A revolução geológica que começou na
década de 1960 com o desenvolvimento da tectônica de placas foi de grande
impacto na evolução da sedimentologia e estratigrafia como disciplinas e nos métodos
de estudos de rochas sedimentares. Estas mudanças têm sido tão profundas que
podem ser consideradas como uma nova ciência. Miall (1990) categorizou essas
mudanças em sete preceitos fundamentais:
-
Refinamentos na cronoestratigrafia, o estudo da idade absoluta
das rochas, e a
integração de dados radiométricos, magnetoestratigráficos e bioestratigráficos.
-
Evolução da
sedimentologia através do estudo de fácies
e modelos de fácies dentro de uma ciência que é capaz de explanar sobre a
origem das rochas.
-
Desenvolvimento
dos conceitos de sistemas deposicionais,
um conjunto completo de ambientes e seus produtos sedimentares, formulados com
base na lei de fácies de Walther e nos conceitos de sequências estratigráficas
-
Evolução de
técnicas modernas de estratigrafia
sísmica
-
Revitalização
de interesses em todas as formas de ciclos
estratigráficos e ciclicidade
-
Surgimento de
poderosas técnicas para simulação numérica e modelamento computacional de evolução de bacias sedimentares
-
Surgimento de
uma classificação de modelos de bacias,
caracterizadas pelos padrões estruturais e geometrias estratigráficas e estilos
paleogeográficos.
Estas mudanças com ênfase na sedimentologia e estratigrafia têm
resultado no desenvolvimento de muitos avanços de ferramentas e técnicas para o
estudo de rochas sedimentares. Os geocientistas dos dias de hoje têm acesso a
uma variedade de técnicas sedimentológicas e estratigráficas que incluem os
métodos clássicos estabelecidos ao longo do tempo, e sofisticadas técnicas
modernas. Métodos de estudos de campo incluem técnicas de levantamentos de
seções estratigráficas e mapeamentos de campo, tão importantes como as mais
sofisticadas técnicas de levantamentos magnéticos e sísmicos. Amostras de
rochas e de fósseis podem ser coletadas em afloramentos de superfície, ou em
testemunhos de sondagens retirados de formações de subsuperfícies.
Características das formações de sub-superfice, tais como espessura de camadas,
porosidade e litologia, podem ser avaliadas por técnicas avançadas de
perfilagens. Em laboratório, sedimentólogos e estratigráfos têm acesso a uma
variedade de ferramentas para análise química e isotópica de minerais e rochas,
para o exame de minerais, fósseis, e textura de rochas, para determinar a idade
das rochas.
• Aplicação dos
estudos de sedimentologia e estratigrafia.
Estudos sedimentológicos e
estratigráficos estão dirigidos para a compreensão da origem e da evolução da
terra através do tempo. Como era a terra a 100, 500 ou 2000 Ma? Onde estavam os
continentes em relação aos oceânos? Onde estavam as montanhas e as linhas de
costa em várias ocasiões no passado? Podem sedimentólogos e estratígrafos obter
respostas para tais questões? Todos os materiais da terra são importantes para
a sua compreensão. As rochas sedimentares e os fósseis registram
particularidades importantes a cerca de paleogeografia, paleoclimatologia,
ambientes deposicionais, formas de vida e composição dos oceânos. Os fósseis em
rocha sedimentares contribuem na determinação da idade relativa das rochas.
Paleogeografia
e análise ambiental.
Paleogeografia é o estudo e a
descrição da geografia física do passado geológico. Ela inclui a reconstrução
histórica de padrões da superfície da terra, ou de uma dada área em um tempo
particular do passado geológico, além de estabelecer as sucessivas mudanças no
padrão geográfico através do tempo. É a ciência que nos apresenta como a
superfície da terra tem mudado com o tempo. Paleogeografia envolve, entre
outras coisas, a interpretação de mudanças relativas de continentes e oceânos.
Na escala global, um grande passo tem sido dado para as interpretações das
mudanças de posições relativas, de massas continentais antigas pelo princípio
de espalhamento oceânico, mecanismo da tectônica de placas. Em uma pequena
escala regional, geólogos podem estudar as características das rochas
sedimentares antigas, e das relações estratigráficas dessas rochas, podendo
assim, reconstruir condições de abientes sedimentares antigos e ecológicos.
Estes estudos levam o profissional a fixar a posição aproximada de linhas de
costas em vários tempos do passado geológico e mapear avanços e recuos do
oceano através do tempo geológico. Interpretações de ambientes deposicionais
antigos envolvem o estudo das texturas, estruturas, fósseis e outras
propriedades das rochas sedimentares com bases para se deduzir processos e
condições ambientais antigas. Paleoecologia,
a ciência de relações entre organismos antigos e seus ambientes, é uma parte da
análise ambiental.
A paleogeografia também envolve
interpretações de posições relativas de bacias oceânicas maiores e soerguimento
das áreas fontes dos sedimentos. Elevações continentais desaparecidas no tempo
geológico podem ser deduzidas a partir dos sedimentos originados dessas
montanhas que se depositaram em bacias sedimentares adjacentes. Como exemplo,
podem ser citadas as cadeias de montanhas originadas pela orogênese Brasiliana
no Brasil-central, que forneceram sedimentos para a bacia de sedimentação
neoproterozóica do Grupo Bambuí. Estas cadeias montanhosas estão muito longe
dos nossos dias, mas a postulação de sua existência é feita com base nos
minerais, fragmentos de rocha, e estruturas sedimentares preservadas nos
sedimentos depositados nas bacias adjacentes. A composição das rochas
sedimentares é usada como elemento para que os geólogos reconstituam a
composição aproximada da antiga cadeia de montanha. Padrões regionais da
distribuição do tamanho dos grãos e das paleocorrentes indicam a fonte dos
sedimentos e consequentemente a localização da cadeia de montanha que forneceu
os sedimentos..
Paleoclimatologia.
Paleoclimatologia é o estudo de
climas antigos. A análise paleoclimática é baseada na identificação de
indicadores paleoclimáticos nas rochas sedimentares. Esses indicadores incluem
as rochas pobremente selecionadas como os tilitos glaciais, os fósseis que
determinam condições climáticas de vida, a exemplo dos corais que indicam um
clima quente. Litologias que significam deposição sob determinadas condições
climáticas são exemplificadas por arenitos de origem eólica e depósitos de
evaporitos que indicam a existência de um clima árido com forte evaporação.
Camadas de carvão sugerem condições climáticas com a existência de áreas
alagadas ou pantanosas. Estes exemplos têm a intenção de mostrar como a análise
climática depende da análise das rochas sedimentares e de seus minerais,
texturas e fósseis.
A evolução da atmosfera terrestre
está baseada na composição de certos tipos de rochas sedimentares. Por exemplo,
diferenças no grau de oxidação dos minerais de ferro entre rochas antigas
precambrianas e as mais jovens podem indicar altrações na quantidade de
oxigênio atmosférico da época. Isótopos de oxigênio (18O/16O)
em carbonatos marinhos dão informações sobre a temperatura dos oceânos que
levam os cientistas a identificar episódios glaciais e interglaciais.
• Aplicação na
industria.
Muitos dos princípios da
sedimentologia e da estratigrafia têm aplicação prática. Todas as ocorrências
de óleo, gás e carvão do mundo ocorrem em rochas sedimentares. O sucesso da
exploração de óleo e gás necessitam de geólogos com bom conhecimento das
características sedimentológicas e das relações estratigráficas de
subsuperfície para que se identifiquem condições favoráveis de reservatório e
trapeamento de petróleo (Fig. 1). O conhecimento sobre propriedades das rochas
sedimentares, tais como, porosidade, permeabilidade, geoquímica orgânica,
idade, e relações estratigráficas é de fundamental importância na descoberta do
petróleo. O avanço do conhecimento da estratigrafia sísmica foi de fundamental
importância para a compreensão das relações estratigráficas das rochas.
Sedimentologia e estratigrafia têm
também um importante papel na industria mineira. Certos tipos de minérios,
incluindo urânio, vanádio, manganês, ferro, chumbo, zinco e cobre podem ocorrer
em depósitos sedimentares de um determinado ambiente particular, por exemplo,
fluvial, recifal ou outros. O conhecimento das características sedimentológicas
que determinam um determinado ambiente de sedimentação torna-se extremamente
importante na exploração mineral. Exploração de depósitos comerciais de
fosfato, sal e gipsita e outros depósitos minerais não metálicos também
dependem do conhecimento de ambientes de deposição. Outro exemplo prático dos
princípios de sedimentologia e estratigrafia incluem a exploração de águas
subterrâneas, que não ocorrem exclusivamente em rochas sedimentares. Problemas
de engenharia envolvendo transporte e erosão de massas superficiais são
importantes na construção cívil de estradas, portos, cidades etc.
Os princípios da sedimentologia e da
estratigrafia também encontram aplicação na geologia ambiental. Estes
princípios são aplicados em uma grande variedade de problemas ambientais, desde
a problemática da salinidade das águas subterrâneas aos problemas de agregados
para materiais de construção, minerais de argila como material para industria
de cerâmica, avaliação de depósitos de areia etc.
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