Pesquisa do IG data uma das rochas mais antigas da América do Sul

Rocha mais antiga

Uma rocha de 3,534 bilhões de anos foi identificada no interior do Piauí durante a elaboração da dissertação de mestrado de Michele Zorzetti Pitarello, orientada por Ticiano José Saraiva dos Santos e defendida no Instituto de Geociências (IG) da Unicamp. A descoberta acaba de ser publicada em um artigo no Journal of South American Earth Sciences e revela dados importantes para a reconstituição do paleoambiente daquela porção do nordeste brasileiro, além de ampliar o conhecimento da própria evolução da Terra. Até então, a rocha mais antiga já identificada na plataforma sul americana apresenta idade de 3,4 bilhões de anos e fica no leste do Rio Grande do Norte (RN).

A descoberta foi feita após análises no Laboratório de Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) e no Laboratório de Geologia Isotópica (LGI) do IG para a dissertação de Michele (“Petrografia e geoquímica das formações ferríferas bandadas do Complexo Arqueano Granjeiro (2,54Ga)(NE do Brasil): Implicações tectônicas e paleoambientais”), que hoje trabalha no Serviço Geológico do Brasil, em Manaus. A dissertação teve como objetivos reconstituir o paleoambiente de deposição das formações ferríferas bandadas (banded iron formation – BIF) e definir a proveniência dos sedimentos da paleobacia sedimentar de Curral Novo, uma vila no sudeste do PI.

As bacias sedimentares se formam em áreas de depressão e são constituídas por várias camadas de sedimentos que “caem” na mesma. Com o passar de milhões de anos, os sedimentos vão se sobrepondo e formam as camadas de rochas sedimentares. Na sequência de sedimentação pode haver rochas vulcânicas e depósitos de formações ferríferas, como no caso de Curral Novo. De acordo com o orientador Ticiano Santos, formações ferríferas bandadas são muitas vezes formadas por camadas alternadas ricas em quartzo e camadas ricas em ferro. Segundo o docente, as formações ferríferas tiveram um apogeu de sedimentação por volta de 2.5 bilhões de anos. No terreno estudado no Piauí, sabia-se da existência de rochas mais novas, com cerca de 600 milhões de anos, e de rochas mais antigas, com mais de 2 bilhões de anos.

Para a dissertação, foram coletadas amostras de rochas no Piauí e no Ceará, que são áreas separadas por uma grande falha geológica. Michele analisou a química das rochas, necessária para conhecer sobre sua sedimentação e sobre o substrato em que se encontrava. “Quando analisamos o material coletado, associado à antiga bacia sedimentar, verificamos que a fonte desse material provinha de rochas formadas há 3,4 bilhões de anos. A rocha sedimentar, originalmente constituída por uma mistura de calcário com rocha ígnea do substrato da bacia foi, ao longo do tempo, modificada por aumento de pressão e temperatura, sendo hoje representada por uma rocha chamada calciossilicática. Com essa análise, tornou-se ponto passível encontrar e datar a rocha que serviu de fonte para os sedimentos da paleobacia”, revelou o docente.

Como a idade da rocha foi identificada?

Segundo Ticiano, grãos do mineral zircão são o material analisado que revelam a idade de cristalização da rocha. A rocha é britada, moída e bateada. Como o zircão é denso, a bateia joga fora o que é leve e concentra o mineral pesado. Após esse processo, os grãos de zircão, com diâmetros de 100 a 200 micra, são coletados com ajuda de uma lupa e separados para análise. Esses grãos são levados ao microscópio eletrônico de varredura (MEV) onde são capturadas imagens de catoluminescência que permitem identificar fases de crescimento ou retrabalhamento posteriores dos grãos por eventos metamórficos (aumento de pressão e temperatura). A datação da rocha que constitui o substrato da paleobacia de Curral Novo apresentou idade de 3,534 bilhões de anos e foi realizada no Laboratório de Geologia Isotópica do Instituto de Geociências.

O zircão é cristalizado durante o resfriamento do magma. Esse processo de arrefecimento cristaliza minerais até formar uma rocha ígnea, com grãos bem definidos, faces retas e isotrópicas. Uma rocha ígnea pode ser transformada (metamorfizada) ou simplesmente desagregada e seus minerais transportados para regiões topograficamente mais baixas, como as bacias sedimentares. Os minerais submetidos a alta pressão e temperatura podem se rearranjar para formatos diferentes daqueles de sua formação original. “Nesse aumento de pressão e temperatura, o zircão pode manter as condições originais de quando se formou. Pode ter uma borda de recristalização em que seria afetado pelo metamorfismo, mas o núcleo permanece inalterado”, explica o docente. Datar essa porção central do zircão, é datar a idade de formação da rocha ígnea.

Ao se cristalizar, o zircão tinha uma determinada quantidade de Urânio (U). “O que fazemos é datar pelo método Urânio-Chumbo. O Urânio é um elemento instável, isótopo pai do Chumbo (Pb). Ou seja, têm o mesmo número atômico, mas um diferente número de massa. Com o passar do tempo, o Urânio decai para Chumbo à uma taxa conhecida e constante. Ao medirmos no espectrômetro a quantidade de U e Pb, obtém-se o tempo em que só existia U no zircão, definindo-se assim, a idade da rocha”, diz o docente do IG. Segundo Ticiano, “há outros métodos de análise de idade das rochas, mas o de medição de quantidade de Urânio e Chumbo é o mais preciso. O que muda é o tamanho do diâmetro do furo formado pelo laser que atinge o núcleo do zircão. O da Unicamp tem 25 micrometros. Há outros laboratório no mundo com diâmetro menor, chegando a 5 micrometros, o que amplia o campo de aplicação de análise da idade da rocha”.

Ainda segundo Ticiano, há porções muito pequenas de terrenos antigos preservados no Brasil. Além da área definida no Piauí, com idades ao redor de 3,5 bilhões de anos, e mesmo mais velhas, certamente serão encontradas no RN, CE e Bahia – todos em pontos específicos e em tamanhos pequenos. Há possibilidade de que esses pequenos resquícios de rocha antiga fizessem parte de uma massa continental de idade próxima a 3,5 bilhões de anos que foram continuamente destruídos ao longo do tempo. A descoberta feita pelo IG da Unicamp possibilita, portanto, aprender um pouco mais sobre a história do planeta, que se formou há cerca de 4,6 bilhões de anos.

Por Eliane Fonseca

Fotos: arquivo pessoal

Publicado em 22/11/2019