Harold G. Coffin
O Dr. Harold Coffin fez seu Mestrado em Biologia no Walla Walla College, estado de Washington, e seu Doutorado em Zoologia na Southern California University. Foi professor e chefe do Departamento de Ciências no “Canadian Union College” e no “Walla Walla College”. Escreveu numerosos artigos sobre ciência e é autor de seis livros, sendo que os dois mais conhecidos são: Os Dinossauros (publicado em português pela Casa Publicadora Brasileira) e Origin by Design. É membro da “American Association for the Advancement of Science” e da “American Geological Society”. É decano de Pesquisa Científica no “Geoscience Research Institute” em Loma Linda, Califórnia.
Nota preliminar da Redação:
Mesmo sabendo que nem todos os leitores entenderão todo o conteúdo científico deste artigo, a Comissão Editorial considerou que seria proveitoso publicá-lo, pelas seguintes razões:
1. A metodologia de pesquisa usada pode servir de paradigma para todos os estudiosos que pesquisam nas diversas áreas das Ciências da Terra.
2. Muitas vezes, em Geologia, Paleontologia e outras ciências afins, os “hiatos cronológicos” entre camadas ou estratos, aceitos pela ciência clássica, dificultam e confundem o investigador. Em tais casos, um estudo similar ao que o Dr. Coffin realizou pode ser útil para modificar a maneira de interpretar as evidências e tirar conclusões.
3. Esta pesquisa, e a notável história da teoria de Bretz, deve alertar a todo pesquisador, seja evolucionista ou criacionista, que terá que lutar sempre contra o perigo dos preconceitos arraigados em suas crenças.
INTRODUÇÃO
Acredita-se que tenham transcorrido aproximadamente 14 milhões de anos entre a última camada de lava dos basaltos do Rio Columbia e os sedimentos glaciais Palouse depositados pelo vento, que são terras de cultivo (Baski, 1989; Fryxel e Cook, 1964). Se de fato tivessem transcorrido 14 milhões de anos, o efeito da erosão deveria ser considerável, produzindo cortes através das várias camadas de basalto no planalto conhecido como “Platô do Rio Columbia”. A finalidade desta pesquisa foi examinar o contato entre as camadas, em busca de evidências dos 14 milhões de anos de erosão.
Existem muitos intervalos chamados de “hiatos cronológicos” no registro geológico. Alguns desses hiatos cronológicos apresentam muito pouca erosão, ainda mais quando se supõe terem transcorrido muitos milhões de anos entre a deposição do estrato inferior e o depósito superior. Roth (1988) comentou este fenômeno. A geologia nesta parte oriental do estado de Washington (EUA) se presta muito adequadamente ao exame minucioso de um destes hiatos cronológicos, mesmo não sendo ele de tão grande extensão como os que são expostos em outros locais. Este hiato se localiza entre o depósito superior de basalto do rio Columbia, do Mioceno, e o loess Palouse, do Pleistoceno, que o recobre. O estrato inferior deste “hiato” depositou-se como lava em escoamento. Se não ocorreu um longo período de deposição gradual posterior, então o contato entre as duas camadas deveria ser abrupto, a menos que tivesse havido erosão. Outro fator favorável ao estudo deste “hiato” é a grande diferença entre as duas camadas – a inferior é maciça, um material vulcânico escuro, e a superior é branda, um loess claro, de origem sedimentar.
Colina Steptoe, local típico com forma de ilha ou janela que se sobressai acima da lava ou basalto.
SITUAÇÃO E GEOLOGIA
A área de estudo é um planalto que fica no estado de Washington, entre Walla Walla, ao sul, e Spokane, ao norte, e entre a fronteira do estado de Idaho, ao leste, e a rodovia 395 a oeste (Figura 1). A maior parte da topografia é de colinas onduladas, resultado de arqueamento e domificação do basalto, com cânions que recortaram o planalto. A altitude diminui gradualmente de 850 metros ao leste até uns 150 metros a oeste. Várias elevações topográficas no leste se compõem de granitos pré-cambrianos subjacentes ao basalto. Entre elas as mais conhecidas são a “Colina Steptoe” a 1.101 metros de altura (foto acima), e o “Collado Kamiak”, com 1.110 metros.
Recobrindo o basalto como um manto (porém não os cumes de granito das encostas íngremes) há uma espessa camada de sedimento fino, que se considera formada por tilito glacial transportado pelo vento (Busacca, 2001). O tilito se espalha e se ramifica até o norte e até o oeste, chegando até às colinas arborizadas das fraldas das Montanhas Rochosas no estado de Idaho. Salvo nas bordas, oferece um solo agrícola excelente, de até 5 metros de espessura, que é utilizado para plantação de trigo e culturas irrigadas.
O dilúvio Missoula (chamado às vezes de dilúvio de Bretz ou dilúvio de Spokane), que resultou da ruptura do dique de gelo do enorme lago Missoula represado entre os vales das montanhas ao norte de Idaho e Montana Ocidental, removeu o loess de grandes áreas desde o norte até o sudeste, erodindo profundos cânions no basalto subjacente (Orr, Orr e Baldwin, 1992).
“Em 1921, Harlen Bretz propôs que os estranhos sulcos de erosão na região oriental do estado de Washington deviam-se a enormes quantidades de água que escoou sobre a região. A maioria dos geólogos, influenciados pela crença no conceito da teoria do uniformismo (“o presente é a chave do passado”) sustentaram que a proposta era inaceitável. Em 1942 foi publicado um artigo afirmando que as ondulações gigantescas registradas na camada vulcânica eram sinais da erosão causada pelo escoamento impetuoso das águas do lago glacial Missoula. Isto ajudou a estabelecer a correção da teoria de Bretz. Porém, apesar desta evidência, a resistência dos geólogos contra qualquer explicação que se assemelhasse a catastrofismo fez com que se passassem outros 20 anos até que fossem aceitas aquelas explicações de Bretz”.
Quanto custa, às vezes, mudar de paradigmas!
Mais de trezentos derrames de lava que surgiram de erupções em fissuras no sudeste de Washington, no noroeste de Oregon, e em Idaho depositaram camadas de basalto na Bacia do Rio Columbia antes que o loess fosse depositado (Tolan et alli, 1989). Três estratos basálticos principais compõem a área de estudo: as Montanhas Saddle, Wanapum, e Grande Ronde (Reidel, 1983). A camada de basalto de maior altitude dos 27 sítios estudados, e de onde foram extraídas amostras, pertenciam ao Grupo Wanapum. Todas as amostras são de basaltos que foram datados radiometricamente entre 15,3 e 14,5 milhões de anos.
METODOLOGIA
Nesta área de estudo foram localizados 27 sítios com exposição satisfatória do contato Mioceno/Plioceno em cortes de estradas e em pedreiras ao longo de aproximadamente 2.400 quilômetros de rodovias e estradas vicinais.
Em cada sítio foi aplicado o seguinte critério:
• O contato basalto/loess deveria estar claramente visível pelo menos ao longo de 50 metros.
FIG. 1 – Mapa do município de Palouse, no sudoeste do estado de Washington. Os sítios onde foram recolhidas as amostras estão indicados na ordem cronológica em que foram descobertos e examinados, nas três viagens distintas feitas à área.
FIG. 2 – No sítio 26, a equipe está sobre uma superfície plana de basalto da qual foi removida a camada de loess. Ao fundo, acima, observa-se o loess.
• O sítio não deveria ter sido afetado pela erosão do dilúvio Missoula.
• O sítio não deveria estar situado em local onde pudesse ter sofrido o efeito de recorte de cânions modernos ou de erosões recentes devidas a escoamentos de água.
Recolheram-se 22 amostras de loess. Em vários locais não foram colhidas amostras por duas razões: em um dos sítios, um canal de irrigação profundo impediu o acesso; em vários outros sítios, o loess não podia ser alcançado devido à encosta muito íngreme que impedia o acesso tanto por cima como por baixo. As amostras que obtivemos vieram da parte mais acima do contato, porém não da superfície do solo sobre a encosta.
Originalmente planejou-se a coleta de amostras situadas na superfície do próprio basalto para estudá-las, porém na maioria dos casos isto foi impossível porque em muito poucos sítios o loess tinha menos de uns dois metros de espessura e, portanto, pelo trabalho requerido, não era fácil chegar à superfície do basalto. No Sítio nº 1, o escoamento de água havia causado erosão no loess quase até o basalto, e por isso aí foi possível chegar à superfície do basalto. Em vários lugares, os trabalhadores, ou a erosão natural nas pedreiras, haviam removido a maior parte da camada de loess sem ter afetado a camada inferior de basalto. Estes sítios deram oportunidade para o estudo da superfície do basalto, como se vê na Figura 2.
Foi feito grande esforço para evitar sítios onde tivesse ocorrido erosão em tempos modernos por escoamento de água, - por cânions ou pelo dilúvio Missoula, - porém alguns operários haviam escavado a encosta a partir de algum riacho ou cânion de rio. Nestes casos, era muito difícil determinar se o plano da pedreira que corria paralelo ao cânion havia produzido um recuo da parede do cânion para além da crista de erosão. Salvo uma exceção, todas as erosões de canais constatadas nos sítios de estudo estavam associadas à erosão produzida depois da deposição do loess. A exceção mencionada foi um corte na rodovia US-12, uns 11 quilômetros ao norte de Dayton, estado de Washington. O corte da rodovia estava situado muito alto no paredão do cânion, e houve dúvidas a respeito de estarem cumpridas as exigências mínimas estabelecidas para os sítios. Havia algumas características particulares que serão apresentadas mais adiante.
FIG. 3 – Uma pedreira (Sítio 9) mostra dois estratos de basalto com o loess superposto. Uma delgada camada de cinza vulcânica se localiza entre a camada superior e a segunda camada de basalto.
FIG. 4 – Esta grande pedreira em atividade (Sítio 17) mostra claramente a linha de contato abrupto e contínuo entre o basalto e o loess.
RESULTADOS
Quinze dos 27 sítios ofereciam contatos evidentes que não exibiam traços de erosão. As Figuras 2, 3 e 4 ilustram três destes sítios. Em geral, o contato bem definido e plano entre o basalto e o loess era notável. Contudo, as superfícies expostas dos basaltos, quando visíveis, não apresentavam contato direto com o loess, mas formavam uma camada espessa de rochas detríticas inconsolidadas formadas por fragmentos de basalto, soltas e anfractuosas, geralmente não maiores que um punho, como se vê na Figura 5. Cinco ou seis sítios exibiram erosão extensiva (“sheet”). Havia duas maneiras de determinar isto. Primeiro, onde era visível a parte inferior da camada de basalto situada mais acima, a diminuição de sua espessura pela erosão era detectada tomando como base a linha horizontal do estrato. Em alguns casos, a espessura da camada, como se vê no corte em um domo anticlinal, diminuía gradualmente e suavemente a cada lado do anticlinal, e às vezes a erosão continuava aprofundando os cortes até às camadas inferiores. Isto se vê na Figura 6. Em segundo lugar, nos casos em que não era visível a parte inferior da camada de basalto situada mais acima, podia-se inferir que as colunas de basalto não eram perpendiculares ao plano superior da camada por causa da erosão, e não pelo arqueamento ou curvatura do derrame de lava.
Dez sítios mostravam arqueamento do basalto ou subsidência da superfície. A topografia do loess moderno freqüentemente interagia com o arqueamento e a subsidência do basalto subjacente.
O talude detrítico da erosão do dilúvio Missoula do Pleistoceno e a erosão e intemperismo modernos são claramente visíveis em vários lugares. Não encontramos exemplos de grandes áreas de depósitos pleistocênicos devidos à erosão pré-pleistocênica na área de estudo. Entretanto, existem grandes depósitos desse material fora da área de estudo.
Todas as amostras de loess que foram recolhidas tinham fragmentos de espículas de esponjas. A origem destas espículas é desconhecida, porém estamos seguros que derivam de esponjas marinhas.
Normalmente, o loess é decomposição homogênea, porém um exame bastante detido mostra certa estratificação menor. Ocasionalmente encontram-se rochas de tamanho regular e às vezes rochas maiores levadas pelo loess (Ver a Figura 7).
DISCUSSÃO
Os três elementos de maior interesse neste estudo são: a ausência relativa de bacias e ravinas de erosão no basalto; a causa das chapadas de erosão ou erosão extensiva; e a origem das espículas de esponjas no loess. As perguntas que surgem a partir destas observações podem ser melhor entendidas quando são referidas na seqüência dos eventos geológicos na área de pesquisa:
1 – Formação do granito.
2 – Erosão do granito, formando montículos e colinas, como se pode observar bordejando a encosta norte do planalto do Rio Columbia, nas saliências no basalto.
3 – Erupção de lava e deposição de numerosas camadas de basalto que se estendem até o Oceano Pacífico, na costa dos estados de Oregon e Washington.
FIG. 5 - Um longo corte de estrada mostra o contato plano entre o basalto e o loess sobreposto. Havia de 10 a 20 cm de pedregulhos entre a superfície de cima do basalto e a camada de loess.
FIG. 6 - Sítio 5. Erosão plana e horizontal parece cortar várias camadas de basalto de cima a baixo.
FIG. 7- Sítio 15. Erosão em bacias de basalto ao longo da beira de um vale profundo. No loess sobre o basalto “flutuam” pedras e rochas.
4 – Ocasionalmente, finas camadas de sedimento, e escassa erosão entre as camadas de basalto (os tópicos 3 e 4 seriam contemporâneos).
5 – Arqueamento e formação de domos em camadas de basalto.
6 – Erosão extensiva em escala menor (os tópicos 5 e 6 poderiam ter sido contemporâneos).
7 – A deposição do loess Palouse com grande abundância de espículas de esponjas.
8 – Erosão maior pelo dilúvio Missoula.
9 – Erosão menor e remoção do loess Palouse devido ao intemperismo e atividades agrícolas modernas.
Note que a erosão extensiva do tópico 6 ocorreu antes da deposição de loess no item 7.
Considerando o longo período de tempo atribuído normalmente entre a deposição da última camada de basalto e a deposição do loess (14 milhões de anos), a erosão deveria ter sido muito profunda. Embora exista alguma erosão, ela é infinitamente menor do que deveria ser observado nesse período. A superfície da camada superior não atingida pela erosão, imediatamente abaixo do loess, parece ser uma repetição do que vemos nos outros estratos subjacentes que são visíveis nas paredes dos cânions mais profundos da área. No local chamado Quedas do Palouse, que está na região de maior erosão do dilúvio Missoula, a área Cheney-Palouse, em vários vales ocorreu a remoção total do loess que os cobria, porém sem erosão alguma (ou pelo menos ínfima) do basalto subjacente.
Os riachos que são vistos hoje na região freqüentemente escavam canais em forma de V dentro do basalto, e se são muito grandes, escavam canais em forma de U com encostas ou flancos verticais. O dilúvio Missoula do Pleistoceno escavou cânions profundos. Como explicamos a erosão extensiva superficial?
A ausência de cortes e vales ocasionados por erosão superposta à erosão extensiva superficial nos sugere que a erosão superficial horizontal não foi resultado de intemperismo prolongado. Não foram observadas na área de estudo as encostas dos taludes ou as pilhas de rochas detríticas que resultaram da erosão anterior à do dilúvio Missoula. Aparentemente, estes sedimentos foram transportados para outros sítios. Portanto, a causa e o período envolvido nesta erosão horizontal superficial (embora insignificante, comparada com a erosão que se esperaria em 14 milhões de anos), constituem motivo suficiente para continuar este estudo no futuro.
A presença de espículas de esponjas no loess, em toda a área de estudo, é um enigma. Ainda que se conheçam esponjas de água doce, sua abundância e a composição silícica indicam que a fonte de origem é marinha. É difícil postular uma origem marinha para o loess. Dentro do nosso conhecimento, não há sedimentos marinhos, nas proximidades do basalto do Rio Columbia, que pudessem dar origem a estes restos orgânicos.
CONCLUSÃO
O exame do contato entre o Mioceno de basalto do Rio Columbia e o Pleistoceno do loess Palouse não revelou fendas ou sulcos de erosão salvo os efeitos do dilúvio Missoula e erosões modernas, e ambos foram excluídos do estudo. Uma camada fina que aparenta ser um perfil de intemperismo recobre a face superior da última camada de basalto. A erosão anterior ao dilúvio Missoula se limitou a uma camada menor fina e extensa de material erodido, cuja causa ainda aguarda explicação.
Este estudo, portanto, não apóia um lapso de 14 milhões de anos entre o último fluxo de lava e a deposição do loess.
RECONHECIMENTOS
Ao Instituto de Pesquisas em Geociências de Loma Linda, por seu estímulo. Quero agradecer a Denis Bokovoy e John Hergenrather que me acompanharam.
LITERATURA CITADA (EM INGLÊS)
Backer A. R. 1989. Reavaliação de Imnaha, Picture Gorge, e Basaltos Grande Ronde, Grupos Basálticos Rio Columbia. Boletim da Geological Society of America. 239:105-111.
Busacca A. J. 1991. In: Morrison R. B. Editor. Geologia Quaternária no Glacial. Boletim da Geological Society of America, K – 2:216-228.
Frywell R., Cook E. F.. 1964. Guia de Campo, Universidade do Estado de Washington. Pullman, Washington. Informe de Pesquisas Nº 27.
Orr E. L., Orr W. N., Baldwin E. M. 1992, Geologia de Óregon, 4ª ed.
Reidel S. P. 1983, Basalto Grande Ronde de Washington, Óregon e Idaho. Boletim da Geological Society of America. 94:519-542.
Roth A. A. 1988, Esses hiatos nas camadas sedimentares. Origins, 15:75-92
Tolan T. L., Reidel S.P., Beeson M. H., Anderson J. L., Feteh K. R., Swanson D. A. 1989, Revisão das estimativas da extensão e volume do Grupo Basalto do Rio Columbia. Informe Especial 239:1-20.
FONTE: Ciência das Origens 03.
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