Como Sabemos a Idade das Rochas?
Uma das perguntas que os geólogos mais ouvem é sobre como eles sabem que uma rocha tem tantos milhões (ou bilhões de anos). Se para um leigo já é difícil imaginar o que seja um milhão de anos, muito mais intrigante é saber que se pode determinar que uma pedra se formou tanto tempo atrás ou que a Terra tem 4,54 bilhões de anos de idade.
Para quem está acostumado a medir o tempo em horas, minutos e segundos ou em dias, semanas, meses e anos, raramente séculos, um milhão de anos é algo realmente muito abstrato. Quanto a isso, porém, nada podemos fazer. Essa é a unidade de tempo que se usa em Geocronologia, que é o estudo da idade da Terra e das rochas que formam sua crosta. Assim como o astrônomo está habituado a falar em milhões de quilômetros, o geólogo fala rotineiramente em milhões de anos.
Idade Absoluta e Idade Relativa
Quando se fala da idade de uma rocha, pode-se falar de idade absoluta ou de idade relativa. Vamos ver essa diferença. A idade relativa não nos diz quantos milhões de anos a rocha tem. Ela nos informa que essa rocha é mais antiga ou mais jovem que outra ou então se ela se formou antes ou depois de um determinado evento geológico.
Isso é feito com base em alguns princípios. Princípio é um ponto de partida, uma referência de certo modo inquestionável sem a qual não se pode avançar, em ciência, com qualquer segurança (Carneiro et al.).
1. Princípio da superposição – em uma sequência de camadas de rocha não deformadas cada camada é mais jovem do que aquelas que estão abaixo dela e mais antiga do que as que estão acima. Esse princípio é tão óbvio e tão aceito cientificamente que alguns autores o chamam de lei, não de princípio.
As rochas sedimentares formam-se pela deposição de sedimentos (cascalho, areia, argila etc.) ao longo do tempo, trazidos por agentes transportadores, como as águas de um rio, o vento e as geleiras. Esse material vai sendo empilhado e, naturalmente, quanto mais embaixo ele estiver na pilha mais antigo ele é. Isso vale também para a lava vulcânica, que forma pilhas de até várias dezenas de derrames, como se vê no sul do Brasil, onde há 135 milhões de anos houve intenso vulcanismo formador de basaltos e riodacitos.
O princípio da superposição fala em camadas não deformadas, isso é, que estão na posição horizontal. Acontece que em muitos locais as camadas estão hoje inclinadas. Nesse caso, caminhando-se no sentido do mergulho, nome que os geólogos dão à inclinação das rochas, encontram-se camadas cada vez mais jovem. Andando em sentido oposto, encontram-se camadas cada vez mais antigas. Pode acontecer também de as camadas sedimentares terem sido tão movimentadas que hoje estão em posição invertida. Aí, o estudo detalhado da rocha, incluindo os fósseis (se houver), mostra onde está o topo e onde está a base da camada.
2. Princípio da horizontalidade original – as formações sedimentares são depositadas originalmente na posição horizontal. Qualquer mergulho que elas apresentem é resultado de posterior dobramento ou basculamento.
Por mais irregular que seja a superfície onde os sedimentos começam a se depositar, eles vão originar formações horizontais ou quase horizontais. Esforços posteriores de compressão ou distensão é que poderão mudar essa situação. Há algumas exceções, como depósitos de encostas montanhosas e material depositado em flancos de grandes dunas; nesses casos, é preciso um exame cuidadoso para definir a posição original da camada.
3. Princípio da continuidade lateral original – sequencias estratigráficas idênticas expostas em lados opostos de um vale devem ser interpretadas como restos de camadas que já foram contínuas na área na qual o vale foi aberto.
Quem conhece o Grand Canyon, no Colorado (EUA), ou já o viu em fotos ou filmes lembrará que há um grande pacote de camadas de rochas horizontais de um lado e de outro do rio Colorado. As camadas que estão em um lado aparecem com as mesmas características e na mesma ordem no outro lado, mostrando que eram contínuas e foram erodidas pelo rio.
4. Princípio das relações de interseção – qualquer rocha que foi cortada por um corpo intrusivo ígneo ou por uma falha é mais antiga que o corpo ígneo ou a falha.
Se uma rocha é atravessada por veios de quartzo, por exemplo, ou por outra rocha, de natureza ígnea, esse veio ou essa rocha é mais recente que a rocha que está cortando.
A idade absoluta pode ser determinada de duas maneiras: pelo conteúdo fossilífero ou pela datação radiométrica, que utiliza a radioatividade natural das rochas. Se a rocha contém fósseis, sua idade será a idade desses fósseis. Isso é muito simples, mas é um método com enormes limitações. Nem toda rocha contém fósseis; as ígneas, por exemplo, nunca os têm. E, mesmo quando a rocha contém restos ou vestígios de animais ou plantas, eles podem ser de difícil obtenção.
Outro problema é que alguns fósseis viveram durante um período de tempo muito grande, portanto o intervalo possível para a formação da rocha em que estão é muito amplo e de pouca utilidade. Por isso, são muito importantes os chamados fósseis-índices. São seres vivos que viveram durante um período de tempo curto (em termos geológicos) e em amplas áreas do planeta. Desse modo, são relativamente fáceis de encontrar e, quando descobertos, sabe-se que a rocha em que estão tem uma idade que está num intervalo de tempo não muito amplo. São fósseis-índices, por exemplo, trilobitas, foraminíferos, graptolitos e amonitas.
Para superar as grandes limitações da datação pelo conteúdo fossilífero, usa-se a datação radiométrica, que só se tornou possível quando, há cerca de 100 anos, descobriu-se a radioatividade. Radioatividade é o processo de desintegração espontânea de átomos de alguns elementos químicos encontrados na natureza. Toda matéria é formada de átomos e os átomos são constituídos de um núcleo - onde existem prótons e nêutrons - e de elétrons - que giram em torno desse núcleo.
Os elementos químicos radioativos emitem uma radiação que pode ser de três tipos: dois prótons e dois nêutrons - como o núcleo do elemento hélio (radiação alfa) -, elétrons (radiação beta) ou uma radiação eletromagnética - semelhante aos raios X (radiação gama). Com a emissão dessas radiações, os átomos originais, radioativos, transformam-se em átomos de outro elemento, estáveis, isso é, não radioativos. Sabendo-se a velocidade com que esse processo ocorre, determina-se a quantidade do elemento formado pela radioatividade e, assim, determina-se há quanto tempo o processo está ocorrendo naquela rocha. Esse tempo será sua idade. Essa é uma explicação extremamente resumida da que seja datação radiométrica.