Magnetostratigrafia

A estratigrafia tem como objectivo fundamental estabelecer a evolução temporal e espacial, bem como a origem das unidades litológica através da observação das mesmas e das suas propriedades. Concluímos então que a estratigrafia estuda as relações no espaço e no tempo dos conjuntos líticos e dos acontecimentos que nele registados, de modo a que, dessa forma se possa chegar a uma constituição da Historia da Terra.

Ora para analisar as unidades rochosas e estabelecer correlações estratigráficas são utilizados métodos estratigráficos, estes podem ser físicos, químicos ou ainda paleontológicos.

Este breve trabalho aborda um dos métodos físicos, concretamente, a Magnetostratigrafia.

A Magnetostratigrafia é o método físico que faz o estudo das características magnéticas das rochas de diferentes idades (paleomagnetismo), permitindo concluir acerca da polaridade do campo magnético terrestre aquando da sua formação, sabendo que ciclicamente há inversões de polaridade no campo magnético do nosso planeta.

O magnetismo que fica registado nos minerais magnéticos aquando da sua cristalização ou re-cristalização é chamado “magnetismo remanescente”, no entanto as rochas apresentam uma segunda magnetização, esta mais recente que a original, que é imposta pelo campo magnético actual.

Com a descoberta deste magnetismo “impresso” nas rochas surgiram as primeiras evidencia da variação do campo magnético terrestre ao longo do tempo geológico, note-se que estas variações podem ser de alguns graus ou inversões de polaridade, sendo que a polaridade Normal corresponde à actual posição dos pólos magnéticos, fazendo coincidir o pólo norte magnético com o pólo norte geográfico e o mesmo acontecendo com o sul magnético e o pólo sul geográfico, a polaridade inversa corresponde a situação oposta, neste caso os fluxos magnéticos invertem-se dirigindo-se do pólo norte magnético até ao pólo sul magnético.

Para medir correctamente a magnetização remanescente de uma rocha é necessário desmagnetiza-la parcialmente, de modo a que, a segunda magnetização (a mais recente) seja removida para evitar erros. A medição da magnetização das rochas é possível, no entanto, é um processo trabalhoso e delicado, este processo, de uma forma simples, compreende três fases:

1ª Fase: Desmagnetização – Pretende-se nesta fase desmagnetizar a rocha das magnetizações posteriores à original, de modo a que os minerais fiquem apenas com a orientação do campo magnético inicial, a quando da sua cristalização.

2ª Fase: Consiste na medição da orientação dos minerais magnéticos.

3ª Fase: Por último, os dados obtidos de cada amostra, cada uma da respectiva localidade, são submetidos a um tratamento estatístico, indispensável para tornar os resultados mais fiáveis.

Como método estratigráfico, a magnetostratigrafia tem a particularidade de ser utilizada como um excelente critério de correlação, notemos que as inversões de polaridade quando ocorrem, ocorrem em simultâneo em toda a Terra, o que quer dizer que as rochas formadas nessa altura têm a mesma polaridade independentemente da sua distribuição geográfica ou ambiente em que se encontram. A partir desta excelente característica vemos que é fácil correlacionar materiais marinhos com continentais, o que não ocorre com outros métodos, que apenas permitem efectuar estas correlações separadamente. No entanto, este método por si só não nos dá informação suficiente, geralmente a magnetostratigrafia (unidade de polaridade) é associada à biostratigrafia (biozonas) ou à litostratigrafia (unidades litostratigráficas) para assegurar intervalos concretos nas secções estratigráficas.

Na tese de doutoramento do Prof. Doutor Paulo Legoinha, “Biostratigrafia de Foraminíferos do Miocénico de Portugal” podemos encontrar alguns exemplos concretos da utilização da magnetostratigrafia como método de correlação, as investigações do paleomagnetismo são comuns para efectuar uma descrição e enquadramento geológico de várias zonas, como no corte da Foz da Fonte (Península de Setúbal) em que foram identificadas duas zonas de polaridade normal e posteriormente atendendo a dados biostratigráficos e a datações isotópicas estabeleceu-se uma correlação com zonas cronostratigráficas definidas, C6 e C5E (Berggren, 1985); na descrição do Penedo Sul a magnetostratigrafia também foi utilizada, no entanto neste caso os resultados não foram tão positivos, de 31 amostras apenas foi possível determinar a polaridade magnética de 3 delas. No Pica Galo (Trafaria), foi identificada uma zona de polaridade magnética positiva que foi posteriormente correlacionada com uma zona de anomalia, C5Dn (SpieB, 1990), da escala de polaridade magnética global.

De modo a compreender este método e as suas aplicações de uma forma mais prática, apresenta-se uma breve e sucinta análise de uma tese de doutoramento com o tema “Magnetostratigrafia e análise espectral de ritmitos permocarboníferos da Bacia do Paraná: influências dos ciclos orbitais no regime deposicional”, publicada na Revista Brasileira de Geofísica. O objectivo desta tese é investigar a escala temporal envolvida na deposição de ritmitos (rochas sedimentares) permocarboniferos da bacia do Paraná – Brasil, através de dados paleomagnéticos e anisotropia de susceptibilidade magnética (característica que consiste na variação magnética provocada pelas variações de direcção). Para efectuar os estudos necessários foram utilizadas várias técnicas, para a investigação mineralógica magnética as técnicas usadas foram curvas termomagnéticas, espectroscopia Mössbauer (uso do efeito de Mössbauer na identificação de espécies químicas usando radiação gama), curvas de histerese (a histerese é a tendência que um material ou sistema tem, de conservar suas propriedades na ausência de um estímulo que as gerou) e ZFC/FC, para além das habituais microscopia óptica e electrónica.

Os dados paleomagnéticos e de anisotropia de susceptibilidade magnética permitiram a composição de séries temporais, que posteriormente foram submetidas à análise espectral. Os espectros de potência resultantes foram posteriormente comparados com os espectros de séries de espessura individual das unidades litológicas, o que possibilitou a investigação de sinais harmónicos, sobre a qual foram propostas deduções a respeito das escalas temporais de sedimentação. Esta etapa do trabalho iniciou algumas conclusões, revelou escalas de milhares de anos para o domínio do tempo nos espectros de potência, indicando o registo dos ciclos orbitais ou variação de Milankovitch (variação que ocorre periodicamente, fazendo com que a radiação solar chegue de forma diferente em cada hemisfério terrestre de tempos em tempos), bem como uma quase periodicidade associada à variabilidade solar para todas as análises. Os estudos paleomagnéticos revelaram componentes de magnetização estáveis, com indicações de que a magnetização remanescente se deve a minerais magnéticos como a magnetite e a hematite de origem detrítica. A componente de magnetização característica, em ambos os casos particularmente estudados, é de polaridade inversa, e foi identificada nos dois portadores magnéticos principais. Finalmente, este conjunto de dados sugere o carácter não anual da deposição dos ritmitos, ao contrário do proposto por alguns autores. O pólo paleomagnético calculado para as duas secções estudadas é compatível, indicando que o intervalo de tempo envolvido na deposição dos sedimentos é suficientemente longo para eliminar os efeitos da variação secular do campo magnético terrestre. Nesta tese foram ainda obtidas algumas conclusões adicionais, não consideradas para este trabalho.

Referencias Bibliograficas:

·         Torres, J. A. V. 1994, Estratigrafia, Princípios y métodos, Editorial Rueda, S.L.,Madrid

·         Legoinha, Paulo 2001, “Biostratigrafia de Foraminíferos do Miocénico de Portugal” - http://run.unl.pt/handle/10362/1865 (Ficheiro PDF)

·         Franco, Daniel Ribeiro, “Magnetostratigrafia e análise espectral de ritmitos permocarboníferos da Bacia do Paraná: influências dos ciclos orbitais no regime deposicional” - http://www.scielo.br/pdf/rbg/v26n2/a12v26n2.pdf

·         http://www-odp.tamu.edu/publications/120_SR/VOLUME/CHAPTERS/sr120_40.pdf