade. �� 1846: 100 milhões de anos (entre 20 e 400).1846: 100 milhões de anos (entre 20 e 400).

Idades RelativasIdades Relativas

�� PrincPrincíípios de correlapios de correlaçção estratigrão estratigrááficafica((StenoSteno, 1669; , 1669; HuttonHutton, 1785):, 1785):

Lei da SuperposiLei da Superposiççãoão: uma camada de rocha : uma camada de rocha éé mais mais jovem que aquelas abaixo dela e mais antiga do jovem que aquelas abaixo dela e mais antiga do que aquelas situadas acima;que aquelas situadas acima;

Continuidade lateralContinuidade lateral: camadas expostas em lados : camadas expostas em lados opostos de um vale devem ser interpretadas opostos de um vale devem ser interpretadas como restos de camadas que jcomo restos de camadas que jáá foram contforam contíínuas nuas na na áárea;rea;

RelaRelaçções de intersecões de intersecççãoão: qualquer rocha cortada : qualquer rocha cortada por um corpo intrusivo por um corpo intrusivo íígneo ou falha gneo ou falha éé mais mais antiga.antiga.

PrincPrincíípio da Sucessão Faunpio da Sucessão Fauníísticastica

Smith, 1793Smith, 1793

DataDataçção Absolutaão Absoluta

�� RadioatividadeRadioatividade

BqBq (1ds/s)(1ds/s)

Ci (3,700Ci (3,700 Bq))18961896

18981898

GeocronologiaGeocronologia(= data(= dataçção absoluta, ão absoluta, RenneRenne, 2006), 2006)

((geogeo=Terra; =Terra; chronoschronos=tempo; =tempo; loguloguss=estudo)=estudo)

MMéétodos todos radiomradioméétricostricos:: desintegradesintegraçção de um ão de um isisóótopo radioativo (topo radioativo (““paipai””) gerando um is) gerando um isóótopo topo radiogênicoradiogênico ((““filhofilho””).).

5.700 a5.700 a1414NN1414CC

35 35 GaGa176176HfHf176176LuLu

43 43 GaGa187187OsOs187187ReRe

0.70 0.70 GaGa207207PbPb235235UU

1.25 1.25 GaGa4040ArAr4040KK

4.5 4.5 GaGa206206PbPb238238UU

14 14 GaGa208208PbPb232232ThTh

48.8 48.8 GaGa8787SrSr8787RbRb

106 106 GaGa143143NdNd174174SmSm

EquaEquaçção Geral do Tempoão Geral do Tempo

B= isB= isóótopotopo--filhofilho

A= isA= isóótopotopo--paipai

λλ= constante de decaimento radioativo= constante de decaimento radioativo

GEOCRONOLOGIA APLICADA

RochasRochas““DurasDuras””/Meteoritos//Meteoritos/LunaresLunares

�� ResfriamentoResfriamento

�� RecristalizaRecristalizaççãoão

�� Eventos Eventos tectonotectono--termaistermais

Rochas SedimentaresRochas Sedimentares

�� Idades Idades deposicionaisdeposicionais

�� Idades diagenIdades diagenééticasticas

�� MigraMigraçção de fluidosão de fluidos

�� HistHistóória de ria de soterramentosoterramento

�� ProveniênciaProveniência

19401940

A A ““primeiraprimeira”” idade da Terraidade da Terra

�� CondritosCondritos

�� UU--PbPb: 4.566 : 4.566 ±± 3 3 GaGa

�� Sedimentos marinhos e basaltos Sedimentos marinhos e basaltos (Patterson, 1950).(Patterson, 1950).

�� RochasRochas TerrestresTerrestres: : CanadCanadáá, , AustrAustráálialia e e GroelândiaGroelândia: 3,9 Ga.: 3,9 Ga.

�� Por que datar rochas sedimentares????Por que datar rochas sedimentares????

ArqueanoArqueanoPaleozPaleozóóicoicoMesozMesozóóicoicoCenozCenozóóicoico

3,5 3,5 GaGaRecenteRecente

ProterozProterozóóicoico

EspaEspaçço X Tempoo X Tempo

Geologia HistGeologia Históórica e rica e PaleontologiaPaleontologia

InformaInformaçções sobre a evoluões sobre a evoluçção ão do planeta: hidrosfera, do planeta: hidrosfera, atmosfera, biosfera.atmosfera, biosfera.

Geologia EconômicaGeologia Econômica

Arenitos são importantes rochas-reservatório (Hc, H2O) em muitas bacias

Recursos MineraisRecursos Minerais

Areia ArenitosAreia Arenitos

�� Processos Processos deposicionaisdeposicionais X X sinsin-- e e ppóóss--deposicionaisdeposicionais

�� Interfere na Interfere na permopermo--porosidadeporosidade

�� Reconhecimento: Reconhecimento: PetrografiaPetrografia, MEV, CL, DRX, , MEV, CL, DRX, MicrossondaMicrossonda e ise isóótopos esttopos estááveisveis

�� Recentemente: aplicaRecentemente: aplicaçção de isão de isóótopos insttopos instááveisveis

Diagênese

Datação!

Problema!Problema!

� Arenitos estéreis/correlação estratigráfica

duvidosa, carecem de um posicionamento

cronoestratigráfico.

Como resolver isso??Como resolver isso??Como resolver isso??Como resolver isso??Como resolver isso??Como resolver isso??Como resolver isso??Como resolver isso??

SoluSoluçção:ão:DataDataçção ão RadiomRadioméétricatrica de Minerais de Minerais

DiagenDiagenééticosticos!!!!

8787RbRb--8787Sr Sr 4040KK--4040Ar Ar 4040ArAr--3939ArAr

0,1 mm0,1 mm

50 um

Artigo 3Artigo 3

DepositionalDepositional age age definitiondefinition of of thethe AAççu u sandstonesandstonereservoirreservoir (Potiguar (Potiguar BasinBasin, , NortheasternNortheastern BrazilBrazil) ) throughthrough 4040ArAr--3939Ar Ar datingdating of of earlyearly--diageneticdiagenetic

potassicpotassic feldsparfeldspar overgrowthsovergrowths

Anderson J. Anderson J. MaraschinMaraschin, Ana Maria , Ana Maria MizusakiMizusaki, Paulo M. Vasconcelos, Luiz , Paulo M. Vasconcelos, Luiz F. De F. De RosRos, Ruth , Ruth HinrichsHinrichs & Sylvia M.C. dos Anjos& Sylvia M.C. dos Anjos

Marine Marine andand PetroleumPetroleum GeologyGeology

Bacia PotiguarBacia Potiguar

Por que a FormaPor que a FormaPor que a FormaPor que a FormaPor que a FormaPor que a FormaPor que a FormaPor que a Formaçççççççção Aão Aão Aão Aão Aão Aão Aão Aççççççççu?u?u?u?u?u?u?u?

(1)(1) ReservatReservatóório de rio de HcHc

(2)(2) Idade Idade bioestratigrbioestratigrááficafica

(3)(3) DiagêneseDiagênese peculiarpeculiar

KK--feldspatos feldspatos eogeneogenééticosticos((overgrowthsovergrowths))

Kfover Kfov

Ic

0,2 mm0,2 mm

ICIC

((MaraschinMaraschin etet alal. 2004). 2004)

((MaraschinMaraschin etet alal., 2004)., 2004)

Metodologia 2: dataMetodologia 2: dataçção ão 4040ArAr--3939Ar Ar in in situsitu

irradiadosirradiados

““resfriadosresfriados””

50 grãos de50 grãos de

KK--feldspatofeldspato

2 grãos analisados2 grãos analisados

MMéétodo todo 4040ArAr--3939ArAr

40K

N+ N

+N

+

N

+N

+

+N

N

+

N+ N

+N

+

N+N

++

N

N +

N

N+N

+N+N

N +

N

+

40 40 Ar

N+N

+N

+

N

+N

+

+N

N

+

N+N

+N

+

N+N

++

N

N +

N

N+N

+N+N

N +

N

+

Captura de elétrons

39 39 K 3939 ArIrradiação com nêutrons

(mv= 1,25 Ga)

(mv= 269 a)

40 39Ar/ Ar Step-heating for Run 1153-01

Cumulative % Ar Released39

377.5 1.9 Ma

120 Ma

80

40

0

500

400

300

200

100

050 100

%Rad

±

Age (Ma)

feixe de Ar

(1) (1) StepStep--HeatingHeating

0

100

200

300

400

500

20 40 60 80 100

373 5 Ma

Cumulative % Ar Released 39

40 39Ar/ Ar Step-Heating Spectrum for Run 1153-02

Age (Ma)

SSííntese ntese

�� Rochas sedimentares Rochas sedimentares siliciclsilicicláásticassticas: data: dataçção ão relativa (frelativa (fóósseis e correlasseis e correlaçção)ão)

�� EstEstééreis/correlareis/correlaçção duvidosa: dataão duvidosa: dataçção absoluta:ão absoluta:

�� Minerais Minerais diagendiagenééticosticos K K

KK--feldspato feldspato diagendiagenééticoticoIlita Ilita diagendiagenééticaticaGlauconitaGlauconita

�� Idades de eventos Idades de eventos deposicionaisdeposicionais e e diagendiagenééticosticos

�� Posicionamento estratigrPosicionamento estratigrááfico mais precisofico mais preciso

Por que datar rochas Por que datar rochas sedimentares?sedimentares?

R: R: melhor entendimento da evolumelhor entendimento da evoluçção ão diagendiagenééticatica de rochas sedimentares de rochas sedimentares siliciclsilicicláásticassticas e preenchimento de bacias e preenchimento de bacias sedimentares;sedimentares;

otimizaotimizaçção na exploraão na exploraçção e ão e explotaexplotaççãoão de de seus bens minerais;seus bens minerais;

informainformaçções sobre a evoluões sobre a evoluçção do planeta.ão do planeta.

Obrigado!*

DDúúvidas geolvidas geolóógicas???gicas???

geologiaparatodos@yahoo.com.brgeologiaparatodos@yahoo.com.br

GeoequipeCEPACGeoequipeCEPAC: Prof. João Marcelo: Prof. João Marcelo

Prof. Prof. ZuleikaZuleika

GesianeGesiane, Roberto, Anderson, Roberto, Anderson

PrPróóximo encontroximo encontro

““Breve HistBreve Históórico sobre a Explorarico sobre a Exploraçção ão PetrolPetrolíífera no Brasilfera no Brasil””