Geociências (Geoquímica e Geotectônica)
Geotectônica
Créditos
4
4
Objetivos
Qualificar mestres e doutores que desenvolvem pesquisas com dados quantitativos em sedimentologia, geoquímica, estratigrafia, paleontologia, geocronologia de componentes detríticos e áreas afins na análise de dados com ferramentas disponíveis em Python, incluindo análise de dados com fechamento, análise de dados direcionais, análise multivariada e análise de dados em sucessões estratigráficas.
Qualificar mestres e doutores que desenvolvem pesquisas com dados quantitativos em sedimentologia, geoquímica, estratigrafia, paleontologia, geocronologia de componentes detríticos e áreas afins na análise de dados com ferramentas disponíveis em Python, incluindo análise de dados com fechamento, análise de dados direcionais, análise multivariada e análise de dados em sucessões estratigráficas.
Justificativa
O grande crescimento do uso das ferramentas da análise de dados e abordagens quantitativas na pesquisa em Geologia Sedimentar e áreas afins traz a necessidade de inclusão dessas ferramentas na formação de mestres e doutores no IGc USP. As características particulares de alguns tipos de dados dessa área exigem abordagens específicas. Exemplos são os dados composicionais, em que as variáveis não são independentes, dados direcionais e dados de registros não contínuos ao longo do tempo, como seções estratigráficas. A capacitação de pós-graduandos no uso de ferramentas de análise de dados e na determinação e propagação de incertezas em dados quantitativos tem como objetivos a reflexão crítica sobre estratégias e planejamento em pesquisa e sobre modelos conceituais encontrados na literatura. A ampla disponibilidade de ferramentas de análise de dados em linguagens como R, Matlab e Python (esta a adotada neste curso) traz a possibilidade de desenvolvimento de abordagens didáticas e de treinamento de alunos na análise dos tipos mais comuns de dados em Geologia Sedimentar.
O grande crescimento do uso das ferramentas da análise de dados e abordagens quantitativas na pesquisa em Geologia Sedimentar e áreas afins traz a necessidade de inclusão dessas ferramentas na formação de mestres e doutores no IGc USP. As características particulares de alguns tipos de dados dessa área exigem abordagens específicas. Exemplos são os dados composicionais, em que as variáveis não são independentes, dados direcionais e dados de registros não contínuos ao longo do tempo, como seções estratigráficas. A capacitação de pós-graduandos no uso de ferramentas de análise de dados e na determinação e propagação de incertezas em dados quantitativos tem como objetivos a reflexão crítica sobre estratégias e planejamento em pesquisa e sobre modelos conceituais encontrados na literatura. A ampla disponibilidade de ferramentas de análise de dados em linguagens como R, Matlab e Python (esta a adotada neste curso) traz a possibilidade de desenvolvimento de abordagens didáticas e de treinamento de alunos na análise dos tipos mais comuns de dados em Geologia Sedimentar.
Conteúdo
O curso tem caráter prático, visando a aquisição de habilidades no tratamento de dados em Python. Os temas elencados abaixo serão abordados pela análise de dados já publicados ou referentes às pesquisas em andamento desenvolvidas pelos alunos.
I- Reflexão crítica e abordagem metacientífica sobre a Geologia Sedimentar: como integrar a análise de dados quantitivos ao modelos conceituais?
II- Introdução à análise de dados: modelos estatísticos, incertezas e propagação de erro. Especificidades de diferentes tipos de dados geológicos. Introdução às ferramentas numéricas e aos pacotes de análise de dados em Python (Scipy, Numpy, Uncertanties, Sklearn, Pandas, Pyplot ,Seabron e Plotly).
III- Testes de hipóteses, conceitos e aplicações.
IV- Dados multidimensionais. Regressões lineares e não lineares. Análise de principais componentes e redução da dimensionalidade. Métodos de classificação em pacotes de ‘machine learning’ em Python.
V- Dados composicionais. O problema do fechamento. Reflexão sobre os fundamentos estatísticos dos diagramas discriminantes. Substituição de zeros, razão logarítmica e propagação de erros.
VI- Dados direcionais. Estatística de dados circulares.Prática de planejamento e interpretação de dados direcionais.
VII- Dados composicionais 2: variáveis contínuas com erro analítico independente – o exemplo de dados de datação. Prática análise de dados geocronológicos de componentes detríticos.
VIII- Análise de dados em seções estratigráficas – tempo, modelo de idades, taxa de sedimentação e propagação de erro. Efeitos estatísticos da resolução estratigráfica. Eventos e hiatos: o efeito Sadler em taxas de sedimentação.
O curso tem caráter prático, visando a aquisição de habilidades no tratamento de dados em Python. Os temas elencados abaixo serão abordados pela análise de dados já publicados ou referentes às pesquisas em andamento desenvolvidas pelos alunos.
I- Reflexão crítica e abordagem metacientífica sobre a Geologia Sedimentar: como integrar a análise de dados quantitivos ao modelos conceituais?
II- Introdução à análise de dados: modelos estatísticos, incertezas e propagação de erro. Especificidades de diferentes tipos de dados geológicos. Introdução às ferramentas numéricas e aos pacotes de análise de dados em Python (Scipy, Numpy, Uncertanties, Sklearn, Pandas, Pyplot ,Seabron e Plotly).
III- Testes de hipóteses, conceitos e aplicações.
IV- Dados multidimensionais. Regressões lineares e não lineares. Análise de principais componentes e redução da dimensionalidade. Métodos de classificação em pacotes de ‘machine learning’ em Python.
V- Dados composicionais. O problema do fechamento. Reflexão sobre os fundamentos estatísticos dos diagramas discriminantes. Substituição de zeros, razão logarítmica e propagação de erros.
VI- Dados direcionais. Estatística de dados circulares.Prática de planejamento e interpretação de dados direcionais.
VII- Dados composicionais 2: variáveis contínuas com erro analítico independente – o exemplo de dados de datação. Prática análise de dados geocronológicos de componentes detríticos.
VIII- Análise de dados em seções estratigráficas – tempo, modelo de idades, taxa de sedimentação e propagação de erro. Efeitos estatísticos da resolução estratigráfica. Eventos e hiatos: o efeito Sadler em taxas de sedimentação.
Forma de avaliação
Relatórios de prática de análise de dados e apresentação de seminário de resultados.
Relatórios de prática de análise de dados e apresentação de seminário de resultados.
Observação
A disciplina pode ser desenvolvida em modo não presencial, contando já com módulos de videoaulas, códigos didáticos e bases de dados sintéticas para ‘download’.
A disciplina pode ser desenvolvida em modo não presencial, contando já com módulos de videoaulas, códigos didáticos e bases de dados sintéticas para ‘download’.
Bibliografia
Buccianti, A., Mateu-Figueras, G. & Pawlowsky-Glahn, V. (eds) 2006. Compositional Data Analysis in the Geosciences: From Theory to Practice. Geological Society, London, Special Publications, 264., 212 p.
Greenacre, M. 2019. Compositional data analysis in practice. Chapman & Hall /CRC Interdisciplinary Statistics Series. 121 p.
Fisher, N. 1993. Statistical Analysis of Circular Data. Cambridge: Cambridge University Press. doi:10.1017/CBO9780511564345
Squires, G.L. 2001. Practical Physics 4th ed. Cambridge Univesity Press, 212 p.
Artigos selecionados.
Buccianti, A., Mateu-Figueras, G. & Pawlowsky-Glahn, V. (eds) 2006. Compositional Data Analysis in the Geosciences: From Theory to Practice. Geological Society, London, Special Publications, 264., 212 p.
Greenacre, M. 2019. Compositional data analysis in practice. Chapman & Hall /CRC Interdisciplinary Statistics Series. 121 p.
Fisher, N. 1993. Statistical Analysis of Circular Data. Cambridge: Cambridge University Press. doi:10.1017/CBO9780511564345
Squires, G.L. 2001. Practical Physics 4th ed. Cambridge Univesity Press, 212 p.
Artigos selecionados.
Créditos
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4
Objetivos
Introduzir o conhecimento das anisotropias magnéticas como métodos auxiliares nos estudos
da geologia estrutural e tectônica nos variados contextos geológicos, principalmente na
determinação da petrotrama de rochas. A disciplina pretende também familiarizar os alunos
nos diferentes métodos utilizados no estudo do magnetismo de rocha, visando a determinação
das propriedades magnéticas dos minerais e rochas.
Introduzir o conhecimento das anisotropias magnéticas como métodos auxiliares nos estudos
da geologia estrutural e tectônica nos variados contextos geológicos, principalmente na
determinação da petrotrama de rochas. A disciplina pretende também familiarizar os alunos
nos diferentes métodos utilizados no estudo do magnetismo de rocha, visando a determinação
das propriedades magnéticas dos minerais e rochas.
Justificativa
As anisotropias magnéticas são métodos modernos capazes de determinar a petrotrama, em
particular nas rochas tidas como aparentemente isotrópicas. Os métodos são aplicáveis em
diferentes contextos geológicos, podendo fornecer informações relevantes sobre alojamento
de magmas, processos deformacionais em rochas de baixo-grau metamórfico, e dinâmica de
deposição e formação de camadas em bacias sedimentares.
As anisotropias magnéticas são métodos modernos capazes de determinar a petrotrama, em
particular nas rochas tidas como aparentemente isotrópicas. Os métodos são aplicáveis em
diferentes contextos geológicos, podendo fornecer informações relevantes sobre alojamento
de magmas, processos deformacionais em rochas de baixo-grau metamórfico, e dinâmica de
deposição e formação de camadas em bacias sedimentares.
Conteúdo
Fundamentação teórica e morfologia do campo magnético terrestre. Conceitos básicos de
magnetizações naturais e artificiais dos materiais geológicos. Principais características físicas
e químicas dos minerais portadores de magnetização (minerais magnéticos). Fundamentação
teórica e prática das anisotropias magnéticas existentes nas rochas, com ênfase na
anisotropia de suscetibilidade de remanência magnética. Métodos utilizados no estudo de
magnetismo de rocha para identificar; os minerais portadores de magnetização e os minerais
responsáveis pelas anisotropias magnéticas. Técnicas de amostragem e de tratamento dos
dados. Aplicações nos materiais geológicos;
Fundamentação teórica e morfologia do campo magnético terrestre. Conceitos básicos de
magnetizações naturais e artificiais dos materiais geológicos. Principais características físicas
e químicas dos minerais portadores de magnetização (minerais magnéticos). Fundamentação
teórica e prática das anisotropias magnéticas existentes nas rochas, com ênfase na
anisotropia de suscetibilidade de remanência magnética. Métodos utilizados no estudo de
magnetismo de rocha para identificar; os minerais portadores de magnetização e os minerais
responsáveis pelas anisotropias magnéticas. Técnicas de amostragem e de tratamento dos
dados. Aplicações nos materiais geológicos;
Forma de avaliação
Prova e Seminários
Prova e Seminários
Observação
Bibliografia
BUTTLER, R. 1992. Paleomagnetism. Blackwell Scientific Publications, 391p
TARLING, D.H. & HROUDA, F., 1993. The Magnetic Anisotropy of Rocks. Chapman and
Hall, London. 217pp
Borradaile, G.J., Henry, B., 1997. Tectonic applications of magnetic susceptibility and its
anisotropy. Earth Sci. Rev. 42, 49-93.
Bouchez, J. L, 1997. Granite is never isotropic: an introduction to AMS studies of granitic
rocks. In: Bouchez, J.L, Hutton, D.H.W, Stephens, W.E. (Eds). Granite: from segregation of
melt to emplacement fabrics. Kluwer Academic Publishers, pp. 95-112.
Jackson, M., 1991. Anisotropy of magnetic remanence: a brief review of mineralogical sources,
physical origins and geological applications, and comparison with susceptibility anisotropy.
Pure Appl. Geophys. 136, 1-28.
Jackson, M., Sprowl, D., Ellwood, B.B., 1989. Anisotropy of partial anhysteretic remanence
and susceptibility in compact black shales: grain-size and composition-dependent magnetic
fabric. Geophys. Res. Lett. 16, 1063-1066.
Petrovský, E., Kapička, A., 2006. On determination of the Curie point from thermomagnetic
curves. J. Geophys. Res. (ISSN: 0148-0227) 111 (B12S27/1-10).
Tectonophysics, 2006, V. 418, 1–2- Special Issue, Anisotropy of Magnetic Susceptibility
Studies: From Microscopic to Continental Scales E. Herrero-Bervera- Editor.
Tectonophysics, 2009, 466. Special Issue, Magnetic Anisotropy from Different Scales to
Different Parameters. Fátima Martín-Hernández, Edgardo Cañon-Tapia, Massimo Mattei,
and Satria Bijaksana EDITORES.
Tectonophysics, 2014, 629. Special Issue: Methods and applications of magnetic anisotropy:
A tribute to Graham Borradaile. Bjarne S.G. Almqvist , Bernard Henry, Mike Jackson,
Tomasz Werner and France Lagroix. EDITORES.
BUTTLER, R. 1992. Paleomagnetism. Blackwell Scientific Publications, 391p
TARLING, D.H. & HROUDA, F., 1993. The Magnetic Anisotropy of Rocks. Chapman and
Hall, London. 217pp
Borradaile, G.J., Henry, B., 1997. Tectonic applications of magnetic susceptibility and its
anisotropy. Earth Sci. Rev. 42, 49-93.
Bouchez, J. L, 1997. Granite is never isotropic: an introduction to AMS studies of granitic
rocks. In: Bouchez, J.L, Hutton, D.H.W, Stephens, W.E. (Eds). Granite: from segregation of
melt to emplacement fabrics. Kluwer Academic Publishers, pp. 95-112.
Jackson, M., 1991. Anisotropy of magnetic remanence: a brief review of mineralogical sources,
physical origins and geological applications, and comparison with susceptibility anisotropy.
Pure Appl. Geophys. 136, 1-28.
Jackson, M., Sprowl, D., Ellwood, B.B., 1989. Anisotropy of partial anhysteretic remanence
and susceptibility in compact black shales: grain-size and composition-dependent magnetic
fabric. Geophys. Res. Lett. 16, 1063-1066.
Petrovský, E., Kapička, A., 2006. On determination of the Curie point from thermomagnetic
curves. J. Geophys. Res. (ISSN: 0148-0227) 111 (B12S27/1-10).
Tectonophysics, 2006, V. 418, 1–2- Special Issue, Anisotropy of Magnetic Susceptibility
Studies: From Microscopic to Continental Scales E. Herrero-Bervera- Editor.
Tectonophysics, 2009, 466. Special Issue, Magnetic Anisotropy from Different Scales to
Different Parameters. Fátima Martín-Hernández, Edgardo Cañon-Tapia, Massimo Mattei,
and Satria Bijaksana EDITORES.
Tectonophysics, 2014, 629. Special Issue: Methods and applications of magnetic anisotropy:
A tribute to Graham Borradaile. Bjarne S.G. Almqvist , Bernard Henry, Mike Jackson,
Tomasz Werner and France Lagroix. EDITORES.
Créditos
4
4
Objetivos
Fornecer aos alunos de pós-graduação uma visão multi e interdisciplinar do processo de
coevolução vida-planeta, mostrando como a vida na Terra está intrinsecamente ligada a seus
processos e características geológicas. Fomentar uma discussão sobre a origem geoquímica
da vida na Terra, com seus diferentes possíveis cenários; avaliar o impacto do surgimento e
evolução da vida no planeta, ao longo de bilhões de anos; avaliar os principais ciclos
biogeoquímicos e os processos metabólicos envolvidos; avaliar os possíveis mecanismos de
bioprecipitação e geração de sinais geológicos perenes da vida, as ditas bioassinaturas, que
poderiam, inclusive, ser usados na busca de vida extraterrestre; discutir o impacto da
atividade humana no sistema Terra e possíveis formas de mitigação
Fornecer aos alunos de pós-graduação uma visão multi e interdisciplinar do processo de
coevolução vida-planeta, mostrando como a vida na Terra está intrinsecamente ligada a seus
processos e características geológicas. Fomentar uma discussão sobre a origem geoquímica
da vida na Terra, com seus diferentes possíveis cenários; avaliar o impacto do surgimento e
evolução da vida no planeta, ao longo de bilhões de anos; avaliar os principais ciclos
biogeoquímicos e os processos metabólicos envolvidos; avaliar os possíveis mecanismos de
bioprecipitação e geração de sinais geológicos perenes da vida, as ditas bioassinaturas, que
poderiam, inclusive, ser usados na busca de vida extraterrestre; discutir o impacto da
atividade humana no sistema Terra e possíveis formas de mitigação
Justificativa
A Geobiologia é uma área emergente e multidisciplinar, que tem o objetivo de elucidar os
mecanismos de interação entre vida e sistema planetário, em diversos níveis hierárquicos.
Essa disciplina se mostra importante no cenário atual, em que vemos a atuação direta e
indireta do homem sobre o sistema Terra, causando alterações potencialmente catastróficas.
Além disso, ela permite analisar os processos de interação no tempo profundo de nosso
planeta, para elucidar a importância dos minerais na origem da própria vida e, ao longo de
bilhões de anos, como essas interações entre vida e ambiente deram forma ao nosso
sistema planetário. Dessa maneira, os alunos terão diferentes pontos de vida sobre o
processo de coevolução vida-planeta, permitindo, inclusive, a discussão sobre a
possibilidade de vida em outros sistemas planetários do Universo.
A Geobiologia é uma área emergente e multidisciplinar, que tem o objetivo de elucidar os
mecanismos de interação entre vida e sistema planetário, em diversos níveis hierárquicos.
Essa disciplina se mostra importante no cenário atual, em que vemos a atuação direta e
indireta do homem sobre o sistema Terra, causando alterações potencialmente catastróficas.
Além disso, ela permite analisar os processos de interação no tempo profundo de nosso
planeta, para elucidar a importância dos minerais na origem da própria vida e, ao longo de
bilhões de anos, como essas interações entre vida e ambiente deram forma ao nosso
sistema planetário. Dessa maneira, os alunos terão diferentes pontos de vida sobre o
processo de coevolução vida-planeta, permitindo, inclusive, a discussão sobre a
possibilidade de vida em outros sistemas planetários do Universo.
Conteúdo
● Introdução à Geobiologia: a importância de uma abordagem multi e interdisciplinar;
● Origem do Universo, sua evolução química e o processo de formação e evolução
inicial;
● Química prebiótica e a origem da vida na Terra;
● Cianobactérias, algas, fungos, líquens e organismos extremófilos e sua ação na
bioerosão;
● Microbialitos e sua importância para Geobiologia;
● A história da biodiversidade durante o Fanerozoico;
● Ciclos biogeoquímicos: Carbono, Nitrogênio e Fósforo;
● Ciclos biogeoquímicos: Enxofre e Ferro;
● Biomineralização;
● Paleometria e a aplicação de técnicas analíticas no estudo da interação vida-planeta;
● Astrobiologia e a busca de vida em outros planetas;
● Estudo de casos baseado em leitura crítica de artigos científicos;
● Apresentação de trabalho.
● Introdução à Geobiologia: a importância de uma abordagem multi e interdisciplinar;
● Origem do Universo, sua evolução química e o processo de formação e evolução
inicial;
● Química prebiótica e a origem da vida na Terra;
● Cianobactérias, algas, fungos, líquens e organismos extremófilos e sua ação na
bioerosão;
● Microbialitos e sua importância para Geobiologia;
● A história da biodiversidade durante o Fanerozoico;
● Ciclos biogeoquímicos: Carbono, Nitrogênio e Fósforo;
● Ciclos biogeoquímicos: Enxofre e Ferro;
● Biomineralização;
● Paleometria e a aplicação de técnicas analíticas no estudo da interação vida-planeta;
● Astrobiologia e a busca de vida em outros planetas;
● Estudo de casos baseado em leitura crítica de artigos científicos;
● Apresentação de trabalho.
Forma de avaliação
Avaliação contínua da participação em sala de aula e apresentação de trabalho final.
Avaliação contínua da participação em sala de aula e apresentação de trabalho final.
Observação
Bibliografia
Knoll, Andrew H.; Canfield, Professor Don E.; Konhauser, Kurt O. (2012-03-30).
Fundamentals of Geobiology. John Wiley & Sons. ISBN 9781118280881.
Capítulo 9: História primordial dos planetas terrestres, disponível em: Grotzinger, John e
Jordan, Tom. Para Entender a Terra. 6ª edição. Porto Alegre: Bookman, 2013.
Astrobiologia, uma Ciência Emergente. 1ª edição, Núcleo de Pesquisa em Astrobiologia. São
Paulo : Tikinet Edição : IAG/USP, 2016. Disponível online e gratuitamente em:
https://www.iag.usp.br/astronomia/sites/default/files/astrobiologia.pdf
Madigan, Martinko, and F. Parker. Brock Biology of Microorganisms. Benjamin Cummings,
2008. ISBN: 9780132324601.
Cesare, Emiliani. Planet Earth: Cosmology, Geology and the Evolution of Life and
Environment. Cambridge University Press, 1992. ISBN: 9780521409490.
Reitner, J. and Thiel, V. Encyclopedia of Geobiology. Springer Dordrecht, ISSN: 1388-4360,
927 pp. Doi: https://doi.org/10.1007/978-1-4020-9212-1
Briggs, D.E.G. & Crowther, P.R. (2008). Palaeobiology II, John Wiley & Sons, 600 p.
Takamiya H, Kouduka M and Suzuki Y (2021) The Deep Rocky Biosphere: New Geomicrobiological Insights and Prospects. Front. Microbiol. 12:785743. doi: https://doi.org/10.3389/fmicb.2021.785743
Kappler, A., Bryce, C., Mansor, M. et al. An evolving view on biogeochemical cycling of iron. Nat Rev Microbiol 19, 360–374 (2021). https://doi.org/10.1038/
Watanabe, Y., Tajika, E., & Ozaki, K. (2023). Biogeochemical transformations after the emergence of oxygenic photosynthesis and conditions for the first rise of atmospheric oxygen. Geobiology, 21, 537–555. https://doi.org/10.1111/gbi.12554
Knoll, Andrew H.; Canfield, Professor Don E.; Konhauser, Kurt O. (2012-03-30).
Fundamentals of Geobiology. John Wiley & Sons. ISBN 9781118280881.
Capítulo 9: História primordial dos planetas terrestres, disponível em: Grotzinger, John e
Jordan, Tom. Para Entender a Terra. 6ª edição. Porto Alegre: Bookman, 2013.
Astrobiologia, uma Ciência Emergente. 1ª edição, Núcleo de Pesquisa em Astrobiologia. São
Paulo : Tikinet Edição : IAG/USP, 2016. Disponível online e gratuitamente em:
https://www.iag.usp.br/astronomia/sites/default/files/astrobiologia.pdf
Madigan, Martinko, and F. Parker. Brock Biology of Microorganisms. Benjamin Cummings,
2008. ISBN: 9780132324601.
Cesare, Emiliani. Planet Earth: Cosmology, Geology and the Evolution of Life and
Environment. Cambridge University Press, 1992. ISBN: 9780521409490.
Reitner, J. and Thiel, V. Encyclopedia of Geobiology. Springer Dordrecht, ISSN: 1388-4360,
927 pp. Doi: https://doi.org/10.1007/978-1-4020-9212-1
Briggs, D.E.G. & Crowther, P.R. (2008). Palaeobiology II, John Wiley & Sons, 600 p.
Takamiya H, Kouduka M and Suzuki Y (2021) The Deep Rocky Biosphere: New Geomicrobiological Insights and Prospects. Front. Microbiol. 12:785743. doi: https://doi.org/10.3389/fmicb.2021.785743
Kappler, A., Bryce, C., Mansor, M. et al. An evolving view on biogeochemical cycling of iron. Nat Rev Microbiol 19, 360–374 (2021). https://doi.org/10.1038/
Watanabe, Y., Tajika, E., & Ozaki, K. (2023). Biogeochemical transformations after the emergence of oxygenic photosynthesis and conditions for the first rise of atmospheric oxygen. Geobiology, 21, 537–555. https://doi.org/10.1111/gbi.12554
Créditos
6
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Objetivos
Fornecer conhecimento básico sobre Geocronologia com ênfase nos principais métodos radiométricos (U-Th-Pb, K-Ar e 40Ar/39Ar, Rb-Sr, Sm-Nd, Re-Os), através de uma abordagem teórico-prática baseada na análise e interpretação de casos reais.
Fornecer conhecimento básico sobre Geocronologia com ênfase nos principais métodos radiométricos (U-Th-Pb, K-Ar e 40Ar/39Ar, Rb-Sr, Sm-Nd, Re-Os), através de uma abordagem teórico-prática baseada na análise e interpretação de casos reais.
Justificativa
Promover a difusão do conhecimento geocronológico para estudantes de Pós-Graduação.
Promover a difusão do conhecimento geocronológico para estudantes de Pós-Graduação.
Conteúdo
Parte teórica –
• Escala de Tempo Geológico e Princípios Fundamentais da Geocronologia: conceitos gerais e fronteiras do conhecimento analítico e geocientífico.
• Técnicas Analíticas e Medidas Isotópicas – Espectrometria de Massas (Termo-ionização, Plasma, Íons Secundários, Gases Nobres).
• Métodos Radiométricos K-Ar e 40Ar/39Ar, Rb-Sr, Sm-Nd e Lu-Hf, U-Th-Pb, Re-Os: Princípios Comuns, Interpretações e Aplicações.
Parte prática –
• Exercícios de fixação: equações de decaimento, diagramas isocrônicos, representação gráfica de dados geocronológicos (Concórdia, Espectro de Aquecimento, Curvas de Probabilidade de Densidade).
• Exercícios de interpretação geocronológica.
Parte teórica –
• Escala de Tempo Geológico e Princípios Fundamentais da Geocronologia: conceitos gerais e fronteiras do conhecimento analítico e geocientífico.
• Técnicas Analíticas e Medidas Isotópicas – Espectrometria de Massas (Termo-ionização, Plasma, Íons Secundários, Gases Nobres).
• Métodos Radiométricos K-Ar e 40Ar/39Ar, Rb-Sr, Sm-Nd e Lu-Hf, U-Th-Pb, Re-Os: Princípios Comuns, Interpretações e Aplicações.
Parte prática –
• Exercícios de fixação: equações de decaimento, diagramas isocrônicos, representação gráfica de dados geocronológicos (Concórdia, Espectro de Aquecimento, Curvas de Probabilidade de Densidade).
• Exercícios de interpretação geocronológica.
Forma de avaliação
Média ponderada de notas obtidas em Exercícios, Seminário e Estudos Dirigidos.
Média ponderada de notas obtidas em Exercícios, Seminário e Estudos Dirigidos.
Observação
Bibliografia
Bauer, A.M. Vervoort, J.D., Fisher, C.M. 2020. Unraveling the complexity of zircons from the 4.0–2.9 Ga Acasta Gneiss Complex. Geochimica et Cosmochimica Acta, 283:85-102.
Connely, J.N., Bollard, J., Bizzarro, M. 2017. Pb-Pb chronometry and the early Solar System. Geochimica et Cosmochimica Acta, 201:345-363.
Dickin, A P. 1995. Radiogenic Isotope Geology. Cambridge, University Press. 490p.
Faure, G. 1986. Principles of isotopic geology. New York, John Wiley, 2nd ed., 589p.
Faure, G. and Mensing, T.M. 2005. Isotopes: Principles and applications. New York, John Wiley, 3rd ed., 897p.
Herman, L. and Ludden, J.N. (eds.) 1991. Applications of isotope systems to problems in geology (short course handbook). Toronto, Mineralogical Association of Canada. 498p. (Mineralogical Association of Canada, v.19).
Jourdan, F., Mark, D.F., Verati, C. 2014. Advances in 40Ar/39Ar dating: from Archaeology to Planetary Sciences. The Geological Society (London), Special Publication, 378.
Kemp, A.I.S., Whitehouse, M.J., Vervoort, J.D. 2020. Deciphering the zircon Hf isotope systematics of Eoarchean gneisses from Greenland: Implications for ancient crust-mantle differentiation and Pb isotope controversies. Geochimica et Cosmochimica Acta, 250:76-97.
McDougall, I. and Harrison, T.M. 1988. Geochronology and Thermochronology by the 40Ar/39Ar method. Oxford University Press, 212p.
Roberts, N.M.W. et al. 2020. Laser ablation inductively coupled plasma mass spectrometry (LA-ICP-MS) U–Pb carbonate geochronology: strategies, progress, and limitations. Geochronology, 2, 33–61. Doi: 10.5194/gchron-2-33-2020
Vervoort, J.D. 2020. Radiometric Dating by Rb-Sr, Sm-Nd, Lu-Hf, Re-Os and Pb-Pb. In: Encyclopedia of Geology, Editors.: David Alderton and Scott Elias. Elsevier, 2nd Edition.
Bauer, A.M. Vervoort, J.D., Fisher, C.M. 2020. Unraveling the complexity of zircons from the 4.0–2.9 Ga Acasta Gneiss Complex. Geochimica et Cosmochimica Acta, 283:85-102.
Connely, J.N., Bollard, J., Bizzarro, M. 2017. Pb-Pb chronometry and the early Solar System. Geochimica et Cosmochimica Acta, 201:345-363.
Dickin, A P. 1995. Radiogenic Isotope Geology. Cambridge, University Press. 490p.
Faure, G. 1986. Principles of isotopic geology. New York, John Wiley, 2nd ed., 589p.
Faure, G. and Mensing, T.M. 2005. Isotopes: Principles and applications. New York, John Wiley, 3rd ed., 897p.
Herman, L. and Ludden, J.N. (eds.) 1991. Applications of isotope systems to problems in geology (short course handbook). Toronto, Mineralogical Association of Canada. 498p. (Mineralogical Association of Canada, v.19).
Jourdan, F., Mark, D.F., Verati, C. 2014. Advances in 40Ar/39Ar dating: from Archaeology to Planetary Sciences. The Geological Society (London), Special Publication, 378.
Kemp, A.I.S., Whitehouse, M.J., Vervoort, J.D. 2020. Deciphering the zircon Hf isotope systematics of Eoarchean gneisses from Greenland: Implications for ancient crust-mantle differentiation and Pb isotope controversies. Geochimica et Cosmochimica Acta, 250:76-97.
McDougall, I. and Harrison, T.M. 1988. Geochronology and Thermochronology by the 40Ar/39Ar method. Oxford University Press, 212p.
Roberts, N.M.W. et al. 2020. Laser ablation inductively coupled plasma mass spectrometry (LA-ICP-MS) U–Pb carbonate geochronology: strategies, progress, and limitations. Geochronology, 2, 33–61. Doi: 10.5194/gchron-2-33-2020
Vervoort, J.D. 2020. Radiometric Dating by Rb-Sr, Sm-Nd, Lu-Hf, Re-Os and Pb-Pb. In: Encyclopedia of Geology, Editors.: David Alderton and Scott Elias. Elsevier, 2nd Edition.
Créditos
3
3
Objetivos
O objetivo desta disciplina é reunir pesquisadores e estudantes brasileiros focados nos mais diversos aspectos da análise de minerais pesados, para conhecer e debater com dois docentes-pesquisadores da Universitá de Milano Bicocca, Itália (Sérgio Andò e Eduardo Garzanti), os métodos e técnicas que vêm sendo desenvolvidos pelo “Grupo de Proveniência de Milão”, referência internacional nesse tipo de estudo.
O objetivo desta disciplina é reunir pesquisadores e estudantes brasileiros focados nos mais diversos aspectos da análise de minerais pesados, para conhecer e debater com dois docentes-pesquisadores da Universitá de Milano Bicocca, Itália (Sérgio Andò e Eduardo Garzanti), os métodos e técnicas que vêm sendo desenvolvidos pelo “Grupo de Proveniência de Milão”, referência internacional nesse tipo de estudo.
Justificativa
O oferecimento da disciplina justifica-se por cinco aspectos principais:
1) A importância histórica e atual da análise de minerais pesados em grãos para o estudo de proveniência sedimentar. Embora estabelecida como ferramenta de proveniência há mais de 100 anos, a análise de minerais pesados recentemente ressurgiu, tanto no uso da técnica em seus formatos clássicos quanto no seu desenvolvimento através da aplicação de novas tecnologias, por exemplo a análise química por FRX, a espectroscopia Raman e a combinação com métodos radiométricos e de sensibilidade à luminescência. Uma demonstração disso é que a quantidade de publicações no banco de dados Web of Science com as palavras-chave “minerais pesados” e “proveniência” teve um aumento de 5 a 6 vezes nos últimos 20 anos.
2) O trabalho de ponta desenvolvido nesse tipo de estudo na Europa, dentro do qual a Universitá de Milano Bicocca é uma das principais referências. A análise daquelas mesmas publicações sobre “minerais pesados” e “proveniência” levantadas nos dados Web of Science revela que os grupos de pesquisa que lideram a retomada deste tema são predominantemente europeus, com destaque para Itália, Alemanha e Reino Unido.
3) O ganho de qualidade interpretativa que a análise de minerais pesados apresenta quando combinada com outros métodos e técnicas aplicados aos mesmos sedimentos ou aos próprios concentrados de pesados. A onda de trabalhos de proveniência via pesados produzida nos últimos 20 anos tem revitalizado o poder dessa ferramenta graças à integração com outros métodos e técnicas de análise sedimentológica e mineralógica, principalmente os voltados para a geoquímica mineral.
4) O estágio ainda incipiente da integração da análise de minerais pesados com a geocronologia detrítica (por exemplo, datação U-Pb de zircão). Um problema metodológico recorrente e sistemático na esmagadora maioria dos estudos de proveniência baseados na geocronologia de zircão detrítico é a desconsideração do viés hidráulico introduzido pelos diferentes tipos de processos de transporte sedimentar na assinatura de proveniência de sedimentos e rochas sedimentares. Ao focar sua atenção apenas nas distribuições de idade, esses estudos negligenciam o registro inerente de processos sedimentares que transportaram os grãos de zircão até seu sítio de deposição final, o que leva a interpretações errôneas.
5) A consequente necessidade de criar um esforço internacional para evitar a proliferação de erros metodológicos quando da integração da análise de pesados com métodos geocronológicos. A integração da análise de minerais pesados e da geocronologia de zircão detrítico, se feita de modo criterioso, oferecerá um conjunto de ferramentas poderoso para auxiliar a decifrar os processos de transporte e reciclagem de sedimentos. Isso permitirá chegar e interpretações paleotectônicas e de proveniência muito mais respaldadas e refinadas que as que vem sendo obtidas.
A disciplina será oferecida totalmente no formato concentrado e presencial. A opção por este formato justifica-se pela agenda e disponibilidade dos dois pesquisadores da Universitá de Milano Bicocca que participarão intensamente do curso; justifica-se também pela necessidade, do ponto de vista pedagógico, da intercalação de módulos teórico e prático, este com utilização assistida do microscópio óptico de luz polarizada.
As atividades da disciplina serão essencialmente síncronas. Consultas assíncronas eventuais (não obrigatórias) poderão ser feitas pelos estudantes na plataforma Moodle USP e-disciplinas, que será utilizada como repositório para arquivos digitais de apresentações e estudos de caso exibidos em aula.
O oferecimento da disciplina justifica-se por cinco aspectos principais:
1) A importância histórica e atual da análise de minerais pesados em grãos para o estudo de proveniência sedimentar. Embora estabelecida como ferramenta de proveniência há mais de 100 anos, a análise de minerais pesados recentemente ressurgiu, tanto no uso da técnica em seus formatos clássicos quanto no seu desenvolvimento através da aplicação de novas tecnologias, por exemplo a análise química por FRX, a espectroscopia Raman e a combinação com métodos radiométricos e de sensibilidade à luminescência. Uma demonstração disso é que a quantidade de publicações no banco de dados Web of Science com as palavras-chave “minerais pesados” e “proveniência” teve um aumento de 5 a 6 vezes nos últimos 20 anos.
2) O trabalho de ponta desenvolvido nesse tipo de estudo na Europa, dentro do qual a Universitá de Milano Bicocca é uma das principais referências. A análise daquelas mesmas publicações sobre “minerais pesados” e “proveniência” levantadas nos dados Web of Science revela que os grupos de pesquisa que lideram a retomada deste tema são predominantemente europeus, com destaque para Itália, Alemanha e Reino Unido.
3) O ganho de qualidade interpretativa que a análise de minerais pesados apresenta quando combinada com outros métodos e técnicas aplicados aos mesmos sedimentos ou aos próprios concentrados de pesados. A onda de trabalhos de proveniência via pesados produzida nos últimos 20 anos tem revitalizado o poder dessa ferramenta graças à integração com outros métodos e técnicas de análise sedimentológica e mineralógica, principalmente os voltados para a geoquímica mineral.
4) O estágio ainda incipiente da integração da análise de minerais pesados com a geocronologia detrítica (por exemplo, datação U-Pb de zircão). Um problema metodológico recorrente e sistemático na esmagadora maioria dos estudos de proveniência baseados na geocronologia de zircão detrítico é a desconsideração do viés hidráulico introduzido pelos diferentes tipos de processos de transporte sedimentar na assinatura de proveniência de sedimentos e rochas sedimentares. Ao focar sua atenção apenas nas distribuições de idade, esses estudos negligenciam o registro inerente de processos sedimentares que transportaram os grãos de zircão até seu sítio de deposição final, o que leva a interpretações errôneas.
5) A consequente necessidade de criar um esforço internacional para evitar a proliferação de erros metodológicos quando da integração da análise de pesados com métodos geocronológicos. A integração da análise de minerais pesados e da geocronologia de zircão detrítico, se feita de modo criterioso, oferecerá um conjunto de ferramentas poderoso para auxiliar a decifrar os processos de transporte e reciclagem de sedimentos. Isso permitirá chegar e interpretações paleotectônicas e de proveniência muito mais respaldadas e refinadas que as que vem sendo obtidas.
A disciplina será oferecida totalmente no formato concentrado e presencial. A opção por este formato justifica-se pela agenda e disponibilidade dos dois pesquisadores da Universitá de Milano Bicocca que participarão intensamente do curso; justifica-se também pela necessidade, do ponto de vista pedagógico, da intercalação de módulos teórico e prático, este com utilização assistida do microscópio óptico de luz polarizada.
As atividades da disciplina serão essencialmente síncronas. Consultas assíncronas eventuais (não obrigatórias) poderão ser feitas pelos estudantes na plataforma Moodle USP e-disciplinas, que será utilizada como repositório para arquivos digitais de apresentações e estudos de caso exibidos em aula.
Conteúdo
Dia 1
• Análise quantitativa de proveniência
• Vieses naturais e analíticos na análise de proveniência
• Estudos de placas tectônicas e minerais pesados
• Seleção hidráulica e estratégias de coleta de sedimentos em campo
Dia 2
• Análise de grão único: geoquímica
• Corrosão de minerais pesados durante intemperismo e diagênese
• Prática laboratorial de identificação de minerais pesados: introdução ao uso do microscópio para estudos de MP em silte e areia (SA): zircão, turmalina, rutilo, apatita, espinélio em assembleias empobrecidas
Dia 3
• Análise de grão único: geocronologia e termocronologia
• Espectroscopia Raman em estudos de proveniência
• Prática laboratorial de identificação de minerais pesados: anfibólios, epídotos, granadas, Al-silicatos em assembleias orogênicas
Dia 4
• Mudanças de proveniência e drenagem impulsionadas pela tectônica e clima
• Leque do Indo: mineralogia de sedimentos turbidíticos
• Prática laboratorial de identificação de minerais pesados : piroxênios, olivinas, oxi-hornblenda em assembleias vulcânicas
Dia 5
• Discussão aberta: o que vem a seguir nos estudos de proveniência?
• Laboratório de separação de minerais pesados (vídeos)
• Prática laboratorial de identificação de minerais pesados: lâminas com miscelâneas de minerais pesados de diferentes configurações geológicas
Dia 1
• Análise quantitativa de proveniência
• Vieses naturais e analíticos na análise de proveniência
• Estudos de placas tectônicas e minerais pesados
• Seleção hidráulica e estratégias de coleta de sedimentos em campo
Dia 2
• Análise de grão único: geoquímica
• Corrosão de minerais pesados durante intemperismo e diagênese
• Prática laboratorial de identificação de minerais pesados: introdução ao uso do microscópio para estudos de MP em silte e areia (SA): zircão, turmalina, rutilo, apatita, espinélio em assembleias empobrecidas
Dia 3
• Análise de grão único: geocronologia e termocronologia
• Espectroscopia Raman em estudos de proveniência
• Prática laboratorial de identificação de minerais pesados: anfibólios, epídotos, granadas, Al-silicatos em assembleias orogênicas
Dia 4
• Mudanças de proveniência e drenagem impulsionadas pela tectônica e clima
• Leque do Indo: mineralogia de sedimentos turbidíticos
• Prática laboratorial de identificação de minerais pesados : piroxênios, olivinas, oxi-hornblenda em assembleias vulcânicas
Dia 5
• Discussão aberta: o que vem a seguir nos estudos de proveniência?
• Laboratório de separação de minerais pesados (vídeos)
• Prática laboratorial de identificação de minerais pesados: lâminas com miscelâneas de minerais pesados de diferentes configurações geológicas
Forma de avaliação
A avaliação será feita para os módulos teórico e prático. Para o módulo teórico, o critério de avaliação será um resumo de uma página de cada aula expositiva. Para o módulo prático, será uma listagem dos minerais pesados examinados contendo propriedades ópticas diagnósticas e rochas fontes mais comuns. A relação entre nota e conceito será a seguinte: nota 8,5 a 10,0: conceito A (muito bom); nota 6,5 a 8,4: conceito B (bom); nota 5,0 a 6,4: conceito C (satisfatório); nota 3,0 a 4,9: conceito D (insatisfatório); nota 0,0 a 2,9, conceito E (muito insatisfatório).
A avaliação será feita para os módulos teórico e prático. Para o módulo teórico, o critério de avaliação será um resumo de uma página de cada aula expositiva. Para o módulo prático, será uma listagem dos minerais pesados examinados contendo propriedades ópticas diagnósticas e rochas fontes mais comuns. A relação entre nota e conceito será a seguinte: nota 8,5 a 10,0: conceito A (muito bom); nota 6,5 a 8,4: conceito B (bom); nota 5,0 a 6,4: conceito C (satisfatório); nota 3,0 a 4,9: conceito D (insatisfatório); nota 0,0 a 2,9, conceito E (muito insatisfatório).
Observação
Disciplina ministrada em Inglês
Disciplina ministrada em Inglês
Bibliografia
1. Andò S., 2020. Gravimetric Separation of Heavy Minerals in Sediments and Rocks. Minerals, 10, 273.
2. Andò S. et al., 2012. Corrosion of heavy minerals during weathering and diagenesis: A catalog for optical analysis. Sedimentary Geology, 280, 165–178.
3. Andò S. et al., 2014. Metamorphic grade of source rocks revealed by chemical fingerprints of detrital amphibole and garnet. From: Scott, R.A., Smyth, H.R., Morton, A.C. & Richardson, N. Sediment Provenance Studies in Hydrocarbon Exploration and Production. GSL, 386, 351–371.
4. Andò S. et al., 2019. Integrating heavy-mineral, geochemical and biomarker analyses of Plio-Pleistocene sandy and silty turbidites: a novel approach for provenance studies (Indus Fan, IODP Expedition 355). Geological Magazine doi.org/10.1017/S0016756819000773.
5. Andò S., Garzanti E., 2014. Raman spectroscopy in heavy-mineral studies. From: Scott, R.A., Smyth, H.R., Morton, A.C. & Richardson, N. Sediment Provenance Studies in Hydrocarbon Exploration and Production. GSL, 386, 395–412.
6. Bersani D. et al., 2009. Micro-Raman spectroscopy as a routine tool for garnet analysis. Spectrochimica Acta Part A, 73, 484–491.
7. Borromeo L. et al., 2022. Detrital orthopyroxene as a tracer of geodynamic setting: A Raman and SEM-EDS provenance study. Chemical Geology, 596, 120809.
8. Dunkl I. et al. 2020. Comparability of heavy mineral data – The first interlaboratory round robin test. Earth-Science Reviews, 211, 103210.
9. Garzanti E. et al., 2010. Mineralogical and chemical variability of fluvial sediments 1. Bedload sand (Ganga–Brahmaputra, Bangladesh). Earth and Planetary Science Letters, 299, 368–381.
10. Garzanti et al., 2011. Mineralogical and chemical variability of fluvial sediments 2. Suspended-load silt (Ganga–Brahmaputra, Bangladesh). Earth and Planetary Science Letters, 302, 107–120.
11. Garzanti et al., 2014. Provenance of Passive-Margin Sand (Southern Africa). The Journal of Geology, 122, 17–42.
12. Garzanti et al., 2018. Sedimentary processes controlling ultralong cells of littoral transport: Placer formation and termination of the Orange sand highway in southern Angola. Sedimentology, 65, 431–460.
13. Garzanti et al., 2018. The zircon story of the Nile: Time-structure maps of source rocks and discontinuous propagation of detrital signals. Basin Research, 30, 1098–1117.
14. Garzanti et al., 2020. Provenance of Cenozoic Indus Fan Sediments (IODP Sites U1456 and U1457). Journal of Sedimentary Research, 90, 1114–1127.
15. Garzanti et al 2021. Transcontinental retroarc sediment routing controlled by subduction geometry and climate change (Central and Southern Andes, Argentina). Basin Research, 00, 1–32.
16. Garzanti et al., 2021. The Congo Deep-Sea Fan: mineralogical, REE, and Nd-Isotope variability in quartzose Passive-Margin Sand. Journal of Sedimentary Research, 91, 433–450.
17. Garzanti E., Andò S., 2007. Plate tectonics and heavy mineral suites of modern sands. Developments in Sedimentology, Vol. 58, 741–763.
18. Garzanti E., Andò S., 2007. Heavy mineral concentration in modern sands: implications for provenance interpretation. Developments in Sedimentology, Vol. 58, 517–545.
19. Garzanti E., Andò S., 2019. Heavy Minerals for Junior Woodchucks. Minerals, 9, 148.
20. Limonta et al., 2014. Multicyclic sediment transfer along and across convergent plate boundaries (Barbados, Lesser Antilles). Basin Research (2014) 1–18.
21. Paleari et al., 2019. Aeolian Dust Provenance in Central East Antarctica During the Holocene: Environmental Constraints from Single‐Grain Raman Spectroscopy. Geophysical Research Letters, 46, 9968–9979.
22. Pastore et al., 2021. Provenance and recycling of Sahara Desert sand. Earth Science Review, 216, 103606.
23. Resentini et al., 2018. Quantifying roundness of detrital minerals by image analysis: sediment transport, shape effects, and provenance implications. Journal of Sedimentary Research, 88, 276–289.
24. Resentini et al., 2020. Zircon as a provenance tracer: Coupling Raman spectroscopy and U-Pb geochronology in source-to-sink studies. Chemical Geology, 555, 119828.
1. Andò S., 2020. Gravimetric Separation of Heavy Minerals in Sediments and Rocks. Minerals, 10, 273.
2. Andò S. et al., 2012. Corrosion of heavy minerals during weathering and diagenesis: A catalog for optical analysis. Sedimentary Geology, 280, 165–178.
3. Andò S. et al., 2014. Metamorphic grade of source rocks revealed by chemical fingerprints of detrital amphibole and garnet. From: Scott, R.A., Smyth, H.R., Morton, A.C. & Richardson, N. Sediment Provenance Studies in Hydrocarbon Exploration and Production. GSL, 386, 351–371.
4. Andò S. et al., 2019. Integrating heavy-mineral, geochemical and biomarker analyses of Plio-Pleistocene sandy and silty turbidites: a novel approach for provenance studies (Indus Fan, IODP Expedition 355). Geological Magazine doi.org/10.1017/S0016756819000773.
5. Andò S., Garzanti E., 2014. Raman spectroscopy in heavy-mineral studies. From: Scott, R.A., Smyth, H.R., Morton, A.C. & Richardson, N. Sediment Provenance Studies in Hydrocarbon Exploration and Production. GSL, 386, 395–412.
6. Bersani D. et al., 2009. Micro-Raman spectroscopy as a routine tool for garnet analysis. Spectrochimica Acta Part A, 73, 484–491.
7. Borromeo L. et al., 2022. Detrital orthopyroxene as a tracer of geodynamic setting: A Raman and SEM-EDS provenance study. Chemical Geology, 596, 120809.
8. Dunkl I. et al. 2020. Comparability of heavy mineral data – The first interlaboratory round robin test. Earth-Science Reviews, 211, 103210.
9. Garzanti E. et al., 2010. Mineralogical and chemical variability of fluvial sediments 1. Bedload sand (Ganga–Brahmaputra, Bangladesh). Earth and Planetary Science Letters, 299, 368–381.
10. Garzanti et al., 2011. Mineralogical and chemical variability of fluvial sediments 2. Suspended-load silt (Ganga–Brahmaputra, Bangladesh). Earth and Planetary Science Letters, 302, 107–120.
11. Garzanti et al., 2014. Provenance of Passive-Margin Sand (Southern Africa). The Journal of Geology, 122, 17–42.
12. Garzanti et al., 2018. Sedimentary processes controlling ultralong cells of littoral transport: Placer formation and termination of the Orange sand highway in southern Angola. Sedimentology, 65, 431–460.
13. Garzanti et al., 2018. The zircon story of the Nile: Time-structure maps of source rocks and discontinuous propagation of detrital signals. Basin Research, 30, 1098–1117.
14. Garzanti et al., 2020. Provenance of Cenozoic Indus Fan Sediments (IODP Sites U1456 and U1457). Journal of Sedimentary Research, 90, 1114–1127.
15. Garzanti et al 2021. Transcontinental retroarc sediment routing controlled by subduction geometry and climate change (Central and Southern Andes, Argentina). Basin Research, 00, 1–32.
16. Garzanti et al., 2021. The Congo Deep-Sea Fan: mineralogical, REE, and Nd-Isotope variability in quartzose Passive-Margin Sand. Journal of Sedimentary Research, 91, 433–450.
17. Garzanti E., Andò S., 2007. Plate tectonics and heavy mineral suites of modern sands. Developments in Sedimentology, Vol. 58, 741–763.
18. Garzanti E., Andò S., 2007. Heavy mineral concentration in modern sands: implications for provenance interpretation. Developments in Sedimentology, Vol. 58, 517–545.
19. Garzanti E., Andò S., 2019. Heavy Minerals for Junior Woodchucks. Minerals, 9, 148.
20. Limonta et al., 2014. Multicyclic sediment transfer along and across convergent plate boundaries (Barbados, Lesser Antilles). Basin Research (2014) 1–18.
21. Paleari et al., 2019. Aeolian Dust Provenance in Central East Antarctica During the Holocene: Environmental Constraints from Single‐Grain Raman Spectroscopy. Geophysical Research Letters, 46, 9968–9979.
22. Pastore et al., 2021. Provenance and recycling of Sahara Desert sand. Earth Science Review, 216, 103606.
23. Resentini et al., 2018. Quantifying roundness of detrital minerals by image analysis: sediment transport, shape effects, and provenance implications. Journal of Sedimentary Research, 88, 276–289.
24. Resentini et al., 2020. Zircon as a provenance tracer: Coupling Raman spectroscopy and U-Pb geochronology in source-to-sink studies. Chemical Geology, 555, 119828.
Créditos
8
8
Objetivos
Entre os vários objetivos desta disciplina destacam-se: a). apresentar aos alunos métodos, técnicas palinológicas e estudos de caso que possibilitem a compreensão dos fundamentos básicos da reconstituição da vegetação e sua relação com paleoclimas em ambientes tropicais, b). Avaliar o potencial informativo de diferentes palinomorfos na reconstrução de paleoincêndios e sua frequência em relação a mudanças climática e/ou atividades humanas pretéritas c). avaliar a influência humana como alteradora da fisionomia e florísticas de ecossistemas brasileiros, d). Discutir o problema do “pólen silencioso” e sua relação com a interpretação da vegetação pretérita a partir da análise de guano, e). Destacar os princípios básicos (eDNA) e analisar seu potencial informativo em relação a diferentes bioindicadores na análise geoambiental, f). detalhar técnicas de amostragem e extração do material genético preservados em depósitos sedimentos orgânicos e inorgânicos inconsolidados do Quaternário Tardio; g). introduzir DNA sedimentar (sedaDNA) como ferramenta emergente na pesquisa de reconstrução paleoambiental; h). discutir as diferentes abordagens nas análises de sequenciamento de alto rendimento e sua importância em estudos paleoambientais.
Entre os vários objetivos desta disciplina destacam-se: a). apresentar aos alunos métodos, técnicas palinológicas e estudos de caso que possibilitem a compreensão dos fundamentos básicos da reconstituição da vegetação e sua relação com paleoclimas em ambientes tropicais, b). Avaliar o potencial informativo de diferentes palinomorfos na reconstrução de paleoincêndios e sua frequência em relação a mudanças climática e/ou atividades humanas pretéritas c). avaliar a influência humana como alteradora da fisionomia e florísticas de ecossistemas brasileiros, d). Discutir o problema do “pólen silencioso” e sua relação com a interpretação da vegetação pretérita a partir da análise de guano, e). Destacar os princípios básicos (eDNA) e analisar seu potencial informativo em relação a diferentes bioindicadores na análise geoambiental, f). detalhar técnicas de amostragem e extração do material genético preservados em depósitos sedimentos orgânicos e inorgânicos inconsolidados do Quaternário Tardio; g). introduzir DNA sedimentar (sedaDNA) como ferramenta emergente na pesquisa de reconstrução paleoambiental; h). discutir as diferentes abordagens nas análises de sequenciamento de alto rendimento e sua importância em estudos paleoambientais.
Justificativa
Esta disciplina preenche uma lacuna no Curso de Pós-Graduação em Geoquímica e Geotectônica uma vez que a técnica palinológica não é contemplada em nenhuma disciplina do Programa de Geoquímica e Geotectônica. Devido à sua capacidade de gerar dados vegetacionais que possam permitir a inferência parâmetros ambientais como precipitação e temperatura, a Palinologia interage diretamente com a Geologia Sedimentar no que tange o emprego de diferentes indicadores para estudos de paleoecologia, processos genéticos, hidrológicos e sedimentológicos, bem como reconstituições paleoambientais e climáticas durante o Quaternário. O presente curso se propõe a oferecer um panorama teórico, metodológico e prático para o uso e a interpretação dos paleoindicadores presentes em solos, turfeiras e oxbows como resposta às mudanças ambientais pretéritas. Além disso, a disciplina proposta inclui uma abordagem inédita de registros paleoambientais a partir da técnica de DNA ambiental.
Esta disciplina preenche uma lacuna no Curso de Pós-Graduação em Geoquímica e Geotectônica uma vez que a técnica palinológica não é contemplada em nenhuma disciplina do Programa de Geoquímica e Geotectônica. Devido à sua capacidade de gerar dados vegetacionais que possam permitir a inferência parâmetros ambientais como precipitação e temperatura, a Palinologia interage diretamente com a Geologia Sedimentar no que tange o emprego de diferentes indicadores para estudos de paleoecologia, processos genéticos, hidrológicos e sedimentológicos, bem como reconstituições paleoambientais e climáticas durante o Quaternário. O presente curso se propõe a oferecer um panorama teórico, metodológico e prático para o uso e a interpretação dos paleoindicadores presentes em solos, turfeiras e oxbows como resposta às mudanças ambientais pretéritas. Além disso, a disciplina proposta inclui uma abordagem inédita de registros paleoambientais a partir da técnica de DNA ambiental.
Conteúdo
Introdução à Palinologia: histórico, definições e terminologia. Ambientes físicos do Quaternário. Variação do nível do mar e bioindicadores das alterações nos ecossistemas costeiros. Os variados tipos de biondicadores paleoambientais orgânicos (pólen e esporos), calcários (foraminíferos) e silicosos (diatomáceas e fitólitos) sob o ponto de vista da Paleoecologia, Paleoclimatologia, reconstrução ambiental e evolução de paisagem. Métodos de coleta, preparação, identificação dos tipos polínicos e interpretação de dados.Análise palinológica, geoquímica e partículas de carvão em registros sedimentares do Quaternário. Palinologia de perfis de guano do Holoceno Tardio. Estudo de caso. DNA Ambiental: Dividido em três partes: a).princípios, conceitos básicos e estado da arte de técnicas de extração, b). DNA sedimentar (sedaDNA): conceitos, amostragem, técnicas de extração e comparação entre elas, c). O surgimento do sedaDNA em estudos Quaternários e sua relação com outros proxies paleoambientais, vantagens e desvantagens.
Introdução à Palinologia: histórico, definições e terminologia. Ambientes físicos do Quaternário. Variação do nível do mar e bioindicadores das alterações nos ecossistemas costeiros. Os variados tipos de biondicadores paleoambientais orgânicos (pólen e esporos), calcários (foraminíferos) e silicosos (diatomáceas e fitólitos) sob o ponto de vista da Paleoecologia, Paleoclimatologia, reconstrução ambiental e evolução de paisagem. Métodos de coleta, preparação, identificação dos tipos polínicos e interpretação de dados.Análise palinológica, geoquímica e partículas de carvão em registros sedimentares do Quaternário. Palinologia de perfis de guano do Holoceno Tardio. Estudo de caso. DNA Ambiental: Dividido em três partes: a).princípios, conceitos básicos e estado da arte de técnicas de extração, b). DNA sedimentar (sedaDNA): conceitos, amostragem, técnicas de extração e comparação entre elas, c). O surgimento do sedaDNA em estudos Quaternários e sua relação com outros proxies paleoambientais, vantagens e desvantagens.
Forma de avaliação
Nota do Seminário e pontuação adicional por participação ativa nas discussões em aula. Média final: ≥5.
Nota do Seminário e pontuação adicional por participação ativa nas discussões em aula. Média final: ≥5.
Observação
A professora Luiza Reis ministrará aulas remotamente, pois se encontra em Belém-PA. Nesse caso, durante as aulas online, os alunos estarão na sala de aula no IGc/USP acompanhados de outro docente da disciplina.
A professora Luiza Reis ministrará aulas remotamente, pois se encontra em Belém-PA. Nesse caso, durante as aulas online, os alunos estarão na sala de aula no IGc/USP acompanhados de outro docente da disciplina.
Bibliografia
Apothéloz‐Perret‐Gentil, L., Bouchez, A., Cordier, T., Cordonier, A., Guéguen, J., Rimet, F., & Pawlowski, J. (2021). Monitoring the ecological status of rivers with diatom eDNA metabarcoding: A comparison of taxonomic markers and analytical approaches for the inference of a molecular diatom index. Molecular Ecology, 30(13), 2959-2968.
Colinvaux, P.E., De Oliveira, P. E., & Moreno, E. (1999). Amazon Pollen Manual and Atlas. Harwood Academic Press. Armsterdam, New York.
Ekram, M. A. E., Campbell, M., Kose, S. H., Plet, C., Hamilton, R., Bijaksana, S., & Coolen, M. J. (2024). A 1 Ma sedimentary ancient DNA (sed aDNA) record of catchment vegetation changes and the developmental history of tropical Lake Towuti (Sulawesi, Indonesia). Geobiology, 22(3), e12599.
Epp, L. S., Zimmermann, H. H., & Stoof-Leichsenring, K. R. (2019). Sampling and extraction of ancient DNA from sediments. Ancient DNA: Methods and protocols, 31-44.
Capo, E., Giguet-Covex, C., Rouillard, A., Nota, K., Heintzman, P. D., Vuillemin, A., & Parducci, L. 2021. Lake sedimentary DNA research on past terrestrial and aquatic biodiversity: Overview and recommendations. Quaternary, 4(1), 6.
Cappellini, E., Prohaska, A., Racimo, F., Welker, F., Pedersen, M. W., Allentoft, M. E., & Willerslev, E. 2018. Ancient biomolecules and evolutionary inference. Annual review of biochemistry, 87, 1029-1060.
Halbritter, H., Grímsson, S.U.F.,·Weber, M., Hesse, R.Z.M., Buchner, R., Frosch-Radivo. M.S.A. 2018. Illustrated Pollen Terminology. Springer Verlag. Scham, Switzerland. 457 p.
Özdoğan, K. T., Gelabert, P., Hammers, N., Altınışık, N. E., De Groot, A., & Plets, G. 2024. Archaeology meets environmental genomics: implementing sedaDNA in the study of the human past. Archaeological and Anthropological Sciences, 16(7), 108.
Robinson, H. A., Insoll, T., Kankpeyeng, B. W., Brown, K. A., & Brown, T. A. 2017. Ritual complexity in a past community revealed by ancient DNA analysis of pre-colonial terracotta items from Northern Ghana. Journal of Archaeological Science, 79, 10-18.
Ruddiman, W.F. 2008. Earth´s Climate: Past and Future. W.F. Freeman, 388 p.
Rull, V. & Carnaval, A.C. (ed.) 2020. Neotropical Diversification: Patterns and Processes. Springer Verlag. Berlin. ISBN 10.1007/978-3-030-31167-4.
Suguio, K. 2017. Geologia do Quaternário e mudanças ambientais. Oficina de Textos. São Paulo.
Apothéloz‐Perret‐Gentil, L., Bouchez, A., Cordier, T., Cordonier, A., Guéguen, J., Rimet, F., & Pawlowski, J. (2021). Monitoring the ecological status of rivers with diatom eDNA metabarcoding: A comparison of taxonomic markers and analytical approaches for the inference of a molecular diatom index. Molecular Ecology, 30(13), 2959-2968.
Colinvaux, P.E., De Oliveira, P. E., & Moreno, E. (1999). Amazon Pollen Manual and Atlas. Harwood Academic Press. Armsterdam, New York.
Ekram, M. A. E., Campbell, M., Kose, S. H., Plet, C., Hamilton, R., Bijaksana, S., & Coolen, M. J. (2024). A 1 Ma sedimentary ancient DNA (sed aDNA) record of catchment vegetation changes and the developmental history of tropical Lake Towuti (Sulawesi, Indonesia). Geobiology, 22(3), e12599.
Epp, L. S., Zimmermann, H. H., & Stoof-Leichsenring, K. R. (2019). Sampling and extraction of ancient DNA from sediments. Ancient DNA: Methods and protocols, 31-44.
Capo, E., Giguet-Covex, C., Rouillard, A., Nota, K., Heintzman, P. D., Vuillemin, A., & Parducci, L. 2021. Lake sedimentary DNA research on past terrestrial and aquatic biodiversity: Overview and recommendations. Quaternary, 4(1), 6.
Cappellini, E., Prohaska, A., Racimo, F., Welker, F., Pedersen, M. W., Allentoft, M. E., & Willerslev, E. 2018. Ancient biomolecules and evolutionary inference. Annual review of biochemistry, 87, 1029-1060.
Halbritter, H., Grímsson, S.U.F.,·Weber, M., Hesse, R.Z.M., Buchner, R., Frosch-Radivo. M.S.A. 2018. Illustrated Pollen Terminology. Springer Verlag. Scham, Switzerland. 457 p.
Özdoğan, K. T., Gelabert, P., Hammers, N., Altınışık, N. E., De Groot, A., & Plets, G. 2024. Archaeology meets environmental genomics: implementing sedaDNA in the study of the human past. Archaeological and Anthropological Sciences, 16(7), 108.
Robinson, H. A., Insoll, T., Kankpeyeng, B. W., Brown, K. A., & Brown, T. A. 2017. Ritual complexity in a past community revealed by ancient DNA analysis of pre-colonial terracotta items from Northern Ghana. Journal of Archaeological Science, 79, 10-18.
Ruddiman, W.F. 2008. Earth´s Climate: Past and Future. W.F. Freeman, 388 p.
Rull, V. & Carnaval, A.C. (ed.) 2020. Neotropical Diversification: Patterns and Processes. Springer Verlag. Berlin. ISBN 10.1007/978-3-030-31167-4.
Suguio, K. 2017. Geologia do Quaternário e mudanças ambientais. Oficina de Textos. São Paulo.
Créditos
6
6
Objetivos
A disciplina almeja o desenvolvimento de métodos, técnicas e abordagens específicas em geologia estrutural, particularmente nos aspectos quantitativos e de aplicação, e cuja ênfase a cada semestre dependerá da demanda e interesse dos alunos e corpo docente naquele momento.
A disciplina almeja o desenvolvimento de métodos, técnicas e abordagens específicas em geologia estrutural, particularmente nos aspectos quantitativos e de aplicação, e cuja ênfase a cada semestre dependerá da demanda e interesse dos alunos e corpo docente naquele momento.
Justificativa
Existe a necessidade de uma disciplina com estrutura flexível que permita a cada semestre a abordagem de tópicos específicos relacionados à geologia estrutural, particularmente sobre aspectos quantitativos.
Existe a necessidade de uma disciplina com estrutura flexível que permita a cada semestre a abordagem de tópicos específicos relacionados à geologia estrutural, particularmente sobre aspectos quantitativos.
Conteúdo
01. Princípios da Mecânica do Continuum.
02. Métodos e técnicas para a determinação da deformação em rochas.
03. Métodos e técnicas para a determinação do tensor de esforços em rochas.
04. Seções balanceadas e reconstruções palinspáticas.
05. Técnicas computacionais em geologia estrutural e tectônica.
06. Geologia Estrutual e Aplicada.
01. Princípios da Mecânica do Continuum.
02. Métodos e técnicas para a determinação da deformação em rochas.
03. Métodos e técnicas para a determinação do tensor de esforços em rochas.
04. Seções balanceadas e reconstruções palinspáticas.
05. Técnicas computacionais em geologia estrutural e tectônica.
06. Geologia Estrutual e Aplicada.
Forma de avaliação
Exercícios, relatórios e provas
Exercícios, relatórios e provas
Observação
Bibliografia
ALLMENDINGER, R.W., CARDOZO, N., FISHER, D.M. 2012 Structural Geology Algorithms: vectors and tensors. Cambridge University Press.
FOSSEN, H. 2016. Structural Geology. Cambridge University Press, 2nd ed.
GERYA, T.V. 2010 Introduction to numerical geodynamic modelling. Cambridge University Press, 345 p.
MALVERN, L.E.(1969) Introduction to the mechanics of a continuos medium. Englewood, Prentice-Hall . 713p.
MEANS, W.D.(1976) Stress and strain: basic concepts of continuum mechanics for geologists. New York, Springer-Verlag. 339p.
NYE, J.F. (1957) Physical properties of crystals: their representation by tensors and matrices. Oxford, University Press. 322p.
OERTEL, G. (1996) Stress and deformation: a handbook on tensors in geology. Oxford, University Press. 292p.
RAGAN, D.M. 2009 Structural Geology: An Introduction to Geometrical Techniques. Cambridge University Press (4a edição).
RAMSAY, J.G. (1967). Folding and fracturing of rocks. New York, McGraw-Hill. 568 p.
RAMSAY, J.G. (1976) Displacement and strain. Philosophical Transactions Royal Society London, v.283, p.3-25.
RAMSAY, J.G.; GRAHAM, R.H. (1970) Strain variation in shear belts. Canadian Journal of Earth Sciences, v.7, p. 786-813.
RAMSAY, J.G.; HUBERT, M.I. (1983). The techniques of modern structural geology: strain analysis. New York, Academic Press. V.1
RAMSAY, J.G.; HUBERT, M.I. (1987) The techniques of modern structural geology: folds and fractures. New York, Academic Press. v.2
RAMSAY, J.G.; LISLE, R.J. (2000) The techniques of modern structural geology: Applications of continuum mechanics in structural geology. New York, Academic Press. v.3
TRUESDELL, C.;TOUPIN, R.A. (1960) The classical field theories. In: FLÜGGE, S. Encyclopedia of Physics – principles of classical mechanics and field theory. Springer-Verlag. v.III/I
Forma de avaliação:
Exercícios, relatórios e provas
ALLMENDINGER, R.W., CARDOZO, N., FISHER, D.M. 2012 Structural Geology Algorithms: vectors and tensors. Cambridge University Press.
FOSSEN, H. 2016. Structural Geology. Cambridge University Press, 2nd ed.
GERYA, T.V. 2010 Introduction to numerical geodynamic modelling. Cambridge University Press, 345 p.
MALVERN, L.E.(1969) Introduction to the mechanics of a continuos medium. Englewood, Prentice-Hall . 713p.
MEANS, W.D.(1976) Stress and strain: basic concepts of continuum mechanics for geologists. New York, Springer-Verlag. 339p.
NYE, J.F. (1957) Physical properties of crystals: their representation by tensors and matrices. Oxford, University Press. 322p.
OERTEL, G. (1996) Stress and deformation: a handbook on tensors in geology. Oxford, University Press. 292p.
RAGAN, D.M. 2009 Structural Geology: An Introduction to Geometrical Techniques. Cambridge University Press (4a edição).
RAMSAY, J.G. (1967). Folding and fracturing of rocks. New York, McGraw-Hill. 568 p.
RAMSAY, J.G. (1976) Displacement and strain. Philosophical Transactions Royal Society London, v.283, p.3-25.
RAMSAY, J.G.; GRAHAM, R.H. (1970) Strain variation in shear belts. Canadian Journal of Earth Sciences, v.7, p. 786-813.
RAMSAY, J.G.; HUBERT, M.I. (1983). The techniques of modern structural geology: strain analysis. New York, Academic Press. V.1
RAMSAY, J.G.; HUBERT, M.I. (1987) The techniques of modern structural geology: folds and fractures. New York, Academic Press. v.2
RAMSAY, J.G.; LISLE, R.J. (2000) The techniques of modern structural geology: Applications of continuum mechanics in structural geology. New York, Academic Press. v.3
TRUESDELL, C.;TOUPIN, R.A. (1960) The classical field theories. In: FLÜGGE, S. Encyclopedia of Physics – principles of classical mechanics and field theory. Springer-Verlag. v.III/I
Forma de avaliação:
Exercícios, relatórios e provas
Geoquímica dos Processos Exógenos
Créditos
4
4
Objetivos
A disciplina tem como objetivo apresentar técnicas de geoquímica orgânica aplicadas a estudos paleoambientais que demonstraram expressivo desenvolvimento ao longo das últimas décadas. A disciplina promoverá a avaliação crítica da eficácia, limitações e aplicabilidade dessas técnicas em diferentes contextos. Fornecerá também bases teóricas para a aplicação dessas técnicas, como o funcionamento dos ciclos biogeoquímicos, métodos de análise laboratorial e interpretação de dados.
A disciplina tem como objetivo apresentar técnicas de geoquímica orgânica aplicadas a estudos paleoambientais que demonstraram expressivo desenvolvimento ao longo das últimas décadas. A disciplina promoverá a avaliação crítica da eficácia, limitações e aplicabilidade dessas técnicas em diferentes contextos. Fornecerá também bases teóricas para a aplicação dessas técnicas, como o funcionamento dos ciclos biogeoquímicos, métodos de análise laboratorial e interpretação de dados.
Justificativa
Considerando os desafios associados às mudanças climáticas globais, estudos focados na variabilidade climática ao longo do tempo geológico e a resposta ambiental a essas oscilações tem recebido merecido destaque na comunidade acadêmica. Dada a constante evolução da tecnologia e metodologia científica, a disciplina tem como objetivo aprimorar e expandir as ferramentas disponíveis aos alunos para investigar condições ambientais em diversos contextos e diferentes escalas de tempo. Ao capacitar os alunos a assimilarem e aplicarem técnicas de geoquímica orgânica de forma eficaz, a disciplina visa prepará-los utilizar essas técnicas em oportunidades futuras.
Considerando os desafios associados às mudanças climáticas globais, estudos focados na variabilidade climática ao longo do tempo geológico e a resposta ambiental a essas oscilações tem recebido merecido destaque na comunidade acadêmica. Dada a constante evolução da tecnologia e metodologia científica, a disciplina tem como objetivo aprimorar e expandir as ferramentas disponíveis aos alunos para investigar condições ambientais em diversos contextos e diferentes escalas de tempo. Ao capacitar os alunos a assimilarem e aplicarem técnicas de geoquímica orgânica de forma eficaz, a disciplina visa prepará-los utilizar essas técnicas em oportunidades futuras.
Conteúdo
1. Principais questões e desafios enfrentados nas reconstruções paleoambientais; 2. Ciclos biogeoquímicos; 3. Princípios da geoquímica isotópica; 4. Princípios da geoquímica orgânica; 5. Cronologia de registros paleoambientais; 6. Biomarcadores; 7. Utilização de isótopos estáveis e radiogênicos em reconstruções paleoambientais; 8. Isótopos em compostos específicos; 9. Aplicações da geoquímica orgânica em reconstruções paleoambientais
1. Principais questões e desafios enfrentados nas reconstruções paleoambientais; 2. Ciclos biogeoquímicos; 3. Princípios da geoquímica isotópica; 4. Princípios da geoquímica orgânica; 5. Cronologia de registros paleoambientais; 6. Biomarcadores; 7. Utilização de isótopos estáveis e radiogênicos em reconstruções paleoambientais; 8. Isótopos em compostos específicos; 9. Aplicações da geoquímica orgânica em reconstruções paleoambientais
Forma de avaliação
Composição da nota final: Participação em discussões 20%, avaliação crítica de estudos de caso 30%, seminário 50%. A relação nota final/conceito seguirá a recomendação da Câmara de Normas e Recursos da USP (sessão de 15/05/2019), sendo: A – Excelente, com direito a crédito (9-10); B – Bom, com direito a crédito (7-8.9); C – Regular, com direito a crédito (5-6.9); R – Reprovado, sem direito a crédito.
Composição da nota final: Participação em discussões 20%, avaliação crítica de estudos de caso 30%, seminário 50%. A relação nota final/conceito seguirá a recomendação da Câmara de Normas e Recursos da USP (sessão de 15/05/2019), sendo: A – Excelente, com direito a crédito (9-10); B – Bom, com direito a crédito (7-8.9); C – Regular, com direito a crédito (5-6.9); R – Reprovado, sem direito a crédito.
Observação
Bibliografia
1. Castañeda, I. S., & Schouten, S. (2011). A review of molecular organic proxies for examining modern and ancient lacustrine environments. Quaternary Science Reviews, 30(21-22), 2851-2891.
2. Li, W., Li, X., Mei, X., Zhang, F., Xu, J., Liu, C., … & Liu, Q. (2021). A review of current and emerging approaches for Quaternary marine sediment dating. Science of The Total Environment, 780, 146522.
3. Eglinton, T. I., & Eglinton, G. (2008). Molecular proxies for paleoclimatology. Earth and Planetary Science Letters, 275(1-2), 1-16.
4. Blair, N. E., Leithold, E. L., & Aller, R. C. (2004). From bedrock to burial: the evolution of particulate organic carbon across coupled watershed-continental margin systems. Marine Chemistry, 92(1-4), 141-156.
5. Holtvoeth, J., Whiteside, J. H., Engels, S., Freitas, F. S., Grice, K., Greenwood, P., … & Sepúlveda, J. (2019). The paleolimnologist’s guide to compound-specific stable isotope analysis–An introduction to principles and applications of CSIA for Quaternary lake sediments. Quaternary science reviews, 207, 101-133.
1. Castañeda, I. S., & Schouten, S. (2011). A review of molecular organic proxies for examining modern and ancient lacustrine environments. Quaternary Science Reviews, 30(21-22), 2851-2891.
2. Li, W., Li, X., Mei, X., Zhang, F., Xu, J., Liu, C., … & Liu, Q. (2021). A review of current and emerging approaches for Quaternary marine sediment dating. Science of The Total Environment, 780, 146522.
3. Eglinton, T. I., & Eglinton, G. (2008). Molecular proxies for paleoclimatology. Earth and Planetary Science Letters, 275(1-2), 1-16.
4. Blair, N. E., Leithold, E. L., & Aller, R. C. (2004). From bedrock to burial: the evolution of particulate organic carbon across coupled watershed-continental margin systems. Marine Chemistry, 92(1-4), 141-156.
5. Holtvoeth, J., Whiteside, J. H., Engels, S., Freitas, F. S., Grice, K., Greenwood, P., … & Sepúlveda, J. (2019). The paleolimnologist’s guide to compound-specific stable isotope analysis–An introduction to principles and applications of CSIA for Quaternary lake sediments. Quaternary science reviews, 207, 101-133.
Créditos
6
6
Objetivos
Facilitar a compreensão das mudanças climáticas atuais e pretéritas
Facilitar a compreensão das mudanças climáticas atuais e pretéritas
Justificativa
– Aproximadamente 50% da carga horária será presencial e 50% será remota.
– Uma parte das aulas expositivas será remota, a saber, os conteúdos associados aos arquivos marinhos. Todas as outras atividades serão presenciais.
– As aulas remotas serão síncronas.
– A plataforma Google Meet será utilizada nas aulas remotas.
– Nas aulas remotas, se faz necessário uso de áudio e vídeo.
– O controle de frequência nas aulas remotas será feito pelo Google Meet.
– O formato híbrido se faz necessário para permitir que docentes de diferentes campi da USP possam continuar ministrando a disciplina.
– Aproximadamente 50% da carga horária será presencial e 50% será remota.
– Uma parte das aulas expositivas será remota, a saber, os conteúdos associados aos arquivos marinhos. Todas as outras atividades serão presenciais.
– As aulas remotas serão síncronas.
– A plataforma Google Meet será utilizada nas aulas remotas.
– Nas aulas remotas, se faz necessário uso de áudio e vídeo.
– O controle de frequência nas aulas remotas será feito pelo Google Meet.
– O formato híbrido se faz necessário para permitir que docentes de diferentes campi da USP possam continuar ministrando a disciplina.
Conteúdo
1) O sistema climático atual
– Radiação solar emitida, armazenamento da energia solar na atmosfera
– Transferências de calor na atmosfera e nos oceanos, papel da criosfera no clima
– A biosfera e o ciclo do carbono de curto prazo
– O ciclo do carbono de longo prazo e o papel da tectônica e do intemperismo
– Interações e feedbacks no sistema climático
2) Feições da climatologia moderna
– Principais feições de circulação regionais na América do Sul
– Sistema de Monções de Verão
– Conceitos básicos sobre a evolução do sistema de monções
– Variabilidade climática, influência dos processos oceânico-atmosféricos, efeito das condições climáticas continentais na precipitação regional, interação a zona de convergência intertropical, transporte de umidade, teleconexões com fenômenos climáticos em regiões distais
– Interações entre sistemas tropicais e extratropicais
– Climatologia de temperatura, complexos convectivos associados à circulação extratropical
3) Indicadores paleoclimáticos, paleoambientais e paleoceanográficos
– Registros oceânicos: indicadores de temperatura da superfície do mar, salinidade, volume de gelo, hidrologia e circulação oceânica
– Registros continentais: indicadores de variação de pluviosidade, temperatura, paleovegetação, expansão de geleiras, paleoambiente em geral
– Testemunhos do gelo: indicadores de temperatura atmosférica, gases do efeito estufa, circulação atmosférica, pluviosidade
4) Variações climáticas no tempo geológico
4.1) Mudanças climáticas que antecederam o Quaternário
– Fontes de dados paleoclimáticos nas escalas de milhões e bilhões de anos: evidências geológicas, paleontológicas e isotópicas
– O clima na Terra do Pré-Cambriano ao Cenozóico
4.2) Mudanças climáticas do Quaternário
– Mudanças climáticas em escala orbital
– Controle astronômico da radiação solar
– Controle da insolação na atividade das monções
– A variação da insolação e os ciclos glaciais
– Mudanças climáticas em escala milenar: importância das forçantes oceânicas
– Reconstrução da circulação termohalina com base em parâmetros paleoceanográficos.
– Modo de ocorrência dos eventos tipo “Dansgaard-Oeschger” e “Heinrich” nos registros paleoclimáticos.
– Impacto das condições oceânicas no clima dos continentes
– Padrões interhemisférico de mudanças climáticas durante ciclos milenares
– Padrões climáticos em escala interanual a centenial
– Registros geológicos de alta resolução temporal
– Impacto induzido pelas mudanças na circulação oceânica devido aos fenômenos: ENSO, PDO, NAO e AMO
– Implicações das variações naturais do clima ocorridas no Holoceno no debate sobre aquecimento global
1) O sistema climático atual
– Radiação solar emitida, armazenamento da energia solar na atmosfera
– Transferências de calor na atmosfera e nos oceanos, papel da criosfera no clima
– A biosfera e o ciclo do carbono de curto prazo
– O ciclo do carbono de longo prazo e o papel da tectônica e do intemperismo
– Interações e feedbacks no sistema climático
2) Feições da climatologia moderna
– Principais feições de circulação regionais na América do Sul
– Sistema de Monções de Verão
– Conceitos básicos sobre a evolução do sistema de monções
– Variabilidade climática, influência dos processos oceânico-atmosféricos, efeito das condições climáticas continentais na precipitação regional, interação a zona de convergência intertropical, transporte de umidade, teleconexões com fenômenos climáticos em regiões distais
– Interações entre sistemas tropicais e extratropicais
– Climatologia de temperatura, complexos convectivos associados à circulação extratropical
3) Indicadores paleoclimáticos, paleoambientais e paleoceanográficos
– Registros oceânicos: indicadores de temperatura da superfície do mar, salinidade, volume de gelo, hidrologia e circulação oceânica
– Registros continentais: indicadores de variação de pluviosidade, temperatura, paleovegetação, expansão de geleiras, paleoambiente em geral
– Testemunhos do gelo: indicadores de temperatura atmosférica, gases do efeito estufa, circulação atmosférica, pluviosidade
4) Variações climáticas no tempo geológico
4.1) Mudanças climáticas que antecederam o Quaternário
– Fontes de dados paleoclimáticos nas escalas de milhões e bilhões de anos: evidências geológicas, paleontológicas e isotópicas
– O clima na Terra do Pré-Cambriano ao Cenozóico
4.2) Mudanças climáticas do Quaternário
– Mudanças climáticas em escala orbital
– Controle astronômico da radiação solar
– Controle da insolação na atividade das monções
– A variação da insolação e os ciclos glaciais
– Mudanças climáticas em escala milenar: importância das forçantes oceânicas
– Reconstrução da circulação termohalina com base em parâmetros paleoceanográficos.
– Modo de ocorrência dos eventos tipo “Dansgaard-Oeschger” e “Heinrich” nos registros paleoclimáticos.
– Impacto das condições oceânicas no clima dos continentes
– Padrões interhemisférico de mudanças climáticas durante ciclos milenares
– Padrões climáticos em escala interanual a centenial
– Registros geológicos de alta resolução temporal
– Impacto induzido pelas mudanças na circulação oceânica devido aos fenômenos: ENSO, PDO, NAO e AMO
– Implicações das variações naturais do clima ocorridas no Holoceno no debate sobre aquecimento global
Forma de avaliação
Seminário e prova
Seminário e prova
Observação
É necessário possuir equipamento (e.g., notebook) e acesso à internet para acompanhar as aulas remotas.
É necessário possuir equipamento (e.g., notebook) e acesso à internet para acompanhar as aulas remotas.
Bibliografia
Cronin, T.M., 2010. Paleoclimates: understanding climate change past and present. 441p. Columbia University Press
Hillaire-Marcel, C., de Vernal, A. (eds.) 2008. Proxies in late Cenozoic Paleoceanography. 843p. Elsevier
Ruddiman, W.F., 2014. Earth’s Climate: Past and Future. 3rd edition. 445p. W.H. Freeman
Elderfield, H. (ed.) 2006. The Oceans and Marine Geochemistry. Treatise on Geochemistry Series, Volume 6. 646p. Elsevier
Cronin, T.M., 2010. Paleoclimates: understanding climate change past and present. 441p. Columbia University Press
Hillaire-Marcel, C., de Vernal, A. (eds.) 2008. Proxies in late Cenozoic Paleoceanography. 843p. Elsevier
Ruddiman, W.F., 2014. Earth’s Climate: Past and Future. 3rd edition. 445p. W.H. Freeman
Elderfield, H. (ed.) 2006. The Oceans and Marine Geochemistry. Treatise on Geochemistry Series, Volume 6. 646p. Elsevier