O que é o Gondwana?
 

By Stephanie Pappas, Live Science Contributor | June 7, 2013 03:52pm ET

The breakup of the Pangaea supercontinent.

Credit: U.S. Geological Survey

O Gondwana era um antigo supercontinente que se rompeu há cerca de 180 milhões de anos. O continente acabou se dividindo em massas de terra que reconhecemos hoje: África, América do Sul, Austrália, Antártica, o subcontinente indiano e a Península Arábica. Os continentes familiares de hoje são realmente apenas um arranjo temporário em uma longa história do movimento continental. As massas de terra na Terra estão em um estado constante de movimento lento e, em várias ocasiões, se juntam como uma só. Estes supercontinentes tudo-em-um incluem Columbia (também conhecida como Nuna), Rodinia, Pannotia e Pangea (ou Pangea). Gondwana era metade do supercontinente da Pangeia, junto com um supercontinente do norte conhecido como Laurásia.

A criação do Gondwana

A formação final de Gondwana ocorreu há cerca de 500 milhões de anos, durante o final do Período Ediacarano. A essa altura, os organismos multicelulares haviam evoluído, mas eram primitivos: os poucos fósseis deixados desse período revelam vermes segmentados, organismos semelhantes a copas e criaturas redondas com a forma de águas-vivas modernas. Neste mundo, o Gondwana conduziu sua lenta moagem ao status de supercontinente. Pedaços e pedaços do futuro supercontinente colidiram ao longo de milênios, reunindo o que hoje é a África, a Índia, Madagascar, a Austrália e a Antártida.

Esta versão inicial do Gondwana juntou-se com as outras massas terrestres da Terra para formar o único supercontinente Pangaea em cerca de 300 milhões de anos atrás. Aproximadamente 280 milhões a 230 milhões de anos atrás, a Pangea começou a se dividir. O magma de baixo da crosta terrestre começou a empurrar para cima, criando uma fissura entre o que se tornaria a África, a América do Sul e a América do Norte. Como parte desse processo, Pangea entrou em um supercontinente mais setentrional e meridional. A massa de terra do norte, a Laurasia, iria para o norte e gradualmente se dividiria na Europa, Ásia e América do Norte. A massa de terra do sul, ainda carregando todos os fragmentos do futuro hemisfério sul, seguiu para o sul depois da divisão. Este supercontinente era o Gondwana.

A separação de Gondwana

Durante o período de Gondwana como o supercontinente do sul, o planeta estava muito mais quente do que era hoje - não havia nenhum manto de gelo da Antártica, e os dinossauros ainda vagavam pela Terra. A essa altura, era o Período Jurássico, e grande parte do Gondwana estava coberta de floresta exuberante.

O grande supercontinente ainda estava sob pressão, no entanto. Entre cerca de 170 milhões e 180 milhões de anos atrás, o Gondwana começou sua própria divisão, com a África e a América do Sul se separando da outra metade do Gondwana. Cerca de 140 milhões de anos atrás, a América do Sul e a África se dividiram, abrindo o Oceano Atlântico Sul entre elas. 

 

Enquanto isso, na metade oriental do antigo supercontinente, Madagascar fez uma pausa na Índia e ambos se afastaram da Austrália e da Antártida. 

 

A Austrália e a Antártica se juntaram por mais tempo; de fato, a Antártida e a Austrália não fizeram sua divisão final até cerca de 45 milhões de anos atrás. Nesse ponto, a Antártida começou a congelar enquanto o clima da Terra esfriava, enquanto a Austrália mergulhava para o norte. (Hoje, o continente australiano ainda se move para o norte a uma taxa de cerca de 1,2 polegadas (3 centímetros) por ano.)

Teoria de Gondwana

Os mecanismos exatos por trás da divisão de Gondwana ainda são desconhecidos. Alguns teóricos acreditam que "pontos quentes", onde o magma está muito próximo da superfície, borbulharam e separaram o supercontinente. Em 2008, no entanto, pesquisadores da Universidade de Londres sugeriram que o Gondwana se dividisse em duas placas tectônicas, que depois se separaram.

A existência de Gondwana foi inicialmente aventada em meados do século XIX por Eduard Suess, um geólogo vienense que apelidou o continente teórico de "Gondwanaland". Suess foi avisado por fósseis de samambaia semelhantes encontrados na América do Sul, Índia e África (os mesmos fósseis mais tarde seriam encontrados na Antártida). Na época, as placas tectônicas não eram compreendidas, então Suess não percebeu que todos esses continentes já estiveram em locais diferentes. Em vez disso, ele desenvolveu uma teoria da elevação do nível do mar e regressão ao longo do tempo que teria ligado os continentes do hemisfério sul com pontes terrestres.

Suess recebeu o nome Gondwanaland da região de Gondwana, na Índia central, onde as formações geológicas coincidem com as de idades similares no hemisfério sul.

Brasil vizinho da China

Rochas ricas em grafita sugerem que porções dos dois países e da África já estiveram unidas há quase 2 bilhões de anos

VICTÓRIA FLÓRIO | ED. 261 | NOVEMBRO 2017

© DANIEL SCHWEN / WIKIMEDIA

Análises de grafitas como estas ajudam a reconstituir a formação e a fragmentação de supercontinentes

Em 2016, durante uma expedição ao norte da China, o geólogo Wilson Teixeira, professor do Instituto de Geociências da Universidade de São Paulo (IGc-USP), notou uma semelhança entre as rochas ricas em grafita da região de Jiao-Liao-Ji e as do município de Itapecerica, no estado de Minas Gerais. De volta ao Brasil, ele e outros quatro geólogos confirmaram sua conclusão. Os depósitos de grafita brasileira e a chinesa se formaram há cerca 2 bilhões de anos, durante o período geológico Proterozoico, quando surgiram organismos unicelulares mais evoluídos.

Detalhadas em um artigo publicado em maio deste ano na revista Precambrian Research, a idade da grafita e as características das rochas em que ela está incrustrada levaram os pesquisadores a propor que a região de Itapecerica e a de Jiao-Liao-Ji, hoje separadas por quase 17 mil quilômetros de distância, já foram vizinhas naquele passado distante, quando integraram um dos mais antigos supercontinentes da Terra, o Colúmbia.

Os geólogos estimam que o ápice da formação do Colúmbia ocorreu entre 1,9 bilhão e 1,8 bilhão de anos atrás como resultado da colisão do que hoje são partes dos atuais continentes. O supercontinente teria existido até por volta de 1,4 bilhão de anos atrás, quando começou a se desfazer em consequência do movimento de placas tectônicas, os imensos blocos que compõem a camada rochosa mais externa do planeta.

No artigo da Precambrian Research, Teixeira e os geólogos Maria Helena Hollanda, da USP, Elson Paiva Oliveira, da Universidade Estadual de Campinas (Unicamp), Elton Luis Dantas, da Universidade de Brasília (UnB), e Peng Peng, da Academia de Ciências da China, propõem que uma região que inclui parte dos estados de Minas Gerais e da Bahia, na América do Sul, e da região do Congo, no oeste da África, poderia estar soldada no passado remoto ao norte da China no interior do Colúmbia.
A principal evidência dessa união são as idades das rochas ricas em grafita e as condições geológicas em que foram geradas em Minas Gerais e na China. “Esse mineral se forma em condições de elevada temperatura e pressão e, por isso, sinaliza regiões onde ocorreram gigantescas colisões entre continentes pretéritos”, explica Teixeira. Segundo ele, o fato de a grafita brasileira e a chinesa terem idades semelhantes indica que se originaram de processos de colisão ocorridos ao mesmo tempo ou em tempos próximos. O Brasil detém 27% das reservas mundias de grafita e a China, 56%.


Segundo Teixeira, caso o que é hoje parte da América do Sul tenha há 1,9 bilhão de anos de fato se avizinhado da região que corresponde ao norte da China, é quase certo que ali também estivessem partes do que seria a África. Nas últimas décadas, acumularam-se evidências de que Minas Gerais e Bahia estiveram unidas no passado remoto ao continente africano, formando uma estrutura geologicamente estável chamada cráton do São Francisco-Congo.

“Muito se debate sobre a configuração do Colúmbia”, conta o geofísico Manoel D’Agrella, professor do Instituto de Astronomia, Geofísica e Ciências Atmosféricas (IAG) da USP. Ele é especialista em paleomagnetismo, área da geofísica que estuda a intensidade e a orientação do campo magnético da Terra que permanecem registradas nas rochas – as informações magnéticas registradas nelas revelam sua localização no planeta no momento em que se formaram.

Nos últimos anos, D’Agrella e sua equipe tentam estabelecer as posições sucessivas que a região norte da América do Sul, o chamado cráton Amazônico, teria ocupado ao longo da existência do Colúmbia, como detalhado em um artigo de 2016 na revista Brazilian Journal of Geology. Ele começou a analisar rochas de Minas Gerais para verificar se as características magnéticas correspondem às da posição sugerida por Teixeira e seu grupo para os crátons São Francisco-Congo e Norte Chinês no Colúmbia. Muitos modelos propostos para explicar a disposição de partes dos atuais continentes no Colúmbia não consideram a formação São Francisco-Congo justaposta ao norte da China, que, em muitos casos, aparece unido ao que corresponde à atual Austrália.

A existência do Colúmbia foi sugerida em 2002 pelos geólogos John Rogers, da Universidade da Carolina do Norte, no Estados Unidos, e Madhava Santosh, da Universidade de Geociências de Beijing, na China, e, com base em semelhanças entre as formações rochosas da Índia e da região do rio Colúmbia, no estado norte-americano de Washington. Com o rompimento do Colúmbia, seus fragmentos teriam se rearranjado por volta de 1,1 bilhão de anos, formando o supercontinente Rodínia, que depois também se fragmentou. Dos fragmentos de Rodínia originaram-se a Laurásia, formada pela América do Norte, Groelândia, Europa e o norte da Ásia, e o Gondwana, que reuniria América do Sul, África, Austrália, Índia, Antártida e Madagascar. Por causa da movimentação das placas tectônicas, que se afastam ou se aproximam umas das outras com velocidades da ordem de centímetros por ano, os geólogos esperam que nos próximos 250 milhões de anos um novo supercontinente deva surgir: a Amásia, resultado da aproximação da América do Norte com a Ásia.

Projetos
 
1. Evolução de terrenos arqueanos do Cráton São Francisco e Província Borborema: Implicações para processos geodinâmicos e paleoambientais globais (nº 12/15824-6); Modalidade Projeto Temático; Pesquisador responsável Elson Paiva de Oliveira (Unicamp); Investimento R$ 3.696.059,08.

2. Caracterização tectônica dos greenstore belts rio das Mortes, Nazareno e Dores de Campo: Implicações para a evolução crustal do cinturão mineiro (nº 09/53818-5); Modalidade Auxílio à Pesquisa – Regular; Pesquisador responsável Wilson Teixeira (USP) Investimento R$ 357.590,53.

Artigos científicos
 
TEIXEIRA, W. et al. U-Pb geochronology of the 2.0 Ga Itapecerica graphite-rich supracrustal succession in the São Francisco Craton: Tectonic matches with the North China craton and paleogeographic inferences. Precambrian Research. v. 293, p. 91-111. mai 2017.

D’AGRELLA FILHO, M. et al. Paleomagnetism of the Amazon craton and its role in paleocontinents. Brazilian Journal of Geology. v. 46, n. 2, p. 275-99. 2016.

Pedaço de um supercontinente

1/9/2010

Por Fabio Reynol

Agência FAPESP – Há 200 milhões de anos uma única massa continental reunia praticamente todas as terras emersas do planeta. A quebra desse supercontinente denominado Pangeia deu origem aos atuais contornos continentais.

Geólogos da Universidade de São Paulo (USP), que integram um projeto de Auxílio à Pesquisa – Projeto Temático apoiado pela FAPESP, estão levantando a história geológica de um dos pedaços que se separou de Pangeia e veio a se constituir nas terras que seriam conhecidas posteriormente como América do Sul. O foco da investigação está em um período que se estende de 1 bilhão a 450 milhões de anos atrás.

“Esse é o principal período investigado no projeto relacionado com a formação do nosso continente. Depois, a América do Sul se comportou de maneira mais estável, em sua maior parte servindo de anteparo para a evolução dos Andes”, disse Miguel Stipp Basei, coordenador do Temático, professor do Centro de Pesquisas Geocronológicas (CPGeo) do Instituto de Geociências da USP, à Agência FAPESP.

A separação das massas de terra e a sua reunião em grandes blocos é um processo cíclico que se repetiu diversas vezes durante a formação do planeta. Exemplos de grandes massas continentais que existiram são os continentes Colúmbia, Laurentia, Gondwana, Báltica e Sibéria. Pangeia foi o último dos supercontinentes e a dispersão de seus fragmentos levou à configuração atual do planeta.

Projeto Temático na USP investiga a formação da América do Sul a partir da fissão de uma grande massa continental (divulgação)

A África e a América do Sul, por exemplo, estão se separando a uma taxa de alguns centímetros por ano, enquanto outras regiões do planeta estão em processo de aproximação. Entender essa dinâmica é essencial para traçar o caminho que o continente fez até encontrar a atual configuração.

“Sabemos, por exemplo, que a agregação de massas continentais em um ou em alguns supercontinentes conduz a uma situação de instabilidade, em grande parte porque a crosta oceânica que formaria todo o resto do planeta teria uma densidade diferente da parte emersa, o que levaria a um novo processo de fissão”, explicou Basei.

Para traçar o caminho dos continentes e localizar onde estavam os terrenos que formam o atual litoral de São Paulo há 130 milhões de anos, por exemplo, os pesquisadores lançam mão do paleomagnetismo das rochas.

Ao formar uma rocha, os minerais magnéticos que a compõem se alinham de acordo com o polo magnético da Terra. Com a medição de suas características paleomagnéticas e a determinação de sua idade é possível descobrir com certo grau de precisão onde ela estava quando foi formada.

A pesquisa tem permitido justapor partes dos continentes africano e sul-americano com precisão cada vez maior. A semelhança entre rochas encontradas no sudoeste da África e no sudeste da América do Sul possibilitou, desde o início dos estudos sobre a separação dos continentes na década de 60, efetuar correlações geológicas entre esses territórios que um dia estiveram unidos. Em continuidade a esses estudos pioneiros, e, utilizando-se de técnicas e equipamentos mais sofisticados, está sendo possível detalhar essas correlações.

Um exemplo está no litoral do Uruguai (Cinturão Rocha) onde são observadas rochas semelhantes às encontradas em uma região que compreende o litoral sul da Namíbia e a costa noroeste da África do Sul (Cinturão Gariep).

“Estudos mostraram que, além das semelhanças entre essas rochas, ambas derivaram de uma fonte idêntica. Isso caracteriza que nessa parte da América do Sul atual temos rochas que integraram um único bloco com aquela parte da África”, disse Basei.

Para desenvolver a pesquisa, o grupo brasileiro conta com a cooperação de especialistas de instituições como a Universidade de La Plata (Argentina), da Universidade de Chile, da Universidade da Cidade do Cabo (África do Sul), da Universidade de Kansas (Estados Unidos) e da Universidade de Goettingen (Alemanha).

“Uma das ferramentas importantes que complementam a comparação entre as rochas e seus constituintes vem da geologia isotópica. Estudos envolvendo análises pelos métodos Rb-Sr, Sm-Nd e Pb-Pb [de datação baseados na desintegração radioativa desses elementos químicos] permitem determinar a assinatura isotópica das diferentes unidades geológicas. Esses dados somados às idades das rochas conferem grande segurança às correlações”, disse Basei.

O Projeto Temático permitiu a aquisição de um espectrômetro de massas Triton, que garante maior rapidez e precisão na análise das amostras. O Temático também viabilizou a constituição, no fim de 2009, do Laboratório de Análises de Minerais por LA-ICP-MS (siga em inglês para “espectrômetro de massa por ionização acoplada por plasma com ablação a laser”), que possibilita a determinação da idade in situ de minerais.

Além desses equipamentos, este ano deverá entrar em operação no CPGeo da USP uma microssonda iônica de alta resolução (Shrimp, na sigla em inglês).

O aparelho é capaz de analisar porções dos grãos da ordem de cinco mícrons (milésimos de milímetro) e indicar as diferentes épocas em que essas regiões dos cristais se formaram. Financiada em partes iguais pela FAPESP e pela Petrobras, a microssonda custou R$ 3 milhões e só existem 14 similares no mundo.

Auxílio jurássico

A antiga fauna das regiões geográficas também pode ser um indicador do posicionamento de terras em tempos passados. Foi assim que a presença de fósseis de um tipo de trilobita (artrópode do período Paleozóico) permitiu sugerir a hipótese de que parte da região noroeste da Argentina representaria um fragmento do supercontinente Laurencia, que ficava ao norte do planeta.

“Por volta de 500 milhões de anos atrás, esse pedaço da atual Argentina teria se desprendido de uma porção de terra que atualmente constitui a região sul dos Estados Unidos e norte do México”, disse o professor da USP, ressaltando que os fósseis são bons complementos para as pesquisas do Temático.

As similaridades geológicas e cronológicas (encontradas nas rochas) e faunísticas (fornecidas pelos fósseis) permitem detalhar os mapas do planeta em diferentes eras geológicas. E saber onde os continentes estavam no passado e quais eram as suas ligações é importante não só para a ciência, segundo Basei.

Em uma palestra que fez na mina de Kumba, na África do Sul, o professor se espantou com a numerosa audiência. “E todos estavam interessados em saber quais as correlações possíveis com o que havia nas rochas da contraparte da América do Sul”, disse.

O interesse, segundo Basei, se justifica. A correlação das rochas entre os continentes pode indicar quais riquezas minerais podem ser encontradas na África a partir do que já foi descoberto do outro lado do Atlântico, e vice-versa.

“As minas africanas localizadas em regiões que se desprenderam do Brasil podem indicar a presença e orientar a procura desses mesmos minerais aqui”, disse.

Fonte: Fapesp