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sábado, 23 de julho de 2016

Os antigos vulcões de Minas

Há 600 milhões de anos erupções vulcânicas banhavam de lava o que hoje é a bacia do rio Doce.
IGOR ZOLNERKEVIC | ED. 241 | MARÇO 2016
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© LEONARDO GONÇALVES / UFOP 
Pão de açúcar no interior de Minas: hoje exposto, bloco rochoso foi parte da raiz do Arco Rio Doce
Pão de açúcar no interior de Minas: hoje exposto, bloco rochoso foi parte da raiz do Arco Rio Doce.

Quem observa a paisagem montanhosa do Sudeste brasileiro não tem como desconfiar de que nessa região, há cerca de 600 milhões de anos, havia uma longa e alta cadeia de vulcões ativos. Naquela época, a forma e a posição dos continentes eram distintas das atuais e essa cordilheira ficava à beira de um golfo, no extremo de um mar estreito, e se estendia por quase 550 quilômetros, indo de onde hoje fica Teófilo Otoni, em Minas Gerais, até quase o Paraná. No auge de sua existência, seus picos podem ter sido tão impressionantes quanto os dos Andes.

Mas talvez nunca se saiba ao certo suas dimensões. Assim como o mar estreito e o antigo continente, essa cordilheira desapareceu, consumida pela erosão. O que resta são fragmentos do leito desse mar e das rochas que formavam a raiz profunda da cadeia de vulcões e hoje afloram em Minas. Esses registros estão ajudando os geólogos a entender a origem e a história evolutiva do chamado Arco Vulcânico do Rio Doce. “Nosso trabalho buscou reconstituir a história e o relevo desse conjunto de montanhas”, conta o geólogo Antônio Carlos Pedrosa Soares, da Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG). Ele e outros 14 pesquisadores descrevem como surgiu e se moldou o Arco Rio Doce em um artigo publicado em novembro no Journal of South American Earth Sciences.

Nesse trabalho, Soares e seus colaboradores coletaram rochas que afloram nos arredores dos municípios mineiros de Governador Valadares e Teófilo Otoni, próximos à divisa com o Espírito Santo, analisaram a sua composição química e a idade dos minerais que as formam. A esses dados, eles uniram informações de estudos anteriores sobre a geologia dos blocos remanescentes dessa cadeia vulcânica para recompor a região, cujos primeiros indícios foram identificados nos anos 1960 pelo geólogo Fernando de Almeida, da Universidade de São Paulo (USP).

Os dados compilados agora confirmam que existe uma variação na idade das rochas do arco: as rochas mais a leste, próximo à divisa de Minas Gerais com o Espírito Santo, são mais antigas que as mais a oeste, na região entre Teófilo Otoni e Governador Valadares. Essas idades foram determinadas por análises do decaimento de elementos químicos radioativos do mineral zircão feitas em laboratórios da UFMG, da USP, da Universidade Federal de Ouro Preto (Ufop), da Universidade de Brasília (UnB) e da Universidade Estadual do Rio de Janeiro (Uerj). “É um conjunto de dados muito consistente”, afirma o geólogo. “Análises de laboratórios diferentes, usando métodos diferentes, chegaram às mesmas conclusões.”
060-061_Geologia_240
Da determinação das idades das rochas, aliada ao estudo da composição química e da estrutura de seus minerais, emergiu uma história dividida em três capítulos. O Arco Rio Doce teria começado a se formar há 630 milhões de anos, quando os pedaços de continentes que existiam estavam reunidos em um supercontinente próximo ao polo Sul.

De acordo com as análises, em um desses continentes havia uma longa península, formada por um embrião continental muito antigo, envolvendo partes do que hoje é o leste do Brasil e o oeste da África. No interior dessa região, que os geólogos chamam de cráton São Francisco-Congo, havia um mar estreito chamado oceano Adamastor, que era semelhante ao mar Vermelho e se estendia de onde hoje é o estado de São Paulo até a Bahia.

Entre 630 milhões e 605 milhões de anos atrás, o movimento das placas tectônicas teria feito a crosta oceânica na região do Adamastor mergulhar sob o cráton do Congo e iniciar a formação dos vulcões, fenômeno semelhante ao que hoje contribui para a formação dos Andes e a ativação de vulcões no Chile (ver infográfico). Nos 20 milhões de anos seguintes, à medida que o Adamastor fechava, novas montanhas se formavam e o vulcanismo se expandia em direção ao litoral daquele oceano primitivo. Por fim, entre 585 milhões e 575 milhões de anos atrás, quando esse oceano havia praticamente desaparecido, um grande bloco da crosta oceânica que afundava sob a placa continental teria se desprendido e afundado no manto terrestre. Como provável consequência, houve um aquecimento maior da crosta continental e um último episódio de vulcanismo, mais intenso que os anteriores. “Esse teria sido o momento derradeiro da evolução do Arco Rio Doce ”, explica Pedrosa Soares, “quando o mar se fechou e as margens dos crátons de São Francisco e do Congo Ocidental se tocaram”.

Outros grupos já identificaram remanescentes de cadeias vulcânicas do mesmo período no Brasil e em outros países. Nenhuma delas, porém, apresentava história tão fascinante como a do Arco Rio Doce, formado entre dois con-tinentes, à margem de um mar interior. Por causa dessa configuração única, as rochas no extremo norte do arco têm uma composição incomum. Essas rochas são formadas a partir de magma contendo mais crosta continental derretida do que crosta oceânica e foram descritas pelo geólogo Leonardo Gonçalves, da Ufop, um dos colaboradores de Soares, em um artigo recente na revista Gondwana Research.

Segundo a geóloga Mahyra Tedeschi, aluna de doutorado de Pedrosa Soares e primeira autora do artigo no Journal of South American Earth Sciences, falta esclarecer muitos detalhes da história do Arco Rio Doce. “Existem várias formações rochosas que podem integrar o arco, mas ainda precisam ser mais bem estudadas”, ela diz.

Artigos científicos
 
GONÇALVES, L. et al. Granites of the intracontinental termination of a magmatic arc: An example from the Ediacaran Araçuaí orogen, southeastern Brazil. Gondwana Research. 29 ago. 2015.

TEDESCHI, M. et alThe Ediacaran Rio Doce magmatic arc revisited (Araçuaí-Ribeira 
orogenic system, SE Brazil. Journal of South American Earth Sciences. 26 nov. 2015.

segunda-feira, 21 de março de 2016

Os antigos vulcões de Minas

Há 600 milhões de anos erupções vulcânicas banhavam de lava o que hoje é a bacia do rio Doce
IGOR ZOLNERKEVIC | ED. 241 | MARÇO 2016
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© LEONARDO GONÇALVES / UFOP 
Pão de açúcar no interior de Minas: hoje exposto, bloco rochoso foi parte da raiz do Arco Rio Doce
Pão de açúcar no interior de Minas: hoje exposto, bloco rochoso foi parte da raiz do Arco Rio Doce.

Quem observa a paisagem montanhosa do Sudeste brasileiro não tem como desconfiar de que nessa região, há cerca de 600 milhões de anos, havia uma longa e alta cadeia de vulcões ativos. Naquela época, a forma e a posição dos continentes eram distintas das atuais e essa cordilheira ficava à beira de um golfo, no extremo de um mar estreito, e se estendia por quase 550 quilômetros, indo de onde hoje fica Teófilo Otoni, em Minas Gerais, até quase o Paraná. No auge de sua existência, seus picos podem ter sido tão impressionantes quanto os dos Andes.

Mas talvez nunca se saiba ao certo suas dimensões. Assim como o mar estreito e o antigo continente, essa cordilheira desapareceu, consumida pela erosão. O que resta são fragmentos do leito desse mar e das rochas que formavam a raiz profunda da cadeia de vulcões e hoje afloram em Minas. Esses registros estão ajudando os geólogos a entender a origem e a história evolutiva do chamado Arco Vulcânico do Rio Doce. “Nosso trabalho buscou reconstituir a história e o relevo desse conjunto de montanhas”, conta o geólogo Antônio Carlos Pedrosa Soares, da Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG). Ele e outros 14 pesquisadores descrevem como surgiu e se moldou o Arco Rio Doce em um artigo publicado em novembro no Journal of South American Earth Sciences.

Nesse trabalho, Soares e seus colaboradores coletaram rochas que afloram nos arredores dos municípios mineiros de Governador Valadares e Teófilo Otoni, próximos à divisa com o Espírito Santo, analisaram a sua composição química e a idade dos minerais que as formam. A esses dados, eles uniram informações de estudos anteriores sobre a geologia dos blocos remanescentes dessa cadeia vulcânica para recompor a região, cujos primeiros indícios foram identificados nos anos 1960 pelo geólogo Fernando de Almeida, da Universidade de São Paulo (USP).

Os dados compilados agora confirmam que existe uma variação na idade das rochas do arco: as rochas mais a leste, próximo à divisa de Minas Gerais com o Espírito Santo, são mais antigas que as mais a oeste, na região entre Teófilo Otoni e Governador Valadares. Essas idades foram determinadas por análises do decaimento de elementos químicos radioativos do mineral zircão feitas em laboratórios da UFMG, da USP, da Universidade Federal de Ouro Preto (Ufop), da Universidade de Brasília (UnB) e da Universidade Estadual do Rio de Janeiro (Uerj). “É um conjunto de dados muito consistente”, afirma o geólogo. “Análises de laboratórios diferentes, usando métodos diferentes, chegaram às mesmas conclusões.”
060-061_Geologia_240Da determinação das idades das rochas, aliada ao estudo da composição química e da estrutura de seus minerais, emergiu uma história dividida em três capítulos. O Arco Rio Doce teria começado a se formar há 630 milhões de anos, quando os pedaços de continentes que existiam estavam reunidos em um supercontinente próximo ao polo Sul.

De acordo com as análises, em um desses continentes havia uma longa península, formada por um embrião continental muito antigo, envolvendo partes do que hoje é o leste do Brasil e o oeste da África. No interior dessa região, que os geólogos chamam de cráton São Francisco-Congo, havia um mar estreito chamado oceano Adamastor, que era semelhante ao mar Vermelho e se estendia de onde hoje é o estado de São Paulo até a Bahia.

Entre 630 milhões e 605 milhões de anos atrás, o movimento das placas tectônicas teria feito a crosta oceânica na região do Adamastor mergulhar sob o cráton do Congo e iniciar a formação dos vulcões, fenômeno semelhante ao que hoje contribui para a formação dos Andes e a ativação de vulcões no Chile (ver infográfico). Nos 20 milhões de anos seguintes, à medida que o Adamastor fechava, novas montanhas se formavam e o vulcanismo se expandia em direção ao litoral daquele oceano primitivo. Por fim, entre 585 milhões e 575 milhões de anos atrás, quando esse oceano havia praticamente desaparecido, um grande bloco da crosta oceânica que afundava sob a placa continental teria se desprendido e afundado no manto terrestre. Como provável consequência, houve um aquecimento maior da crosta continental e um último episódio de vulcanismo, mais intenso que os anteriores. “Esse teria sido o momento derradeiro da evolução do Arco Rio Doce ”, explica Pedrosa Soares, “quando o mar se fechou e as margens dos crátons de São Francisco e do Congo Ocidental se tocaram”.

Outros grupos já identificaram remanescentes de cadeias vulcânicas do mesmo período no Brasil e em outros países. Nenhuma delas, porém, apresentava história tão fascinante como a do Arco Rio Doce, formado entre dois continentes, à margem de um mar interior. Por causa dessa configuração única, as rochas no extremo norte do arco têm uma composição incomum. Essas rochas são formadas a partir de magma contendo mais crosta continental derretida do que crosta oceânica e foram descritas pelo geólogo Leonardo Gonçalves, da Ufop, um dos colaboradores de Soares, em um artigo recente na revista Gondwana Research.

Segundo a geóloga Mahyra Tedeschi, aluna de doutorado de Pedrosa Soares e primeira autora do artigo no Journal of South American Earth Sciences, falta esclarecer muitos detalhes da história do Arco Rio Doce. “Existem várias formações rochosas que podem integrar o arco, mas ainda precisam ser mais bem estudadas”, ela diz.

Artigos científicos
 
GONÇALVES, L. et al. Granites of the intracontinental termination of a magmatic arc: An example from the Ediacaran Araçuaí orogen, southeastern Brazil. Gondwana Research. 29 ago. 2015.

TEDESCHI, M. et alThe Ediacaran Rio Doce magmatic arc revisited (Araçuaí-Ribeira orogenic system, SE Brazil. Journal of South American Earth Sciences. 26 nov. 2015.

quinta-feira, 21 de janeiro de 2016

Os danos escondidos na lama

Argila fina e alto teor de metais no material liberado pelo rompimento das barragens em Minas Gerais podem alterar dinâmica ecológica e de sedimentos da foz do rio Doce
MARIA GUIMARÃES | ED. 239 | JANEIRO 2016
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© VALÉRIA QUARESMA / UFES
A fina argila em suspensão tingiu de laranja a foz do rio Doce...
A fina argila em suspensão tingiu de laranja a foz do rio Doce…

Quando Valéria Quaresma e Alex Bastos, um casal de especialistas em oceanografia geológica, começaram a estudar os sedimentos da costa capixaba junto à foz do rio Doce, por volta de cinco anos atrás, um dos objetivos era ter uma base para estabelecer planos de manejo dessa região na qual duas das principais fontes de aporte econômico estão em oposição ecológica: a pesca e a extração de petróleo. A primeira depende da saúde do ecossistema costeiro, que pode ser ameaçada por eventuais acidentes resultantes da segunda. A dupla de professores da Universidade Federal do Espírito Santo (Ufes) não imaginava que o conhecimento seria solicitado tão rapidamente. No início de novembro, quando romperam as barragens da mineradora Samarco, em Minas Gerais, eles integraram o grupo de uma centena de pesquisadores organizado pela universidade e logo se prepararam para colher amostras comparativas. “No dia 21 de novembro a pluma que desceu o rio Doce chegou à foz e já tínhamos o barco preparado”, conta Valéria. No dia seguinte sua equipe coletava amostras da água marinha tingida de laranja.

A primeira caracterização de como se comportam os sedimentos que o rio normalmente transporta está em um artigo publicado em dezembro de 2015 pelo grupo de Valéria na revista Brazilian Journal of Geology. Os resultados mostram que os sedimentos mais finos passam por um processo rápido de deposição, conhecido como floculação, quando a água doce encontra a salinidade e o pH diferentes do mar. A deposição desse sedimento, classificado como lama terrígena, se dá principalmente em profundidades de ao menos 10 metros, ao sul de onde o rio Doce desemboca, para onde são empurrados pelo vento nordeste – o predominante por ali. “Em seguida esse material pode ser ressuspendido e redistribuído para norte, conforme a força e a direção dos ventos e das ondas”, explica Valéria, que mapeou a deposição desses sedimentos não só no trabalho resultante das amostras que seu grupo coletou, como em dados compilados no artigo de revisão publicado em novembro de 2015 na revista Journal of South American Earth Sciences. Na região ao norte do rio Doce, junto à linha costeira, predominam partículas maiores e menos argilosas.

Mesmo com conhecimento da região e com todo o preparo para receber a onda de lama que percorreu parte de Minas Gerais e do Espírito Santo, causando grandes danos às cidades adjacentes e à ecologia do rio e seus arredores, a avaliação do impacto do material oriundo dos rejeitos de mineração não é imediata. O que deu para ver logo de cara é que se trata de um volume espantoso de material argiloso com partículas muito finas, que não se depositam facilmente. “Não conhecemos esse tipo de sedimento que integra os rejeitos”, conta Valéria, “não sabemos como ele se comporta”. Ela pretende acompanhar sua trajetória em uma série de futuras viagens de campo. “Precisamos entre um e dois meses para ver como ficou o fundo.”
A preocupação gerada pela mudança na dinâmica de transporte de sedimentos vai muito além de seu papel essencial para a estabilidade da linha de costa. Nas coletas que já fizeram, os pesquisadores se espantaram com a água completamente turva, que tornava difícil enxergar os equipamentos submersos. Essa mudança nas características físicas da água, segundo Valéria, pode alterar completamente o ambiente necessário à vida dos organismos que vivem no fundo e compõem a base da cadeia alimentar marinha: a comunidade bentônica.
© MARCOS DANIEL LEITE / UFES
... a ponto de a garrafa coletora de água ficar quase invisível quando submersa
… a ponto de a garrafa coletora de água ficar quase invisível quando submersa

Química
 
Além dos sedimentos, também preocupa os pesquisadores o conteúdo da lama em termos químicos. Um componente cuja abundância surpreende pouco, dada a atividade de extração de minério que deu origem ao acidente, é o ferro. Valéria afirma que isso pode ser um problema porque seu excesso pode causar uma proliferação excessiva dos organismos planctônicos (seres microscópicos que flutuam na coluna d’água) e provocar grande desequilíbrio ecológico.

O químico Renato Rodrigues Neto, coordenador do Laboratório de Geoquímica Ambiental do Departamento de Oceanografia e Ecologia da Ufes, está à frente do grupo que vem analisando os elementos presentes na enxurrada de rejeitos. Por enquanto só foram analisadas amostras de cinco pontos na desembocadura do rio Doce, mas já se nota um aumento importante de alguns metais quando se compara antes e depois da chegada da lama. “Aumentaram muito os teores de vanádio, alumínio, ferro, manganês e cromo”, conta o pesquisador, que no final de dezembro terminou de elaborar um relatório preliminar com esses resultados. Mesmo espantado com o aumento em 50 vezes da concentração de ferro, que seu grupo detectou, esse não é o elemento que o preocupa por ser um nutriente naturalmente disponível.
Mais preocupante foi o teor muito aumentado de cromo, um elemento que pode ser tóxico conforme sua apresentação. “Em geral ele ocorre na forma menos tóxica”, explica Rodrigues Neto, “mas ainda não testamos para saber o que existe agora”. São análises mais complexas, que exigirão uma parceria com outros laboratórios. Também falta, de acordo com o químico, avaliar se o cromo está numa forma biodisponível, que pode ser absorvida pelos organismos.

A gravidade do acidente levou a uma cobrança por respostas imediatas e à organização rápida de pesquisadores empenhados em encontrá-las. Mesmo assim, entender como o ambiente e os organismos que vivem nele vão reagir e ser afetados requer tempo. Nos próximos meses, deve começar a se delinear o efeito causado nos animais e nas plantas da região.

Artigos científicos
 
BASTOS, A. C. et al. Shelf morphology as an indicator of sedimentary regimes: a synthesis from a mixed siliciclastic-carbonate shelf on the eastern Brazilian margin. Journal of South American Earth Sciences. v. 63, p. 125-36. nov. 2015.

QUARESMA, V. S. et al. Modern sedimentary processes along the Doce river adjacent continental shelf. Brazilian Journal of Geology. v. 45, n. 4, p. 635-44. dez. 2015

domingo, 27 de dezembro de 2015

Nasce um continente

Laboratório pioneiro ajuda a reconstruir a história geológica da América do Sul, determinando a idade das rochas 

IGOR ZOLNERKEVIC | 50 Anos de FAPESP | MAIO 2012
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© LALO DE ALMEIDA
Chapada dos Veadeiros, norte de Goiás
Chapada dos Veadeiros, norte de Goiás

É difícil imaginar que as fundações rochosas sustentando os continentes não sejam eternas e estáticas. Ao longo da segunda metade do século XX, porém, ficou claro para os geólogos que os continentes se movem lentamente, abrindo e fechando oceanos à sua volta, e que sua estrutura interna é fruto de uma complexa colagem de imensos blocos de rocha que foram crescendo e sendo embaralhados na superfície do planeta ao longo de mais de 4 bilhões de anos.

Impulsionados pelo calor do interior da Terra, esses blocos às vezes se fragmentaram em unidades menores, às vezes se fundiram em supercontinentes, constantemente modificando as feições do mapa-múndi. Essa conturbada dinâmica, explicada pela chamada teoria da tectônica de placas, ergueu várias cordilheiras de montanhas, hoje completamente erodidas, mas que já foram tão altas quanto os atuais Andes e Himalaia.

Também criou e destruiu inúmeros oceanos ancestrais, até esculpir o contorno atual dos continentes.
Destrinchar cada passo dessa história é literalmente um quebra-cabeça de proporções globais, cujas peças ainda estão para serem totalmente compreendidas. Funcionando há quase 50 anos, o Centro de Pesquisas Geocronológicas (CPGeo), do Instituto de Geociências (IGc) da Universidade de São Paulo (USP), foi o pioneiro na América Latina em dominar a arte da geocronologia – a determinação precisa da idade de eventos geológicos gravados nas rochas –, essencial para se reconstruir a evolução dos continentes.
“O que se conhece de geocronologia sobre a América do Sul começou conosco”, lembra Umberto Cordani, um dos fundadores do CPGeo e até hoje um de seus pesquisadores principais. Por meio de suas datações de rochas, os pesquisadores do CPGeo contribuíram para a consolidação da teoria da tectônica de placas, bem como ajudaram a esclarecer a história dos blocos rochosos que se amalgamaram para formar a América do Sul.

O centro nasceu de uma iniciativa do geólogo Viktor Leinz, então professor catedrático da Universidade de São Paulo (USP), em conjunto com o físico John Reynolds, da Universidade da Califórnia, em Berkeley, Estados Unidos. Reynolds foi um dos pioneiros em desenvolver métodos de geocronologia e responsável pela implantação de laboratórios em vários países. Com apoio da National Science Foundation, o físico norte-americano adquiriu os equipamentos necessários, enquanto Leinz obteve junto à FAPESP e o CNPq os recursos para a instalação e manutenção do laboratório na USP.
© FABIO COLOMBINI
Chapada Diamantina (BA(, 1,4 bilhão de anos
Chapada Diamantina (BA), 1,4 bilhão de anos.

Inaugurado em 1964, o laboratório foi operado inicialmente por Reynolds, pelo físico Koji Kawashita e pelos então recém-formados geólogos Gilberto Amaral e Cordani. Já na primeira datação realizada pelo laboratório, os pesquisadores fizeram uma descoberta importante, publicada em 1966 na revista Geochimica et Cosmochimica Acta: de acordo com suas medidas, as rochas vulcânicas da Formação Serra Geral, na bacia do Paraná, deveriam ter se formado no período Cretáceo Inferior (entre 100 milhões e 150 milhões de anos atrás) – muito tempo depois do que supunham os geólogos da época. A pesquisa desencadeou discussões sobre a evolução da bacia do Paraná, um tema que, segundo Cordani, continua sendo um dos problemas em aberto da geologia brasileira.

Em 1967, a revista Science publicou o artigo científico que Cordani considera a principal contribuição do CPGeo à ciência. Embora a deriva dos continentes já tivesse sido proposta em 1912, pelo geocientista alemão Alfred Wegener, até o início dos anos 1960 predominava entre os geólogos a teoria verticalista – a ideia de que os continentes sempre permaneceram no mesmo lugar, sendo que a estrutura das rochas, suas dobras e falhas podiam ser explicadas exclusivamente pelo afundamento e soerguimento dos blocos rochosos. Entre 1964 e 1968, porém, uma série de artigos científicos foi publicada, exibindo as principais evidências e propondo pela primeira vez quais seriam os mecanismos por trás da teoria da tectônica de placas.
O artigo na Science foi resultado de uma colaboração entre uma equipe do Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT), liderada pelo geólogo Patrick Hurley, e os pesquisadores da USP Fernando de Almeida, Geraldo Melcher, Paul Vandoros, Kawashita e Cordani. No trabalho, os pesquisadores compararam as idades de várias formações rochosas do Nordeste brasileiro com formações semelhantes na África Ocidental, contribuindo para demonstrar que os dois continentes formavam um só, antes de o nascimento do oceano Atlântico começar a separá-los, há pouco mais que 100 milhões de anos. “Contribuímos para a mudança de paradigma das geociências”, diz Cordani.
132-133_Geologia America do sul_esp50Cronômetros geológicos
A geocronologia se baseia na medida de quantidades ínfimas de certos elementos químicos aprisionados dentro de minerais nas rochas. Chamados de isótopos radioativos, esses elementos se transformam em outros, ao longo de bilhões de anos. No primeiro método desenvolvido no CPGeo, chamado de potássio-argônio, por exemplo, os pesquisadores sabem exatamente quanto tempo demora para uma quantidade do isótopo radioativo potássio-40 se transformar no isótopo argônio-40. Assim, a proporção entre as quantidades de potássio-40 e argônio-40 funciona como uma espécie de cronômetro, marcando o tempo desde que o argônio foi formado e aprisionado no mineral contendo potássio.

Para tanto, os geocronólogos usam instrumentos chamados de espectrômetros de massa, capazes de separar e medir as abundâncias de diferentes isótopos de elementos químicos. Dentro dos espectrômetros de massa, as amostras são aquecidas a altas temperaturas, liberando seus elementos, cujos átomos perdem seus elétrons, se tornando ionizados. Campos magnéticos então separam esses núcleos ionizados de acordo com suas massas e cargas elétricas, os conduzindo até sensores que os contabilizam.

Além do método potássio-argônio, atual-mente os laboratórios do centro realizam quase todas as técnicas de datação de rochas, que foram sendo desenvolvidas ao longo dos anos, à medida que seus pesquisadores realizavam estudos no exterior para aprendê-las ou recebiam pesquisadores visitantes estrangeiros que ajudavam a implantá-las – intercâmbios possíveis graças a bolsas da FAPESP. “Hoje somos um dos centros de geocronologia mais completos do mundo”, afirma Benjamin Bley de Brito Neves, pesquisador do CPGeo. “Cada método tem suas qualidades, defeitos e finalidades”, ele explica.

O método potássio-argônio data dos episódios em que as rochas passaram por mudanças de temperaturas, desde a sua formação. Implantado no começo dos anos 1970, o método rubídio-estrôncio, fornece a idade de movimentações que deformaram as rochas. Já nos anos 1990, com a compra de mais equipamentos, financiada pela FAPESP, foram implantados mais métodos, tais como o samário-neodímio, que determina o momento em que o magma que deu origem à rocha subiu até a crosta terrestre, e o método urânio-chumbo, que diz quando o magma se resfriou e cristalizou em rocha. Há ainda muitos outros métodos (argônio-argônio, chumbo-chumbo, rênio-ósmio, etc.), cada um ideal para determinar a data de certo evento geológico registrado em um certo tipo de rocha.

Cordani explica que os primeiros 30 anos do CPGeo foram dedicados a um extensivo mapeamento das idades das rochas dos principais blocos que formam a crosta continental da América do Sul: os antigos, imensos e estáveis blocos de rochas conhecidos como crátons, formados em sua maioria entre 500 milhões e 4 bilhões de anos atrás, sendo o maior deles o cráton amazônico, contendo 52% do território brasileiro, seguido dos crátons do São Francisco e do rio de La Plata, e fragmentos continentais menores, além do recente cinturão da cordilheira dos Andes, ainda em constante crescimento devido ao embate entre a placa tectônica oceânica de Nazca e a placa continental sul-americana.

Esse esforço de décadas, que contou sempre com apoio da FAPESP, principalmente em sua etapa final, por meio de dois projetos temáticos, coordenados por Cordani – “Evolução Tectônica da América do Sul”, de 1993 a 1996, e “Evolução Crustal da América do Sul”, de 1996 a 2000 –, culminou com a publicação do livro Evolução Tectônica da América do Sul, durante o 31º Congresso Geológico Internacional, na cidade do Rio de Janeiro, em 2000. Escrito em colaboração com dezenas de pesquisadores de várias universidades do Brasil e do exterior, o volume apresentou a síntese mais completa até aquele momento da evolução de cada núcleo rochoso do continente, delineando a história de como cresceram e se juntaram.
© CPGEO/USP
Cristais de zircão, usados para determinar a idade de rochas
Cristais de zircão, usados para determinar a idade de rochas
Um novo patamar
Embora as linhas gerais da história da formação da América do Sul já sejam bem compreendidas, ainda há muitos detalhes importantes a serem desvendados. “A geologia vive de interpretar as informações disponíveis no momento”, explica Miguel Basei, do CPGeo, que coordenou o mais recente projeto temático do centro, “A América do Sul no Contexto dos Supercontinentes”, iniciado em 2005 e concluído em 2011.
Graças à reforma e ampliação do CP-Geo realizados durante o projeto, seus pesquisadores obtiveram um número recorde de dados sobre a idade e a composição química de rochas. Foram milhares de datações realizadas todo ano que permitiram confirmar ou refutar uma série de hipóteses sobre a evolução dos blocos que se fundiram para formar a América do Sul, bem como suas antigas conexões com blocos em outros continentes, especialmente na África.

“O patamar do nosso conhecimento mudou”, afirma Colombo Tassinari, do CPGeo. As novas visões da história geológica foram publicadas em capítulos de livros e duas centenas de artigos científicos. Entre as publicações se destacam as edições especiais de 2011 do International Journal of Earth Science e do Journal of South American Earth Sciences, inteiramente dedicadas às conclusões do projeto.
A maior revolução veio com a instalação do Shrimp – sigla em inglês para Microssonda Iônica de Alta Resolução –, um tipo de espectrômetro de massa projetado para realizar principalmente o método de urânio-chumbo com extremo detalhe. Só existem 16 desses instrumentos em operação no mundo, sendo o da USP o único da América Latina. Fabricado pela Australia Scientific Instruments, foi adquirido em 2005, com financiamento da FAPESP (1,5 milhão de dólares) e da Petrobras (1,5 milhão de dólares). Em 2010 foi inaugurado um novo prédio ao lado do IGc, construído especialmente para abrigar o Shrimp e seus equipamentos periféricos.

Um deles é um microscópio de catodoluminescência, que obtém imagens de cristais de zircão (o mineral que contém o Urânio), cujo tamanho varia de 30 a 300 micrômetros (milésimos de milímetro). As imagens revelam a estrutura interna do zircão, que guarda o registro dos vários crescimentos e modificações a que foi sujeito desde a sua primeira cristalização. Como as várias camadas de uma cebola, cada camada externa do grão corresponde a um episódio que fundiu e depois recristalizou o mineral. “Um único grão de zircão pode às vezes contar a história completa de uma região”, explica Tassinari.

O Shrimp funciona disparando um feixe de íons de oxigênio, capaz de acertar um ponto específico escolhido pelos pesquisadores no grão de zircão, com uma precisão de até cinco micrômetros. O feixe libera os átomos de urânio e chumbo aprisionados no ponto do grão para serem analisados no espectrômetro de massa. Assim, é possível descobrir a idade de cada evento de recristalização.
O interesse da Petrobras em financiar a compra do Shrimp é sua utilidade na busca por petróleo. Por meio das datações detalhadas feitas pelo instrumento, os geólogos descobrem como se formaram as rochas sedimentares de uma certa região e quais foram as mudanças de temperatura que elas sofreram ao longo de sua história – dados importantes para se determinar a possibilidade de elas conterem reservas petrolíferas.
Enquanto cada análise isotópica do Shrimp demora em torno de 15 minutos, os pesquisadores muitas vezes optam por realizar essas medidas com um pouco menos de precisão, mas em 50 segundos e com um custo de operação um terço mais barato, usando o Neptune – um espectrômetro de massa de ablação por laser adquirido em 2009 com verba da Finep e instalado com apoio da FAPESP.

É um dos quatro instrumentos desse tipo funcionando no país. Em vez de um feixe de oxigênio, o Neptune usa um feixe de luz laser para arrancar dos zircões pedaços de 20 a 30 micrômetros a serem analisados pelo espectrômetro. Além disso, os nove coletores de isótopos do Neptune permitem medir a quantidade de vários elementos químicos diferentes ao mesmo tempo. A velocidade do Neptune permite aos geólogos datarem mais de 60 zircões em um dia, um ritmo ideal para estudos preliminares de reconhecimento e para datar rochas sedimentares, formadas dos detritos de outras rochas.
Dentro do projeto temático, o CPGeo adquiriu ainda um terceiro espectrômetro de massa convencional, o Triton. Um aparelho mais simples, mas de última geração, o Triton analisa amostras de minerais dissolvidos após um demorado tratamento químico. O passo lento de sete análises por dia, entretanto, compensa pela alta precisão da medida.
© CARLOS GOLDGRUB/OPÇÃO BRASIL IMAGENS
Cânion do Itaimbezinho (RS), uma cicatriz geológica de 130 milhões de anos
Cânion do Itaimbezinho (RS), uma cicatriz geológica de 130 milhões de anos.

Passado supercontinental
 
Os pesquisadores do GPGeo estudam todas as eras da Terra. No último projeto temático, entretanto, suas pesquisas se concentraram em um período crítico da história da crosta continental sul-americana, quando muitos de seus pedaços fizeram parte de dois supercontinentes.

No começo, por volta de 4,5 bilhões de anos, a superfície do planeta era coberta por um mar de lava. “A Terra é uma bomba térmica e é o seu resfriamento que produz as rochas”, explica Bley. Há 4 bilhões de anos, o planeta esfriou o suficiente para que surgissem as primeiras massas de terra firme (as rochas mais antigas conhecidas foram descobertas em 2008, na província de Quebec, no Canadá, com 4,28 bilhões de anos). Entretanto foi só há 2,5 bilhões de anos que as massas continentais atingiram tamanhos consideráveis, embora ainda fossem menores que os continentes atuais, separadas por enormes oceanos.

“Pelo menos seis vezes na história da Terra, essas massas continentais se reuniram supercontinentes e depois se fragmentaram”, diz Bley. O projeto temático focalizou principalmente um período aproximadamente entre 1,3 bilhão e 500 milhões de anos atrás, quando todas as massas do planeta, incluindo terrenos que hoje constituem grande parte do Brasil, se amalgamaram em um supercontinente conhecido como Rodínia. Bley, junto com Reinhardt Fuck, da Universidade de Brasília (UnB), e Carlos Schobbenhaus, do Serviço Geológico Brasileiro, participaram de uma colaboração internacional que publicou, em 2008, na revista Precambrian Research, a reconstituição mais detalhada até agora da formação e desmembramento de Rodínia.

Os principais continentes formados pela fragmentação de Rodínia foram quatro: Báltica, Laurentia, Sibéria e Gond-wana. Este último incluiria o que hoje é boa parte da América do Sul, África, Índia, Austrália e Antártida. Os quatro continentes ancestrais teriam ainda se fundido mais uma vez, formando o famoso Pangea, há 230 milhões de anos, que então se desmembrou dando origem aos continentes atuais.
A reconstituição desse passado remoto é mais que uma curiosidade intelec-tual. A descoberta de jazidas minerais em uma certa região do globo pode sugerir que outras áreas hoje distantes, mas que estavam próximas há milhões de anos, também contenham as mesmas riquezas. Igualmente, a determinação precisa da idade das rochas auxilia a exploração desses minérios. Tassinari cita como exemplo a datação de rochas de uma mina de ouro da região do Quadrilátero Ferrífero, em Minas Gerais, que revelaram ter 2 bilhões de anos. As companhias de mineração devem agora buscar rochas dessa mesma idade para prospectar possíveis novas jazidas.

Outra conquista importante do projeto foi a descoberta por Bley, Fuck e Elton Dantas, da UnB, das rochas mais antigas da América do Sul, com 3,6 bilhões de anos, encontradas na cidade de Petrolina, em Pernambuco. Com o que ainda falta para ser explorado no Brasil, entretanto, Bley suspeita que o recorde deve ser quebrado em breve. “Como a Terra é muito dinâmica, essas rochas velhas estão muito ocultas, precisa de sorte para encontrá-las”, afirma o geólogo. “Mas acredito que ainda vamos chegar nos 4 bilhões de anos.”

Os projetos
1. Evolução tectônica da América do Sul (nº 1992/03467-9) (1993-1995); Modalidade Projeto Temático; Coordenador Umberto Giuseppe Cordani – IGC/USP; Investimento R$ 200.000,00 (FAPESP)

2. Evolução crustal da América do Sul (nº 1995/04652-2) (1996-2000); Modalidade Projeto Temático; Coordenador Umberto Giuseppe Cordani – IGC/USP; Investimento R$ 800.000,00 (FAPESP)

3. A América do Sul no contexto dos supercontinentes (nº 2005/58688-1) (2006-2011); Modalidade Projeto Temático; Coordenador Miguel Ângelo Stipp Basei – IGC/USP; Investimento R$ 3.611.085,27 (FAPESP)

4. Laboratório de geocronologia com microssonda iônica de alta resolução: suporte para o desenvolvimento de Projetos de Alta Tecnologia em Exploração de Petróleo (nº 2003/09695-0) (2005-2008) Modalidade Parceria para Inovação Tecnológica (Pite); Coordenador Colombo Celso Gaeta Tassinari – IGC/USP; Investimento US$ 1.500.000,00 (FAPESP) e US$ 1.500.000,00 (Petrobras)

Artigos científicos
 
AMARAL, G. et al. Potassium-Argon dates of basaltic rocks from Southern Brazil. Geochimica et Cosmochimica Acta. v. 30, p. 159-89, 1966.

HURLEY, P. M. et al. Test of continental drift by means of radiometric ages. Science. v. 144, p. 495-500, 1967.

FUCK, R. A. et al. Rodinia descendants in South America. Precambrian Research. v. 160, p. 108-26, 2008.

De nosso arquivo
 
…E a  América do Sul se fez – Edição nº 188 – outubro de 2011

As idades da Terra
– Edição nº 108 – fevereiro de 2005

A História do planeta contada pelas rochas
– Edição nº 30 – abril de 1998

sexta-feira, 17 de abril de 2015

Província Borborema desliza milímetros para noroeste

Fragmentos que compõem um terço da crosta terrestre do Nordeste estão deslizando lentamente nas direções norte e oeste, a uma velocidade máxima de 5,6 milímetros ao ano, de acordo com artigo científico publicado por pesquisadores brasileiros em março no Journal of South American Earth Sciences. A movimentação de setores da Província Borborema – nome dado pelos geólogos ao bloco rochoso que abrange cerca de 540 mil quilômetros quadrados e engloba grande parte dos estados do Ceará, Rio Grande do Norte, Paraíba, Pernambuco, Alagoas e Sergipe – provoca sutis estiramentos e contrações em diferentes pontos da superfície e eleva o risco de ocorrência de tremores locais. "A província sofre pressão por todos os lados", diz o geofísico Giuliano Sant'Anna Marotta, do Observatório Sismológico da Universidade de Brasília (UnB), principal autor do estudo. "É uma situação semelhante à que ocorre quando apertamos uma borracha." Alguns pontos encolhem enquanto outros se esticam, certas partes afundam ao passo que outras se erguem.
revista fapesp provincia borborema acude
Não há, no entanto, motivo para alarme. O deslocamento de pedaços da província geológica, que concentra a maior parte das atividades tectônicas do país, é um fenômeno esperado. Seu ritmo de locomoção é relativamente modesto, cerca de 12 vezes menor do que o verificado na famosa falha geológica de San Andreas, perto do litoral da Califórnia, a região com maior risco de grandes terremotos nos Estados Unidos, e nove vezes menor do que a verificada em setores dos Andes, outra zona de fortes tremores de terra. "Sabíamos que a Província Borborema se mexia e agora conseguimos quantificar a velocidade máxima desse tipo de ocorrência", diz o geólogo Francisco Hilário Bezerra, da Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN), que também assina o artigo científico.

A medida foi obtida a partir de dados fornecidos por um conjunto de estações receptoras de sinais de Sistema de Posicionamento Global, o popular GPS, instaladas em 12 pontos distintos da província.
revista fapesp provincia borborema mapa
Nove estações fazem parte da Rede Brasileira de Monitoramento Contínuo dos Sistemas GNSS (RBMC), mantida pelo Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE), e três pertencem à Rede GPS Potiguar, iniciativa do Departamento de Geologia da Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN). Com baixíssima margem de erro, da ordem de 1 milímetro, cada receptor GPS registra de forma quase ininterrupta sua localização em um plano horizontal em conjunto com um eixo vertical. Em outras palavras, mede se a crosta, sobre a qual está fixado o equipamento de GPS, moveu-se para cima, para baixo ou para os lados ao longo do tempo. Um ponto do globo totalmente imóvel – que não afunda, não se soergue e não se desloca horizontalmente – apresenta sempre as mesmas coordenadas em um determinado intervalo temporal.
revista fapesp provincia borborema estacao gps

Interior da placa tectônica

No caso do trabalho com a Província Borborema, as informações sobre a localização das estações foram registradas por no mínimo dois anos consecutivos. Como a série temporal analisada é pequena, não é possível dizer se a velocidade máxima de deslocamento encontrada no estudo indica uma tendência contínua de movimentação de setores da província ou reflete um fenômeno efêmero. "O ideal é que tenhamos informações de ao menos três anos seguidos", afirma João Francisco Galera Mônico, da Universidade Estadual Paulista (Unesp) em Presidente Prudente, especialista em estudos geodésicos com GPS, outro pesquisador que participou do estudo.
Não há grandes terremotos no Brasil porque o território nacional, inclusive o Nordeste, se situa na parte interna da placa tectônica sul-americana, um dos enormes blocos de rocha que formam a superfície terrestre. Os tremores de maior magnitude ocorrem em áreas localizadas nos arredores das bordas das placas, onde há grandes falhas geológicas, rachaduras na crosta que marcam a zona de contato entre o fim de uma placa e o começo de outra, como ocorre nos Andes, perto do Chile e Peru (limite entre a placa sul-americana e a de Nazca), e no litoral da Califórnia (fronteira entre a placa norte-americana e a do Pacífico). Devido aos movimentos da crosta, a borda de uma placa colide com os confins do bloco de rocha contiguo.

A Província Borborema dista milhares de quilômetros da zona de contato mais próxima entre duas placas tectônicas, a cordilheira submersa denominada dorsal mesoatlântica, que estabelece o limite entre a placa sul-americana e a placa africana. Ainda assim, esse pedaço do Nordeste sente os efeitos do distanciamento paulatino da placa sul-americana, que se move na direção oeste, em relação ao bloco rochoso que engloba a África. "A Província Borborema tem muitas zonas de cisalhamento", explica Marotta. Esse tipo de estrutura geológica corresponde a antigas zonas de fraqueza, sujeitas a instabilidades. Movimentos da crosta podem provocar tremores em lugares assim. A região vizinha à zona de cisalhamento Senador Pompeu, falha que corta o interior do Ceará e chega à bacia Potiguar, foi a que apresentou as maiores variações de deslocamento na direção noroeste, segundo os dados da rede de GPS. Setores da bacia Potiguar, a meio caminho entre Natal e Fortaleza, deslocaram-se 4 mm por ano na direção oeste e 4,1 mm na direção norte dentro da placa sul-americana. A bacia apresenta temores de terra de média intensidade, com magnitudes de até 5,2 graus.

Artigo científico

MAROTTA G. S. et al. Strain rates estimated by geodetic observations in the Borborema Province, Brazil. Journal of South American Earth Sciences. v. 58, p. 1–8. mar. 2015.
Revista Pesquisa Fapesp -  ED. 230 | ABRIL 2015 | Marcos Pivetta

terça-feira, 24 de julho de 2012

A origem da montanha

Teoria alternativa propõe que planalto nordestino se formou há cerca de 30 milhões de anos 

MARCOS PIVETTA | Edição 197 - Julho de 2012
© FABIO JR SM / WIKIMEDIA
Trecho da serra do Bodopitá, na Paraíba: magma basáltico aprisionado na zona limítrofe entre a crosta e o manto terrestre estaria na origem do planalto da Borborema

Alguns estudos atribuem as origens do planalto ou serra da Borborema aos efeitos do clima. Ao longo de milhões de anos, as intempéries teriam moldado o relevo acidentado dessa região, formada pelas terras altas que dão um ar montanhoso a porções do interior de Pernambuco, Paraíba, Alagoas e Rio Grande do Norte. Outros trabalhos debitam as origens do platô na conta de processos geológicos que ocorreram no período Cretáceo, entre 136 e 65 milhões de anos atrás. A separação da América do Sul e da África, que até então formavam um único bloco no antigo supercontinente Gondwana, fez nascer o oceano Atlântico e, segundo a teoria mais aceita, provocou um estiramento da crosta terrestre em trechos do Nordeste brasileiro. A camada mais externa da Terra se tornou mais fina na região e uma das consequências desse estirão seria o aparecimento de elevações em certos pontos, como o planalto da Borborema.

Um novo trabalho, feito pelos geofísicos Walter Eugênio de Medeiros, da Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN), e Roberto Gusmão de Oliveira, do Serviço Geológico do Brasil (CPRM), defende a hipótese de que outro mecanismo geológico, mais recente e de natureza distinta do esticão ocasionado pela separação dos continentes, também pode ter desempenhado um papel importante na formação do planalto nordestino. Segundo um artigo da dupla de pesquisadores, a ser publicado em agosto no Journal of South American Earth Sciences, o soerguimento da Borborema pode ser consequência de atividade magmática e de uma anomalia térmica profunda que teriam se iniciado há cerca de 30 milhões de anos naquele trecho do Nordeste.

Durante seu trajeto de ascensão das profundezas para a superfície do globo, material quente e fundido, basicamente magma basáltico, teria ficado aprisionado na zona limítrofe entre a crosta e o manto, respectivamente a camada mais externa e a intermediária da Terra. A diferença de densidade entre o magma e as rochas vizinhas teria provocado uma força no sentido vertical, o empuxo. “Essa força teria deformado a crosta e feito a região se elevar, dando origem assim ao planalto da Borborema”, diz Oliveira. “Não estamos dizendo que esse foi o único processo que levou à formação do planalto, mas, sim, que esse mecanismo também pode ser a causa profunda do surgimento da Borborema”, afirma Medeiros.

O foco do estudo são as chamadas condições isostáticas do planalto da Borborema, ou seja, as alterações no equilíbrio gravitacional entre duas estruturas internas da Terra: a litosfera, parte rígida que abrange a crosta e a parte superior do manto, e a astenosfera, segmento fluido do manto. Variações nesse equilíbrio produzem modificações no relevo terrestre e podem dar origem a montanhas ou depressões. As alterações podem ser causadas por forças localizadas na superfície ou no interior do planeta, ou em ambos. “O sistema funciona como uma estrutura elástica que flexiona quando as cargas são colocadas, mas recuperam sua condição inicial quando elas são removidas”, compara Oliveira.


No caso do planalto da Borborema, os dados da dupla de pesquisadores sugerem que essa serra foi formada pelo soerguimento da crosta em razão de forças localizadas imediatamente abaixo da camada mais superficial da Terra. As medições indicam, segundo a interpretação dos geofísicos, que as forças na base da crosta são maiores do que o peso da topografia ali formada. “Aparentemente, a julgar pela intensa atividade sísmica da região, o processo ainda está ativo”, afirma Medeiros. Ou seja, o planalto da Borborema ainda não teria atingido o equilíbrio isostático e, na medida em que a denudação das rochas ocorre, a crosta lentamente retorna de forma elástica para sua condição inicial.

Dados produzidos em viagens pela região serrana do Nordeste amparam a tese dos geofísicos, cujo estudo faz parte dos trabalhos patrocinados pelo Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia (INCT) de Geofísica do Petróleo. A dupla de pesquisadores realizou medições da intensidade do campo gravitacional (gravimetria) em vários pontos do planalto da Borborema e também usou informações produzidas por outros centros de pesquisa. A partir desse tipo  de dado, é possível inferir a densidade das rochas e a espessura das camadas geológicas numa região. Os pesquisadores registraram alguns tipos de perturbação, como a chamada anomalia de geoide positiva, que pode ser interpretada como um indicativo de que ali a camada geológica mais superficial é mais espessa. “A crosta é cerca de quatro quilômetros mais grossa sob o planalto do que fora dessa região”, diz Oliveira. Em certos pontos da serra ela atinge 35 quilômetros de espessura.

De Campina Grande a Caruaru
Com altitude média de 500 metros e picos extremos que chegam a 1.200 metros, o planalto da Borborema é uma das formações naturais mais interessantes e desafiadoras para os geofísicos brasileiros. Seus domínios englobam cidades conhecidas, como a paraibana Campina Grande e a pernambucana Caruaru. Seu formato se assemelha a uma elipse alongado na direção norte-sul, atingindo um comprimento máximo de 470 quilômetros e uma largura que varia de 70 a 330 quilômetros. Ao lado da depressão sertaneja, uma planície com altitudes entre 0 e 200 metros situada no norte do Nordeste, e da chapada do Araripe, um planalto mais modesto do interior de Pernambuco, Ceará e Piauí, a serra da Borborema faz parte de um enorme bloco de rochas que abarca quase todo o Nordeste: a província Borborema.

“No passado tectonismo e vulcanismo foram duas marcas significativas dessa região serrana, ainda hoje palco de pequenos terremotos e falhamentos que reforçam os indícios de que a província Borborema tem uma litosfera diferente da do restante do escudo brasileiro”, comenta Naomi Ussami, geofísica da Universidade de São Paulo e estudiosa da Borborema. Sob a província, a astenosfera, onde a temperatura do manto passa de 1.300 graus, é mais rasa. Estima-se sua profundidade em 80 quilômetros, enquanto no restante do Brasil – em especial nos crátons, pedaços antigos e frios de continente – é de 200 quilômetros. Como consequência, a litosfera da Borborema deve ser mais fina e quente. “Uma grande região no interior da litosfera com maior temperatura faz diminuir a densidade das rochas, que tendem a flutuar e se deslocar para profundidades menores. Esse pode ser um mecanismo alternativo para o levantamento e a erosão de partes da província Borborema”, cogita Naomi.

A hipótese formulada por Medeiros e Oliveira para explicar a formação do planalto da Borborema não é consenso entre os estudiosos. Trabalhos feitos com outras técnicas, como a refração sísmica profunda, permitem formular teorias distintas sobre o surgimento dessa importante serra nordestina, mais na linha de que as origens da serra estariam mais associadas ao processo de separação da América do Sul do continente africano. A refração sísmica consiste em gerar explosões próximas à superfície a fim de medir a propagação das ondas de choque no interior da Terra. Quando passam de um meio a outro, as ondas são parcialmente refletidas e refratadas, mudando de velocidade. Como as camadas geológicas da Terra apresentam densidades diferentes, a velocidade varia em distintos pontos das entranhas do planeta. Dessa forma, é possível estimar onde fica a divisa entre a crosta e o manto.

Para José Eduardo Soares, geofísico da Universidade de Brasília, as análises com a técnica de refração sísmica profunda sinalizam que a gênese da serra da Borborema ocorreu de forma diversa da proposta por Medeiros e Oliveira. “Nossa ideia é que o processo de formação do planalto foi muito simples”, afirma Soares. “Houve uma delaminação da litosfera, uma perda de material que levou ao soerguimento do planalto.” O processo teria ocorrido no Cenozoico, como consequência da separação dos continentes iniciada cerca de 100 milhões de anos atrás. Como se vê, as técnicas até hoje usadas para estudar esse importante acidente geográfico ainda não levaram a um consenso sobre as origens das elevações que marcam o interior de uma parte do Nordeste.
Artigo científico
OLIVEIRA, R.G. e MEDEIROS, W.E. Evidences of buried loads in the base of the crust of Borborema Plateau (NE Brazil) from Bouguer admittance estimates. Journal of South American Earth Sciences. v. 37, p. 60-76. ago. 2012.