Geologia 10

As Fichas de Trabalho de Biologia e Geologia, cuja referência individual ainda menciona a sua disponibilidade em Formato PDF, passaram a ser vendidas em Formato FlippingBook com função Imprimir, Personalizadas com Logótipo da Escola e/ou Nome do(a) Professor(a) / Aluno(a) + Proposta de Correcção. Na compra de mais do que uma ficha, estas serão reunidas no mesmo FlippingBook.
 
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  • A Terra – acreção e diferenciação (F10GEO_040)
    A partir da aglutinação de planetesimais e de fenómenos de acreção, formaram-se protoplanetas de baixa densidade, de composição heterogénea, mas com disposição homogénea dos elementos constituintes. Os planetas rochosos, tal como a Terra, após esta longa fase de acreção de materiais, sofreram fusões no seu interior, em virtude do calor produzido por todas as colisões de que foram alvo e do calor produzido no seu interior. Assim, os materiais metálicos, como o ferro e o níquel, mais densos, afundaram-se para o interior do planeta, e os materiais menos densos, como os silicatos, emergiram para a superfície por um processo que se designa diferenciação. A atmosfera terrestre primordial parece ter sido formada basicamente pelos gases capturados na nebulosa solar primitiva, que posteriormente foram removidos pelo intenso vento solar. Numa fase posterior, devido aos gases libertados pelas rochas em arrefecimento e à intensa actividade vulcânica, a atmosfera seria basicamente composta por dióxido de carbono (CO₂), azoto (N₂), água (H₂O), metano (CH₄) e amoníaco (NH₃).

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  • Manifestações da actividade geológica (F10GEO_042)
    Os planetas telúricos podem ser classificados como sendo geologicamente activos e geologicamente inactivos. Um planeta será geologicamente activo se nele for possível observar ou detectar sinais de dinâmica externa e/ou interna, tais, como, por exemplo, erupções vulcânicas, sismos, escorrências de água. Se tal não ocorrer, então o planeta é considerado, do ponto de vista geológico, inactivo. Um planeta que é actualmente considerado geologicamente inactivo, no passado pode ter tido actividade geológica.

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  • Sistema Terra-Lua (F10GEO_044)
    Devido ao facto de ser um planeta inactivo, a Lua é considerada um “fóssil” do Sistema Solar, pois permite conhecer os primeiros 700 M.a. da história da Terra. As mais antigas rochas terrestres datadas radiometricamente apresentam idades da ordem dos 3900 M.a.
    Admitindo para a Terra uma idade de 4600 M.a., verificamos que no nosso planeta poderão já não existir testemunhos contemporâneos da sua formação, devido à sua actividade geológica interna e externa.
    Assim, o estudo da Lua permite-nos conhecer, por comparação, esses primeiros anos da história da Terra.

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  • Face da Terra – continentes e fundos oceânicos (F10GEO_046)
    A superfície terrestre é constituída pelas áreas continentais onde já foram datadas radiometricamente rochas com 3900 Ma, e pelos fundos oceânicos, com idade máxima de 200 Ma. 

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  • Métodos directos e métodos indirectos (F10GEO_048)
    O conhecimento da Terra implica métodos directos, baseados na observação e no estudo de materiais e processos geológicos acessíveis ao ser humano e métodos indirectos, que fornecem dados sobre a constituição e as condições de zonas profundas, inacessíveis directamente.

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  • Métodos indirectos - geofísicos (F10GEO_051)
    Medições da intensidade do campo magnético das rochas dos fundos oceânicos revelaram variações bruscas relativamente ao valor da intensidade regional previsível. Nuns casos, essa variação era superior ao valor médio regional – anomalia magnética positiva – enquanto que noutros era inferior ao valor médio regional – anomalia magnética negativa. Verificou-se também que estas anomalias se dispunham em faixas mais ou menos simétricas e paralelas em relação aos riftes.

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  • Métodos indirectos – Métodos geofísicos: Geotermismo (F10GEO_049)
    Determinações feitas em minas e em sondagens mostram que a temperatura terrestre aumenta com a profundidade. Denomina-se gradiente geotérmico a quantificação da variação da temperatura com a profundidade. Denomina-se grau geotérmico o número de metros que é necessário aprofundar para que a temperatura aumente 1 °C (33 a 34 metros para as profundidades em que tem sido possível fazer determinações directas). Para zonas inacessíveis, a determinação da temperatura é feita através de cálculos indirectos.

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  • Gravimetria e densidade (F10GEO_050)
    Qualquer corpo situado à superfície da Terra experimenta uma força de atracção para o centro da Terra (força gravítica), que pode ser determinada por aparelhos chamados gravímetros. A força gravítica varia de zona para zona, porque nem todos os locais estão à mesma distância do centro da Terra (1). Para se comparar a força de gravidade em diferentes pontos da Terra é necessário introduzir correcções relativas a parâmetros como a latitude, a altitude e a presença de acidentes topográficos. Após a introdução destas correcções seria de esperar que a força gravítica fosse igual para toda a superfície terrestre, como se ela fosse regular. Quando tal não acontece, as variações são designadas por anomalias gravimétricas e tem de haver outras causas para essas anomalias. Por convenção, considera-se que o valor normal da força gravítica, ao nível médio das águas do mar, é 0 (zero). As anomalias gravimétricas acima e abaixo de 0 (zero) são, respectivamente, positivas ou negativas. Aplicando o método gravítico sobre a superfície terrestre é possível identificar a presença de materiais mais ou menos densos no interior da crusta, pois eles são a causa das anomalias gravimétricas.

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  • Geomagnetismo - Paleomagnetismo (F10GEO_052)
    A Terra tem um campo magnético natural que é responsável pela orientação da agulha magnética da bússola, de acordo com a direcção dos pólos magnéticos terrestres. O campo magnético terrestre muda os seus pólos Norte e Sul em intervalos de tempo irregulares – inversão do campo magnético terrestre, sendo que, actualmente o Pólo Norte magnético está próximo do Pólo Norte Geográfico (polaridade normal) e já esteve perto do Pólo Sul Geográfico (polaridade inversa). Durante o arrefecimento do magma, os minerais ferromagnéticos, como a magnetite, orientam-se de acordo com a polaridade do campo magnético vigente no momento da sua génese, ficando magnetizados. A direcção e o sentido deste campo paleomagnético podem ser determinados por magnetómetros, aparelhos que medem, igualmente, a sua intensidade.

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  • Estrutura clássica de um vulcão (F10GEO_053)
    A Vulcanologia é o ramo das Ciências da Terra que estuda a formação, a distribuição e a classificação dos fenómenos vulcânicos. Distinguem-se dois tipos principais de vulcanismo: o primário e o secundário ou residual. O vulcanismo primário caracteriza-se pela ocorrência de erupções vulcânicas, durante as quais são emitidos, para o exterior da geosfera, materiais no estado sólido, líquido e gasoso. As estruturas naturais que permitem a emanação destes materiais do interior do nosso planeta designam-se aparelhos vulcânicos. As manifestações de vulcanismo primário podem ser, essencialmente, de dois tipos: vulcanismo central (figura da direita) e vulcanismo fissural (figura da esquerda) No vulcanismo do tipo fissural as erupções ocorrem ao longo de fracturas da superfície terrestre. No vulcanismo do tipo central, o aparelho vulcânico designa-se vulcão.

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  • Dinamismo Eruptivo (F10GEO_054)
    O vulcanismo é uma manifestação do geodinamismo interno, sendo uma erupção vulcânica caracterizada, geralmente, pela extrusão de materiais no estado de fusão ígnea (lava), pela emissão de gases e, muitas vezes, pela expulsão de materiais sólidos de dimensões variadas.

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  • Formação de uma caldeira de subsidência (F10GEO_055)
    Em determinadas situações podem formar-se caldeiras no topo dos vulcões, que são depressões com forma grosseiramente circular, paredes íngremes e, geralmente, alguns quilómetros de diâmetro. As caldeiras podem formar-se por abatimento do cone vulcânico, sendo chamadas de caldeiras de subsidência, ou podem ter origem, somente, a partir de grandes explosões.

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  • Materiais expelidos durante uma erupção vulcânica (F10GEO_056)
    Durante as erupções vulcânicas são libertados diversos tipos de produtos, nomeadamente piroclastos, lava e gases. Os piroclastos são materiais resultantes da explosão de lava, de dimensões variadas. A lava é um material rochoso fundido com origem no magma, mas com diferente composição deste, visto que perdeu uma parte substancial dos gases. De entre os gases libertados durante uma erupção, o que predomina é o vapor de água; mas muitos outros são lançados na atmosfera, tais como monóxido de carbono, dióxido de carbono, hidrogénio, azoto e compostos de enxofre. Alguns deles são prejudiciais à vida, podendo mesmo causar a morte.

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  • Composição da lava (F10GEO_057)
    A quantidade de sílica, isto é, do composto químico SiO₂, é um importante parâmetro de classificação das lavas, que permite dividi-las em lavas básicas (SiO₂ < 52%), lavas intermédias (52% < SiO₂ < 65%) e lavas ácidas (SiO₂ > 65%). Um outro critério de classificação das lavas é a sua viscosidade, isto é, a sua resistência em fluir. Os parâmetros de que depende a viscosidade são: a temperatura da lava relativamente à sua temperatura de solidificação; a quantidade de sílica; a capacidade de retenção do gás. Estes parâmetros permitem classificar as lavas em lavas viscosas e lavas fluidas. A conjugação destas três variáveis define uma variedade de lavas com diferentes graus de viscosidade e de fluidez.

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  • Viscosidade das lavas e tipos de erupções vulcânicas (F10GEO_058)
    A viscosidade das lavas (resistência em fluir) depende da capacidade de retenção do gás (1), da quantidade de sílica (quanto maior for a riqueza da lava em sílica, mais baixa é a temperatura necessária para a manter no estado líquido e maior é a sua viscosidade) e da temperatura da lava relativamente à sua temperatura de solidificação (ponto de fusão). Da conjugação entre estas 3 variáveis resulta uma variedade de lavas, com diferentes graus de viscosidade e fluidez.

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  • Tipos de solidificação de lavas (F10GEO_059)
    A solidificação das lavas assume diferentes aspectos em função da sua viscosidade.

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  • Morfologia do vulcão e tipo de actividade vulcânica (F10GEO_060)
    A viscosidade da lava determina as características da erupção vulcânica: lavas fluidas, que permitem que os gases se escapem suavemente, associam-se a erupções calmas ou efusivas; lavas viscosas, que retêm os gases, associam-se a erupções violentas do tipo explosivo, que podem causar a destruição, parcial ou total, do aparelho vulcânico. Nas lavas viscosas, quanto maior for a quantidade de gás, mais violento é o seu carácter explosivo. O mesmo vulcão pode manifestar actividade de diversos tipos ao longo da sua história geológica – efusiva ou explosiva -, em diferentes momentos e, até mesmo, mista noutros.

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  • Vulcanismo secundário ou residual (F10GEO_061)
    Por vezes, a actividade vulcânica de uma região manifesta-se de um modo menos espectacular e violento, nomeadamente através da libertação de gases e/ou água a temperaturas elevadas. Estas manifestações constituem fenómenos de vulcanismo secundário ou residual, como, por exemplo, os géiseres, algumas nascentes termais e as fumarolas.

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  • Tipos de vulcanismo em função da localização tectónica (F10GEO_062)
    Os fenómenos vulcânicos ocorrem quer nas zonas de fronteira entre placas tectónicas – zonas tectonicamente activas -, quer no interior das placas – zonas tectonicamente estáveis. 

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  • Vulcanismo intraplaca – Cadeia do Havai (F10GEO_063)
    O modelo de vulcanismo intraplaca representado na figura foi proposto para o vulcanismo das ilhas Havai, no sentido de explicar o alinhamento e a idade dos aparelhos vulcânicos. De acordo com este modelo, o material rochoso do manto, sobreaquecido por transferência de calor do núcleo, ascende sob a forma de colunas designadas plumas térmicas. Durante a sua ascensão, a rocha sobreaquecida pode fundir, originando magma.

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  • Distribuição geográfica dos vulcões (F10GEO_064)
    A distribuição dos vulcões à superfície do Globo não é uniforme: há zonas de grande actividade vulcânica que contrastam com outras onde, na actualidade, não há manifestações de vulcanismo. A figura mostra a localização geográfica de alguns dos mais importantes vulcões. 

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  • Os dados vulcanológicos e a composição do manto (F10GEO_065)
    Os produtos expelidos pela actividade vulcânica, com origem no interior da Terra, são importantes registos da composição químico-mineralógica dos materiais que constituem a geosfera. A análise destes materiais contribuiu para o estudo da composição litológica do manto, que se admite ser de base essencialmente peridotítica. O peridotito é uma rocha constituída, essencialmente, por minerais ferromagnesianos, como, por exemplo, as olivinas e as piroxenas; a sua cor esverdeada deve-se à presença abundante do mineral olivina.

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  • Sismos – definição e causas (ressalto elástico) (F10GEO_066)
    Os sismos, ou tremores de Terra, de cujo estudo se ocupa a Sismologia, são movimentos vibratórios com origem nas camadas superiores da Terra, Provocados pela libertação de energia. Por vezes, a libertação de energia sísmica é tal que se faz sentir em todo o planeta; neste caso os sismos designam-se terramotos, sendo precedidos e sucedidos por sismos menores, aos quais se dá o nome de, respectivamente, abalos premonitórios e réplicas

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  • Teoria do ressalto elástico (F10GEO_067)
    O mecanismo gerador de sismos foi estabelecido por Harry F. Reid, em 1911, com o enunciado da Teoria do Ressalto elástico.

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  • Teoria do ressalto elástico (2) (F10GEO_068)
    O mecanismo responsável pela ocorrência de sismos tectónicos é explicado pela teoria do ressalto elástico

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  • Tipos de Falhas (F10GEO_069)
    Tipos de falhas
    • Falha normal – o bloco superior (tecto) desce relativamente ao bloco inferior (muro).
    • Falha inversa - o bloco superior (tecto) sobe relativamente ao bloco inferior (muro).
    • Falha de desligamento - os blocos apresentam movimentos laterais
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  • Sismos - conceitos principais (F10GEO_070)
    A sismologia é a ciência que se ocupa do estudo dos fenómenos relacionados com a ocorrência de sismos

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  • Parâmetros de caracterização sísmica (F10GEO_071)
    Num sismo tectónico, a rotura que produz o abalo corresponde a uma zona e não é pontual. No entanto, a uma certa distância tudo se passa como se a energia sísmica fosse irradiada a partir de uma origem pontual. 

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  • Ondas sísmicas – classificação e caracterização (F10GEO_072)
    O deslocamento repentino dos blocos rochosos ao longo do plano da falha permite a libertação da energia acumulada sob a forma de ondas sísmicas, que originam vibrações no solo.

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  • Propagação da energia sísmica – as ondas sísmicas (F10GEO_073)
    Definem-se quatro tipos de ondas sísmicas: primárias ou P, secundárias ou S, de Love ou L e de Rayleigh ou R.

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  • Registo dos sismos (F10GEO_074)
    Os movimentos do solo provocados pelas ondas sísmicas podem ser registados em aparelhos designados por sismógrafos, e o registo obtido denomina-se sismograma. Os sismógrafos estão adaptados ao registo dos movimentos verticais e horizontais do solo.

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  • Detecção e registo de sismos (F10GEO_075)
    Os sismógrafos são aparelhos de precisão que registam, em sismogramas, as ondas sísmicas. Numa estação sismográfica existem, geralmente, três sismógrafos: um que regista os movimentos verticais e outros dois que registam os movimentos horizontais, um orientado na direcção Norte-Sul e outro na direcção Este-Oeste.

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  • Determinação do epicentro de um sismo (F10GEO_077)
    As ondas sísmicas propagam-se concentricamente a partir do foco e atingem diferentes estações sismográficas em diferentes momentos. O gráfico de tempo versus distância é chamado curva de distância-tempo. Relacionando o intervalo observado com o espaçamento das curvas, um geólogo pode determinar a distância epicentral

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  • Determinação do epicentro de um sismo (2) (F10GEO_076)
    Se traçarmos uma circunferência num mapa, com centro no ponto correspondente a uma estação sismográfica e com raio igual à distância epicentral reduzido à escala da carta, o epicentro ficará algures nessa circunferência. Procedendo de igual modo para uma segunda e uma terceira estação, o ponto onde as circunferências se intersectam corresponde à posição do epicentro.

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  • Intensidade de um sismo – Escala Internacional (F10GEO_078)
    Para avaliar a intensidade de um sismo numa determinada área, utiliza-se a Escala Internacional ou de Mercalli Modificada, actualmente com doze graus. Esta escala é qualitativa, isto é, avalia a intensidade sísmica em função do grau de percepção das vibrações, pela população que sentiu o sismo, e do seu grau de destruição. A determinação da intensidade de um sismo, nos vários locais à superfície da Terra onde ele foi sentido e a localização do seu epicentro permitem traçar num mapa as isossistas, isto é, as linhas que unem os pontos onde a intensidade do sismo foi a mesma, permitindo uma melhor visualização da área afectada pelo sismo.

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  • Determinação gráfica da magnitude de um sismo (F10GEO_079)
    Para calcular a quantidade de energia libertada no foco utiliza-se a Escala de Magnitude de Richter (E = 10 (2,4M-1,2), sendo M = logaritmo do valor da amplitude máxima, por exemplo das ondas superficiais registadas num sismograma para uma distância epicentral conhecida). Para evitar cálculos matemáticos difíceis, o método gráfico proporciona uma estimativa rápida da magnitude e da distância epicentral a partir dos dados de um sismograma. Este método permite determinar valores aproximados, para sismos pequenos ou moderados, com foco superficial.

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  • Os sismos e a tectónica de placas (F10GEO_080)
    Os sismos podem classificar-se em sismos interplaca, se ocorrerem nas zonas de fronteira de placas, e sismos intraplaca, se ocorrerem no interior das placas tectónicas.

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  • Os sismos e a tectónica de placas (2) (F10GEO_081)
    A distribuição dos sismos (e dos vulcões) a nível mundial não é aleatória, coincidindo, em geral, com o limite das placas tectónicas, que são zonas geologicamente instáveis. O enquadramento tectónico dos sismos permite classificá-los em sismos interplaca (ocorrem nas zonas de fronteira de placa, com maior incidência nas zonas de colisão) e em sismos intraplaca (ocorrem no interior das placas tectónicas, sendo, muitas vezes, consequência da existência de falhas activas).

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  • Sismicidade em Portugal (F10GEO_082)
    Portugal Continental, no contexto da tectónica de placas, situa-se na Placa Euroasiática, limitada a sul pela Falha Açores-Gibraltar (a qual corresponde à fronteira entre as placas Euroasiática e Africana) e, a oeste, pela Dorsal Médio-Atlântida. O movimento das placas caracteriza-se pelo deslocamento para norte da Placa Africana e pelo movimento divergente na dorsal Atlântida.

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  • Contributos de Gutenberg e Lehmann (F10GEO_083)
    Grande parte do conhecimento que actualmente temos sobre a estrutura interna da geosfera é baseado na interpretação do comportamento das ondas sísmicas que se propagam no interior da Terra. Para os primeiros estudos da estrutura interna da Terra contribuíram os grandes sismos, que permitiram estabelecer um modelo em camadas concêntricas – crusta manto e núcleo.
    A análise comparada de séries de sismogramas de diferentes estações sismográficas (figura) permitiu a Beno Gutenberg, em 1912, calcular a profundidade da descontinuidade (2883 km) que assinala uma mudança radical nas propriedades da geosfera, estabelecendo a separação entre o manto e o núcleo, designada por descontinuidade de Gutenberg. Foi também através de dados da sismologia que a dinamarquesa Inge Lehman, em 1936, admitiu a existência de outra superfície de descontinuidade mais profunda (5140 km), que estabelece a separação entre o núcleo externo e o núcleo interno, designada por descontinuidade de Lehman.
    Numa superfície de descontinuidade, que assinala a separação entre dois meios com propriedades distintas (rigidez, densidade e incompressibilidade), as refracções e reflexões das ondas que nela incidem ocorrem segundo ângulos determinados, originando zonas de sombra sísmica.

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