Discordância estratigráfica

A maioria dos estudos procura enquadrar os processos geológicos numa escala de tempo, de forma a permitir reconstituir a História geológica do nosso planeta e a correlacionar os principais eventos que ocorreram em diferentes locais do planeta. Este é o principal objetivo da cronostratigrafia, um dos ramos da estratigrafia, Foto 1.

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Foto 1 – Série de estratos do Cretácico e Miocénico presentes na praia da Foz da Fonte (Sesimbra). Para se caracterizar um conjunto de rochas, é necessário estudar a ua composição mineralógica e estrutura, e descrever detalhadamente o conteúdo fossilífero, caso este exista. Recorrendo à datação relativa e absoluta enquadram-se as rochas em estudo com as referências presentes na coluna estratigráfica.

No registo litoestratigráfico, ramo da estratigrafia que lida com a descrição e a nomenclatura das rochas de acordo com a composição litológica e as suas relações estratigráficas, e no conteúdo fóssil das diferentes rochas existem descontinuidades que terão resultado de interrupções na sedimentação, evidenciando alterações profundas nos paleoambientes, Foto 2.

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Foto 2 – Na Cadeia da Arrábida, na praia da Foz da Telha, as formações identificáveis pertencem ao Cretácico inferior (Mesozoico) e ao Miocénico (Cenozoico). As litologias de idade mesozoica pertencem à “Formação da Galé” sendo compostos essencialmente por rochas margo-carbonatadas: calcários argilosos e gressosos amarelos, bioclásticos e margas verdes destacando-se de entre os fósseis, ostraídeos e orbitolinas. As litologias miocénicas são compostas essencialmente por calcarenitos e margas de cores alaranjadas e amareladas, com fósseis nos quais se destacam, na macrofauna, turritelas e ostras. No contacto entre estas duas formações existe uma lacuna estratigráfica de cerca de 74 Ma.

As lacunas no registo estratigráfico são importantes e fornecem-nos dados muito importantes como por exemplo a mudança nas condições de formação as rocha, orogenias, variações na atividade tectónica e variações do nível médio da água do mar. A lacuna estratigráfica que pode ser observada na Foz da Fonte resultou de um levantamento de origem tectónica da região sul da Estremadura no final do Cretácico. Em consequência deste levantamento, as formações expostas do Mesozóico, ficaram expostas a processos erosivos (este processo com bioerosão pode ser consultado aqui), formando-se uma morfologias cársicas, Foto 3.

Superfície de Carsificaçãob

Foto 3 – Em A plataforma de abrasão emersa no final do Cretácico com bioerosão e carsificação onde foram depositados sedimentos do Miocénico. Esta situação é uma exceção do princípio da sobreposição. Em B as rochas do Miocénico apresentam balastros de basalto do Cretácico – Princípio da Inclusão. Segundo este príncipio o estrato é mais recente do que as rochas que inclui.

Posteriormente durante os eventos transgressivos (o nível do mar sobe e a costa migra para o interior do continente) do Miocénico, toda a região ficou imersa, sendo coberta por sedimentos de origem marinha mais finos uma vez que o nivel médio da água do mar subiu. Parte desta sequência é observável nas arribas desta praia.

Soleira da Foz da Telha e Nicolau Steno

Durante muito tempo, pensou-se que a Terra era um planeta estático e relativamente recente. Contudo, a partir do século XVI vários foram os cientistas que recolheram evidências que a Terra é um planeta em constante mutação e de que esses fenómenos só podem ser explicados numa escala de tempo muito maior do que aquela que era considerada até então.

Sabemos hoje que a várias transformações que ocorreram ao longo da história da Terra ficaram registadas nas rochas, pelo que, se estudarmos as rochas, podemos ficar a conhecer essas alterações. Uma maneira de estabelecer a idade das rochas é fazê-lo por comparação com outras rochas – datação relativa. Atualmente é possível determinar com algum rigor a idade de certas rochas, recorrendo para tal à datação absoluta ou radiométrica que permite datar as rochas em anos ou milhões de anos.

Princípio da Sobreposição

Proposto por Nicolau Steno no século XVI, este princípio identifica a ideia de uma sucessão vertical e estratos, em que os situados na base são mais antigos e os que se observam acima, são mais recentes, Foto 1.

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Foto 1Soleira de micro-gabro entre estratos do Cretácico (Albiano, 112 Ma). Esta soleira (93 Ma) observada na Foz da Fonte (Cadeia da Arrábida) entre estratos subhorizontais de litologias margo-carbonatadas de idade cretácica foi o resultado de uma injeção magmática entre estratos contíguos de litologias sedimentares. Esta soleira de micro-gabro é uma manifestação superficial de um magmatismo do qual derivou o granito de Sintra, anterior à intrusão gabro-sienítica do Complexo Vulcânico de Lisboa (CVL).

Este princípio, segundo o qual um estrato que se encontra por baixo é mais antigo do que um que e situa por cima, e mais recente do que um outro que esteja por baixo dele nem sempre pode ser aplicado. Existem várias exceções ao princípio da sobreposição nomeadamente, estratos invertidos, estratos condicionados por falhas inversas e intrusões magmáticas como é o caso da soleira na Foz da Fonte.

 

Icnofósseis (Foz da Fonte)

Os fósseis são vestígios de organismos do passado, geralmente conservados em rochas sedimentares. Estes vestígios podem ser restos, a totalidade do corpo do ser vivo ou vestígios da sua atividade. Os vestígios da atividade dos seres vivos, também podem sofrer fossilização. Estes fósseis são conhecidos por icnofósseis.

Icnofósseis na Foz da Fonte

Na Foz da Fonte, durante o Miocénico Inferior (Burdigaliano), ocorreu o início de um ciclo transgressivo e, consequentemente, as rochas sedimentares (calcários) de idade cretácica, que servem de substrato rígido às estruturas fossilizadas (icnofósseis de bioerosão), foram erodidas numa plataforma marinha contemporânea da formação dos referidos icnofósseis (Burdigaliano). Assim, o calcário foi densamente colonizado por vários organismos, uns fossilizados como somatofósseis (e.g. corais, ostreídeos, balanídeos), enquanto outros, em quantidade muito superior, deixaram marcas fossilizadas da sua atividade (icnofósseis), Foto 1.

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Foto 1 – Ao longo do tempo, os geólogos, em geral, os paleontólogos, em particular, têm tentado desvendar o passado do Planeta. Estudar as rochas, compreender a relação entre elas, tentar atribuir-lhes uma idade e interpretar o registo fóssil são investigações que têm permitido aproximar o ser humano desta história fascinante – a história da Terra.  Na Foz da Fonte a sequência de eventos presume-se ter sido a seguinte:  1. Do Cretácico Superior (Cenomaniano/Turoniano) até ao Miocénico Inferior – erosão da sequência sedimentar cretácica aflorante e formação da superfície calcária; 2. No Miocénico, durante a invasão costeira das águas marinhas de pequena profundidade, permitiu a colonização do substrato rochoso submergido por esponjas Clionidae (produzindo estruturas do icnogénero Entobia), vermes Sipunculídeos (produzindo Trypanites) e uma densa população de bivalves (produzindo estruturas do icnogénero Gastrochaenolites torpedo e Gastrochaenolites lapidicus); 3. A erosão e bioerosão da superfície continuaram a ocorrer; 4. Com o incremento do ciclo transgressivo, a coluna de água aumentou, resultando numa inibição dos produtores de Gastrochaenolites torpedo e permitindo a colonização de outros organismos, como os bivalves Pycnodonte;

Os resultados obtidos nos estudos realizados nesta plataforma de abrasão miocénica indicam a presença de diferentes espécies de estruturas bioerosivas fossilizadas, tendo sido identificados cinco icnogéneros: Caulostrespis, Entobia, Rogerella, Trypanites e Gastrochaenolites. O icnogénero mais predominante é Gastrochaenolites, Foto 2.

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Foto 2 –  Plataforma de abrasão miocénica com estruturas bioerosivas sendo o icnogénero predominante – Gastrochaenolites.

As condições paleoambientais correspondiam, genericamente, a um ambiente marinho de pequena profundidade (infralitoral) de águas mais quentes que as atuais, mas com semelhantes condições de elevado hidrodinamismo. Nestas condições verifica-se uma escassez de deposição de sedimento (baixa taxa de sedimentação, ou nula) impossibilitando, igualmente, a deposição de organismos encrostantes sobre a superfície rochosa, deixando espaço para a colonização dos organismos bioerosivos.

Fontes consultadas: 

Cachão, M., Redweik, P., Barreira, E., Dinis J., Catita, C. , Silva, C.M., Santos, A., Mayoral, A., Linder, W. (2011). Photogrammetric and spatial analysis of a bioeroded Early Miocene rocky shore, western Portugal. Facies (DOI 10.1007/s10347-010-0248-7)

http://www.cm-sesimbra.pt/geocircuito/wp-content/uploads/2013/11/osicnofosseis.pdf

Conglomerado de Vale da Rasca

A margem continental portuguesa é consequência da rotura de dois blocos continentais, ligados no passado num bloco continental bem maior, a que se tem dado o nome de Laurásia. Esta bacia distensiva, a Bacia Lusitaniana, desenvolveu-se, desenvolveu-se durante o Mesozoico encontrando-se dividida em três setores com base em estudos de litoestratigrafia do Jurássico Inferior.

Situada na região de Setúbal esta cadeia corresponde à extremidade sul da Bacia Lusitaniana, representando a estrutura mais interessante e uma das mais importantes da tectónica da inversão de idade Miocénica registada na Bacia Lusitaniana, Foto 1.

Mapa

Foto 1 –

Conglomerado de Vale da Rasca

Esta unidade aflorante e todo o Vale da Rasca é constituído por níveis detríticos silicaclásticos, constituindo os mais grosseiros, conglomeráticos, o núcleo de pequenos relevos alinhados de acordo com a estratificação, Foto 2.

Cadeia da Arrábida - Conglomerado de Vale da Rasca (Rio) esquema A

Foto 2 – No princípio da continuidade lateral, originalmente identificado por Nicolau Steno, assume-se, teoricamente, que uma camada progride lateralmente no espaço. Mas essa progressão lateral não é, na prática muito prolongada. São diversas as formas geométricas, observadas no campo, que demonstram a variação lateral de uma camada: gradação lateral, interdigitação, em cunha. Os limites em cunha representam uma diminuição gradual da espessura lateral da camada até ao seu desaparecimento. Tal ocorrência é habitual na proximidade dos bordos de uma bacia de sedimentação, ou em linhas de água identificadas estratigraficamente em camadas lenticulares.

Os conglomerados  de Vale da Rasca são níveis que testemunham impulsos tectónicos distensivos integrados no terceiro episódio de rifting (Kimeridgiano- Berrisiano Inferior) que afetou a Bacia Lusitaniana no Jurássico superior. Existe uma variação da espessura com a diminuição de Este para Oeste, desaparecendo próximo de Sesimbra, Diaporama 1.

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Diaporama 1 – Unidades de agilas, grés e conglomerados e calcários de Vale da Rasca. Estas rochas detríticas datadas do Kimeridgiano-Titoniano formaram-se numa altura em que houve sedimentação continental acentuada para leste de Sesimbra.

A geometria interna destes corpos sedimentares revelam fácies de natureza fluvial de caracter torrencial, associados a um sistema de leques aluviais dependentes do relevo que existiria a leste da bacia, a falha de Setúbal – Pinhal Novo para o hinterland da Bacia Lusitaniana.

Fontes:

https://roteirosgeologicos.files.wordpress.com/2010/07/tesem_leonorramalho.pdf

https://run.unl.pt/bitstream/10362/1487/1/Bacia_Lusitaniana%20%28VIICNG%29.pdf

https://run.unl.pt/bitstream/10362/5413/1/Kullberg_etal_2000_Arrabida.pdf

 

Fluxo térmico

O fluxo de energia (figura 1), no planeta Terra, sob a forma de calor (fluxo térmico), pode ocorrer por três mecanismos distintos: radiação, convecção e condução.

Radiação apenas ocorre à superfície e corresponde à perda de energia sob a forma de radiação infravermelha. Nas camadas internas encontram-se ativos fenómenos de convecção e condução de energia. A convecção é o principal mecanismo responsável pelo fluxo de energia na Terra. Na convecção, a transferência de calor processa-se pelo movimento de material fundido, ou parcialmente fundido, que pode comporta-se como um fluido. A condução é um processo de transferência de energia que ocorre entre dois corpos, que estejam em contacto entre si e com diferentes temperaturas, ou entre uma zona de um corpo para outra zona do mesmo corpo. É um mecanismo que envolve a transferência de energia cinética de moléculas a temperatura mais elevada para moléculas a temperatura mais baixa. 

Figura 1 –  As regiões que apresentam maior fluxo térmico são as regiões associadas a riftes oceânicos, principalmente as dorsais oceânicas do Pacífico, Índico e Atlântico. As regiões com menor fluxo térmico são as regiões continentais. A crusta oceânica, sendo menos espessa do que a crusta continental, apresenta em média um fluxo térmico superior. Nas regiões de rifte, devido ao estiramento da crusta oceânica e ascensão de elevadas quantidades de magma, constata-se um elevado fluxo de energia. Por exemplo o fluxo térmico é superior nos Açores comparando com Portugal Continental. Os Açores localizam-se na crusta oceânica e na proximidade da dorsal oceânica, enquanto o território de Portugal Continental é formado por crusta continental mais espessa e fria, com menor fluxo térmico.   

A maioria do calor da Terra é transferido por mecanismos de convecção e não por condução. Se os mecanismos de condução fossem os mais importantes o fluxo térmico seria semelhante entre as diferentes regiões do globo. As diferenças presentes na figura 1 implicam a existência de  mecanismos de convecção que permitem a ascensão de material magmático até à superfície em determinadas regiões do globo.

Artur Holmes foi o primeiro cientista a relacionar a tectónica de placas com a existência de convecção mantélica. Segundo Holmes, ocorre ascensão de magma do manto, que é expelido a nível dos riftes, sendo esta expansão compensada com a subducção da placa oceânica nas fossas. O movimento lateral das correntes convectivas na base da litosfera permite a deslocação das placas, encontrando-se os riftes no ramo ascendente da célula de convecção, enquanto as fossas associadas ao ramo descendente.

Em 1962, Harry Hess elaborou a hipótese da expansão dos fundos oceânicos, sugerindo que o mecanismo para esta expansão estaria associado a movimentos convectivos de material no manto. Segundo Hess a subida de magma mantélico provocava a instalação de um rifte à superfície da Terra, enquanto que nas regiões de subducção ocorria a descida de material frio, que se afundava no manto (corrente convectiva descendente). A permanente formação e destruição de crusta estariam relacionadas com os mecanismos de convecção oriundos do manto. Este modelo apresentado por Hess é muito semelhante ao de Holmes, divulgado em 1928.    

Neocatastrofismo e o Dilúvio de Noé

Em 1998 dois geólogos norte-americanos, co-autores  do livro “O Dilúvio de Noé”, afirmaram que o grande dilúvio narrado na Bíblia poderia ter resultado de uma violenta enxurrada que obrigou as pessoas que viviam na orla costeira em redor do mar Negro a procurar refúgio, transformando o antigo lago de água doce num mar de águas salgadas.

Com o fim da última era glaciar, há cerca de 12 mil anos, o nível das águas foi subindo em todo o globo. De acordo com a hipótese destes dois autores, o mar de Mármara precipitou-se sobre o vale do Bósforo fazendo com que a água salgada invadisse a bacia do mar Negro. O novo mar estabilizou em duas camadas: à superfície, uma camada superior de água salobra e em profundidade uma camada de água salgada sem oxigénio nem vida, imagem 1.

Mar Negro

Imagem 1 – Há muitos milénios, o mar Negro era um lago de água doce com cerca de dois terços da área atual, sem ligação ao Mediterrâneo (9.5 ka). Entre este e o mar Negro existe o mar de Mármara. Durante a época que hoje chamamos Neolítico, foi provavelmente um oásis no meio de uma região seca. Sabe-se também que, com o fim gradual da última glaciação, há cerca de 12 000 anos, o nível dos mares, foi subindo (8.7 ka) devido à fusão dos glaciares, fazendo com que, Mediterrâneo submergisse o vale do Bósforo e entrasse pela bacia do mar Negro. A água salgada mais densa, encheu por completo o fundo da bacia, deixando sobre si uma camada de água salobra, mais leve.

Pelos cálculos destes dois geólogos, este cataclismo provocou a subida do nível do mar Negro a um ritmo de 15 cm por dia. Todas as pessoas da margem viram-se forçadas a recuar mais de um quilómetro por dia, e a velocidade da enxurrada pouco tempo lhes deixou para desmontar as casas e organizar a evacuação.

Baseando-se em amostras de sedimentos obtidas por sondagens e datação absoluta de conchas marinhas, ambos chegaram à conclusão de que o Dilúvio se verificou já cerca de 7500 anos e que a linha de praia do antigo lago deveria hoje encontrar-se 150m abaixo da superfície. Em 1999 a linha de praia foi encontrada com o sonar, exatamente no local previsto.

O neocatastrofismo admite que as mudanças geológicas podem dever-se à existência de uma catástrofe que provocou alterações ambientais, que atuaram, lenta e gradualmente, ao longo de um espaço temporal alargado. O neocatastrofismo aceita a existência de fenómenos catastróficos para explicar as alterações da Terra, igualmente, os princípios orientadores do uniformitarismo.

Fontes consultadas : 

 

 

Chaminés de Fadas

A água desempenha um papel muito importante na modelação da paisagem. As águas selvagens, ou as de cursos sazonais, como as torrentes, originam relevos peculiares e facilmente reconhecíveis.

As águas continentais que circulam sem curso fixo, procedentes das precipitações, denominam-se águas selvagens. Aparecem quando o terreno não consegue absorver toda a água das chuvas que atinge a superfície. Quando as águas de precipitações correm por pequenos regueiros ou canais, denominam-se águas de enxurrada, Foto 1.

Torrente

Foto 1 – Ravinas originadas pela ação de águas de enxurrada. A ação erosiva destas águas é favorecida pela ausência de vegetação, pela presença de rochas macias, devido à secura do solo e às chuvas torrenciais.

Chaminés de fadas

As águas das chuvas ao cair, por ação da gravidade, sobre as rochas da crosta exerce sobre uma ação erosiva, que é, ao mesmo tempo química e mecânica. Como sabemos, a água pode reagir como os minerais das rochas, quer por si, quer pelos gases atmosféricos que transportam em solução. Em terrenos desagregados onde se encontram dispersos blocos rochosos, estes protegem os materiais que se encontram sob eles, de modo que acabam por se tornar salientes acima do solo e por constituir chaminés de fada, Foto 2.

Chaminés de Fada (esquema)

Foto 2 – No topo das Chaminés de Fadas há um fragmento de rocha que protege da erosão a rocha subjacente. A erosão diferencial produz estas formas tão caracteristicas das paisagens sedimentares.

Se o terreno é heterogéneo, as águas de escorrência desgastam as rochas mais tenras, pondo a descoberto as duras. Formam-se, assim, as já referidas chaminés de fadas, encimadas por um fragmento de rocha, a partir de um depósito areno-argiloso que encerre clastos maiores, dispersos na sua massa. As águas das chuvas e de escorrência produzem erosão nos materiais mais finos, removendo-os, mas não afetando a parte do depósito que fica sob os citados fragmentos maiores, que constituem como que um chapéu protetor.

As chaminés de fada são comuns ao nível de depósitos detríticos argilosos que encerram areão e cascalho, podendo observar-se nas bermas das estradas, escombreiras de areeiros, etc. No entanto, as chaminés de fadas com grandes dimensões são raras e podem ser observados nas regiões montanhosas onde existem restos de depósitos de vertente  glaciários.

Torrentes de zonas áridas e barrancos

Nas zonas áridas e com regime de chuvas esporádico, formam-se grandes leitos de águas, que arrastam todo o tipo de materiais. O fundo destes leitos é plano e o seu declive pouco acentuado. Só se enchem com chuvas torrenciais.

 As torrentes são leitos curtos que transportam água de maneira esporádica. A sua atividade é geralmente sazonal e está relacionada com o degelo, com chuvas fortes ou ambos. Distinguem-se três partes nas torrentes: a bacia de recepção, o canal de escoamento e o cone de dejecção, Filme 1.

Filme 1 – A bacia de recepção é a zona alta da torrente. Tem a forma de leque e é nela que se reunem as águas de enxurrada. É uma zona com grande declive, por onde a água corre com grande violência e arrastando materais. Portanto, nesta bacia produz-se uma intensa ação erosiva. O canal de escoamento é um leito por onde circula a água e os materiais anteriores. Os grandes fragmentos rochosos, arrastados por turbilhões de água, produzem no fundo do leito um efeito de remoinho, que provoca cavidades. O cone de dejecção é onde a torrente desagua no vale. Ali se depositam todos os materiais, configurando uma massa de forma cónica constituída por fragmentos de tamanhos distintos não selecionados: cascalhos, areias, argilas… Os cantos são angulosos, já que, devido à curta deslocação, não puderam arredondar-se.

A ação erosiva das águas selvagens diminui com a vegetação. É por isso que se replantam as encostas de montanhas e os taludes, evitando-se, assim, a erosão e o despreendimento de terras.

Álbum de fotos de Chaminés de Fada e outros aspetos morfológicos podem ser vistos aqui.