ESCOLA SECUNDÁRIA DE ESTARREJA Geologia 12º

ESCOLA SECUNDÁRIA DE ESTARREJA
Geologia 12º Ano
UNIDADE 2 – Da Teoria da Deriva dos Continentes à Teoria da Tectónica de Placas. A Dinâmica da Litosfera.
GUIÃO DE TRABALHO nº 2
Questões-problema:
•
•
•
•
•
•
•
•
As Teorias científicas são entidades que permanecem estáveis no tempo?
Como evoluíram as explicações dos geólogos acerca da deriva dos continentes?
Quais são os argumentos científicos a favor da Teoria da Tectónica de Placas?
Quais os mecanismos geológicos na base da dinâmica da litosfera terrestre?
Qual é a origem do calor interno da Terra?
O que põe em movimento as placas tectónicas?
Qual é a dinâmica dos movimentos verticais da litosfera?
Quais são as principais estruturas associadas aos movimentos horizontais da litosfera? (…)
No sentido de encontrares resposta para estas e outras questões-problema, serão propostas diversas actividades
repartidas por duas partes.
Síntese da minha pontuação:
Nome:________________________________________________________________ Nº:_________ Turma:______
Actividades de verificação de aprendizagem
(Individuais)
1
75
2
35
3
30
4
30
5
30
V de
Gowin
(Grupo)
200
Mapa de
Conceitos
(Individual)
200
Trabalho
Teórico-Prático
(Individual)
200
Total
(pontos)
800
1
PARTE 1
As marés terrestres e monitorização da actividade vulcânica
A atracção gravítica do Sol e da Lua produz as marés oceânicas e as menos familiares marés terrestres. Por que
estão os vulcanólogos interessados nas marés terrestres? As marés da Terra são movimentos cíclicos, lentos e de
pequena amplitude do solo, os quais são medidos para calibrar e testar instrumentos de monitorização da
actividade vulcânica. Podem também desencadear actividade vulcânica.
As marés são ligeiras protuberâncias da superfície dos oceanos ou da crusta terrestre voltadas para a Lua ou para o
Sol à medida que a Terra gira em torno do seu próprio eixo. Na verdade, existem duas protuberâncias tidais, uma na
face mais próxima e a outra no lado oposto. As protuberâncias lunares são pouco mais de duas vezes mais altas do
que as provocadas pelo Sol. Na Lua cheia e na lua nova, o Sol e a Lua estão alinhados, e as protuberâncias lunar e
solar adicionam-se, desencadeando a máxima variação tidal. Quando a Lua está quarto crescente ou em quarto
minguante, as marés lunares e solares estão em oposição e a variação tidal é mínima. As marés passam através de
um ciclo completo (maré alta e maré cheia), uma vez em cada 12 horas e de um ciclo de máxima amplitude em cada
período de 14 dias.
Quando ocorre um terramoto ou um sismo vulcânico, sente-se o movimento do solo. Contudo, quando os
movimentos são muito pequenos, lentos e praticamente imperceptíveis apenas poderão ser registados por
sismómetros ou outros sensores geofísicos. Os movimentos de magma podem ocorrer ao longo de um período de
tempo variável entre minutos a dias, sem que possam ser detectados pela maioria dos sismómetros.
Os lentos movimentos do solo associados ao movimento de magmas no subsolo podem ser detectados por
tiltímetros (marcas de topografia) e extensómetros. Os períodos de marés terrestres estão na mesma categoria dos
associados a movimentos magmáticos, podendo ser testados com o recurso a esses instrumentos de deformação.
As forças capazes de produzir as marés são uma pequena fracção das forças causadoras de sismos e actividade
vulcânica. Apesar de serem reduzidas podem desencadear um acontecimento. Os Cientistas não descobriram
qualquer correlação entre marés e sismos. Correlações entre marés e erupções têm sido identificadas.
A maior parte das pessoas não está consciente que há marés terrestres. As lentas e rítmicas ondulações da
superfície terrestre são usadas pelos vulcanólogos para calibrar e testar instrumentos sensíveis para a
monitorização de deformações. Aquelas marés também podem desencadear actividade vulcânica.
In: http://hvo.wr.usgs.gov/volcanowatch/1998/98_05_28.html (25/10/2009)
1.
2.
3.
Faça um esquema que mostre as protuberâncias provocadas num contexto de alinhamento da Terra- Lua – Sol.
Recolha, na Web, informações relativas à utilização dos instrumentos acima citados (extensómetros e
tiltímetros).
Escreva duas ideias novas que tenha criado com a leitura da notícia 1.
2
Marés desencadeiam tremores em zonas profundas da Terra
Cientistas chegaram a uma descoberta desconcertante após a instalação de detectores sísmicos de alta
sensibilidade na Península Olímpica, no estado norte-americano de Washington e ao longo da ilha Vancouver na
Colúmbia Britânica. Leituras obtidas a partir dos detectores revelaram que duas vezes por dia, no pico da maré alta,
tremores fracos aumentavam e duas vezes por dia, na maré baixa, esses tremores subterrâneos tornavam-se mais
fracos. (…)
Ninguém sabe como a gravidade afecta o interior
da Terra. (…) Os tremores são pequenos sismos, os
quais nunca são sentidos à superfície. Os
sismólogos conhecem este tipo de sismicidade
associada ao início de erupções vulcânicas,
provocada pelo movimento do magma abaixo do
cone vulcânico.
Há seis anos atrás, sismólogos de Berkeley
efectuaram uma análise, em profundidade, de
sismos ao longo da Falha de Santo André, próximo
de Parkfield, no sul de Monterey County,
registaram episódios semelhantes de tremores
fracos em posições muito abaixo da superfície
terrestre.
Apesar de nenhum vulcão ter entrado em erupção
próximo de Parkfield, nem de se ter registado
qualquer ocorrência sísmica importante, os
tremores não vulcânicos, também designados
“slow slip”, foram detectados a cerca de 23 km de
profundidade, ou seja bem abaixo do nível onde
ocorreram os terramotos que afectaram aquela
área.
Agora, pela primeira vez, tremores como estes
próximos do oceano têm sido relacionados com alterações tidais. “Esta descoberta abre-nos uma nova janela para
zonas da Terra para as quais ainda não tínhamos olhado, e para eventos ocorrentes nas raízes profundas de falhas
tectonicamente activas. (…)”- disse William Ellsworth do Geological Survey.
Ao longo da costa do Pacífico desde o Norte da Califórnia até ao interior da Colúmbia Britânica, numa região
chamada Zona de Subducção Cascadia, estes tremores não vulcânicos parecem ocorrer no interior da crusta,
aproximadamente cada 14 meses e duram cerca de duas ou três semanas (…).
Tremores não-vulcânicos similares, possivelmente também relacionados com a acção tidal foram reportados por
investigadores japoneses.
In: http://www.sfgate.com/cgi-bin/article.cgi?f=/c/a/2007/11/23/MNPATFJNL.DTL (25/10/2009)
4.
5.
6.
Mencione as achegas introduzidas pela segunda notícia relativamente à primeira.
Indique uma possível causa para os avanços encontrados.
Identifique a Teoria mobilista, actualmente aceite pela comunidade científica para explicar a morfologia e a
dinâmica terrestre.
6.1. Escreva os princípios gerais dessa teoria.
Ao longo da costa do Pacífico desde o Norte da Califórnia até ao interior da Colúmbia Britânica, existe uma região
chamada Zona de Subducção Cascadia (…). O conhecimento geotectónico que se tem actualmente sobre esta região
foi possível graças à evolução tecnológica e ao trabalho desenvolvido por vários investigadores ao longo do tempo.
3
O confronto das escolas fixistas e mobilistas marcou a história do conhecimento da Terra. Para analisar os
problemas que marcaram a evolução histórica da geologia…
7.
Resolva a actividade1, pág. 15 do manual adoptado.
8.
Alfred Wegener foi o primeiro mobilista a estruturar uma teoria coerente.
8.1. Escreva numa página do PBworks, previamente criada pelo professor, a biografia de Wegener (Quem
foi? O que fazia? Onde vivia? Qual o contexto social, político, religioso e económico da época em que
viveu? …).
8.1.1. Pesquise, em fontes diversificadas (manual adoptado, internet, …), dados relativos à teoria
proposta por Wegener:
8.1.1.1. Princípios gerais;
8.1.1.2. Mencione o papel das marés na teoria da deriva continental.
8.1.1.3. Argumentos em que assentava.
8.2. Enquanto pesquisava esses argumentos, Wegener encontrou um artigo sobre um estudo paleontológico,
o qual sugeria a existência de pontes continentais a unir os actuais territórios da América do Sul e de
África.
8.2.1. Resolva a actividade 2, pág. 20 do manual adoptado.
8.3. A Teoria de Wegener não foi aceite pela comunidade científica.
8.3.1. Justifique a afirmação com dados obtidos da resolução de CTS&A 1, pág 21 do manual adoptado.
Actividade de verificação de aprendizagem 1:
Resolva individualmente a partir do manual:
•
Exercício 1, pág. 68. 15 pontos
•
Exercício 2, pág 68-69. 20 pontos
•
Exercício 3, pág. 69-70. 40 pontos
4
9.
Como sabe, uma das principais provas sobre a mobilidade da crusta terrestre surgiu dos estudos do
paleomagnetismo.
9.1. Solicite ao professor materiais magnéticos em que possa estudar algumas propriedades físicas desses
materiais.
9.2. Resolva, em grupo ou entre pares, a actividade 3, pág. 23 do manual. Discuta-a com os restantes colegas
da turma e professor.
9.3. Pesquise outros passos importantes na edificação da Teoria da Tectónica de Placas, recorrendo ao
manual, bibliografia e internet.
9.4. Resolva a actividade CTS&A2 páginas 30 e 31 do manual.
Actividade de verificação de aprendizagem 2:
Resolva individualmente a partir do manual:
•
Exercício 4, pág. 70. 35 pontos
PARTE II
1.
Construa um quadro com a listagem de conceitos apresentada na página 34 do manual adoptado, utilizando os
seguintes critérios comparativos:
•
Conceitos que eu conheço;
•
Conceitos que eu conheço vagamente;
•
Conceitos que eu desconheço.
1.1. Discuta o quadro construído, inicialmente com os seus colegas de grupo e, posteriormente, a nível da
turma e com o professor.
2.
Pesquisando a informação incluída nas páginas 36 a 64 do manual:
2.1. Faça uma listagem de outros conceitos teóricos relacionados com os incluídos no quadro da questão 1.
2.2. Elabore um quadro final (quadro 2). Discuta-o com a turma e professor.
3.
Considere o conceito “fontes energéticas”.
3.1. Discuta primeiro com os seus colegas de grupo e depois a nível da turma com o professor, as possíveis
relações entre esse conceito e a Teoria da Tectónica de Placas.
3.2. Resolva a actividade 1, página 37 do manual.
5
4.
Leia atentamente a notícia publicada no Jornal Público em 21-07-2006:
No deserto africano de Afar
Fractura na crosta terrestre pode formar novo
oceano
Uma recente fractura da crosta terrestre no deserto africano de Afar, perto do Mar
Vermelho, poderá separar a Etiópia e a Eritreia de África e formar um novo oceano, de
acordo com um estudo publicado hoje a revista “Nature”.
Com base em imagens de satélite captadas antes e depois do aparecimento da fractura, em Setembro de
2005, cientistas britânicos, norte-americanos e etíopes concluíram que atingiu oito metros de
profundidade em apenas três semanas, ao longo dos seus 60 quilómetros, sendo lentamente preenchida
com magma (rocha fundida).
Foram as imagens do satélite Envisat da Agência Espacial Europeia (ESA) que permitiram aos cientistas
analisar em primeira mão a evolução deste fenómeno geológico e constatar a sua rapidez.
As observações levaram também os cientistas confirmar que as duas enormes placas tectónicas que
formam a África e a Arábia estão a separar-se devido à injecção de magma.
"É claro que a subida de rocha em fusão está a separar a África da Arábia", afirmou o principal autor do
estudo, Tim Wright, da Universidade de Leeds.
O processo começou há cerca de 30 milhões de anos, quando uma massa de [magma] se elevou por
debaixo da crosta terrestre e separou a península arábica de África, criando o Mar Vermelho, e levará
outros milhões até ficar concluída.
Segundos os cientistas, trata-se de uma das poucas zonas do mundo onde um continente está a ser
activamente separado por movimentos em curso nas placas tectónicas, num processo considerado
semelhante ao que deu origem ao oceano Atlântico.
O estudo refere que a velocidade de separação das placas tectónicas africana e arábica é semelhante à
do crescimento das unhas dos dedos (alguns centímetros por ano).
Como resultado dessa separação de longo prazo, o nordeste da Etiópia e da Eritreia irá destacar-se do
resto da África, formando eventualmente um novo oceano.
"Não sabemos ao certo se irá aparecer um novo oceano no local, mas as perspectivas são boas", ironizou
Wright. "Bastará deixar passar um milhão de anos".
http://www.publico.clix.pt/Ciências/fractura-na-crosta-terrestre-pode-formar-novooceano_1264799 (23/11/2009)
4.1. Discuta de que forma a tecnologia poderá contribuir para o aprofundamento da Teoria da
Tectónica de Placas.
4.2. Identifique o tipo de limite entre placas existente no mar vermelho e no nordeste da Etiópia e
Eritreia.
4.3. Visualize o documentário “Poder da Terra – Vulcões”, disponibilizados na página Web
http://rusoares65.pbworks.com/Vídeos+"Poder+da+Terra+-+Vulcões".
6
4.4. Preencha a tabela I de forma a sintetizar os principais aspectos evidenciados no documentário e zonas da
Terra
Vídeos
1
Aspectos salientados
Zonas da Terra
2
3
4
5
6
Tabela 1
4.5. Relacione o conceito fluxo térmico com a frase extraída do texto:
“O processo começou há cerca de 30 milhões de anos, quando uma massa de [magma] se elevou por
debaixo da crosta terrestre e separou a península arábica de África, criando o Mar Vermelho, e levará
outros milhões até ficar concluída.”
4.5.1. Estude a variação do fluxo térmico na Terra, resolvendo a actividade 2, página 39 do manual.
4.6. Planifique uma experiência com os seguintes objectivos:
•
•
Descrever como se formam e funcionam as correntes de convecção num modelo laboratorial.
Comparar as correntes de convecção nesse modelo e as que são desencadeadas no manto terrestre.
(Use como variável independente o aquecimento de um meio líquido)
7
Considere igualmente o enquadramento conceptual seguinte:
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
3
g/cm
Terra
Crusta
Manto
Núcleo
Massa
Fluidez
Volume
Gravidade
Densidade
Temperatura
Energia térmica
Massa volúmica
Condução térmica
Expansão térmica
Fontes energéticas
Transferência térmica
Ascensão de materiais
Grandeza adimensional
Decaimento radioactivo
Correntes de convecção
4.6.1. Ponha em prática a referida experiência.
4.6.2. Elabore o respectivo V de Gowin da actividade,
4.7. Os modelos de convecção térmica do manto não são consensuais na comunidade científica, mas o
avanço tecnológico a nível da sismologia tem permitido o aprofundamento do estudo da dinâmica
mantélica.
4.7.1. Resolva as actividades 3, página 42 e CTS&A 1, página43 do manual.
4.7.2. Discuta-as com os restantes colegas de turma e professor.
Actividade de verificação de aprendizagem 3:
Resolva individualmente a partir do manual:
•
Exercício 9, pág. 73-74. 30 pontos
8
5.
A litosfera terrestre experimenta movimentos verticais.
5.1. Visualize o vídeo “La Isostasia en Escandinavia”, publicado no You Tube com o seguinte endereço
electrónico: http://www.youtube.com/watch?v=cxsKXnIxmGQ (04/01/2010) e registe:
5.1.1. As observações efectuadas pelos geólogos na Escandinávia.
5.1.2. As explicações apontadas para essas observações.
5.2. Resolva a actividade 5, página 49 do manual adoptado.
5.3. Discuta a nível da turma as conclusões obtidas após a resolução dos exercícios 5.1. e 5.2..
5.4. Ponha em acção, com os seus colegas de grupo, a actividade laboratorial proposta na página 46 do
manual.
5.4.1. Discuta-a com os outros grupos e com o professor.
Actividade de verificação de aprendizagem 4:
Resolva individualmente a partir do manual:
6.
•
Exercício 7, pág. 72. 10 pontos
•
Exercício 8, pág. 73. 20 pontos
A litosfera experimenta movimentos horizontais.
6.1. Pesquise no Google Earth três exemplos de estruturas terrestres originadas nos limites das placas
litosféricas (uma característica de um limite divergente, outra de um convergente e, finalmente, de um
transformante) e para cada uma:
6.1.1. Copie a imagem da fotografia de satélite obtida;
6.1.2. Inclua-a numa folha Word;
6.1.3. Escreva a legenda respectiva, a qual deverá indicar obrigatoriamente a localização geográfica e as
placas tectónicas envovidas.
6.1.4. Escreva um e-mail formal e envie-o para o professor, para posterior visualização e discussão a nível
da turma.
6.2. Resolva as actividades 6 e 7 constantes, respectivamente, das páginas 51 e 54 do manual.
6.2.1. Proceda à sua discussão com os restantes colegas da turma e o professor.
6.2.2. Pesquise na Web, exemplos de materiais rochosos associados a limites divergentes das placas
litosféricas.
6.2.3. Solicite ao professor a observação de rochas constituintes da colecção da escola e tipicamente
associadas a esses limites.
6.2.3.1. Proceda ao registo, na tabela 2, das principais características observáveis em amostra de
mão, à vista desarmada e com a lupa binocular.
9
6.3. Solicite ao professor os anexos 1 e 2 ao presente guião.
6.3.1. Proceda à resolução dos exercícios do anexo 1.
6.3.2. Discuta a nível da turma e sob a orientação do professor a respectiva resolução.
6.4. Proceda à resolução dos exercícios do anexo 2.
6.4.1. Discuta a nível da turma e sob a orientação do professor a respectiva resolução.
6.5. Solicite ao professor a observação de rochas constituintes da colecção da escola e tipicamente
associadas aos limites estudados nos anexos 1 e 2.
6.5.1.1. Proceda ao registo, na tabela 2, das principais características observáveis em amostra de
mão, à vista desarmada e com a lupa binocular.
Actividade de verificação de aprendizagem 5:
Resolva individualmente a partir do manual:
•
Exercício 12, pág. 75. 30 pontos
“As bacias sedimentares preservam um registo detalhado do ambiente e dos processos tectónicos que deram forma
à superfície da Terra através do tempo geológico. Também servem como importante repositório de recursos
naturais, tais como água subterrânea, petróleo e recursos minerais diversos.” Extraído de
http://pt.wikipedia.org/wiki/Bacia_sedimentar (14/01/2010)
7.
Pesquise informação relativa a: diferentes tipos de Bacias Sedimentares e a sua relação com a Tectónica de
Placas.
7.1. Discuta a nível da turma com o auxílio do professor as principais conclusões obtidas.
8.
Elabore um mapa de conceitos individual que responda à questão problema-seguinte:
“Quais são as principais estruturas associadas aos movimentos horizontais da litosfera?”
8.1. Discuta com o seu grupo de trabalho os conceitos mais relevantes para responder a essa questão.
8.2. A nível da turma, sob a orientação do professor, chegue a um acordo sobre uma lista de conceitos
relevantes a ser usada por todos os alunos.
8.3. Estabeleça um outro conjunto de conceitos auxiliares (num máximo de cinco) que lhe permita responder
de forma individual ao problema.
8.4. Ilustre o organizador gráfico de forma original.
Estrutura
do mapa
Correcção
conceptual
do mapa
Profundidade
do mapa
Relevância dos
conceitos
seleccionados
20
110
30
20
Criatividade
Total
(Pontos)
20
200
10
Referência da
rocha
Nome
Minerais
observados
Textura
Génese à luz da TTP
Tabela 2
11
9.
A fim de aplicar de aplicar todas as aprendizagens mobilizadas neste guião prepare-se para um Trabalho
Teórico-Prático (com consulta) a realizar numa aula de 135 minutos.
Trabalho Teórico-Prático (para 200 pontos)
Para finalizar este guião, terá oportunidade de pôr em jogo os conhecimentos construídos na Unidade 2, bem
como aprendizagens relacionadas, iniciadas no decorrer da Unidade 1, e aprofundadas na segunda unidade.
Material:
Para resolver as actividades propostas terá de trazer para a aula de 135 minutos o material seguinte:
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Régua;
Papel milimétrico;
Lápis;
Máquina de calcular;
Esferográfica;
Manual adoptado;
Caderno diário/dossier com os registos das aulas;
Bata
Computador portátil com ligação à Internet (se possível).
Estrutura e pontuação:
O trabalho será de consulta e incluirá três grupos:
Grupo I, com actividades ligadas à identificação e caracterização de materiais geológicos, bem como de
estruturas geológicas. 40 pontos
Grupo II, com actividades ligadas à utilização de novas tecnologias e ambientes Web. 60 pontos
Grupo III, com uma actividade experimental e sua representação em V de Gowin. 100 pontos
Avaliação:
As actividades serão desenvolvidas de forma a avaliar as dimensões conceptuais, procedimentais e atitudinais.
Serão usadas, pelo professor, grelhas com escalas de classificação e listas de verificação.
10. Registe as conclusões finais deste guião, partindo das questões-problema de partida.
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