Mais

8.8: Cenozóico - Geociências

8.8: Cenozóico - Geociências


O Cenozóico, que significa “nova vida”, é conhecida como a era dos mamíferos porque foi nessa era que os mamíferos se tornaram uma forma de vida ampla e dominante, incluindo os ancestrais humanos. Os pássaros também floresceram nos nichos abertos deixados pela morte do dinossauro. A maior parte do Cenozóico tem sido relativamente quente, com a principal exceção sendo a era do gelo que começou cerca de 2.558 milhões de anos atrás e (apesar do aquecimento recente) continua até hoje. Mudanças tectônicas no oeste causaram vulcanismo, mas eventualmente mudaram a zona de subducção de longa data em um limite de transformação.

Tectônica Cenozóica e Paleogeografia

Animação dos últimos 38 milhões de anos de movimento no oeste da América do Norte. Observe que, depois que a crista é subduzida, convergente se transforma para se transformar (com divergência no interior).

No Cenozóico, as placas da Terra moveram-se para lugares mais familiares, com a maior mudança sendo o fechamento do Mar de Tethys com colisões como os Alpes, Zagros e Himalaia, uma colisão que começou há cerca de 57 milhões de anos e continua até hoje . Talvez a característica tectônica mais significativa que ocorreu no Cenozóico da América do Norte foi a conversão da costa oeste da Califórnia de uma zona de subducção de fronteira convergente para uma fronteira de transformação. A subducção na costa oeste dos Estados Unidos, que ocorreu em todo o Mesozóico, continuou no Cenozóico. Após a Orogenia Sevier no final do Mesozóico, uma orogenia subsequente chamada Orogenia Laramide ocorreu no início do Cenozóico. O Laramide tinha pele grossa, diferente do Sevier Orogeny. Envolveu rochas crustais mais profundas e produziu protuberâncias que se tornariam cadeias de montanhas como as Montanhas Rochosas, Black Hills, Wind River Range, Uinta Mountains e San Rafael Swell. Em vez de descer diretamente para o manto, a placa subdutora rasou e moveu-se para o leste abaixo da placa continental, afetando o continente sobrejacente centenas de milhas a leste da margem continental e construindo altas montanhas. Isso ocorreu porque a placa subdutora era muito jovem e perto do centro de espalhamento e a densidade da placa era, portanto, baixa e a subducção foi prejudicada [156].

Quando a própria dorsal meso-oceânica começou a se subdividir, o movimento relativo mudou. A subdução causou uma convergência relativa entre a placa subdutora de Farallon e a placa norte-americana. Do outro lado da dorsal meso-oceânica da placa de Farallon estava a placa do Pacífico, que estava se afastando da placa da América do Norte. Assim, como a zona de subducção consumiu a dorsal meso-oceânica, o movimento relativo tornou-se transformador ao invés de convergente, que passou a se tornar o Sistema de Falha de San Andreas. Conforme o San Andreas cresceu, fez com que forças extensionais dirigidas leste-oeste se espalhassem pelo oeste dos Estados Unidos, criando a província de Basin and Range. A falha de transformação mudou de posição nos últimos 18 milhões de anos, torcendo as montanhas ao redor de Los Angeles, e novas falhas nos desertos do sudeste da Califórnia podem se tornar uma futura falha no estilo de San Andreas [160]. Durante essa mudança de subducção para transformação, a laje de Farallon quase horizontal começou a afundar no manto. Isso causou magmatismo quando a laje subdutora afundou, permitindo que o material da astenosfera subisse ao seu redor. Este evento é chamado de flare-up de ignimbrito do Oligoceno, que foi um dos períodos mais significativos de vulcanismo de todos os tempos, incluindo a maior erupção única confirmada, o Fish Canyon Tuff de 5.000 quilômetros cúbicos [162].

Evolução Cenozóica

Existem cinco grupos de mamíferos primitivos no registro fóssil, baseados principalmente em dentes fósseis, o osso mais duro nos esqueletos de vertebrados. Para os fins deste texto, o grupo mais importante é o Eupantotheres, que diverge nos dois grupos principais de mamíferos, os marsupiais (Sinodelphys) e placentários ou euterianos (Eomaia) no Cretáceo e depois diversificado no Cenozóico. Os marsupiais dominaram nos continentes insulares isolados da América do Sul e Austrália, e muitos foram extintos na América do Sul com a introdução de mamíferos placentários. Alguns grupos de mamíferos bem conhecidos foram altamente estudados com interessantes histórias evolutivas no Cenozóico. Por exemplo, os cavalos começaram pequenos, com quatro dedos, acabaram ficando maiores e com apenas um dedo do pé [163]. Os cetáceos (mamíferos marinhos como baleias e golfinhos) começaram na terra a partir de pequenas criaturas semelhantes a ursos (mesoniquídeos) no início do Cenozóico e gradualmente foram para a água [164]. No entanto, nenhum estudo da evolução foi mais estudado do que a evolução humana. Hominídeos, o nome para primatas semelhantes aos humanos, começou na África oriental há vários milhões de anos.

O primeiro evento crítico nesta história é uma mudança ambiental de selva para mais de uma savana, provavelmente causada por mudanças na circulação do Oceano Índico. Embora o bipedalismo seja conhecido por ter evoluído antes dessa mudança, geralmente acredita-se que nossos ancestrais bípedes (como Australopithecus) tinham a vantagem de percorrer o terreno com mais facilidade em um ambiente mais aberto em comparação com seus primos evolutivos não bípedes. Há também um crescente corpo de evidências, incluindo o famoso fóssil “Lucy” de um australopitecíneo, de que nossos primeiros ancestrais viveram em árvores. Animais arbóreos geralmente exigem alta inteligência para navegar por um mundo tridimensional. É a partir dessa linhagem que os humanos evoluíram, usando a corrida de resistência como um meio para adquirir mais recursos e possivelmente até caçar. Isso pode explicar muitas características exclusivamente humanas, de nossas pernas longas, Aquiles forte, falta de proteção do intestino grosso e nossa ampla gama de eficiências de corrida.

Agora que as mãos estão liberadas, o próximo grande passo é um cérebro grande. Tem havido argumentos de uma mudança para comer mais carne, cozinhar com fogo [170], o uso de ferramentas e até mesmo a própria construção da sociedade para explicar esse aumento no tamanho do cérebro. Independentemente de como, foi esse poder cognitivo aumentado que permitiu aos humanos reinar enquanto seus ancestrais saíam da África e exploravam o mundo, acabando por entrar nas Américas por meio de pontes terrestres, como a Bering Land Bridge. Os detalhes dessa migração mundial e os diferentes ramos da árvore evolutiva dos hominídeos são muito complexos e devem ser reservados para seu próprio curso.

Antropoceno e Extinção

Os humanos exerceram influência sobre a Terra, seus ecossistemas e clima. No entanto, a atividade humana não pode explicar todas as mudanças que ocorreram no passado recente. O início do período quaternário, o último e atual período do Cenozóico, é marcado pelo início de nossa atual era glacial há 2,58 milhões de anos. Durante esse período, as camadas de gelo avançaram e recuaram, provavelmente devido aos ciclos de Milankovitch (ver Capítulo 15). Também nessa época, várias megafauna adaptada ao frio emergiram (como preguiças gigantes, felinos dente-de-sabre e mamutes peludos), e a maioria delas foi extinta à medida que a Terra esquentava do máximo glacial mais recente. Um debate de longa data é sobre a causa dessas e de outras extinções. O aquecimento climático é o culpado ou foram causados ​​por humanos [175]? Certamente, sabemos de extinções humanas recentes de animais como o dodô ou pombo-passageiro. Podemos conectar extinções modernas a extinções no passado recente? Em caso afirmativo, existem várias idéias de como isso aconteceu. Possivelmente, o mais amplamente aceito e mais antigo é a hipótese de caça / exagero [176]. A ideia por trás dessa hipótese é que os humanos caçavam grandes herbívoros para se alimentar, depois os carnívoros não conseguiam encontrar comida e, em muitos casos, foi demonstrado que os tempos de chegada dos humanos nos locais estão associados ao aumento das taxas de extinção.

O impacto humano moderno no meio ambiente e na Terra como um todo é inquestionável. Na verdade, muitos cientistas estão começando a sugerir que a ascensão da civilização humana terminou e / ou substituiu a época do Holoceno e define um novo intervalo de tempo geológico: o Antropoceno [177]. As evidências dessa mudança incluem extinções, aumento de trítio (hidrogênio com dois nêutrons) devido a testes nucleares, aumento de poluentes como o dióxido de carbono, mais de 200 espécies minerais nunca antes vistas que ocorreram apenas nesta época, materiais como plástico e metais que serão “fósseis” de longa duração no registro geológico, e grandes quantidades de material terrestre movidas. O maior debate científico com este tema é o ponto de partida. Alguns dizem que a invenção da agricultura pelos humanos seria reconhecida nos estratos geológicos e que deveria ser o ponto de partida, cerca de 12.000 anos atrás. Outros relacionam o início da revolução industrial e a subsequente adição de grandes quantidades de dióxido de carbono na atmosfera [180]. De qualquer forma, a ideia é que geólogos alienígenas visitando a Terra em um futuro distante reconheceriam facilmente o impacto dos humanos na Terra como o início de um novo período geológico.

Referências

156. Schellart WP, Stegman DR, Farrington RJ, et al (2010) tectônica cenozóica do oeste da América do Norte controlada pela evolução da largura da laje de Farallon. Science 329: 316–319. https://doi.org/10.1126/science.1190366

160. Powell RE, Weldon RJ (1992) Evolução da falha de San Andreas. Annu Rev Earth Planet Sci 20: 431

162. Johnson MC, Rutherford MJ (1989) Experimentally Determined conditions in the Fish Canyon Tuff, Colorado, magma camera. J Petrol 30: 711–737. https://doi.org/10.1093/petrology/30.3.711

163. MacFadden BJ (2005) Fossil Horses - Evidence for Evolution. Science 307: 1728–1730. https://doi.org/10.1126/science.1105458

164. Uhen MD (2010) A origem (s) das baleias. Annu Rev Earth Planet Sci 38: 189-219

170. Organ C, Nunn CL, Machanda Z, Wrangham RW (2011) A taxa filogenética muda no tempo de alimentação durante a evolução do Homo. Proc Natl Acad Sci U S A 108: 14555–14559

175. Koch PL, Barnosky AD (2006) Extinções tardias do Quaternário: Estado do debate. Annu Rev Ecol Evol Syst

176. Martin PS (1984) Prehistoric overkill: the global model. Extinções quaternárias: uma revolução pré-histórica 354-403

177. Waters CN, Zalasiewicz J, Summerhayes C, et al (2016) O Antropoceno é funcional e estratigraficamente distinto do Holoceno. Science 351: aad2622

180. Zalasiewicz J, Williams M, Smith A, et al (2008) Estamos vivendo agora no Antropoceno? GSA Hoje 18: 4


8.8: Cenozóico - Geociências

Bauxita - Rock Estadual

Esta rocha foi formada pelo intemperismo do nefelina sienito em condições tropicais, um processo denominado laterização. É um tipo de solo litificado com relativamente baixo teor de sílica e alto teor de alumínio. A bauxita foi descoberta em Arkansas antes de 1900 e foi uma importante fonte de minério para o metal alumínio por cerca de 90 anos nos condados de Saline e Pulaski. Existem muitos usos para a bauxita processada, além do metal, incluindo abrasivos, cimento, refratários e produtos químicos. Os compostos de alumínio são ingredientes essenciais em muitos itens domésticos comuns, incluindo desodorantes, antiácidos e papel.

Panfleto da História da Bauxita no Arkansas (687 KB)

Quartzo - Mineral do Estado

O quartzo é composto de oxigênio e sílica combinados em uma proporção de 2: 1. Este mineral é duro, durável, resistente às intempéries e relativamente comum. Cristais de quartzo formados como águas quentes se infiltraram nas rochas fraturadas nas montanhas Ouachita, há cerca de 245 milhões de anos. Fontes quimicamente puras de quartzo são muito procuradas pela indústria como fonte de matéria-prima química bruta para a fabricação de bolachas de quartzo, silício metálico, vidro, quartzo fundido e fibra óptica. Arkansas tem os depósitos economicamente valiosos mais significativos de quartzo de alta qualidade dos Estados Unidos.

Panfleto de Cristais de Quartzo de Arkansas (526 KB)

Diamante - Gema do Estado

Os diamantes foram descobertos pela primeira vez em Arkansas em 1906. Desde aquela época, mais de 100.000 diamantes foram recuperados do local agora conhecido como Parque Estadual da Cratera de Diamantes. O tamanho médio recuperado é de cerca de 0,21 quilates. As cores dos diamantes variam do branco ao amarelo e marrom e os cristais naturais são geralmente arredondados. O maior diamante encontrado em Arkansas é o Tio Sam, encontrado em 1924. Este diamante pesava 40,24 quilates.

Panfleto Encontrando Diamantes no Arkansas (359 KB)

Geologia e Geografia
  • A formação geológica mapeada mais antiga conhecida (Collier Shale) com cerca de 520 milhões de anos
  • Rocha de superfície mais antiga conhecida (um corpo ígneo alterado, Condado de Saline) com cerca de 1.025 milhões de anos
  • Sedimentos mais abundantes e areia ndash, argila, silte, cascalho e marga
  • Rochas sedimentares mais abundantes e xisto ndash, arenito, dolostone, calcário e chert
  • Rocha ígnea mais abundante e sienito ndash (assemelha-se ao granito, mas raramente contém quartzo)
  • Nos últimos anos, uma média de 44 terremotos por ano são detectados no Arkansas. No entanto, de 12 de janeiro de 1982 a 12 de janeiro de 1983, um enxame de quase 20.000 pequenos terremotos ocorreu no Condado de Faulkner.
  • Quatorze meteoritos foram descobertos em Arkansas.
  • Área de 53.182 milhas quadradas, tornando Arkansas maior da metade dos países do mundo e rsquos
  • Ponto mais alto & ndash 2.753 pés acima do nível do mar (Magazine Mountain)
  • Elevação mais baixa & ndash 54 pés acima do nível do mar (Rio Ouachita na divisa do estado de Arkansas / Louisiana)
  • Dezoito por cento do estado (por área) são terras irrigadas.
  • Comprimento navegável dos principais rios: Rio Arkansas e ndash 308 milhas, Rio Ouachita e ndash 128 milhas, Rio Mississippi e ndash 321 milhas e White River e ndash 255 milhas
Minerais e Combustíveis Fósseis
  • Arkansas teve a 1ª mina de diamantes nos Estados Unidos e liderou o país na recuperação de diamantes por mais de 50 anos. É o único lugar onde você pode encontrar (e manter) um diamante.
  • Os dois maiores diamantes descobertos nos Estados Unidos vieram do Arkansas.
  • Arkansas liderou o país na produção de barita por mais de 30 anos.
  • O valor anual da produção de minerais e combustíveis fósseis em Arkansas é superior a US $ 1.000.000.000.
  • Os recursos minerais não combustíveis mais valiosos do Arkansas, com base na produção anual (dados de 2007), são: bromo, pedra britada, cimento e areia de construção e cascalho, totalizando 92% do valor de minerais duros.
  • Três combustíveis fósseis e gás natural ndash, petróleo e carvão & ndash são produzidos no Arkansas hoje e vastas reservas de linhito estão essencialmente intocadas.
  • Em 2012, havia cerca de 207 campos de petróleo e 150 de gás em produção no Arkansas.
  • Em 2012, cerca de 6.594.951 barris de petróleo foram produzidos no Arkansas.
  • Em 2012, cerca de um total de 1.863.343.830 barris de petróleo foram produzidos no Arkansas.
  • Em 2012, cerca de um total de 10.766.937.122 mcf de gás foram produzidos no norte do Arkansas.
  • O poço mais profundo já perfurado em Arkansas & ndash 20.661 pés (um poço de teste para gás / óleo no condado de Yell)
  • Rochas e minerais atualmente produzidos ou recuperados em Arkansas: Bauxita, Dolostone, Gesso, Quartzo, Trípoli, Pedra de cimento, Gemas, Calcário, Arenito, Enxofre, Tufo, Argilas, Vidro / Areia Industrial, Novaculita, Ardósia, Sienita
  • Em 2013, 28% do bromo global foi produzido no Arkansas, sendo o Arkansas o único produtor dos EUA.
  • Mais minério de bauxita e vanádio foram extraídos em Arkansas do que em todos os outros estados juntos.
Entre os estados, Arkansas Classificado (em 2007):
  • 1º na produção de bromo
  • 1º na produção de cristal de quartzo e lasca
  • 1ª na produção de novaculita e pedra de sílica
  • 1º na recuperação de diamantes
  • 3º na produção de tripoli
  • 4º na produção de caulim
  • 5º na produção de gesso bruto
  • 6º na produção de argilas comuns

Dados mais atuais para 2007, Arkansas Geological Survey, 2010

Viagens de campo
Viagens de campo

Os geólogos olham para afloramentos em qualquer lugar onde sejam acessíveis e às vezes em locais não tão acessíveis. De vez em quando, encontramos afloramentos tão interessantes que não podemos mantê-los para nós mesmos e, como resultado, criamos guias para compartilhar com todos! Em nossas andanças "no campo", localizamos vários pontos rochosos ao longo de estradas, trilhas ou riachos. Para ver os afloramentos ao longo das estradas, veja a seção Geologia da margem da estrada abaixo ou para ver os afloramentos ao longo dos riachos, veja a seção Geofloats abaixo.


Assista o vídeo: Tour USP - Instituto de Geociências - IGc 6