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As rochas mais velhas da Terra: pistas da história geológica primitiva

Prof. Dr. Wilson Teixeira

Colaboração: Fairchild, T.R. & Albuquerque, P.R.F.

12/07/2002

 

A Terra, juntamente com os constituintes do Sistema Solar, formou-se pela aglutinação de poeira cósmica e partículas até do tamanho de asteróides, a partir de uma nebulosa de gás e poeira em lenta rotação. O estudo de meteoritos - fragmentos de matéria sólida provenientes do espaço - permite estabelecer, com certa precisão, a cronologia dos eventos da evolução primitiva do Sistema Solar. Os meteoritos, cuja composição química e mineralógica é assemelhada a dos corpos do Sistema Solar, possuem idade de 4,6 bilhões de anos (Ga); por extrapolação esta é a idade da própria Terra.

A investigação das rochas mais velhas, da diversidade dos eventos e variação composicional da crosta mostram que a Terra se transforma gradualmente, embora os processos geológicos guardem semelhança com os operantes hoje em dia. Mas, onde estão as rochas sobreviventes da história inicial da Terra? Além da dinâmica que transforma lentamente o nosso planeta sabemos que sua superfície primitiva, durante os primeiros 600 milhões de anos (Ma), sofreu intenso bombardeio de meteoritos, asteróides e cometas, detritos gerados durante a formação do Sistema Solar. O registro desse bombardeio pode ser visto, por exemplo, na superfície da Lua coberta por enormes crateras, cicatrizes de um passado extremamente violento. A Terra, contudo, sofreu erosão e eventos geológicos sucessivos, o que explica ser extremamente difícil encontrar suas rochas mais primitivas preservadas. Mas o que aconteceu com a Lua naquela fase primitiva, certamente aconteceu com a Terra.

A cronologia precisa dos eventos das etapas precoces da evolução terrestre tem sido fruto do progresso nas técnicas laboratoriais, avanços tecnológicos, combinado com o emprego de métodos de datação baseados no decaimento radioativo, a exemplo do método Urânio/Chumbo (U/Pb) SHRIMP - sensitive high resolution mass spectrometer. Atualmente podemos obter idades U/Pb muito precisas de cristais diminutos de zircão (ZrSiO2), um mineral freqüentemente encontrado em rochas ígneas, metamórficas e sedimentares. O zircão é utilizado por ser extremamente resistente a altas pressões e temperaturas e, pelo fato de seu sistema cristalino possuir uma alta temperatura de bloqueio (800°C), retém com maior eficiência que outros minerais tanto os elementos-pai (Urânio) como os elementos-filho (Chumbo). Por isso os zircões comumente guardam evidências da idade de cristalização da rocha ígnea original, mesmo que tenham ocorrido transformações posteriores no mineral.

A datação dos zircões com idade superior a 2,5 Ga (Eon Arqueano) documenta não só os processos e produtos da diferenciação química precoce da Terra, mas também permite inferências sobre a natureza e composição da crosta primitiva. Portanto, ao investigarmos as rochas arqueanas estaremos melhor compreendendo a história mais remota do planeta, incluindo processos sedimentares e vulcânicos iniciais, a hidrosfera precoce e a própria emergência da vida.

As rochas arqueanas constituem, em geral, complexos gnáissicos de médio a alto grau metamórfico em que predominam ortognaisses graníticos a dioríticos. Subordinadamente ocorrem rochas básicas, ultramáficas e metassedimentares, as primeiras proporcionando uma visão direta do manto terrestre mais primitivo, a partir de suas características geoquímicas e isotópicas, bem como da magnitude dos eventos de vulcanismo máfico.

Já os metassedimentos, particularmente os bifs (formações ferríferas bandadas) e cherts, trazem informações importantes quanto à história precoce da hidrosfera, ambientes superficiais iniciais, incluindo processos sedimentares e a emergência da vida. Rochas com idades superiores a 3,7-3,8 Ga são conhecidas em pouquíssimas localidades, como, por exemplo na África do Sul, Índia, Rússia, China, Antártica, Groenlândia, Canadá e norte dos EUA. No Brasil, as ocorrências das rochas mais antigas, com idades da ordem de 3,40-3,45 Ga, situam-se na Bahia e Rio Grande do Norte e Rio Grande do Sul.

Uma coleção das rochas mais antigas encontra-se no Museu de Geociências.

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