Escala de tempo geológico

As principais e maiores divisões de tempo catalogadas são períodos chamados eons . O primeiro éon foi o Hadeano , começando com a formação da Terra e durando mais de 600 milhões de anos até o Arqueano , que é quando a Terra esfriou o suficiente para que os continentes e a vida mais antiga conhecida surgissem. Após cerca de 2,5 bilhões de anos, o oxigênio gerado pela fotossíntese de organismos unicelulares começou a aparecer na atmosfera marcando o início do Proterozóico . Finalmente, o éon fanerozóico abrange 541 milhões de anos de abundância diversa de vida multicelular, começando com o aparecimento de cascas duras de animais no registro fóssil e continuando até o presente.

Eons são divididos em eras , que por sua vez são divididos em períodos , épocas e idades .

Os primeiros três éons (ou seja, cada éon, exceto o Fanerozóico) podem ser referidos coletivamente como o superéon Pré- cambriano . Isso se refere ao significado da Explosão Cambriana , uma diversificação massiva de formas de vida multicelulares que ocorreu no período Cambriano , no início do Fanerozóico.

As cinco linhas do tempo a seguir mostram a escala de tempo geológica. O primeiro mostra todo o tempo desde a formação da Terra até o presente, mas isso dá pouco espaço para o éon mais recente. Portanto, a segunda linha do tempo mostra uma visão expandida do eon mais recente. De maneira semelhante, a era mais recente é expandida na terceira linha do tempo, o período mais recente é expandido na quarta linha do tempo e a época mais recente é expandida na quinta linha do tempo.

Milhões de anos (1º, 2º, 3º e 4º)
Milhares de anos (5º)

Correspondendo a éons, eras, períodos, épocas e idades, os termos " eonothem ", " erathem ", " sistema ", " série ", " estágio " são usados ​​para se referir às camadas de rocha que pertencem a esses trechos do tempo geológico na história da Terra.

Os geólogos qualificam essas unidades como "precoce", "médio" e "tardio" quando se referem ao tempo, e "inferior", "médio" e "superior" quando se referem às rochas correspondentes. Por exemplo, a Série do Jurássico Inferior na cronoestratigrafia corresponde à Época do Jurássico Inferior na geocronologia . ^[2] Os adjetivos são maiúsculos quando a subdivisão é formalmente reconhecida, e minúsculos quando não; portanto, "início do Mioceno", mas "início do Jurássico".

Evidências de datação radiométrica indicam que a Terra tem cerca de 4,54 bilhões de anos . ^{[3] [4]} A geologia ou tempo profundo do passado da Terra foi organizado em várias unidades de acordo com eventos que se acredita terem ocorrido. Diferentes intervalos de tempo no GTS são geralmente marcados por mudanças correspondentes na composição dos estratos, que indicam grandes eventos geológicos ou paleontológicos , como extinções em massa . Por exemplo, a fronteira entre o período Cretáceo e o período Paleógeno é definida pelo evento de extinção Cretáceo-Paleógeno , que marcou a morte dos dinossauros não-aviários e de muitos outros grupos de vida. Períodos de tempo mais antigos, que antecedem o registro fóssil confiável (antes do éon Proterozóico ), são definidos por sua idade absoluta.

As unidades geológicas da mesma época, mas de diferentes partes do mundo, muitas vezes não são semelhantes e contêm fósseis diferentes; portanto, o mesmo período de tempo recebeu, historicamente, nomes diferentes em locais diferentes. Por exemplo, na América do Norte, o Baixo Cambriano é chamado de série Waucoban, que é subdividido em zonas com base na sucessão de trilobitas . No Leste Asiático e na Sibéria , a mesma unidade é dividida nos estágios Alexian , Atdabanian e Botomian . Um aspecto fundamental do trabalho da Comissão Internacional de Estratigrafia é reconciliar essa terminologia conflitante e definir horizontes universais que podem ser usados ​​em todo o mundo. ^[5]

Alguns outros planetas e luas do Sistema Solar têm estruturas suficientemente rígidas para ter registros preservados de suas próprias histórias, por exemplo, Vênus , Marte e a Lua da Terra . Planetas predominantemente fluidos, como os gigantes gasosos , não preservam sua história de maneira comparável. Além do Bombardeio Pesado Tardio , os eventos em outros planetas provavelmente tiveram pouca influência direta na Terra, e os eventos na Terra tiveram correspondentemente pouco efeito sobre esses planetas. A construção de uma escala de tempo que liga os planetas é, portanto, de relevância apenas limitada para a escala de tempo da Terra, exceto no contexto do Sistema Solar. A existência, o momento e os efeitos terrestres do Bombardeio Pesado Tardio ainda são uma questão de debate. ^[uma]

Representação gráfica da história da Terra como uma espiral

História antiga

Na Grécia Antiga , Aristóteles (384-322 aC) observou que os fósseis de conchas nas rochas se assemelhavam aos encontrados nas praias - ele inferiu que os fósseis nas rochas eram formados por organismos e raciocinou que as posições da terra e do mar haviam mudado ao longo do tempo períodos de tempo. Leonardo da Vinci (1452-1519) concordou com a interpretação de Aristóteles de que os fósseis representavam os restos de vida antiga. ^[6]

O polímata persa do século XI Avicena (Ibn Sina, falecido em 1037) e o bispo dominicano do século XIII Albertus Magnus (falecido em 1280) ampliaram a explicação de Aristóteles em uma teoria de um fluido petrificante . ^[7] Avicena também propôs pela primeira vez um dos princípios subjacentes às escalas de tempo geológicas, a lei da superposição de estratos, enquanto discutia as origens das montanhas no Livro da Cura (1027). ^[8] O naturalista chinês Shen Kuo (1031–1095) também reconheceu o conceito de " tempo profundo ". ^[9]

Estabelecimento de princípios básicos

No final do século 17, Nicholas Steno (1638-1686) pronunciou os princípios subjacentes às escalas de tempo geológicas (geológicas). Steno argumentou que as camadas de rocha (ou estratos) foram estabelecidas em sucessão e que cada uma representa uma "fatia" do tempo. Ele também formulou a lei da superposição, que afirma que qualquer estrato é provavelmente mais antigo do que os que estão acima e mais jovem do que os que estão abaixo. Embora os princípios de Steno fossem simples, aplicá-los revelou-se um desafio. As ideias de Steno também levam a outros conceitos importantes que os geólogos usam hoje, como datação relativa . Ao longo do século 18, os geólogos perceberam que:

1. Sequências de estratos muitas vezes tornam-se erodidas, distorcidas, inclinadas ou mesmo invertidas após a deposição
2. Estratos estabelecidos ao mesmo tempo em áreas diferentes podem ter aparências totalmente diferentes
3. Os estratos de qualquer área representavam apenas parte da longa história da Terra

As teorias netunistas populares nessa época (expostas por Abraham Werner (1749-1817) no final do século 18) propunham que todas as rochas precipitaram de uma única inundação enorme. Uma grande mudança no pensamento veio quando James Hutton apresentou sua Teoria da Terra; ou, uma investigação das leis observáveis ​​na composição, dissolução e restauração de terras sobre o globo ^[10] perante a Royal Society of Edinburgh em março e abril de 1785. John McPhee afirma que "como as coisas aparecem da perspectiva do dia 20 século, James Hutton nessas leituras tornou-se o fundador da geologia moderna ". ^{[11] : 95–100} Hutton propôs que o interior da Terra era quente e que esse calor foi o motor que impulsionou a criação de uma nova rocha: a terra foi erodida pelo ar e pela água e depositada como camadas no mar; o calor então consolidou o sedimento em pedra e o elevou para novas terras. Esta teoria, conhecida como " Plutonismo ", contrastava com a teoria "Netunista" orientada para o dilúvio.

Formulação da escala de tempo geológico

As primeiras tentativas sérias de formular uma escala de tempo geológica que pudesse ser aplicada em qualquer lugar da Terra foram feitas no final do século XVIII. A mais influente dessas primeiras tentativas (defendida por Werner , entre outros) dividiu as rochas da crosta terrestre em quatro tipos: Primária, Secundária, Terciária e Quaternária. Cada tipo de rocha, de acordo com a teoria, se formou durante um período específico da história da Terra. Assim, foi possível falar de um "Período Terciário", bem como de "Rochas Terciárias". Na verdade, "Terciário" (agora Paleógeno e Neógeno) permaneceu em uso como o nome de um período geológico até o século 20 e "Quaternário" permanece em uso formal como o nome do período atual.

A identificação dos estratos pelos fósseis que eles continham, iniciada por William Smith , Georges Cuvier , Jean d'Omalius d'Halloy e Alexandre Brongniart no início do século 19, permitiu aos geólogos dividir a história da Terra com mais precisão. Também lhes permitiu correlacionar estratos além das fronteiras nacionais (ou mesmo continentais). Se dois estratos (embora distantes no espaço ou diferentes em composição) contivessem os mesmos fósseis, havia boas chances de que eles tivessem sido depositados ao mesmo tempo. Estudos detalhados entre 1820 e 1850 dos estratos e fósseis da Europa produziram a sequência de períodos geológicos usados ​​ainda hoje.

Nomeação de períodos geológicos, eras e épocas

Os primeiros trabalhos de desenvolvimento da escala de tempo geológico foram dominados por geólogos britânicos, e os nomes dos períodos geológicos refletem esse domínio. O "Cambriano" (o nome clássico do País de Gales ) e o "Ordoviciano" e o "Siluriano", em homenagem a antigas tribos galesas, foram períodos definidos usando sequências estratigráficas do País de Gales. ^{[11] : 113–114} O "Devoniano" foi nomeado para o condado inglês de Devon , e o nome "Carbonífero" foi uma adaptação de "as Medidas de Carvão", o termo dos antigos geólogos britânicos para o mesmo conjunto de estratos. O "Permian" recebeu esse nome em homenagem à região de Perm na Rússia, porque foi definido usando estratos naquela região pelo geólogo escocês Roderick Murchison . No entanto, alguns períodos foram definidos por geólogos de outros países. O "Triássico" foi nomeado em 1834 pelo geólogo alemão Friedrich Von Alberti a partir de três camadas distintas ( trias latinas que significa tríade) - camadas vermelhas , cobertas por giz , seguidas por xistos negros  - que são encontradas em toda a Alemanha e no noroeste da Europa, chamadas de 'Trias'. O "Jurassic" foi batizado pelo geólogo francês Alexandre Brongniart devido às extensas exposições de calcário marinho das montanhas do Jura . O "Cretáceo" (do latim creta significa ' giz ') como um período separado foi definido pela primeira vez pelo geólogo belga Jean d'Omalius d'Halloy em 1822, usando estratos na bacia de Paris ^[12] e nomeado para as extensas camadas de giz ( carbonato de cálcio depositado pelas conchas de invertebrados marinhos ) encontrados na Europa Ocidental.

Os geólogos britânicos também foram responsáveis ​​pelo agrupamento dos períodos em eras e pela subdivisão dos períodos terciário e quaternário em épocas. Em 1841, John Phillips publicou a primeira escala de tempo geológica global com base nos tipos de fósseis encontrados em cada época. A escala de Phillips ajudou a padronizar o uso de termos como Paleozóico ("vida velha"), que ele estendeu para cobrir um período maior do que no uso anterior, e Mesozóico ("vida média"), que ele inventou. ^[13]

Datação de escalas de tempo

Quando William Smith e Sir Charles Lyell reconheceram pela primeira vez que os estratos rochosos representavam períodos de tempo sucessivos, as escalas de tempo só podiam ser estimadas de forma muito imprecisa, pois as estimativas das taxas de mudança eram incertas. Enquanto os criacionistas propunham datas de cerca de seis ou sete mil anos para a idade da Terra com base na Bíblia , os primeiros geólogos sugeriam milhões de anos para os períodos geológicos, e alguns até sugeriam uma idade virtualmente infinita para a Terra. ^{[ carece de fontes? ]} Geólogos e paleontólogos construíram a tabela geológica com base nas posições relativas de diferentes estratos e fósseis, e estimaram as escalas de tempo com base no estudo de taxas de vários tipos de intemperismo , erosão , sedimentação e litificação . Até a descoberta da radioatividade em 1896 e o ​​desenvolvimento de suas aplicações geológicas por meio de datação radiométrica durante a primeira metade do século 20, as idades de vários estratos rochosos e a idade da Terra eram objeto de considerável debate.

A primeira escala de tempo geológico que incluiu datas absolutas foi publicada em 1913 pelo geólogo britânico Arthur Holmes . ^[14] Ele promoveu enormemente a recém-criada disciplina de geocronologia e publicou o livro de renome mundial The Age of the Earth, no qual estimou a idade da Terra em pelo menos 1,6 bilhão de anos. ^[15]

Em 1977, a Global Commission on Stratigraphy (agora International Commission on Stratigraphy ) começou a definir referências globais conhecidas como GSSP ( Global Boundary Stratotype Sections and Points ) para períodos geológicos e estágios faunísticos. O trabalho da comissão está descrito na escala de tempo geológico de 2012 de Gradstein et al. ^[16] Um modelo UML de como a escala de tempo é estruturada, relacionando-a com o GSSP, também está disponível. ^[17]

O antropoceno

A cultura popular e um número crescente de cientistas usam o termo " Antropoceno " informalmente para rotular a época atual em que vivemos. ^[18] O termo foi cunhado por Paul Crutzen e Eugene Stoermer em 2000 para descrever a época atual em que os humanos tiveram um enorme impacto sobre o meio ambiente. Evoluiu para descrever uma "época" que começou em algum momento no passado e, em geral, definida pelas emissões antropogênicas de carbono e pela produção e consumo de bens plásticos que são deixados no solo. ^[19]

Os críticos desse termo dizem que o termo não deve ser usado porque é difícil, senão quase impossível, definir um momento específico em que os humanos começaram a influenciar os estratos rochosos - definindo o início de uma época. ^[20] Outros dizem que os humanos ainda nem começaram a deixar seu maior impacto na Terra e, portanto, o Antropoceno ainda nem começou.

O ICS não aprovou oficialmente o prazo em setembro de 2015^[atualizar]. ^[21] O Grupo de Trabalho do Antropoceno se reuniu em Oslo em abril de 2016 para consolidar as evidências que apóiam o argumento do Antropoceno como uma verdadeira época geológica. ^[21] As evidências foram avaliadas e o grupo votou para recomendar o "Antropoceno" como a nova era geológica em agosto de 2016. ^[22] Se a Comissão Internacional de Estratigrafia aprovar a recomendação, a proposta para adotar o termo terá que ser ratificada pelo União Internacional de Ciências Geológicas antes de sua adoção formal como parte da escala de tempo geológica. ^[23]

A tabela a seguir resume os principais eventos e características dos períodos de tempo que constituem a escala de tempo geológica. Esta tabela é organizada com os períodos geológicos mais recentes na parte superior e os mais antigos na parte inferior. A altura de cada entrada da tabela não corresponde à duração de cada subdivisão de tempo.

O conteúdo da tabela é baseado na escala de tempo geológica oficial atual da Comissão Internacional de Estratigrafia (ICS), ^[1] com os nomes das épocas alterados para o formato inicial / tardio de inferior / superior, conforme recomendado pelo ICS ao lidar com cronoestratigrafia . ^[2]

O ICS agora fornece uma versão on-line interativa deste gráfico também, https://stratigraphy.org/timescale/ , com base em um serviço que fornece uma representação da estrutura de descrição de recursos / ontologia da Web legível por máquina da escala de tempo, que está disponível em a Comissão para a Gestão e Aplicação de Informações em Geociências Projeto GeoSciML como um serviço ^[24] e em um ponto final SPARQL . ^{[25] [26]}

Isso não está em escala e, embora o éon fanerozóico pareça mais longo do que o resto, ele abrange apenas 500 milhões de anos, enquanto os três éons anteriores (ou o superéon pré- cambriano) abrangem coletivamente mais de 3,5 bilhões de anos. Essa discrepância é causada pela falta de ação nos primeiros três éons (ou superéon) em comparação com o éon atual (o Fanerozóico). ^{[ disputado - discutir ]}

O livro Geologic Time Scale 2012 do ICS, que inclui a nova escala de tempo aprovada, também exibe uma proposta para revisar substancialmente a escala de tempo pré-cambriana para refletir eventos importantes, como a formação da Terra ou o Grande Evento de Oxidação , entre outros, ao mesmo tempo mantendo a maior parte da nomenclatura cronoestratigráfica anterior para o intervalo de tempo pertinente. ^[40] (Veja também Período (geologia) #Estrutura .)

• Hadean Eon - 4600-4031 Ma ^{[ contraditório ]}
  • Era Caotiana - 4600-4404 Ma - o nome aludindo tanto ao Caos mitológico quanto à fase caótica da formação do planeta ^{[40] [37] [41] [ contraditório ]}
  • Jack Hillsian ou Era Zircônia - 4404–4031 Ma - ambos os nomes aludem ao Cinturão de Greenstone de Jack Hills, que forneceu os grãos minerais mais antigos da Terra, os zircões ^{[40] [37]}
• Archean Eon - 4031–2420 Ma
  • Era Paleoarquiana - 4031-3490 Ma
    • Período Acastan - 4031–3810 Ma - nomeado após o Gneisse Acasta ^{[40] [37]}
    • Período Isuan - 3810–3490 Ma - em homenagem ao Cinturão de Greenstone Isua ^[40]
  • Era Mesoarquiana - 3490-2780 Ma
    • Vaalbaran Período - 3490-3020 Ma - com base nos nomes do Kapvaal (África do Sul) e Pilbara (Austrália Ocidental) crátons ^[40]
    • Período Pongolano - 3020–2780 Ma - nomeado após o Supergrupo Pongola ^[40]
  • Era Neoarquiana - 2780–2420 Ma
    • Período Metaniano - 2780–2630 Ma - nomeado para a predominância inferida de procariotos metanotróficos ^[40]
    • Período Sideriano - 2630–2420 Ma - nomeado para as formações de ferro em faixas volumosas formadas dentro de sua duração ^[40]
• Eon Proterozóico - 2420-541 Ma
  • Era Paleoproterozóica - 2420–1780 Ma
    • Período Oxygenian - 2.420–2250 Ma - nomeado para exibir a primeira evidência de uma atmosfera oxidante global ^[40]
    • Os nomes do Período Jatuliano ou Eucariano - 2250–2060 Ma - são, respectivamente, para o evento de excursão isotópica Lomagundi – Jatuli δ ¹³ C que mede sua duração e para o (proposto) ^{[42] [43]} primeiro aparecimento fóssil de eucariotos ^[40]
    • Período colombiano - 2060–1780 Ma - nomeado após o supercontinente Columbia ^[40]
  • Era Mesoproterozóica - 1780-850 Ma
    • Período Rodinian - 1780-850 Ma - nomeado após o supercontinente Rodinia , ambiente estável ^[40]
  • Era Neoproterozóica - 850-541 Ma
    • Período Criogeniano - 850-630 Ma - nomeado para a ocorrência de várias glaciações ^[40]
    • Período Ediacarano - 630-541 Ma

Mostrado em escala:

Compare com o cronograma oficial atual, não mostrado em escala:

• Aubry, Marie-Pierre; Van Couvering, John A .; Christie-Blick, Nicholas; Landing, Ed; Pratt, Brian R .; Owen, Donald E .; Ferrusquia-Villafranca, Ismael (2009). "Terminologia do tempo geológico: Estabelecimento de um padrão comunitário". Estratigrafia . 6 (2): 100–105. doi : 10.7916 / D8DR35JQ .
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• Carta Cronoestratigráfica Internacional (interativa)
• Carta cronoestratigráfica internacional (v 2020/03)
• Seção e pontos do estratótipo de limite global
• NASA: Tempo Geológico
• GSA: Escala de Tempo Geológico
• British Geological Survey: Geological Timechart
• Banco de dados GeoWhen
• Museu Nacional de História Natural - Tempo Geológico
• SeeGrid: modelo de informação de sistemas de tempo geológico para a escala de tempo geológica
• Explorando o Tempo desde o Tempo de Planck até a expectativa de vida do universo
• Episodes , Gradstein, Felix M. et al. (2004) A new Geologic Time Scale, com referência especial a Precambrian and Neogene , Episodes, Vol. 27, nº 2 de junho de 2004 (pdf)
• Lane, Alfred C e Marble, John Putman 1937. Relatório do Comitê sobre a medição do tempo geológico
• Lições para crianças sobre o tempo geológico
• Deep Time - Uma História da Terra: Infográfico Interativo
• Geologia ciência da terra - escala de tempo geológico com eventos