As ciências geológicas certamente se originaram das civilizações mais antigas que sofriam os efeitos de terremotos, observavam as atividades dos vulcões, contemplavam o trabalho incessante das ondas e das correntes, e sem dúvida sentiam-se curiosos pela explicação de tudo aquilo que viam. Observavam, igualmente, as conchas marinhas no alto das montanhas, os minerais de formas regulares e geométricas, e assim as explicações foram aos poucos se avolumando e, com elas, os problemas da Terra em que vivemos.
A Geologia é uma ciência histórica. Ela estuda fenômenos que não se repetem, únicos em cada tempo, resultantes de processos próprios das rochas (como as suas alterações pelas variações climáticas, ou o seu desgaste pelos rios, geleiras, etc.), que são regidos por leis físicas e químicas.
O termo Geologia vem do grego Geo, que quer dizer Terra e Logos que significa palavra, pensamento, ciência. No sentido que lhe damos atualmente, o termo Geologia foi usado pela primeira vez pelo naturalista Ulisse Aldrovandi (1522-1605),em uma publicação de 1648. O primeiro livro de mineralogia (parte da Geologia que estuda os minerais), escrito em português, foi “Tábuas Mineralógicas” de autoria do professor Manuel José Barjona (1758-1831), da Universidade de Coimbra, Portugal.
MARCOS NA HISTÓRIA DA GEOLOGIA
O primeiro marco na História da Geologia é o filosofo grego Tales de Mileto (624/625-556/558 a.C) nascido na cidade homônima da Ásia Menor, atual Turquia. A partir das suas observações do trabalho dos rios Meandro (atual Meanderes) e Nilo, ele concluiu que “a água podia modificar a face da Terra”. Assim, Tales expressou uma das leis fundamentais da Geologia!
No ano 79 da Era Cristã, o Vesúvio, vulcão situado próximo à cidade de Nápoles (Itália), entrou em erupção soterrando as cidades de Pompéia e Herculano. Nesta erupção o naturalista Plínio, o Velho (33AD-79AD), faleceu sufocado pelas cinzas do vulcão. O seu sobrinho Plínio, o Moço, vinte e cinco anos após a erupção, em duas cartas dirigidas ao historiador Tácito, narrou detalhadamente os eventos, tornando-se assim o primeiro vulcanologista da História. As erupções do tipo da ocorrida no Vesúvio, por essa razão são chamadas Plinianas.
Outro marco importante na Historia da Geologia foi a publicação em 1556 do livro ‘ “De Re Metallica” (Sobre a Natureza dos Metais) de autoria de Georgius Agrícola (1494-1555)”. O livro é voltado ao estudo da mineração e este livro, juntamente com “ “De Natura Fossilium” dedicado ao estudo dos minerais, levaram Agricola a ser considerado como o Pai da Mineralogia.
Nicolaus Steno (1638-1686),dinamarquês, viajou muitos anos pela Europa (França, Itália, Países Baixos). Nos seus estudos científicos, ao invés de se basear apenas nos autores antigos, confiava nas suas observações, mesmo quando estas contrariavam as doutrinas tradicionais. Em Geologia os seus estudos abrangeram a Mineralogia e a Paleontologia (estudo das fosseis=animais extintos). Além disso, Steno enunciou três princípios básicos da Estratigrafia (estudo do empilhamento das camadas de rocha): Lei da Sobreposição de Estratos e os princípios da Horizontalidade Original e Continuidade Lateral.
O primeiro marco sobre o aspecto prático da geologia foi cravado por William Smith (1769-1839). Ele era agrimensor e trabalhou muitos anos na construção de canais em varias regiões da Grã Bretanha. Nesta tarefa teve oportunidade de observar as diversas camadas geológicas (estratos) e os fósseis associados a elas. Para isto ele tomou milhares de anotações e traçou mapas de campo, mostrando a posição de cada camada e seus fósseis. Seus estudos levaram-no a deduzir que “cada estrato contém fosseis organizados que lhe são peculiares”.A partir dessa dedução ele conseguiu correlacionar camadas afastadas entre si muitos quilômetros. Finalmente, ele publicou o seu mapa geológico preliminar em 1801 e, em 1815, foram publicadas três edições do mapa geológico final de Smith; ele mede 2,50 x 2,00, com os diversos estratos coloridos à mão em 20 cores. William Smith foi o primeiro homem que colocou a Geologia a serviço da humanidade e o seu mapa – o mapa que mudou o mundo-atualmente é exibido no centro de Londres, na Burlington House, sede da Geological Society of London.
Um marco mais recente na historia da Geologia foi cravado apenas no inicio do século XX, embora tenha sido especulado desde longa data: a Deriva Continental! A idéia da união da África e a América do Sul no passado vem desde a época dos primeiros ensaios cartográficos, representando as costas desses dois continentes. O filósofo inglês Francis Bacon (1561-1626) já havia apresentado esta hipótese no século XVII. Mas uma teoria da Deriva dos Continentes apoiada em conhecimento geológicos,paleontológicas, paleoclimáticos e outros, só foram proposta no inicio do século XX, independentemente pelo geólogo americano Frank B. Taylor (1860-1939) em 1910, e pelo meteorologista alemão Alfred L. Wegener (1880-1930) em 1912. De acordo com Wegener os continentes atuais teriam se originado da fragmentação de um continente primitivo denominado Pangéia. Os fragmentos resultantes teriam se afastado uns dos outros desde o Jurássico ou Cretáceo (cerca de 200-150 milhões de anos atrás), derivando no manto oceânico até as posições atuais. A Deriva Continental é uma conseqüência lógica da Tectônica de Placas, conceito que emergiu na década de 60 do século XX.
Elementos essenciais da Tectônica de Placas:
- A superfície da terra é dividida em cerca de 12 placas principais e outras menores;
- Os limites entre as placas podem ser construtivos, destrutivos e transcorrentes; no primeiro caso, as placas aumentam de tamanho; no segundo caso, diminuem e, no terceiro, as dimensões ficam inalteradas;
- As placas podem abranger tanto terrenos continentais como oceânicos (fundo dos mares);
O Brasil está situado na Placa Sul Americana, cuja metade leste é oceânica e a metade oeste, continental. Seus limites são: a leste, a Cadeia Meso Atlântica (limite construtivo); a oeste, a Cordilheira dos Andes (limite destrutivo); a norte a placa do Caribe e a sul a Placa Scotía (limites transcorrentes)
A Geologia e o homem
A geologia possui usuários em diversos segmentos da sociedade, como também em órgãos públicos federais, estaduais, municipais ou em empresas estatais. Estes órgãos atuam nas áreas de levantamento geológico básico, na identificação e caracterização de ambientes geológicos e sua compartimentação tectônica, com vistas à identificação de ambientes geológicos de alta potencialidade para conter minerais úteis.
Podem se distinguir dois aspectos na ciência geológica: a Geologia Geral ou Dinâmica e a Geologia Histórica.
Geologia Geral
A Geologia Geral é o estudo da composição, da estrutura e dos fenômenos genéticos formadores da crosta terrestre, assim como do conjunto geral de fenômenos genéticos formadores da crosta terrestre, assim como do conjunto geral de fenômenoS que agem não somente sobre a superfície, como também no interior do nosso planeta. Duas diferentes fontes de energia agem sobre a Terra. Uma delas provém do Sol, que age direta ou indiretamente. Graças a esta fonte de energia é que se esculpe a superfície do globo, constantemente retrabalhadas pelas águas e ventos, ocasionados pela energia solar. A este conjunto de fenômenos dá-se o nome de Dinâmica Externa. A segunda fonte de energia provém do interior da terra, formando e modificando sua estrutura. A Dinâmica Interna trata destes fenômenos. Estas duas fontes de energia agem independentemente, havendo, contudo, efeitos recíprocos entre ambas.
A Geologia Histórica estuda e procura datar cronologicamente a evolução geral, as modificações estruturais, geográficas e biológicas.
GEOLOGIA APLICADA
São inúmeras as aplicações práticas da geologia no sentido de melhorar as condições da vida na Terra. Algumas delas são descritas brevemente a seguir:
GEOLOGIA ECONÔMICA
O aumento geométrico da demanda dos produtos da Terra e o trabalho de pesquisa sobre a crosta terrestre, nos seus mais variados aspectos, vêm aumentando em proporções talvez paralelas. Assim é que a procura do petróleo, do carvão mineral, dos minerais metálicos, e não-metálicos exige o conhecimento pormenorizado dos processos de sua formação, do tipo de rochas relacionadas, da época em que se teriam formado, e ainda o conhecimento da quantidade provável existente destes recursos.
GEOLOGIA DE ENGENHARIA (GEOTÉCNICA)
Não menos importante é a geologia no âmbito da Engenharia, sobretudo na construção de túneis, barragens, nas fundações que deverão suportar grandes cargas, e também, no estudo dos deslizamentos por vezes catastrófico, que podem sepultar grandes áreas e que dependem da natureza do solo e de sua estabilidade.
GEOLOGIA AMBIENTAL
Este ramo da geologia consiste no estudo dos problemas geológicos, decorrentes da relação que existe entre o homem e a superfície terrestre, assunto cuja importância vem crescendo dia a dia nestes últimos anos. As alterações do ambiente onde vivemos, provocados pelas atividades humanas, extrapoladas para um futuro muito próximo, determinarão condições inadequadas à existência da raça humana.
GEODIVERSIDADE, GEOCONSERVAÇÃO, GEOTURISMO
A partir dos anos 90 do século passado tem sido enfatizados os estudos sobre a geodiversidade, a geoconservação e o geoturismo. Geodiversidade é “a variedade de ambientes geológicos, fenômenos e processos ativos que dão origem a paisagens, rochas, minerais, fósseis, solos e outros depósitos superficiais que dão suporte para a vida na Terra”. A geodiversidade possui enormes valores econômicos, científicos, didáticos, culturais, etc., e a geoconservação e o geoturismo são consequências óbvias da geodiversidade.
GEOLOGIA MÉDICA (GEOMEDICINA)
Estuda os efeitos benéficos ou maléficos dos diversos minerais sobre a saúde humana.
- Todas as atividades humanas, mesmo remotamente, estão ligadas à geologia. Um exemplo simples pode ser encontrado em uma moradia, como mostra o quadro a seguir:
ELEMENTO----------------SUBSTÂNCIA MINERAL
=> Tijolos - Argila Vermelha
=> Argamassa - Calcário ( cimento), areia e brita
=> Fundações - Calcário (cimento), areia,brita e ferro (armação)
=> Contrapiso - Calcário ( cimento), areia e brita
=> Telhado - Argila (telhas), betume, calcário, areia (acabamento) zinco ou petróleo (PVC)
=> Calha - Zinco ou petróleo (PCV)
=> Caixa d’água - Amianto e cimento
=> Fiação - Cobre e petróleo (conduítes de PVC)
=> Pintura - Óxido de titânio (pigmento), gipsita (gesso) e calcário (cal)
=> Lâmpada - Wolfrâmio (filamento) e alumínio (soquete)
=> Aparelhos eletrônicos - Quartzo, silício metálico e germânio (transistores)
=> Vaso sanitário - Argila vermelha
=> Cama - Ferro ou cobre ( armação), petróleo (espuma de PVC )
=> Chuveiro - Liga de cobre e zinco (caixa) e mica (isolante)
=> Encanamentos - Ferro, zinco, cobre e petróleo
=> Louça sanitária - Argila branca, caulim e feldspato (esmaltados)
=> Eletrodomésticos - Alumínio, cobre, fibras de vidro e petróleo
=> Botijão de gás - Ferro e manganês (aço), gás natural ou de petróleo (GLP)
=> Azulejos - Argila branca e feldspato
=> Automóvel - Ferro, alumínio, cromo e petróleo (combustível)
=> Lajotas de revestimento - Argila vermelha, areia (vitrificados) e manganês (pigmentos)
=> Janelas/Esquadrias - Ferro, alumínio e liga de cobre e estanho (bronze)
Além desses elementos, o homem utiliza diversos bens minerais no seu dia-a-dia, por exemplo:
- Alimentação - Sal, fosfato, potássio, calcário, nitrato, etc.;
- Bens de consumo - Ouro, prata, diamante, petróleo etc.
- Embalagens - Alumínio, ferro, estanho, caulim, talco etc.;
- Saúde e higiene – Água, caulim, talco, calcita, gipso etc.;
- Transportes – Ferro, manganês, carvão, níquel, titânio etc.;
Campos da Geologia e disciplinas relacionadas
Existem muitos campos diferentes dentro da disciplina geologia e seria difícil listar todos. Incluem-se entre eles:
Cartografia geológica - Geologia de engenharia - Estratigrafia - Geodesia - Geofísica - Geologia ambiental - Geologia econômica - Geologia estrutural - Geologia do petróleo - Geologia médica - Gemologia - Geomorfologia - Geoquímica - Geotectônica - Geotecnia - Hidrogeologia - Mineralogia - Paleontologia - Pedologia - Petrologia - Sedimentologia - Sismologia - Vulcanologia.
Importantes princípios da geologia
A geologia rege-se por princípios que permitem, por exemplo, ao observar a disposição actual de formações estabelecer a sua idade relativa e a forma como foram criadas.
Princípio da Horizontalidade Original
O princípio da horizontalidade original afirma que a deposição de sedimentos ocorre em leitos horizontais. A observação de sedimentos marinhos e não marinhos numa grande variedade de ambientes suporta a generalização do princípio.
Princípio da Sobreposição das Camadas
Segundo este princípio, em qualquer sequência a camada mais jovem é aquela que se encontra no topo da sequência. As camadas inferiores são progressivamente mais antigas. Este princípio pode ser aplicado em depósitos sedimentares formados por acresção vertical, mas não naqueles em que a acresção é lateral (por exemplo em terraços fluviais). O princípio da sobreposição das camadas é válido para as rochas sedimentares e vulcânicas que se formam por acumulação vertical de material, mas não pode ser aplicado a rochas intrusivas e deve ser aplicado com cautela às rochas metamórficas.
Princípio das Relações de Corte
Este princípio, introduzido por James Hutton, afirma que uma rocha ígnea intrusiva ou falha que corte uma sequência de rochas, é mais jovem que as rochas por ela cortadas. Esse princípio permite a datação relativa de eventos em rochas metamórficas, ígneas e sedimentares, sendo fundamental para o trabalho em terrenos orogênicos jovens e antigos. Este princípio é válido para qualquer tipo de rocha cortada por umas das estruturas acima relacionadas.
Princípio da Sucessão Faunística
O Princípio da Sucessão Faunística ou Princípio da Identidade Paleontológica, diz que os grupos de fósseis (animal ou vegetal) ocorrem no registro geológico segundo uma ordem determinada e invariável, de modo que, se esta ordem é conhecida, é possível determinar a idade relativa entre camadas a partir de seu conteúdo fossilífero. Esse princípio, inicialmente utilizado como um instrumento prático, foi posteriormente explicado pela Teoria da Evolução de Charles Darwin. Diversos períodos marcados por extinção de grande parte da vida, evidenciados nas rochas devido a escassez do conteúdo fossilífero, são conhecidos na história da Terra e levaram ao desenvolvimento da Teoria do Catastrofismo.
Princípio dos Fragmentos Inclusos
Este princípio de datação relativa diz que os fragmentos de rochas inclusas em corpos ígneos (intrusivos ou não) são mais antigos que as rochas ígneas nas quais estão inclusos. Este princípio, juntamente com o princípio das relações de corte, é fundamental em áreas formadas por grandes corpos intrusivos permitindo a datação relativa não só de rochas estratificadas, mas também de rochas ígneas e metamórficas.
(Fontes: UNESP/CBPM-BA)
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