Geologia Geral Modulo

Manual de Curso de licenciatura em Ensino de
Geografia
Geologia Geral
G0135 Módulo Único
Universidade Católica de Moçambique
Centro de Ensino a Distância
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Este manual é propriedade da Universidade Católica de Moçambique, Centro de Ensino à Distância
(CED) e contém reservados todos os direitos. É proibida a duplicação ou reprodução deste manual, no
seu todo ou em partes, sob quaisquer formas ou por quaisquer meios (electrónicos, mecânico,
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E-mail: [email protected]
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Agradecimentos
A Universidade Católica de Moçambique - Centro de Ensino à Distância e os autores do presente
manual, António dos Anjos & Romeu Pinheiro Uanicela, gostariam de agradecer a colaboração
dos seguintes indivíduos e instituições na elaboração deste manual:
Actualização conteudística do Módulo
Luis Deixa Joaquim
Revisão final e maquetização
Heitor S. M. Simão
Geologia Geral G0135 Módulo Único
i
Índice
Visão geral
5
Bem vindo a Geologia Geral G0135................................................................................. 5
Objectivos do curso .......................................................................................................... 6
Quem deveria estudar este módulo ................................................................................... 7
Como está estruturado este módulo .................................................................................. 7
Ícones de actividade .......................................................................................................... 8
Habilidades de estudo ....................................................................................................... 8
Precisa de apoio? .............................................................................................................. 9
Tarefas (avaliação e auto-avaliação)............................................................................... 10
Avaliação ........................................................................................................................ 10
Unidade I
11
Introdução a Geologia: Conceitos e objectivos .............................................................. 11
Introdução .............................................................................................................. 11
Exercícios........................................................................................................................ 17
Unidade II
19
O Papel do Geólogo ........................................................................................................ 19
Introdução .............................................................................................................. 19
Exercícios........................................................................................................................ 24
Unidade III
25
Equipamentos e Instrumentos usados em Geologia ....................................................... 25
Introdução .............................................................................................................. 25
Exercícios........................................................................................................................ 31
Unidade IV
32
Estrutura e Composição da Terra.................................................................................... 32
Introdução .............................................................................................................. 32
Exercícios........................................................................................................................ 39
Unidade V
40
Origem da Terra e o conhecimento do seu interior ........................................................ 40
Introdução .............................................................................................................. 40
Exercícios........................................................................................................................ 47
Unidade VI
48
Tectónica de Placas ......................................................................................................... 48
Introdução .............................................................................................................. 48
ii
Índice
Exercícios........................................................................................................................ 58
Unidade VII
59
Sistematização dos dados sobre a Tectónica .................................................................. 59
Introdução .............................................................................................................. 59
Exercícios........................................................................................................................ 65
Unidade VIII
66
O Movimento das Placas ................................................................................................ 66
Introdução .............................................................................................................. 66
Exercícios........................................................................................................................ 72
Unidade IX
73
Mineralogia ..................................................................................................................... 73
Introdução .............................................................................................................. 73
Exercícios........................................................................................................................ 76
Unidade X
77
Propriedades dos minerais .............................................................................................. 77
Introdução .............................................................................................................. 77
Exercícios........................................................................................................................ 83
Unidade XI
84
Principais grupos dos minerais ....................................................................................... 84
Introdução .............................................................................................................. 84
Exercícios........................................................................................................................ 86
Unidade XII
87
Rochas ............................................................................................................................. 87
Introdução .............................................................................................................. 87
Exercícios........................................................................................................................ 93
Unidade XIII
94
Rochas Sedimentares e Metamórficas ............................................................................ 94
Introdução .............................................................................................................. 94
Exercícios...................................................................................................................... 101
Unidade XIV
102
Os Fósseis e a Paleontologia ......................................................................................... 102
Introdução ............................................................................................................ 102
Geologia Geral G0135 Módulo Único
iii
Exercícios...................................................................................................................... 110
Unidade XV
111
Importância dos Fósseis: combustíveis Fósseis ............................................................ 111
Introdução ............................................................................................................ 111
Exercícios...................................................................................................................... 115
Unidade XVI
116
Geodinâmica Interna: vulcanismo ................................................................................ 116
Introdução ............................................................................................................ 116
Exercícios...................................................................................................................... 122
Unidade XVII
123
Manifestações secundárias do vulcanismo e sua importância ...................................... 123
Introdução ............................................................................................................ 123
Exercícios...................................................................................................................... 128
Unidade XVIII
129
Distribuição Geográfica dos Vulcões ........................................................................... 129
Introdução ............................................................................................................ 129
Exercícios...................................................................................................................... 134
Unidade XIX
135
Sismos ........................................................................................................................... 135
Introdução ............................................................................................................ 135
Exercícios...................................................................................................................... 140
Unidade XX
141
Distribuição Geográfica dos Sismos ............................................................................. 141
Introdução ............................................................................................................ 141
Exercícios...................................................................................................................... 149
Unidade XXI
150
Previsão Sísmica ........................................................................................................... 150
Introdução ............................................................................................................ 150
Exercícios...................................................................................................................... 154
Unidade XXII
155
Geodinâmica Externa: agentes atmosféricos ................................................................ 155
Introdução ............................................................................................................ 155
iv
Índice
Exercícios...................................................................................................................... 159
Unidade XXIII
160
Águas Subterrâneas....................................................................................................... 160
Introdução ............................................................................................................ 160
Exercícios...................................................................................................................... 165
Unidade XIV
166
Meteorização e Ciclo Geoquímico ............................................................................... 166
Introdução ............................................................................................................ 166
Exercícios...................................................................................................................... 181
Geologia Geral G0135 Módulo Único
5
Visão geral
Bem vindo a Geologia Geral
G0135
Geologia é a ciência que estuda a Terra. Parece muito amplo, não?
E realmente é, trata-se de uma das mais abrangentes ciências
naturais. Os geólogos estudam a composição, a estrutura e a
evolução do Globo Terrestre, bem como os processos que ocorrem
no seu interior e na superfície. Para a compreensão de disso tudo é
necessário ao profissional um bom conhecimento de física,
química, biologia e matemática.
De facto, existem muito mais coisas entre o céu e a Terra do que
pode supor a nossa vã filosofia. São depósitos minerais, bacias
petrolíferas, fracturas e falhas geológicas, lençóis freáticos, fósseis,
poluição, cidades, seres vivos, entre outras.
Já deve ter dado para notar que a geologia não envolve apenas o
estudo das rochas como muitos pensam. Seu conhecimento é de
básico interesse científico, e é utilizado a serviço da humanidade.
Os geólogos são capazes de identificar reservas minerais que
possam ser extraídas, identificar zonas estáveis geologicamente
falando sendo ideais para construções civis, e prever desastres
naturais - como terramotos - que são associados as forças
geodinâmicas.
Esta disciplina visa apresentar o Planeta Terra como um
megassistema dinâmico e aberto, explorando as suas características
externas e internas e a interacção entre os diferentes processos
geológicos que contribuem para a formação das rochas e a
modelação do relevo. É favorecida uma abordagem interdisciplinar
aos processos geológicos, suportada no modelo da Tectónica
6
Visão geral
Global. Enfatizam-se os aspectos de intercepção da dinâmica da
Terra com o Ambiente – riscos e recursos naturais.
Objectivos do curso
Quando terminar o estudo de Geologia Geral G0135 será capaz de:

Compreender a Terra como um planeta dinâmico.

Reconhecer que a maioria dos processos geológicos pode
ser compreendida no contexto da Teoria da Tectónica de
Placas.
Objectivos

Reconhecer a idade da Terra no contexto do sistema solar e
a evolução que a superfície do planeta e as suas estruturas
têm sofrido, integrando a génese e a evolução da Vida.

Conhecer os processos fundamentais da dinâmica interna e
externa do planeta, sustentados pelo calor interno da Terra e
do sol, respectivamente

Reconhecer que as formas de relevo á superfície do planeta
resultam da interacção entre processos da dinâmica interna
(construtores)
e
processos
da
dinâmica
externa
(destruidores).

Reconhecer a importância vital para o Homem do
conhecimento e monitorização dos riscos naturais – sismos,
vulcões, deslizamentos de terras, inundações, etc.

Reconhecer a importância do conhecimento geológico na
tomada consciente de decisões que podem ter impacto
sobre o Ambiente.

Identificar os tipos litológicos fundamentais das rochas
ígneas, sedimentares e metamórficas, com base em critérios
macroscópicos
Geologia Geral G0135 Módulo Único
7
Quem deveria estudar este
módulo
Este Módulo foi concebido para todos aqueles estudantes que queiram ser
professores da disciplina de Geografia, que estão a frequentar o curso de
Licenciatura em Ensino de Geografia, do Centro de Ensino a Distância na
UCM. Estendese a todos que queiram consolidar os seus conhecimentos
sobre a Climatogeografia.
Como está estruturado este
módulo
Todos os módulos dos cursos produzidos pela Universidade Católica de
Moçambique - Centro de Ensino a Distância encontram-se estruturados
da seguinte maneira:
Páginas introdutórias
 Um índice completo.
 Uma visão geral detalhada do curso / módulo, resumindo os
aspectos-chave que você precisa conhecer para completar o estudo.
Recomendamos vivamente que leia esta secção com atenção antes de
começar o seu estudo.
Conteúdo do curso / módulo
O curso está estruturado em unidades. Cada unidade incluirá uma
introdução, objectivos da unidade, conteúdo da unidade incluindo
actividades de aprendizagem, um summary da unidade e uma ou mais
actividades para auto-avaliação.
Outros recursos
Para quem esteja interessado em aprender mais, apresentamos uma lista
de recursos adicionais para você explorar. Estes recursos podem incluir
livros, artigos ou sites na internet.
8
Visão geral
Tarefas de avaliação e/ou Auto-avaliação
Tarefas de avaliação para este módulo encontram-se no final de cada
unidade. Sempre que necessário, dão-se folhas individuais para
desenvolver as tarefas, assim como instruções para as completar. Estes
elementos encontram-se no final do módulo.
Comentários e sugestões
Esta é a sua oportunidade para nos dar sugestões e fazer comentários
sobre a estrutura e o conteúdo do curso / módulo. Os seus comentários
serão úteis para nos ajudar a avaliar e melhorar este curso / modulo.
Ícones de actividade
Ao longo deste manual irá encontrar uma série de ícones nas margens das
folhas. Estes ícones servem para identificar diferentes partes do processo
de aprendizagem. Podem indicar uma parcela específica de texto, uma
nova actividade ou tarefa, uma mudança de actividade, etc.
Habilidades de estudo
Durante a formação, para facilitar a aprendizagem e alcançar melhores
resultados, implicará empenho, dedicação e disciplina no estudo. Isto é, os
bons resultados apenas se conseguem com estratégias eficazes e por isso é
importante saber como estudar. Apresento algumas sugestões para que
possa maximizar o tempo dedicado aos estudos:
Antes de organizar os seus momentos de estudo reflicta sobre o ambiente
de estudo que seria ideal para si: Estudo melhor em
casa/biblioteca/café/outro lugar? Estudo melhor à noite/de manhã/de
tarde/fins de semana/ao longo da semana? Estudo melhor com
música/num sítio sossegado/num sítio barulhento? Preciso de um intervalo
de 30 em 30 minutos/de hora a hora/de duas em duas horas/sem
interrupção?
É impossível estudar numa noite tudo o que devia ter sido estudado
durante um determinado período de tempo; Deve estudar cada ponto da
matéria em profundidade e passar só ao seguinte quando achar que já
domina bem o anterior. É preferível saber bem algumas partes da matéria
do que saber pouco sobre muitas partes.
Deve evitar-se estudar muitas horas seguidas antes das avaliações, porque,
devido à falta de tempo e consequentes ansiedade e insegurança, começa a
ter-se dificuldades de concentração e de memorização para organizar toda
a informação estudada. Para isso torna-se necessário que: Organize na sua
Geologia Geral G0135 Módulo Único
9
agenda um horário onde define a que horas e que matérias deve estudar
durante a semana; Face ao tempo livre que resta, deve decidir como o
utilizar produtivamente, decidindo quanto tempo será dedicado ao estudo e
a outras actividades.
É importante identificar as ideias principais de um texto, pois será uma
necessidade para o estudo das diversas matérias que compõem o curso: A
colocação de notas nas margens pode ajudar a estruturar a matéria de
modo que seja mais fácil identificar as partes que está a estudar e Pode
escrever conclusões, exemplos, vantagens, definições, datas, nomes, pode
também utilizar a margem para colocar comentários seus relacionados
com o que está a ler; a melhor altura para sublinhar é imediatamente a
seguir à compreensão do texto e não depois de uma primeira leitura;
Utilizar o dicionário sempre que surja um conceito cujo significado
desconhece;
Precisa de apoio?
Caro estudante, temos a certeza que por uma ou por outra situação, o
material impresso, lhe pode suscitar alguma duvida (falta de clareza,
alguns erros de natureza frásica, prováveis erros ortográficos, falta de
clareza conteudística, etc). Nestes casos, contacte o tutor, via telefone,
escreva uma carta participando a situação e se estiver próximo do tutor,
contacteo pessoalmente.
Os tutores têm por obrigação, monitorar a sua aprendizagem, dai o
estudante ter a oportunidade de interagir objectivamente com o tutor,
usando para o efeito os mecanismos apresentados acima.
Todos os tutores têm por obrigação facilitar a interacção, em caso de
problemas específicos ele deve ser o primeiro a ser contactado, numa fase
posterior contacte o coordenador do curso e se o problema for de natureza
geral. Contacte a direcção do CED, pelo número 825018440.
Os contactos só se podem efectuar, nos dias úteis e nas horas normais de
expediente.
As sessões presenciais são um momento em que você caro estudante, tem
a oportunidade de interagir com todo o staff do CED, neste período pode
apresentar duvidas, tratar questões administrativas, entre outras.
O estudo em grupo com os colegas é uma forma a ter em conta, busque
apoio com os colegas, discutam juntos, apoiemse mutuamente, reflictam
sobre estratégias de superação, mas produza de forma independente o seu
próprio saber e desenvolva suas competências.
10
Visão geral
Tarefas (avaliação e autoavaliação)
O estudante deve realizar todas as tarefas (exercícios, actividades e
autoavaliação), contudo nem todas deverão ser entregues, mas é
importante que sejam realizadas. As tarefas devem ser entregues antes do
período presencial.
Para cada tarefa serão estabelecidos prazos de entrega, e o não
cumprimento dos prazos de entrega, implica a não classificação do
estudante.
Os trabalhos devem ser entregues ao CED e os mesmos devem ser
dirigidos ao tutor\docentes.
Podem ser utilizadas diferentes fontes e materiais de pesquisa, contudo os
mesmos devem ser devidamente referenciados, respeitando os direitos do
autor.
O plagiarismo deve ser evitado, a transcrição fiel de mais de 8 (oito)
palavras de um autor, sem o citar é considerado plagio. A honestidade,
humildade científica e o respeito pelos direitos autoriais devem marcar a
realização dos trabalhos.
Avaliação
Você será avaliado durante o estudo independente (80% do curso) e o
período presencial (20%). A avaliação do estudante é regulamentada com
base no chamado regulamento de avaliação.
Os trabalhos de campo por ti desenvolvidos, durante o estudo individual,
concorrem para os 25% do cálculo da média de frequência da cadeira.
Os exames são realizados no final da cadeira e durante as sessões
presenciais, eles representam 60%, o que adicionado aos 40% da média de
frequência, determinam a nota final com a qual o estudante conclui a
cadeira.
A nota de 10 (dez) valores é a nota mínima de conclusão da cadeira.
Nesta cadeira o estudante deverá realizar 2 (dois) trabalhos, 1 (um) teste e
1 (exame).
Algumas actividades praticas, relatórios e reflexões serão utilizados como
ferramentas de avaliação formativa.
Durante a realização das avaliações, os estudantes devem ter em
consideração a apresentação, a coerência textual, o grau de cientificidade,
a forma de conclusão dos assuntos, as recomendações, a identificação das
referencias utilizadas, o respeito pelos direitos do autor, entre outros.
Geologia Geral G0135 Módulo Único
11
Unidade I
Introdução a Geologia: Conceitos
e objectivos
Introdução
A presente unidade justifica-se na medida que define a área ou o
objecto de estudo da cadeira e põe ao corrente os aspectos que os
estudantes irão se debruçar nessa cadeira de modo a facilitar o
processo de aprendizagem por parte do estudante.
Ao completar esta unidade / lição, você será capaz de:
Objectivos

Dar o conceito de Geologia;

Identificar o objecto de estudo da geologia;

Identificar e explicar os objectivos da geologia;

Descrever a história da geologia
Conceitos:
A Geologia é a ciência que estuda a crusta terrestre, a matéria que a
compõe, sua estrutura e textura, sua formação e as alterações que
ocorreram desde sua origem. Esta ciência natural, através das
ciências exactas e básicas (Matemática, Física e Química) e de
todas as suas ferramentas, investiga o meio natural do planeta,
interagindo inclusive com a Biologia em vários aspectos. Geologia
e Biologia são as ciências naturais que permitem conhecer o nosso
habitat e, por consequência, agir de modo responsável nas
12
Unidade I
actividades humanas de ocupar, utilizar e controlar os materiais e
os fenómenos naturais.
A Geologia tem um papel marcante e decisivo na qualidade da
ocupação
e
aproveitamento
dos
recursos
naturais,
que
compreendem desde os solos onde se planta e se constrói, até os
recursos
energéticos
e
matérias-primas
industriais.
O
desconhecimento quantitativo e qualitativo da dinâmica terrestre
tem resultado em prejuízos muitas vezes irreparáveis para a
natureza em geral e para a espécie humana em particular.
Hoje, já se sabe muito mais sobre o funcionamento do Planeta do
que 30 anos atrás. Este progresso no conhecimento deve ser
divulgado e assimilado, sendo a compreensão do ciclo natural
terrestre fundamental para a valorização das relações entre o ser
humano e a natureza e para a adopção de uma postura mais crítica e
mais consciente frente aos mecanismos de desenvolvimento da
sociedade.
O Objecto de Estudo da Geologia
Podemos definir Geologia como a ciência cujo objecto de estudo é
a Terra: sua origem, seus materiais, suas transformações e sua
história. Estas transformações produzem materiais ou fenómenos
naturais com influência directa ou indirecta em nossas vidas. É
preciso saber aproveitar adequadamente as características da
natureza, bem como prever e conviver com os fenómenos
catastróficos que são sinais da dinâmica do planeta.
Os objectivos da geologia

Estudar as características do interior e da superfície da
Terra, em várias escalas;
Geologia Geral G0135 Módulo Único

13
Compreender os processos físicos, químicos e físicoquímicos que levaram o planeta a ser tal como o
observamos;

Definir a maneira adequada (não destrutiva) de utilizar os
materiais e fenómenos geológicos como fonte de matériaprima e energia para melhoria da qualidade de vida da
sociedade;

Resolver os problemas ambientais causados anteriormente e
estabelecimento de critérios para evitar danos futuros ao
meio ambiente, nas várias actividades humanas;
Outras profissões encontram-se aptas para trabalhar com meio
ambiente, como a biologia, geografia e algumas engenharias, mas o
curso de geologia proporciona uma formação que possibilita um
entendimento mais abrangente e detalhado da dinâmica ambiental
do Planeta Terra, o que torna o geólogo imprescindível na
constituição de equipes de projectos ambientais.
Durante o curso de geologia, o aluno passa a entender como a Terra
funciona, desde os movimentos e processos oriundos do interior do
planeta, que dão mobilidade às placas tectónicas, formando rochas,
vulcões, montanhas e oceanos, até os processos que ocorrem na
superfície como a acção dos rios, dos ventos, dos mares e das
geleiras.
O curso proporciona ainda a evolução do raciocínio dentro de uma
visão tridimensional do ambiente e, principalmente, do subsolo.
Em função deste conhecimento, o geólogo é o único profissional
capacitado para trabalhar com água subterrânea, cuja exploração
racional e protecção vem se tornando um dos aspectos mais
importantes para a sobrevivência e bem estar da humanidade nestes
últimos anos, afinal, não vivemos sem água mais do que algumas
horas.
14
Unidade I
Além de conhecer o fundo os processos que ocorrem no interior e
na superfície da Terra, saber como as rochas se formam e enxergar
o meio ambiente em três dimensões, o geólogo tem ainda noção da
evolução do tempo nos processos ambientais, expresso pelo tempo
geológico. Desta forma, o geólogo encontra-se capacitado para
entender melhor a dinâmica do meio ambiente.
História da Geologia
A história da terra é muito longa. Uma história que se desenrola há
cerca de 4.600 milhões de anos e que o homem vem a escrever há
cerca de 5 mil anos. Na Geologia os caminhos da história
raramente são direitos.
É próprio de uma falsa ciência nunca descobrir o que é falso, nunca
reconhecer a necessidade de renunciar seja ao que for, nunca mudar
de linguagem. Não esquecendo que a história da verdade, e só da
verdade, é uma noção contraditória. Aquilo que hoje é impossível
amanhã é do censo comum.
Foi opinião geral que a Terra teve sempre o mesmo aspecto desde a
sua origem. As montanhas, os vales, as planícies, os rios e os mares
que nos rodeiam não sofrem alterações visíveis durante a nossa
existência. Desde sempre que o homem observa e usa a natureza e
faz especulações sobre ela. Observou em muitas rochas a presença
de impressões (fósseis) com a forma de conchas, ossos de animais e
folhas de plantas. Ao longo de muitos séculos aquelas impressões
excitaram a curiosidade e estimularam a imaginação, tendo
originado inúmeras explicações. Assim foram consideradas como
criações de espíritos maus ou bons sendo designadas como "cobras
de pedra", "pedras de trovão", "pedras mágicas" e "pedras de sapo",
ou como resultado da acção das radiações do Sol ou das estrelas;
outros, preferiram olhá-las como facécias do reino mineral
imitando formas de plantas e de animais existentes na natureza;
outros, ainda, consideraram-nas restos das primeiras tentativas do
Geologia Geral G0135 Módulo Único
15
Criador, que teria rejeitado os esforços primitivos quando, com o
aperfeiçoamento da prática, adquiriu proficiência suficiente para
criar as formas de vida actuais.
Pitágoras (580-500 a.C.) teve a verdadeira intuição acerca da
natureza das referidas impressões (fósseis). Contudo, ainda no
século XVII, Plot admitia que as marcas (impressões - fósseis)
observadas nas rochas seriam o resultado de propriedade inerente à
Terra a qual originaria as marcas como ornamento das regiões
ocultas do Globo, da mesma maneira que as flores são o ornamento
da superfície. Mesmo no século XIX, um decreto teológico de
Oxford afirmava que o Diabo tinha colocado aquelas impressões
(fósseis ) nas rochas para enganar e embaraçar a humanidade.
Foi Leonardo da Vinci (1452-1519), que realizou estudos
importantes nos domínios da Geometria, Biologia, Geologia,
Astronomia e Anatomia, quem esclareceu o problema das
impressões (fósseis). O método utilizado por Leonardo da Vinci
nas suas observações e deduções foi de importância fundamental
para o estudo da história da Terra, tendo, deste modo, resolvido o
problema do significado dos fósseis. Pese este facto as
discordâncias, as rivalidades e as ideias dominantes da
sociedade, em cada época, dentro da comunidade científica sempre
foram obstáculos ao avanço da ciência. Veja-se Plot, século XVII,
e o decreto teológico de Oxford, século XIX.
Nicolau Steno (1638-1686), foi um dos primeiros investigadores a
redescobrir a verdadeira natureza dos fósseis.
Georges Cuvier (1769-1832) prestou muitas e importantes
contribuições à História Natural, no que se refere a espécies
extintas e à reconstituição de alguns fósseis dando-lhe o aspecto
que teriam quando eram vivos. Foi defensor de uma versão da
história da Terra, segundo a qual uma sucessão de catástrofes teria
exterminado as primitivas formas de vida, sendo a última destas
catástrofes o Dilúvio descrito na Bíblia.
16
Unidade I
Johann Gottlob Lehman e Christian Fuchsel, dois naturalistas
do século XVIII, mostraram que o contraste morfológico observado
na Turíngia, centro da Alemanha, resultou de os fenómenos
responsáveis pela formação das montanhas do Harz serem
diferentes dos que originaram as planícies da Turíngia; isto é, a
história geológica da região foi condicionada por dois episódios
distintos. Lehmann evidenciou a sequência de fenómenos da
história da Terra gravados nas sucessivas camadas rochosas.
James Hutton (1726-1797), considerado o fundador da geologia
moderna, fazendo uso da observação de campo dos fenómenos
actuais deduziu que as mesmas leis físicas actuais que os
condicionam terão sido as mesmas que actuaram no passado.
Formulou, deste modo, o princípio do Uniformitarismo: o presente
é a chave da interpretação do passado. Mais tarde, Charles Lyell
(1797-1875), ampliou este princípio aplicando-o a novas situações
geológicas, traduzindo-se em novos progressos das ciências
geológicas. De facto, as rochas formam-se na natureza actual,
obedecendo às mesmas leis que presidiram à sua formação há
centenas de milhões de anos.
Para finalizar esta história, que já vai longa para os objectivos que
me proponho, não posso deixar de referir o nome de William
Smith (1769-1839), que enunciou dois princípios fundamentais da
estratigrafia, a lei "da sobreposição dos estratos" e a "das camadas
identificadas pelos fósseis". Durante quase cinquenta anos,
percorreu a Inglaterra elaborando o primeiro mapa geológico
daquele país.
Geologia Geral G0135 Módulo Único
Exercícios
1. Elabore um conceito seu para a geologia
2. Qual a diferença entre geografia e geologia?
3. O que diz a lei da sobreposição de estratos
enunciada pelo William Smith?
17
Geologia Geral G0135 Módulo Único
19
Unidade II
O Papel do Geólogo
Introdução
O conhecimento do papel e das actividades dos geólogos é
importante para os estudantes pois possibilita o conhecimento
dessas áreas ampliando o horizonte dos mesmos na aplicação da
geologia.
Ao completar esta unidade / lição, você será capaz de:
 Descrever o papel do geólogo;
 Descrever os sectores de actividade dos geólogos;
Objectivos
A Profissão do Geólogo
O geólogo tem actuação profissional marcante na sociedade
moderna, devido a crescente demanda por recursos naturais (água,
recursos minerais, petróleo e gás entre outros) e a necessidade de
conservar o equilíbrio da Terra. É o profissional com melhor visão
das interacções do ser humano com meio ambiente, pois detém o
conhecimento especializado para lidar com a magnitude dos
processos geológicos e caracterizar as suas causas e consequências.
O geólogo tem papel estratégico na prevenção de acidentes
naturais, actua nos estudos de potencialidade de uso e ocupação do
meio físico (áreas agrícolas e urbanas) e na remediação de
contaminações tanto do solo como da água subterrânea.
20
Unidade II
A profissão do geólogo inclui ainda as actividades ligadas à
investigação científica, que permitem obter informações sobre a
evolução da Terra, sua composição, estrutura e origem.
Demandas recentes da sociedade trouxeram novos desafios para a
profissão, exigindo uma formação multidisciplinar; de um lado
conhecimento técnico em física, matemática, química, biologia e
computação, e, de outro, uma visão crítica e integrada em campos
como da economia, planeamento e até estruturas sociais.
Diferentemente de outras profissões, em que a actividade é
realizada em escritórios ou outros recintos fechados, o geólogo
divide seu tempo entre as pesquisas da natureza e o trabalho de
laboratório e escritório.
Em Moçambique, apesar de sua grande extensão territorial e
riqueza em recursos minerais, o conhecimento geológico é restrito.
Além disso, o número de profissionais na área é insuficiente
comparativamente com o de outras nações.
Portanto, o mercado de trabalho é promissor em função da
demanda por um profissional que compreenda os processos
geológicos de tal forma a propor soluções coerentes para a
sociedade, em harmonia com o meio ambiente. O mercado é
constituído por empresas petrolíferas, de perfuração de poços
artesianos, de engenharia civil e ambiental, de mineração e
empresas estatais, além de instituições de ensino, como professor e
pesquisador.
Sectores de trabalho do geólogo
O geólogo pode trabalhar só em escritórios ou laboratórios, mas
normalmente sua actividade alterna períodos no campo com
períodos no escritório, o que permite uma saudável mudança de
Geologia Geral G0135 Módulo Único
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rotina. O trabalho de campo é mais cansativo, mas propicia um
contacto íntimo e agradável com a natureza.
Um dos seus principais trabalhos é o mapeamento geológico,
actividade típica dessa profissão. Nele, o geólogo percorre a área a
ser mapeada, geralmente de carro, mas também a pé (quando há
locais de difícil acesso, quando a área a ser mapeada é pequena ou
quando o trabalho é de muito detalhe).
À medida que percorre essa área, ele vai descrevendo as rochas que
encontra, colectando amostras e fazendo suas anotações na
caderneta de campo. No final do trabalho, o geólogo elabora o
mapa geológico, onde estão representados os diferentes tipos de
rocha e as relações entre eles, documento este muito útil para
diversas finalidades, até mesmo fora da Geologia.
Na posse de um mapa geológico, o geólogo pode definir as áreas
mais favoráveis para fazer pesquisa mineral, ou seja, para
procurar um bem mineral em particular. Se ele quiser encontrar
carvão, por exemplo, vai pesquisar onde há rochas sedimentares,
nunca em rochas ígneas ou metamórficas.
Outro trabalho importante é em Hidrogeologia, sector em que o
geólogo faz pesquisa para encontrar água subterrânea. Como as
águas superficiais são cada vez mais poluídas e, em certas regiões
(como o Nordeste do Brasil), muito escassas, é importante abrir
poços tubulares para aproveitar a água do subsolo.
Nas minas, o trabalho do geólogo também é importante, porque,
embora o minério já tenha sido ali encontrado, é preciso definir
bem seu volume e sua distribuição. À medida que ele vai sendo
extraído, podem surgir locais onde se esperava que ele existisse
mas não existe, ou, ao contrário, pode aparecer em locais onde não
se esperava.
Essa pesquisa de detalhe é, portanto, importante para orientar a
lavra.
22
Unidade II
A área de Geotécnica é um amplo campo de trabalho para o
geólogo, pois inclui a construção de estradas, túneis, viadutos,
barragens, edifícios, etc. Aí, é importante o trabalho do geólogo
junto com o engenheiro civil, porque ele vai dizer se o solo é
adequado à construção daquelas obras e o que deve ser feito para
garantir a estabilidade das construções.
No Sensoriamento Remoto, os geólogos utilizam recursos como
fotografias aéreas, imagens de satélite e de radar para mapeamento
geológico, de solos, de vegetação, de áreas cultivadas, etc.
Na Geoquímica, o geólogo planeja (e, às vezes, executa) a colecta
de amostras de solo, rocha, água e sedimentos de corrente (areias
do fundo dos rios), e determina onde esse material deve ser
colectado. Na posse dessas amostras, ele as manda para o
laboratório para determinar que percentagem possui do elemento
químico que está procurando ou para ver quais elementos químicos
são nelas mais abundantes. Com isso, obtém dados que permitem
dizer, com maior ou menor certeza, se há, na área estudada, uma
jazida.
Na Geofísica, os geólogos e físicos medem propriedades como o
magnetismo, densidade, propriedades eléctricas ou radioactividade
das rochas para detectar presença de minérios, principalmente de
minerais metálicos (ferro, manganês, cobre, chumbo, zinco, ouro,
molibdénio etc.).
A Geologia Marinha é uma área de trabalho relativamente nova.
Esse ramo da Geologia estuda as variações do nível do mar e o
relevo do assoalho oceânico.
A sondagem não é um ramo da Geologia, mas é um método de
pesquisa que exige conhecimento bem especializado. Ela
compreende a perfuração de poços com diâmetros variam entre 2,5
e 75 cm, e profundidades que podem ir bem além de 1.000 m (estas
Geologia Geral G0135 Módulo Único
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comuns na pesquisa de petróleo), para colecta de amostras do
subsolo ou para extracção de água, petróleo ou gás.
Uma área de trabalho nova e muito ampla que se abriu para os
geólogos é a Geologia Ambiental. Trabalhando com técnicos de
outras profissões, os geólogos actuam na prevenção de enchentes,
escorregamentos de terra e erosão; na escolha de locais para
instalação de depósitos de lixo, cemitérios, aeroportos, núcleos
residenciais, fábricas, etc.; na detecção e delimitação de áreas
poluídas no subsolo; na delimitação de áreas de preservação
ambiental, como parques, nichos ecológicos, florestas, nascentes de
rios, locais de interesse arqueológico, etc.; na delimitação também
de áreas impróprias para a construção, como encostas de alta
declividade e áreas de solo instável; no planeamento da expansão
urbana; na solução de conflitos causados pela mineração em áreas
urbanas (pedreiras, por exemplo); na elaboração de planos
directores municipais; etc. É, portanto, um vasto campo de
actuação que está se abrindo.
Dentro da pesquisa mineral, a pesquisa do petróleo é uma área
muito especializada, que exige intenso treinamento. É atendida por
empresas como a Petrobrás e, ao contrário da Geologia Ambiental,
oferece oportunidades em áreas mais restritas do país.
Geólogos que preferem ficar na cidade podem trabalhar em
laboratórios, descrevendo amostras de rocha ao microscópio;
ministrando aulas em universidades; fazendo estudos de
Economia Mineral; etc.
A crescente participação da Informática nos trabalhos de Geologia
tem exigido a presença dos geólogos também no sector de
geoprocessamento,
que
inclui
tanto
trabalho
estatísticos como o tratamento de imagens de satélite.
com
dados
24
Unidade II
Após um bom tempo de experiência profissional, é normal que
alguns geólogos assumam cargos de chefia na empresa ou órgão
em que trabalham e passem a exercer suas actividades apenas em
escritório, ou com idas ao campo somente para visitar as áreas de
actuação das equipes que gerenciam.
Exercícios
1. Explique o papel do geólogo na sociedade moderna.
2. Seria necessário um geólogo nas obras de reconstrução da ponte
sobre o rio Zambeze, por exemplo? Explique porque?
3. Em que é que a área do sensoriamento remoto pode ajudar a
geologia?
Geologia Geral G0135 Módulo Único
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Unidade III
Equipamentos e Instrumentos
usados em Geologia
Introdução
A unidade visa dotar o aluno de conhecimentos relativamente aos
diversos instrumentos usados pelos geólogos.
Ao completar esta unidade / lição, você será capaz de:
 Indicar e descrever os equipamentos usados pelo geólogo no
campo;
Objectivos
 Descrever as áreas de estudo da geologia.
O principal instrumento de trabalho do geólogo é o martelo de
geólogo. Ele é um símbolo da profissão. Trata-se de um martelo
diferente, próprio para quebrar rochas e minerais. Com cabo
revestido de náilon para permitir que seja seguro com firmeza, é
fabricado com uma liga metálica especial de alta resistência, que
sofre desgaste, mas sem soltar lascas ao ser usado. O martelo de
geólogo é inquebrável em uso normal e é formado por uma peça só,
não sendo separado do cabo.
26
Unidade III
Outro instrumento que o geólogo sempre leva para o campo é a
bússola, usada não apenas para se orientar, mas também para medir
a direcção e inclinação (mergulho) de camadas, veios e fracturas. A
bússola de geólogo possui um clinômetro, dispositivo para medir
inclinações e que permite também, através de um cálculo
trigonométrico simples, determinar a altura de um murro, edifício,
etc.
A caderneta de campo é fundamental para o geólogo. Nela, ele
anota tudo que vê de importante, marca as distâncias percorridas,
descreve paisagens, rochas, minerais e fósseis, a direcção e o
mergulho das camadas, desenha afloramentos, regista as hipóteses
de trabalho, etc.
Geologia Geral G0135 Módulo Único
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Os mapas topográficos são também indispensáveis quando se vai
fazer um mapa geológico. Neles, o geólogo anota os pontos
visitados, as estradas percorridas e representa com diferentes cores,
os locais correspondentes às diferentes rochas que encontrou. No
trabalho de pesquisa mineral, o geólogo pode ir para o campo com
um mapa geológico já pronto, para detalhar melhor as informações
que ele contém.
As fotografias aéreas são extremamente úteis antes do trabalho de
campo e durante sua execução. No escritório, elas são usadas para
separar os diferentes tipos de rocha (com base nas variações de cor
e textura), que podem ou não ser bem identificados nessa fase.
Depois, no campo, faz-se uma verificação, visitando alguns locais
para confirmar se a separação feita no escritório está correcta. Elas
servem, além disso, para o geólogo se orientar, localizar estradas,
vilas, rios, morros, etc.
Máquina fotográfica é também importante, porque uma foto pode
dar informações que nem o melhor desenhista poderia colocar na
caderneta de campo e um número de dados muito maior do que a
melhor descrição escrita
Uma lupa de dez aumentos (às vezes, usa-se também a de vinte) é
igualmente importante para identificar minerais que aparecem na
forma de grãos muito pequenos. Ela costuma ser amarrada num
cordão e levada no pescoço, porque é pequena e usada com
frequência.
28
Unidade III
Esse equipamento todo e, às vezes, amostras de rocha, são
carregados numa mochila, outro equipamento importante para o
geólogo. Dependendo do tipo de pesquisa de campo, pode ser
necessário também um cintilômetro, aparelho que mede a
radioactividade natural das rochas e que serve tanto para separar
seus diferentes tipos como para procurar minérios radioactivos. Se
a área a ser pesquisada tem uma extensão muito grande, usa-se um
cintilômetro transportado por avião, que lê e regista a
radioactividade de modo automático.
O magnetismo serve para as mesmas finalidades que o
cintilômetro, mas mede o magnetismo das rochas, não a
radioactividade. Também ele pode ser portátil ou aerotransportado.
Como equipamento útil, mas nem sempre necessário, podem ser
citados também ácido clorídrico (para identificar minerais como a
calcita e rochas como o mármore e o calcário), canivete (para testar
a dureza de minerais), fita adesiva (para identificar as amostras de
rocha colectadas), cantil, estojo de primeiros socorros, óculos de
protecção, réguas, ímã e outros. Outros materiais e objectos
podem se mostrar necessários, dependendo da região e das
preferências individuais do geólogo.
Geologia Geral G0135 Módulo Único
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Em regiões de difícil acesso, como a Amazónia ou desertos, é
importante o uso de rádio transmissor-receptor, soro anti-ofídico
e GPS. O GPS é um aparelho que capta sinais de satélites que estão
em órbita em torno da Terra e informa as coordenadas do local
onde se está. Ele é extremamente útil para regiões de mata fechada,
desertos ou áreas com poucas estradas. Também é importante
quando os mapas da região onde se está trabalhando são muito
antigos e desactualizados.
Outro Equipamento usado pelos géologo é o para medição de
desvios de furos (figura seguinte)
Áreas de estudo da Geologia
Geofísica - reconhece as propriedades físicas da Terra. Por
exemplo, estudando o campo magnético terrestre intensidade,
configuração e variação), o fluxo de calor interno da Terra, o
movimento das ondas sísmicas, que estão associadas aos
terramotos. A geofísica combina geologia com física para
solucionar problemas como encontrar reservas de gás, óleo, metais,
água...
Geoquímica - trata da química do planeta. E actualmente pode ser
dividida em geoquímica sedimentar, geoquímica orgânica, o novo
campo da geoquímica ambiental, e muitos outros. O grande
interesse da geoquímica está na origem e evolução das principais
30
Unidade III
classes de rochas e minerais. O geoquímico estuda especificamente
os elementos da natureza - por exemplo, os ciclos geoquímicos do
carbono, nitrogénio, fósforo e enxofre; distribuição e abundância de
isótopos na natureza e a exploração geoquímica, também chamada
de prospecção geoquímica, que é aplicada para a exploração
mineral.
Petrologia - trata da origem, estrutura, ocorrência, e da história das
rochas ígneas, metamórficas e sedimentares. Os petrólogos
estudam as mudanças que ocorrem nas rochas e são capazes de
fazer um detalhado mapeamento mostrando os tipos de rochas
existentes em uma área.
Mineralogia - trata dos minerais encontrados na crosta terrestre, e
até mesmo os encontrados ou originados fora dela.
A cristalografia estuda a forma externa e a estrutura interna dos
cristais naturais ou sintéticos. Há quem considere a mineralogia a
arte de identificar os minerais baseando-se nas suas propriedades
físicas e químicas. A mineralogia económica focaliza os processos
responsáveis pela formação dos minerais, especialmente os de uso
comercial.
Geologia Estrutural - estuda actualmente as distorções das rochas
em geral. Usualmente comparando as formas obtidas e as
classificando.
Essas
distorções
podem
ser
vistas
tanto
macroscopicamente quanto microscopicamente. Os geólogos
estruturais são capacitados para localizar armadilhas estruturais que
podem conter petróleo.
Sedimentologia - refere-se ao estudo dos depósitos sedimentares e
das suas origens. Os sedimentólogos estudam inúmeras feições
apresentadas nas rochas que podem indicar os ambientes que
existiam no local no passado e assim entender os ambientes actuais.
Paleontologia - estuda a vida pré-histórica, tratando do estudo de
fósseis de animais e plantas micro e macroscópicos. Os fósseis são
importantes indicadores das condições de vida existentes no
Geologia Geral G0135 Módulo Único
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passado geológico, preservados por meios naturais na crosta
terrestre.
Geomorfologia - trabalha com a evolução das feições observadas
na superfície da Terra, identificando os principais agentes
formadores dessas feições e caracterizando a progressão da acção
de agentes como o vento, gelo, água... que afectam bastante o
relevo terrestre.
Geologia Económica - envolve a aplicação de princípios
geológicos para o estudo do solo, rochas, água subterrânea para
saber como devem influir no planeamento e construção de
estruturas de engenharia.
Hidrogeologia - trata do gerenciamento de recursos hídricos,
localização de lençóis freáticos e a construção de poços.
Geologia Ambiental - esse é um campo relativamente novo
responsável pela colecta e análise de dados geológicos para evitar
ou solucionar problemas oriundos intervenção humana no meio
ambiente. Um dos seus ramos é o da Geologia Urbana, que trata
dos impactos, geralmente caóticos, gerados sobre o meio ambiente,
quando o incontrolável crescimento das cidades agride o ambiente
ocasionando catástrofes que afectam directamente a qualidade de
vida da população. Actualmente o geólogo ambiental tem
trabalhado bastante na elaboração de RIMAS (Relatórios de
Impacto Ambiental), exigidos antes da execução de grandes obras.
Exercícios
1. Explique a importância das fotografias aéreas para um
geólogo
2. Quais são as principais áreas de estudo do geólogo
3. Descreva a aplicação da Geologia estrutural
32
Unidade IV
Unidade IV
Estrutura e Composição da Terra
Introdução
O conhecimento da actual forma exterior da terra e seus
constituintes é quase impossível sem o conhecimento da estrutura
interna da terra.
Ao completar esta unidade / lição, você será capaz de:
 Conhecer a estrutura interna da terra
 Definir a composição interna da terra
Objectivos
 Explicar a origem do interior da terra
 Conhecer o sistema químico dinâmico da Terra
O Sistema Químico Dinâmico da Terra
A terra sólida que fica ao nosso alcance, as rochas superficiais e os
solos delas derivadas por desgaste físico e químico, é constituída
por minerais, ou seja, compostos químicos inorgânicos. Os
elementos destes compostos já se achavam presentes à época da
formação da terra, há cerca de 4,5 bilhões de anos atrás.
A composição do interior terrestre possivelmente é similar na sua
parte mais externa (a crusta e o manto; Figura 1) a algumas das
rochas presentes na superfície, embora os minerais alí presentes
sejam diferentes.
Geologia Geral G0135 Módulo Único
33
A Terra-laboratório
Imagine um edifício com vários laboratórios. No piso térreo, são
realizadas experiências sob condições de pressão e temperatura
compatíveis com aquelas da superfície terrestre. Investigam-se aqui
os efeitos da atmosfera oxidante, da água da chuva (geralmente,
levemente ácida) e dos organismos sobre os minerais e rochas que
se encontram expostos na superfície da terra. São enfocados
diferentes aspectos em cada caso, em reposta às seguintes questões:
qual o destino dos elementos químicos, usados como nutrientes
pelas plantas, durante a decomposição das rochas e dois minerais?
Ou ainda, os elementos químicos que poluem o meio-ambiente em
consequência da actividade industrial descontrolada são fixados em
quais produtos formados na superfície?; Em que ponto do espaço e
do tempo estes compostos superficiais se formam?
No primeiro subsolo, em equipamentos diferentes, porém
igualmente especiais, pesquisa-se o comportamento de óxidos de
magnésio, alumínio, cálcio, sílico, ferro e outros elementos
químicos sob temperaturas de até pouco menor que 2.000°C, e
pressões de até umas centenas de milhares de vezes superior à
pressão atmosférica, que é de 1 kg.cm-2, aproximadamente.
34
Unidade IV
Pesquisa-se, também, o comportamento de silicatos de magnésio,
alumínio, cálcio e ferro. Novamente, busca-se saber quais os
minerais estáveis sob cada condição de pressão e temperatura,
quando teve início o processo de fusão das misturas de minerais
investigadas.
Finalmente, no segundo subsolo, as experiências são realizadas em
equipamentos, sob condições de temperatura de milhares de graus
centígrados e de pressão da ordem de milhões de vezes superior à
da pressão atmosférica. Estuda-se aqui o comportamento de ligas
metálicas, de ferro e níquel, na presença de pequenas quantidades
de enxofre, oxigénio, e outros elementos químicos. Verifica-se,
também, as condições de início de fusão das misturas, e a natureza
dos compostos químicos produzidos em cada experiência.
Em suma, neste edifício, os cientistas tentam simular os diferentes
sistemas químicos que compõem a Terra, de acordo com sua
estruturação em uma fina crosta superficial, um manto espesso e
núcleo (Fig. 1). No piso térreo, simulam-se as reacções movidas
predominantemente pela energia solar. No primeiro subsolo, as
experiências objectivam estudar o manto e a crosta terrestre. No
segundo subsolo, estudam-se os fenómenos que podem estar
acontecendo na camada menos acessível do planeta, o núcleo.
Nestas duas últimas camadas, a energia que movimenta os
processos é fundamentalmente o calor interno do planeta.
Como surgiu a estrutura interna da Terra
Considera-se que o planeta Terra tenha se formado no interior de
uma nebulosa solar quente (composta por gases e sólidos na forma
de poeira) a partir de componentes químicos mais refratários, que
se condensaram em temperaturas muito altas. Assim, os elementos
químicos mais abundantes do planeta são bastante restritos, a saber:
ferro (que pode existir como metal, como óxido, ou silicato, ou
sulfeto), oxigénio (geralmente, combinado com outros elementos,
Geologia Geral G0135 Módulo Único
35
especialmente com o sílicio), silício, magnésio (geralmente como
óxido ou silicato), níquel (como liga junto ao ferro, silicato junto ao
magnésio, ou sulfeto junto ao ferro), enxofre (nos sulfetos), cálcio
(como óxido ou silicato) e alumínio (como óxido ou silicato). Estes
oito elementos, juntos, compõem cerca de 90% da massa do nosso
planeta.
Durante o processo de formação da Terra, os condensados e as
partículas de poeira colidem e unem-se, umas às outras. As massas
dos aglomerados e as velocidades das colisões crescem
rapidamente. Em contrapartida, o número de corpos presentes
decresce. Surgem primeiro grande número de corpos planetesimais,
muito menores que a Lua. Depois de múltiplas colisões, surgem os
protoplanetas, com dimensões parecidas com a da Lua. A energia
das colisões leva ao aquecimento dos corpos, e isto promoveu a
fusão, pelo menos parcial, dos componentes de menor ponto de
fusão: o ferro metálico e sulfetos de ferro e níquel líquidos, os
quais, por serem mais densos, acumulam-se no centro do planeta,
enquanto os outros materiais mais leves concentram-se ao redor
deste núcleo, no manto espesso, e na crosta. Esta separação chamase de diferenciação primária.
Para onde foram os elementos químicos durante a
diferenciação primária? E o que aconteceu depois?
Com a estrutura precoce do planeta formou-se o núcleo metálico e
o manto e a crosta silicáticos. O ferro participa de todas as
“camadas”, enquanto magnésio, silício e oxigénio (por exemplo)
participam essencialmente do manto e da crosta. Elementos de
grande interesse económico, como o níquel, ouro e elementos do
grupo de platina, apresentam grande afinidade química com ligas
de ferro ou os sulfetos. Tais elementos podem ter sido concentrados
no núcleo no momento da diferenciação primária, e desse modo são
escassos nas outras camadas. De outra parte, elementos alcalinos,
tais como o sódio e potássio, concentram-se em minerais silicáticos
36
Unidade IV
de maior facilidade de fusão, e tendem a concentrar-se na crosta
terrestre.
Após a diferenciação primária, o material do manto e da crosta
sofre reciclagem e reprocessamento em decorrência da convecção
que, durante o resfriamento, promove a transferência de calor do
interior da Terra para a superfície. As transferências de calor são
acompanhadas pelo transporte de material em direcção à superfície.
Em profundidades moderadas no interior da Terra, ocorrem
processos de fusão parcial. Alguns elementos (tais como magnésio
e níquel) tendem a ficar na parte refratária, não fundida, enquanto
outros elementos tendem a se concentrar no fundido (a exemplo
dos elementos alcalinos, como sódio e potássio).
Os líquidos produzidos (ou seja, os magmas) migram e
consolidam-se como componentes da crosta terrestre. Como
compensação do processo de ascensão do material quente e menos
denso, ocorre descida de material mais frio e mais denso que
retorna ao interior da Terra parte dos componentes materiais da
crosta e do manto superior raso. Os movimentos tridimensionais de
ascensão e descida de matéria rochosa podem abranger toda a
extensão do manto, como deve ocorrer, por exemplo, em baixo das
ilhas Havai no meio do Oceano Pacífico, ou podem envolver
apenas a parte do manto raso, como deve acontecer em baixo do
Oceano Atlântico.
Os movimentos de fluxo térmico e materiais verticais são
acompanhados por movimentos laterais que movimentam as placas
litosféricas, que constituem os diversos segmentos da crosta da
Terra (Fig. 2). Esta diferenciação secundária começou logo após a
diferenciação primária da Terra, e continua até hoje.
Geologia Geral G0135 Módulo Único
37
Com base em características físico-químicas, a Terra pode ser
dividida em três zonas principais
A região mais superficial é chamada crusta. Esta zona tem uma
espessura de 30-40 km sob os continentes (ou ainda mais sob as
zonas montanhosas) e, em zonas oceânicas, apresenta uma
38
Unidade IV
espessura inferior a 10 km. Sob a crusta, ocorre uma zona de maior
densidade denominada de manto. O limite entre a crusta e o manto
é conhecido por Descontinuidade de Mohorovicic (ou Moho e até
mesmo M).
A crusta é sub-dividida em duas zonas (figura seguinte), com base
em diferenças na espessura, densidade e composição. A crusta
continental é a mais superficial, de composição granítica e de
menor densidade; a crusta oceânica (que cobre aproximadamente
61% da superfície terrestre) localiza-se inferiormente à continental
e possui composições mais básicas e com maior densidade. A
separação entre estas zonas é denominada Descontinuidade de
Conrad e apenas é identificada por estudos sísmicos. No fundo das
bacias oceânicas, a crusta continental está ausente. Apesar da maior
extensão e da maior densidade da crusta oceânica, esta representa
apenas 1/3 da massa da crusta continental pois esta é bastante mais
espessa.
O manto é dividido em duas camadas - manto superior e inferior considerando-se a superfície de separação entre estas camadas a
uma profundidade de cerca de 700 km. O manto é uma zona sólida
e forma 83% do volume da Terra e cerca de 68% da sua massa. A
região que engloba profundidades até 100-150 km é também
denominada de litosfera. Esta engloba a totalidade da crusta,
oceânica e continental, assim como uma parte superior do manto e
Geologia Geral G0135 Módulo Único
39
é caracterizada por ser constituída por material resistente à
deformação mecânica. A litosfera parece flutuar sobre uma zona
relativamente quente, plástica e pouco resistente chamada
astenosfera. Esta flutuação pode justificar o facto das bacias
oceânicas (constituídas por crusta oceânica e densa) se encontrarem
deprimidas relativamente aos continentes (constituídos por crusta
continental menos densa). A profundidades de 2890-2900 km situase o limite com a terceira zona, o núcleo; este limite é conhecido
como Descontinuidade de Gutemberg ou Descontinuidade de
Wiechert-Gutemberg. O núcleo é líquido pelo menos na parte
mais externa. A parte mais interna, situada entre 5150-6371 km a
partir da superfície da Terra, é sólido com densidades de 13 g/cm3.
Exercícios
1. Identifique as principais camadas do interior da terra e
caracterize-as
2. .Relacione a temperatura com a profundidade
40
Unidade V
Unidade V
Origem da Terra e o
conhecimento do seu interior
Introdução
O conhecimento da actual forma exterior da terra e seus
constituintes é quase impossível sem o conhecimento da estrutura
interna da terra.
Ao completar esta unidade / lição, você será capaz de:
 Descrever a origem da terra
 Explicar a essência da teoria da deriva continental
Objectivos
A origem da Terra
Provavelmente a Terra começou com uma poeira cósmica que
mantinha em movimento correntes de convecção em seu interior ,
quando, por volta de 3000ºC, determinadas substâncias começaram
a se liqüefazer. Primeiro o ferro liqüefeito começou a formar o
núcleo, por ser mais pesado, depois vieram o silício, óxidos
metálicos, dando origem ao manto.
Quando a temperatura da Terra diminuiu, também a radiação do
calor para o espaço foi reduzida. Entre 1500ºC e 800ºC começou a
solidificação da crusta. A atmosfera formou-se pouco a pouco e no
início compunha-se de vapor de água, amoníaco e óxido de
carbono. A água dos actuais oceanos estava concentrada em parte
Geologia Geral G0135 Módulo Único
41
na atmosfera e em parte ainda no interior das rochas. Nesta fase
temos então, uma Terra constituída exclusivamente por rochas
denominadas ígneas ou magmáticas. Com a crosta sólida e a
atmosfera continuando seu resfriamento, a maior mudança
ocorreria a cerca de 374ºC, quando o vapor da atmosfera se
condensaria formando chuvas, iniciando pelas regiões mais frias do
globo.
Este deve ter sido o primeiro momento em que caiu água sobre a
crusta, desgastando-a e acumulando-se, em seguida, nas primeiras
depressões, formando os primeiros mares. Nesta etapa começam
também a se formar as rochas sedimentares. A acção da água que
caia e corria sobre as rochas ígneas, previamente formadas, reduzia
em fragmentos de diversos tamanhos, que eram transportados e
depositados junto com as lamas mais finas nas depressões
preenchidas pelas águas. Esse material, mais tarde consolidado,
constituiria as primeiras rochas sedimentares. Com a crusta
solidificada e as rochas quentes logo abaixo, surgem outros
fenômenos. A partir de 70km até 700km em direção ao centro da
Terra o manto ainda continua esfriando. Isto causa uma constante
modificação do volume e um conseqüente enrugamento da crusta.
Tal enrugamento produz fraturamentos e dobramentos das rochas
da crusta. Ainda pelas fraturas, o magma sobe até a superfície
originando os vulcões. As variações de temperatura das diferentes
camadas do planeta são as responsáveis pela instabilidade da crusta
e mesmo pelo movimento dos continentes.
Resumindo, estima-se que a formação do Sistema Solar teve início
há 6,0 bilhões de anos (B.a.), quando uma enorme nuvem de gás
vagava pelo Universo começou a se contrair. A poeira e os gases
dessa nuvem se aglutinaram pela força da gravidade e, há
aproximadamente 4,5 B.a., formaram várias esferas que giravam
em torno de uma esfera maior de gás incandescente, que deu
origem ao sol. As esferas menores formaram os planetas, dentre os
quais a Terra. Logo, o nosso planeta formou-se há cerca de 4,5 B.a
42
Unidade V
atrás, a partir da agregação de parte da poeira constituinte da
nuvem originária de todo o Sistema Solar. Pequenos fragmentos de
silicatos e metais atraíram-se inicialmente e pedaços maiores foram
aumentando a massa e, conseqüentemente, a gravidade do pequeno
planeta. Inicialmente a matéria original que formou o planeta era
fria mas, devido à atração gravitacional e à desintegração dos
elementos radioativos, desenvolveu- se um forte calor interno. A
partir daí, o planeta começou a sofrer diferenciação interna por
densidade onde os elementos químicos mais pesados como ferro e
níquel concentram-se no seu centro formando um núcleo metálico e
um manto com silicatos, com perdas de água e de gases que
formaram a atmosfera. Por fim solidificou-se uma fina camada de
rochas denominada de Crosta.
O calor gerado no interior de nosso planeta pelo decaimento
radioativo de elementos químicos como tório, urânio e potássio,
originando outros elementos químicos, é a fonte de energia
responsável por todos os eventos tectônicos assistidos na crosta do
Planeta Terra.
Estudando a propagação das ondas registradas nos sismógrafos
espalhados pelo mundo inteiro, pode-se até certo ponto, inferir
muitas características do interior da Terra. As ondas sísmicas
mudam de velocidade e de direção de propagação com a variação
das características do meio atravessado (Fig.1), sendo assim, as
informações sobre a velocidade das ondas sísmicas no interior da
Terra, geradas a cada terremoto, permitiram reconhecer três
camadas principais: Crosta, Manto e Núcleo (externo e interno).
Comparação com meteoritos
Pressupondo-se que os meteoritos tiveram a mesma origem e
evolução dos outros corpos do Sistema Solar, pode-se comparar
seus diferentes tipos com as diferentes camadas internas da Terra:
Geologia Geral G0135 Módulo Único
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- condritos - meteoritos provenientes da fragmentação de corpos
pequenos, que não sofreram diferenciação. Não existem materiais
geológicos, ou seja, terrestres, semelhantes aos condritos.
- sideritos - meteoritos compostos por ferro metálico com cerca de
8% de níquel. Provenientes da fragmentação de corpos maiores,
como a Terra, que sofreram a diferenciação interna. Considera se
que a sua composição química seja a mesma do núcleo terrestre.
- acondritos – meteorito que também sofreu diferenciação interna
como a terra e são compostos principalmente por silicatos e
quantidade variável de ferro e ainda outros tipos. Pela sua
densidade e composição, faz-se a correlação com a composição do
manto.
A Teoria da Deriva Continental
A teoria que os continentes não estiveram sempre nas suas posições
actuais, foi conjecturada muito antes do século vinte; este modelo
foi sugerido, pela primeira vez, em 1596 por um fabricante
holandês, Abraham Ortelius. Ortelius sugeriu de que as Américas
"foram rasgadas e afastadas da Europa e África por terremotos e
inundações " e acrescentou: " os vestígios da ruptura revelam-se, se
alguém trouxer para a sua frente um mapa do mundo e observar
com cuidado as costas dos três continentes."A ideia de Ortelius foi
retomada no século dezanove. Entretanto, só em 1912 é que a idéia
do movimento dos continentes foi seriamente considerada como
uma teoria científica designada por Deriva dos Continentes, escrita
em dois artigos publicados por um meteorologista alemão chamado
Alfred Lothar Wegener. Argumentou que, há cerca de 200 milhões
de anos, havia um supercontinente - Pangéia= Pangea - que
começou a fraturar-se.
44
Unidade V
Alexander Du Toit, professor de geologia na Universidade de
Joanesburgo e um dos defensores mais acérrimos das idéias de
Wegener, propôs que a Pangéia, primeiro, se dividiu em dois
grandes continentes, a Laurásia no hemisfério norte e a Gondwana
no hemisfério sul. Laurásia e Gondwana continuaram então a
fraturar-se, ao longo dos tempos, dando origem aos vários
continentes que existem hoje.
A teoria de Wegener foi apoiada em parte por aquilo que lhe
pareceu ser o ajuste notável dos continentes americanos e africanos
do sul, argumento utilizado por Abraham Ortelius três séculos
antes. Wegener também estava intrigado com as ocorrências de
estruturas geológicas pouco comuns e dos fósseis de plantas e
animais encontrados na América do Sul e África, que estão
separados actualmente pelo Oceano Atlântico. Deduziu que era
fisicamente impossível para a maioria daqueles organismos ter
nadado ou ter sido transportado através de um oceano tão vasto.
Para ele, a presença de espécies fósseis idênticas ao longo das
costas litorais de África e América do Sul eram a evidência que
faltava para demonstrar que, uma vez, os dois continentes
estiveram ligados.
A figura representa o ajuste, atual, da linha de costa do continente
da América do Sul com o continente de África. Com a cor roxa
representam-se
as
estruturas
geológicas
e
rochas
tipo
perfeitamente idênticas. Repare-se na continuidade, nos dois
continentes, das manchas roxas.
Geologia Geral G0135 Módulo Único
45
Segundo Wegener, a Deriva dos Continentes após a fraturação da
Pangéia explicava não só as ocorrências fósseis, mas também as
evidências de mudanças dramáticas do clima em alguns
continentes. Por exemplo, a descoberta de fósseis de plantas
tropicais (na formação de depósitos de carvão) na Antárctida
conduziu à conclusão que este continente, atualmente coberto de
gelo, já esteve situada perto do equador, com um clima temperado
onde a vegetação luxuriante poderia desenvolver-se. Do mesmo
modo que os fósseis característicos de fetos (Glossopteris)
descobertos em regiões agora polares, e a ocorrência de depósitos
glaciários em regiões áridas de África, tal como o Vaal River
Valley na África do sul, foram argumentos factuais invocados a
favor da teoria da Deriva dos Continentes.
A teoria da Deriva Continental transformar-se-ia na "bomba" que
explodiu na comunidade científica da época, de tal modo fez surgir
uma nova maneira de ver a Terra. Contudo, apesar das evidências,
a proposta de Wegener não foi tão bem recebida, pela comunidade
científica, como se possa pensar, embora estivesse, em grande
parte, de acordo com a informação científica disponível, naquele
tempo. Uma fraqueza fatal na teoria de Wegener era o fato de não
poder responder satisfatoriamente à pergunta mais importante
levantada pelos seus críticos: que tipo de forças podia ser tão forte
para mover massas de rocha contínua tão grandes ao longo de tais
distâncias tão grandes?
Wegener sugeriu que os continentes se separavam através do
fundo do oceano, mas Harold Jeffreys, um geofísico inglês notável,
contra-argumentou, de modo científico, que era fisicamente
impossível para uma massa de rocha contínua tão grande separar-se
através do fundo oceânico sem se fragmentar na totalidade.
Entretanto, após a morte de Wegener, em 1930, novas evidências a
partir da exploração dos fundos oceânicos, bem como outros
estudos geológicos e geofísicos reacenderam o interesse pela teoria
46
Unidade V
de Wegener, conduzindo finalmente ao desenvolvimento da teoria
da Tectónica de Placas.
A Tectónica de Placas provou ser tão importante para as ciências
de terra como a descoberta da estrutura do átomo foi para a Física e
Química, assim como a Teoria da Evolução foi para as Ciências da
Vida. Embora, actualmente, a teoria da Tectónica de Placas seja
aceite pela comunidade científica, existem várias vertentes da
teoria que continuam a serem debatidas.
A contestação da teoria
A teoria de Wegener foi muito contestada nos anos seguintes à sua
morte, com o principal ponto negativo sendo o facto de que as
massas continentais não poderiam se movimentar pelos oceanos da
maneira proposta sem se fragmentar inteiramente, o que foi
argumentado por Harold Jeffreys, um renomado sismólogo inglês.
No início da década de 1950, porém, as idéias de Wegener foram
retomadas, face a novas observações e descobertas científicas,
ligadas especialmente aos oceanos. Um novo debate surgiu sobre as
provocativas idéias de Wegener e suas implicações.
Geologia Geral G0135 Módulo Único
Exercícios
1. Explique a relação terra e meteoritos
2. Quais os argumentos da deriva continental?
3. Porque é que a teoria de Wegener foi contestada?
47
48
Unidade VI
Unidade VI
Tectónica de Placas
Introdução
A configuração actual dos continentes é resultado de movimentos
tectónicos, daí a necessidade de conhecimentos dos seus
mecanismos.
Ao completar esta unidade / lição, você será capaz de:
 Relacionar a deriva continental e a tectónica de placas;
 Explicar a essência da tectónica de placas
Objectivos
 Identificar os principais mecanismos de movimento tectónico
A teoria proposta por Wegner foi sobretudo atacada por não
conseguir explicar como se podem mover os continentes ao longo
de tantos quilómetros. Durante cerca de 30 anos esta teoria quase
que foi abandonada devido ao cepticismo em seu redor, e só nos
anos 60 inicia-se o renascimento destas ideias, transformadas agora
numa nova teoria baptizada com nome de "tectónica de placas".
Nesta teoria o que se move é a litosfera, isto é, os primeiros 100 km
e o seu movimento é possível devido à existência das camadas
viscosas da astenosfera. A separação dos continentes é levada a
cabo pela criação de nova crusta oceânica que vai ocupando o
espaço que fica entre os continentes que se separam. Devido ao
facto de nesta teoria se formar nova crusta oceânica na separação
Geologia Geral G0135 Módulo Único
49
dos continentes, de início denominou-se esta teoria por
"alastramento oceânico".
A teoria de Wegener começou a ser aceite mais amplamente apenas
no início dos anos 60 do século passado, em razão do mapeamento
do fundo oceânico, de descobertas das fossas abissais, de estudos
detalhados de paleomagnetismo das rochas oceânicas, entre outras.
Esses estudos tornaram-se possíveis em razão de descobertas que
dependiam
de
tecnologias
avançadas,
principalmente
pela
utilização de submarinos durante a Segunda Guerra mundial.
Quando Wegener propôs suas idéias, muito pouco era conhecido da
estrutura das bacias oceânicas. Alguns geólogos suspeitavam que o
assoalho oceânico era composto principalmente de basalto (sima,
que consiste principalmente de silício e magnésio), baseado apenas
em pequenas amostragem feitas em algumas partes dos oceanos.
Entretanto, eram bem conhecidas as rochas continentais, compostas
grandemente de silício e alumínio (sial). O conhecimento das
cordilheiras oceânicas era também bastante precário e apenas a do
Atlântico era conhecida.
Com o desenvolvimento principalmente, dos sonares, foram
descobertos vulcões submarinos com os cumes achatados ou
afilados, com cerca de 3000 a 4000 m de altitude, inteiramente
submersos. Esses cumes achatados foram denominados “Guyots ”
enquanto que os afilados, de “Seamount ” (Brown & Gibson 1983).
Essas estruturas teriam sido ilhas de origem
vulcânica que,
formadas acima da superfície do oceanos, foram desgastadas pela
acção das ondas e erosão eólicas, acabando por formar os
“Guyots”.
Além destas descobertas, outras foram feitas, como as placas oceânicas de
origem basáltica, de espessura fina cobertas por sedimentos, sobre a
astenosfera. Esta última é a camada superficial do Manto, sendo a parte
inferior denominada de Mesosfera. A astenosfera é mais densa que a placa
continental e oceânica, porém menos densa do que a mesosfera, sendo de
50
Unidade VI
consistência mais rígida do que a astenosfera (Leinz et al. 1975, Brown &
Gibson 1983, Salgado-Labouriau 1994).
Com estas informações disponíveis, foi elaborada uma teoria para a
movimentação dos continentes, na qual estão envolvidas a
formação das placas oceânicas e os geossinclismos. Esta teoria,
denominada de “expansão do assoalho oceânico ” foi formulada
por Dietz em 1961 (Brown & Gibson 1983). Nessa teoria à medida
em que ocorrem explosões vulcânicas nas dorsais oceânicas, vão-se
formando os “Seamount ” e “Guyots ” sobre a placa oceânica, a
qual desliza sobre a astenosfera . A junção de duas placas oceânicas
forma um vale, originando as dorsais oceânicas. Estas dorsais estão
espalhadas por todos os oceanos e somam em torno de 70 mil km.
A junção de uma placa oceânica com uma continental forma as
fendas oceânicas, com profundidade média de 10 km.
Como as placas continentais são mais espessas e menos densas do
que as oceânicas, estas são incorporadas ao manto, provocando nas
placas continentais instabilidades geológicas. As principais são as
formações vulcânicas, terremotos , tremores de terra e formações
orogênicas, denominadas de geossinclismos. A incorporação das
placas oceânicas ao manto obedece ao princípio de convecção , isto
é, à medida em que a placa desloca-se de seu ponto de origem ,
sofre esfriamento, tornando-se mais densa até encontrar-se com as
placas continentais, onde se formam as fendas. Sendo mais densa,
esta desce e incorpora-se ao manto. Estas fendas são denominadas
de zonas de subducção.
Outro facto importante é a datação das placas oceânicas. A maior
parte das placas conhecidas tem idade que gira em torno de 170
milhões de anos. Isto significa que são bem mais jovens que as
placas continentais – os crátons - que giram em torno de 1 bilhão
de anos, áreas geologicamente muito estáveis (Brown & Gibson
1983, Salgado-Labouriau 1994).
Geologia Geral G0135 Módulo Único
51
Em algumas regiões, ocorre o encontro de duas placas oceânicas,
formando arcos de ilhas oceânicas, além de áreas de geossinclismos
intenso (Aleutas, Caribe, Japão, Marianas); o encontro de placas
oceânicas e uma continental (por ex., Nazca e Sul Americana),
pode ser responsável por uma forte orogenia, como a formação dos
Andes; o encontro de duas placas continentais (Índia e Ásia), foi
responsável, por exemplo, pela formação do Himalaia e Planalto do
Tibete.
O processo descrito acima determina que no manto há convecção,
princípio de aquecimento e esfriamento, isto é, existe um ciclo. O
material do manto aquecido sobe nas regiões das cordilheiras
oceânicas, formando ilhas vulcânicas, que deslizam sobre a
astenosfera (camada superior do manto) no sentido horizontal. Ao
chegar nas regiões das fendas, choca-se com material da crosta e
desce, sendo reincorporadas ao manto. Herman Hess, geólogo da
Marinha dos Estados Unidos da América, nos anos 40-50, foi o
primeiro a propor o movimento do assoalho dos oceanos, com base
nos princípios da tectônica de placas, isto é, no crescimento,
movimento e destruição da crosta
Com a teoria da expansão do assoalho oceânico mais bem
fundamentada, principalmente com dados de paleomagnetismo - o
estudo das orientações dos cristais de rochas no tempo de sua
formação e estudos de padrões ao redor do mundo , foi possível
mostrar as idades e origens das placas. Deste modo, a teoria da
deriva continental passou a ter uma grande corroboração e
aceitação. Com ela, é possível ter uma explicação para a maioria
dos padrões de distribuição e grupos de organismos no planeta.
Actualmente, as evidências mais citadas corroborando a tectônica
de placas são:
1. Cristas Mesoceânicas ou Dorsais oceânicas.
52
Unidade VI
2. Dados de paleomagnetismo, com orientação para os pólos e
paralelas nos dois lados das dorsais.
3. A falha de San Andrews na Califórnia.
4. O Rift Valley na Costa Leste Africana.
5. A distribuição disjunta de Mesosaurus spp. na América do Sul e
África.
6. A distribuição disjunta de Glossopteris spp . (América do Sul,
África, Índia, Austrália, Antártica).
7. Distribuição da flora de coníferas no Leste da América do Norte
e Oeste da Europa.
8. A distribuição disjunta de Archeopteris spp. na Rússia, Irlanda,
Canadá e Estados Unidos .
Mas como a teoria da Deriva Continental começou a ser utilizada
em estudos da Biogeografia? Bem, é necessário entender que não é
a disponibilidade da teoria de placas que gera a explicação para os
casos de distribuição disjunta. Como será visto, é a existência de
padrões de disjunção iguais em vários grupos a existência de um
padrão geral que indica que o mais provável é que haja uma causa
única no ambiente que gera um mesmo padrão para muitos grupos.
Uma vez que as semelhanças de flora e fauna intercontinental já
eram conhecidos; o aparecimento de uma teoria sólida de tectônica
faz com que surja uma explicação razoável para esse padrão já
conhecido.
Com a aceitação da deriva continental, os primeiros estudos,
incluindo os de Wegener, partiram da premissa que havia um
supercontinente - a Pangéia - que sofreu um ruptura em dois
grandes supercontinentes: um no Hemisfério Norte, denominado
Laurásia, compreendendo América do Norte , Groenlândia, Europa
Geologia Geral G0135 Módulo Único
53
e Ásia, exceto a Índia e outro no Hemisfério Sul, denominado
Gondwana , formado pela América do Sul, África, Madagáscar,
Índia, Austrália, Antártica e algumas ilhas como a Nova Zelândia,
Nova Caledônia, etc. Após algum tempo, observou-se que, no
entanto, havia grupos taxonômicos com relações de parentesco bem
definidas que não enquadravam-se exatamente nesse padrão,
principalmente com relação ao Hemisfério Norte.
A Gondwana, ao que tudo indica, foi um supercontinente desde 600
milhões de anos até a sua ruptura, em torno de 100 milhões de
anos, porém, com posições diferentes daquelas do Mesozóico
(Scotese & Barrett 1991). Segundo Scotese (1998), a Gondwana
era parte de um supercontinente denominado de Pannotia.
Durante o Paleozóico, segundo Scotese & McKerrow (1991),
alguns pequenos continentes eram adjacentes à Gondwana, como
Yucatã
(México), Flórida, Avalonia, Sul e Centro da Europa,
Ciméria, Tibet e Sudeste da Ásia. O Polo Sul encontrava-se no
Norte da África durante o Cambriano. A Gondwana moveu-se
rapidamente, sendo que o Polo Sul, no final do Siluriano, estava no
Brasil e no sul da Argentina no final do Devoniano, no sudeste da
África no Carbonífero e, no início do Permiano, próximo do centro
da Antártica.
O período Ordoviciano foi caracterizado, pela existência de várias
bacias oceânicas e um grande Oceano – o Pantalássico . A
Laurentia , Báltica , Sibéria e Gondwana estavam próximas e se
dispersaram. Entre a Báltica e a Laurentia, havia o oceano Iapetus
(Scotese 1998). Nesse período, devido a um derretimento da
camada de gelo no Sul do Gondwana (Norte e Centro da África e
Bacia Amazônica ), houve um esfriamento dos oceanos,
provocando uma extinção de organismos de água quente que
viviam próximos ao Equador .
54
Unidade VI
No Siluriano, ocorre a colisão da Laurentia com a Báltica, fechando
o oceano Iapetus , formando as Caledônias na Escandinávia , norte
da Grã-Bretanha e Groenlândia . No leste da América do Norte,
forma-se o norte das Apalachianas. Já o norte e sul da China,
derivam da Indo-Austrália e migram para o Norte.
No final do Paleozóico, muitos dos paleocontinentes colidiram,
formando a Pangéia, que se estende de Pólo a Pólo, margeado a
leste pelo Oceano Paleo-Tethys e a oeste pelo Oceano Pantalássico
. Contudo, a leste, há vários continentes que não estavam unidos à
Pangéia, como a China ao norte e a sul, a Ciméria (parte da
Turquia, Irã, Afeganistão, Tibet, Indochina e Malaya). Estes
continentes também migraram para o norte, colidindo com a
Sibéria. Este último, ao colidir com a Báltica, formou os Montes
Urais.
No Mesozóico, ocorreu a formação de um grande continente, a
Pangéia . Porém a parte norte, como foi visto acima, foi formado
pela colisão de vários continentes. Estes incluem a Laurentia,
Báltica, Avalônia, Europa Central e Sul, Sibéria, Casaquistânia,
China, Tarim e Ciméria. Vejamos sua relação com a geografia
atual.
A Laurentia inclui o noroeste da Irlanda, Escócia, Groelândia, norte
do Alasca e a península de Chukotskiy (Scotese & McKerrow
1991). De acordo com Cocks & Fortey (1991) e Crick (1991), os
ambientes cratônicos dessa área são caracterizados pela ocorrência
de faunas endêmicas de trilobitas
(Bathyuridae), e gêneros de
braquiópodes. Outro fato importante são as colisões ocorridas com
a Báltica, no final do Siluriano, e com a Avalônia, ocorrendo perda
na identidade de sua fauna durante o Siluriano e Devoniano . No
final do Carbonífero e Permiano, a Laurentia tornou-se parte da
Pangéia (Scotese & McKerrow 1991).
Geologia Geral G0135 Módulo Único
55
A Báltica (maior parte do norte da Europa), é caracterizada por um
grupo distinto de trilobitas asaphidíeos (Cocks & Fortey 1991). A
Avalônia inclui Ardennes da Bélgica e norte da França, Inglaterra,
Walles, Sudeste da Irlanda, Península de Avalon , Nova Escócia,
sul da Nova Brunswick e parte da costa da Nova Inglaterra .
A Europa Central e Sul estende-se as regiões adjacentes com o
norte da África, Ibérica, França, Alemanha e Bohemia. A Sibéria é
limitada a oeste pela metade norte dos Urais e Zona Irtych Crush,
ao sul pelo Arco Mongólico Sul e nordeste pelo cinturão das dobras
de Verhayansk. A Cazaquistânia é uma extensão do Continente
Sibérico Paleozóico. China e Tarim correspondem a três
continentes do Paleozóico, o norte e o sul da China e Tarim.
Finalmente a Ciméria inclui a Turquia, Irã, Tibet, Shan-Thai,
Malaya e a Indochina.
Portanto, o uso do termo Laurásia não reflete a real história deste
supercontinente, mas apenas sua condição no final do triássico. O
leste da Ásia, por exemplo, é composto por vários fragmentos que
se uniram desde o Paleozóico até o Mesozóico. A plataforma
Siberiana suturou-se com a Europa. E vidências desse evento são o
geossinclismo formando os Montes Urais, Tarim e Tibet, durante o
Jurássico. Ainda outras plataformas são o bloco a Península de
Sunda (Indochina , Malásia , Sumatra e Borneo), o bloco Japonês,
o bloco Kolyma, o nordeste da Sibéria . A Groenlândia estava
unida com a América do Norte.
Actualmente, a Eurásia compreende todos os continentes que estão
no Hemisfério Norte , exceto a América do Norte e a Groenlândia.
O subcontinente da Índia, incluindo o Sri Lanka, que originalmente
fazia parte da Gondwana, foi ligado a Eurásia no Eoceno inferior,
há cerca de 53 milhões de anos, resultando no erguimento do
Himalaia e o Planalto do Tibet na sutura com esta placa, a parte
oceânica, isto é, a placa oceânica foi consumida nesta união. Essa
colisão foi acompanhada por uma série de outras colisões que
fecharam o Mar de Tethys. Essas colisões basicamente foram a
56
Unidade VI
Espanha com a França (Pireneus), a Itália, França com a Suíça
(Alpes), a Grécia e Turquia com os Balcãs (Hellenide e Dinaride),
a Arábia com Irã (Zagros) e a colisão mais jovem, Austrália com a
Indonésia. Pode-se dizer, hoje em dia, que a Eurásia é o início da
formação de um Supercontinente, semelhante a Pangéia.
As evidências levam a crer que o supercontinente da Gondwana,
por sua vez, parece ter sido uma placa única, razoavelmente estável
desde os registos do Pré-cambriano até meados do Mesozóico. Esta
região compreende hoje, a América do Sul, África, Madagascar,
Arábia, Índia , Austrália , Tasmânia , Nova Guiné , Nova Zelândia,
Nova Caledônia
e Antártica . Segundo Scotese & Mckerrow
(1991) e Scotese (1998), a região da Flórida, Yucatã do México,
norte e sul da China e outros fizeram parte do Gondwana do Précambriano até meados do Paleozóico.
Wegener correctamente identificou as maiores regiões da
Gondwana e como elas se moveram. No entanto, suas datações
estavam muito erradas. Mesmo nos tempos actuais, não temos uma
apurada reconstrução de todas as quebras pela falta de informações
adequadas nos oceanos do sul.
O início da quebra está datado para o Jurássico Superior, com cerca
de 150 milhões de anos. Três aspectos são notáveis nessa quebra,
segundo Brown & Gibson (1983):
1. África e América do Sul estavam conectadas apenas pelo centro.
Esta conexão era de posição equatorial no Jurássico e essas mesmas
regiões mantém-se hoje em dia;
2. O ponto da Antárctica que hoje em dia é o Pólo Sul, estava a 50º
S latitude no Jurássico;
3. Em redor da Antárctica, as massas continentais estavam
reunidas, mas sempre separadas por mar.
Geologia Geral G0135 Módulo Único
57
A maioria dos cientistas concorda que a abertura do Atlântico Sul
começou no Cretáceo Inferior, cerca de 127 milhões de anos atrás.
Até no mínimo 115 milhões de anos, os continentes estavam
reunidos na linha equatorial. A deriva foi lenta inicialmente, tanto
que apenas no Eoceno (53 milhões de anos) ela foi completamente
terminada. A velocidade da deriva foi de 1,2 a 2 cm por ano, cerca
de 40 km por cada milhão de anos. A velocidade de deslocamento
da placa Indiana, no entanto, foi surpreendente, de 10 a 12 cm por
ano. A Índia desagregou-se do leste do continente africano,
deslocando-se no sentido nordeste há 90-80 milhões de anos,
chocando-se com o continente asiático por volta de 55 a 53 milhões
de anos, iniciando a orogenia do Himalaia. Portanto, a velocidade
de deslocamento foi rápida, em torno de 180 km por milhões de
anos. Sri Lanka é uma parte da Placa Indiana.
Como é bem conhecido, a parte sul da América do Sul e a
Antárctica estiveram conectadas durante o Cretáceo. A distância
entre a Terra do Fogo e as ilhas da Antárctica foi gradativamente
alargando-se para sul no Eoceno. A separação total ocorreu em
meados do Terciário, a cerca de 49 milhões de anos. A Nova
Zelândia estava ligada à Antárctica, tendo-se separado há 80
milhões de anos, seguindo rumo ao norte. Á medida em que
ocorreu a expansão do Mar da Tasmânia, aumentou a distância
entre o sudeste Australiano com a Nova Zelândia, sendo
primeiramente uma grande ilha, mas depois tendo-se subdividido
em duas ou mais unidades, diferentes em tamanho e forma das duas
ilhas actuais.
A Austrália, Nova Guiné e Tasmânia fazem parte de uma única
placa. Sua união (a parte sudeste) com a Antárctica foi perdida no
Mesozóico (150 milhões de anos), ficando unida na parte noroeste
até a 53 milhões de anos. A Tasmânia e Nova Guiné, hoje
separadas da Austrália pelos estreitos de Bass e Torres,
respectivamente, tiveram conexões com a Austrália nos períodos
em que ocorreram rebaixamentos do nível do mar. O sudeste da
58
Unidade VI
América do Norte (Laurentia) esteve conectado com a parte
noroeste da América do Sul desde o final do Carbonífero (veja as
informações acima). No Mesozóico, com o início da quebra da
Pangéia, ocorreu o isolamento dos dois Continentes. Somente no
Plioceno (4 milhões de anos atrás), com a elevação do Istmo do
Panamá, voltaram a fusionar-se. A fusão deu-se pela formação de
arco de ilhas e o deslocamento de duas placas: Cocos e Caribe.
Essa é uma história interessante, uma vez que houve uma fusão,
posterior isolamento e novamente uma fusão. No entanto, durante a
quebra da Pangéia, houve várias oportunidades geográficas que
permitiram muitas trocas de organismos entre América do Norte e
do Sul. No Cretáceo, por exemplo, a parte oeste do México esteve
muito próxima da América do Sul, enquanto sua parte norte fazia a
ligação com a América do Norte. Com a expansão do Mar do
Caribe, houve a formação de ilhas que derivaram para o sudeste,
formando a placa do Caribe, que formaram as Grandes Antilhas.
Esse movimento deu início à formação da placa de Cocos, que
juntamente com a placa Pacífica Norte e placa de Nazca,
empurraram a nordeste e sudeste uma série de ilhas, formando o
que é actualmente a América do Sul.
Todos esses eventos de deslocamento das placas propiciaram
grandes modificações geográficas, como elevações de terras,
afundamentos, entradas de mares continentais e mudanças
climáticas, essas últimas, de acordo com posição longitudinal e
latitudinal, entre outras.
Exercícios
1. Descreva a teoria de placas tectónica
2. Porquê é que as placas se movimentam?
Geologia Geral G0135 Módulo Único
59
Unidade VII
Sistematização dos dados sobre a
Tectónica
Introdução
A configuração actual dos continentes é resultado de movimentos
tectónicos, daí a necessidade de conhecimentos dos seus
mecanismos.
Ao completar esta unidade / lição, você será capaz de:
 Explicar a origem da tectónica global
 Descrever a formação da litosfera
Objectivos
 Caracterizar a subdução e relacionar com as formas de relevo
criadas
Teoria Tectónica Global

Esta teoria começou por volta de 1960 e ganhou
rapidamente o apoio da geologia, pois explica muitos dos
problemas de formação, topografia e estrutura da crusta
terrestre.

Os estudos de perfis de reflexão de ondas sísmicas mostram
que à crusta terrestre dos continentes têm uma espessura de
34-40 km (60-70 km nas altas montanhas), porém é mais
delgada debaixo do mar, com cerca de 6 km.
60
Unidade VII

A crusta continental e a crusta oceânica, juntas com a parte
superior do manto terrestre são denominadas de Litosfera.

A litosfera, que é rígida, apóia se sobre uma camada mais
viscosa (plástica) que se denomina Astenosfera, composta
de material mais ou menos fundido.

Abaixo está a Mesosfera, que é rígida. A combinação das
duas camadas rígidas com uma camada plástica entre elas
resulta em um sistema instável.

A necessidade de conhecer o relevo do fundo do mar
durante a segunda guerra mundial, para a movimentação
dos submarinos, pos a descoberta a existência de cadeias de
montanhas submersas.

Estudos
detalhados
destas
montanhas
submarinhas
começaram, a partir de 1947, com o uso de instrumentos
recém inventados, o SONAR (Sound Navigation Ranging).

Depois de 1960 ficou evidente que as cadeias de montanhas
submarinas formam uma cordilheira muito longa que se
curva e se ramifica por todos os oceanos com uma extensão
total de uns 73.000 km.

Suas montanhas se elevam até cerca de 3.000 m por cima
do nível médio do fundo oceânico.

Amostras tiradas desta cordilheira (que foi denominada
Dorsal Oceânica) mostram que ela é muito jovem, sendo
composta de rochas basálticas e cortada por falhas
transversais, e contêm numerosos vulcões ativos, muitos
deles com suas crateras acima do nível do mar.

A parte mais conhecida da cordilheira submarina é a do
oceano Atlântico. Ela se estende de norte a sul pela parte
central do mar e é denominada Dorsal do Atlântico Médio.
Geologia Geral G0135 Módulo Único

61
Mostrou-se que suas montanhas têm alturas entre 1800 e
3000 m e que ao longo de toda a sua extensão há um vale
estreito e íngreme por onde emergem lavas.

A Dorsal Atlântica é cortada transversalmente por falhas
paralelas entre si.

Em 1962 todas as informações foram reunidas por H.H.
Hess em um artigo sobre a história das bacias oceânicas
("The History of Ocean Basins") que despertou o interesse
de alguns cientistas.

A conseqüência imediata destas descobertas foi o fato novo
de que está sendo criada uma nova crosta basáltica ao longo
de todo o vale central da cordilheira submarina.

Esta crosta recém-formada é gradualmente empurrada para
ambos os lados da dorsal criando, em grande quantidade,
novas áreas de fundo de mar.

Estes fatos formam um novo conceito, expressado em 1961
por R.S. Dietz, como a Teoria da Expansão do Fundo do
Oceano.

Esta nova teoria preparou o terreno para a confirmação da
teoria de Wegener.

A Teoria da Deriva Continental passou a ser chamada de
Teoria de Expansão do Fundo Oceânico, depois Teoria de
Tectônica de Placas e finalmente de Teoria Tectônica
Global.
62
Unidade VII
Formação da Litosfera

Actualmente fazem-se observações directas da litosfera
usando submersíveis especiais e perfurações nas partes mais
profundas do oceano.

As observações do fundo do oceano mostraram que as
cadeias de montanhas submarinas são um sistema
orográfico centralizado em falhas tectônicas que à medida
que se abrem vão se enchendo de magma vindo do manto
terrestre.

Este magma esfria rapidamente em contacto com a água do
mar e se transforma em lava basáltica.

Ao chegarem à superfície as lavas ficam acima da litosfera
da crosta oceânica porque estão quentes e por isto, menos
densas.

Aí elas se esfriam, espessam e escorrem de forma contínua
para fora da fractura, em ambos os lados do vale central, ao
longo das Dorsais Oceânicas.

A datação por paleomagnetismo, e por radiometria das
rochas oceânicas foi uma surpresa. Pensava-se que as
rochas do fundo do mar fossem as mais antigas do nosso
planeta.

Entretanto, as rochas junto ás dorsais oceânicas são recentes
e vão ficando mais antigas á medida que se afastam da zona
de expansão.

Por mais que se tenha buscado, não se encontrou uma rocha
do fundo do mar que tivesse mais de 170 milhões de anos.

Nem sequer no Oceano Pacífico, que deve ter existido
desde o início da formação dos mares.
Geologia Geral G0135 Módulo Único
63
Zonas de Subducção

Grande quantidade de material de litosfera está sendo
formado em ambos os lados das fraturas da cordilheira
submarina e o fundo oceânico está se expandindo, o que
resulta em que: 1. ou a Terra está se expandindo; 2. ou parte
da litosfera está sendo consumida de alguma maneira.

Estudos recentes mostram que a litosfera está afundando
para dentro do manto (astenosfera) nas zonas de fossas
oceânicas.

Estes locais são chamados zonas de subducção e se
encontram de baixo dos sistemas de fossas oceânicas, como
às do oeste do oceano Pacifico.

As zonas de subducção representam os locais onde a
litosfera está sendo absorvida pelo manto.

Somente a litosfera oceânica desliza para dentro da
astenosfera. A crosta continental não se afunda para dentro
do manto porque tem uma espessura muito grande e menor
densidade que o manto.

Quando há uma colisão entre duas partes da litosfera, os
continentes se dobram e se comprimem formando
montanhas.

Para se entender a subducção é necessário considerar o
regime
térmico
da
Terra.
A
temperatura
aumenta
rapidamente com a profundidade, chegando a 1200oC a 500
km de profundidade.

Os minerais do manto começam a fundir a partir de 1200oC
(peridotito é o principal componente). Sob o oceano há
material mais ou menos fundido numa profundidade de
cerca de 80 km e debaixo dos continentes a uns 100 km.
64
Unidade VII

A astenosfera é mais mole mas é muito mais densa que a
rígida litosfera. Desta maneira as placas da litosfera flutuam
sobre o magma da astenosfera.

Nas zonas de formação de litosfera (Dorsais Oceânicas) ela
está muito mais quente. Á medida que mais litosfera é
criada, a anterior é empurrada para fora (expansão do fundo
oceânico) e começa a esfriar, primeiro na superfície da
crosta oceânica e depois, no seu interior.

Desta forma, acredita-se que a crosta oceânica deve se
tornar mais fria e, portanto, mais densa, à medida que se
afasta da zona de formação.

Datações radiométricas e de paleomagnetismo mostram que
este processo é lento e leva milhões de anos.

Pensa-se que entre 170 e 200 M.a. a litosfera já está tão
densa que começa a mergulhar na astenosfera.

Isto traria como conseqüência a formação de uma zona de
subducção e explicaria o fato de que não exista crosta
oceânica mais antiga do que 200 M.a.
Placas tectónicas
A litosfera não é contínua. Ela é formada de fragmentos com zonas
de estiramento nas cordilheiras submarinas e zonas de subducção
nas fossas oceânicas, onde é absorvida pelo manto. A estes
fragmentos
de
litosfera
se
denominam
placas
tectônícas.
Atualmente há sete placas muito grandes (Africana, IndoAustraliana, Sul-Americana, Norte-Americana, Eurásia, Antártica e
Pacífica). Vinte placas pequenas (Nazca, Cocos, do Caribe,
Filipina, Arábica, etc.) e provavelmente devem ser descobertas
mais algumas pequenas placas. Existem três tipos de limites de
contato entre duas placas:
Geologia Geral G0135 Módulo Único
65
1. Limites Divergentes (onde se forma litosfera resultante da
ressurgência do material da astenosfera);
2. Limites Convergentes (quando duas placas se chocam uma
contra a outra);
3. Limites Transformantes (quando uma placa desliza junto á
outra sem criar nem destruir litosfera).
Exercícios
1. O que é subdução?
2. Relacionar os diferentes limites de contacto de
placa com as formas de relevo resultante
66
Unidade VIII
Unidade VIII
O Movimento das Placas
Introdução
A configuração actual dos continentes é resultado de movimentos
tectónicos, daí a necessidade de conhecimentos dos seus
mecanismos.
Ao completar esta unidade / lição, você será capaz de:
 Descrever o movimento de placas tectónicas;
 Explicar o ciclo das placas tectónicas
Objectivos
 Descrever a teoria da terra em expansão
Os Movimentos das Placas Tectónicas

Cada placa se move independentemente, como uma unidade
coerente. Actualmente elas têm uma velocidade entre 2 e 10
cm por ano, e em alguns lugares chegam a 18 cm/ano.

As de maior velocidade estão associadas ao oceano Pacífico
e as mais lentas, ao Atlântico. O deslocamento dos
continentes é um subproduto do movimento das placas.

O comportamento das placas nos limites de contato explica
muito dos processos geológicos como vulcões, terremotos,
tremores e formação de arcos de ilhas.
Geologia Geral G0135 Módulo Único

67
Uma placa oceânica pode chocar-se com uma placa
continental e formar-se uma zona de subducção no contato
entre elas, dando origem a uma alta montanha. Este é o caso
do litoral oeste da América do Sul, no qual a crusta
oceânica do Pacífico (placa de Nazca) está mergulhando
debaixo da placa da América do Sul e levantando os Andes
desde o final do Terciário.

Duas placas continentais podem colidir como a Índia que
está empurrando a Ásia. Neste caso nenhuma se afunda e
ambas se deformam pela colisão dando origem a altas
montanhas, como o Himalaia.

Hoje acredita se que o movimento das placas tectônicas seja
devido a correntes de convecção térmica na astenosfera.

Primeiro pensou-se que se formaria uma grande célula de
corrente convectiva entre as zonas de subducção. Portanto
cada célula seria do tamanho da placa.

Hoje acredita se que as células convectivas sejam muito
menores. Seja como for, as correntes de convecção térmica
"empurram" as placas.

Os detalhes deste mecanismo ainda não estão bem
esclarecidos, mas não há mais dúvida de que foi descoberto
o mecanismo pelo qual as placas se movem e que resultou
na deriva dos continentes.

No futuro os continentes ocuparão posições diferentes das
de hoje e as distâncias entre eles serão outras. Se as placas
continuarem nas direções em que se movem hoje, dentro de
50 M.a. a América do Norte estará mais longe da Europa; as
Américas do Sul e do Norte mais próximas pois a América
Central será comprimida e deformada.

Entretanto o sentido do movimento de uma placa pode
mudar, e já mudou no passado, sem que ainda se saiba o
68
Unidade VIII
que poderia causar esta mudança. Assim não se pode ainda
confiar nos mapas de projeção sobre o futuro.

Acredita-se que uma das maneiras de mudança na direcção
do movimento de um continente ocorre quando dois
continentes colidem.

Como ambos não podem submergir (por serem mais leves
que o manto e mais espessos) eles acabam entrando em
equilíbrio.

Aí duas situações podem ocorrer:
1. ou eles se fundem em um só e a placa se fratura em
outro ponto, como ocorreu quando a Sibéria colidiu
com a Europa e a cicatriz da fusão são os Urais;
2. ou eles mudam de direção do movimento de suas
placas; acredita-se que isto ocorreu entre América
do Norte e África.
O Ciclo das Placas Tectônicas

As placas de litosfera do fundo dos oceanos formam-se nas
dorsais da cordilheira submarina vão se tornando mais
densas á medida que se afastam das Dorsais, mergulham
nas zonas de subducção, e são tragadas pelo manto nas
fossas oceânicas.

Além da parte mediana das dorsais submarinas, a parte mais
profunda do manto está conectada com a superfície da
litosfera por fendas por onde escapam gases e pelos
vulcões. Desta maneira as placas oceânicas são recicladas
continuamente.
Geologia Geral G0135 Módulo Único

69
Os sedimentos, dos mares antigos, só restam os antigos
fundos que se levantaram por movimentos tectônicos ou
colisão de placas.

Os sedimentos acumulados no fundo dos oceanos são
submergidos e metamorfoseados ou fundidos na parte mais
profunda da astenosfera.

Rochas ígneas, metamórficas e sedimentares são levantadas
na formação de montanhas e são expostas à atmosfera e
hidrosfera onde elas são intemperizadas e erodidas.

Os produtos do intemperismo e da erosão são carregados
pelos rios e depositados no fundo dos oceanos.

Finalmente, eles são submergidos no manto nas regiões de
subducção e o cicio se fecha. Este ciclo se renova
aproximadamente a cada 200 milhões de anos.

O chão dos oceanos é reciclado e as bordas continentais são
erodidas, dobradas, aumentadas e modificadas ao longo da
história da Terra.

Porém, nos continentes existem áreas geologicamente
estáveis, constituídas por uma crosta rígida que foi pouco
deformada por um período prolongado.

Estas áreas são denominadas crátons e o seu estudo dá
valiosas informações quanto a história geológica dos
continentes.
A Teoria da Terra em Expansão

Em 1933, Hilgenherg apresentou a hipótese de que as áreas
continentais formaram no passado uma couraça continua
em volta da Terra.
70
Unidade VIII

Esta couraça, pela expansão da Terra se fraturaria
ocasionando a dispersão dos continentes. As fraturas seriam
enchidas por material saído do manto através dos vulcões e
formaria o fundo do mar.

Este fundo do mar portanto, estaria sendo aumentado ao
longo dos tempos. A deriva dos continentes seria feita pela
expansão do planeta e a formação dos mares separando-os.

O astrônomo J.K.E. Halm, em 1935, baseando-se na teoria
de expansão estimou que a densidade média da Terra
original seria de 9,13 (a atual é em média 5,51) e que teria
um raio de 5.430 km em vez dos 6.376 km atuais.

Segundo Halm o mar vermelho e o Golfo de Adem se
formaram ao longo de uma fratura muito grande.

Esta fratura (rift) só ficou sendo conhecida cerca de 20 anos
depois.

O uso de equipamento eletrônico de alta precisão e as
perfurações para obter testemunhos de sondagem da crosta
oceânica tem dado informações que indicam não somente a
expansão do fundo oceânico e o movimento das placas
tectônicas, como parecem indicar que o planeta está em
expansão.

Estas pesquisas estão agora em andamento. O problema
maior está em mostrar que houve expansão contínua no
passado e que o que se observa hoje não é simplesmente
uma pulsação de volume.

Segundo Owen, a subducção da nova litosfera gerada nas
Dorsais Oceânicas, não pode explicar, sozinha, os
movimentos dos continentes.
Geologia Geral G0135 Módulo Único
71
Teoria da tectónica de placas
a) A litosfera encontra-se dividida em placas que se
movimentam sob uma camada com características
plásticas (Astenosfera)
b) Correntes de convecção do manto:
c) Motor que gera as correntes: calor interno da Terra
Tipos de limites:
a) Convergentes: há destruição de litosfera. Localizam-se, geralmente,
em zonas de fossas onde se verifica a destruição da placa
litosférica, que mergulha. Por esta razão, esta zona é também
chamada zona de subducção. As fossas estão localizadas nas zonas
de transição da crosta continental para a crosta oceânica ou então
em zonas de crosta oceânica. Pode ainda verificar-se a
convergência de áreas continentais de placas, como aconteceu
quando a placa da Índia chocou com o Sul da Ásia.
72
Unidade VIII
b) Divergentes: há formação de litosfera. Situam-se nas dorsais
oceânicas e são zonas onde é gerada crosta oceânica. As dorsais
oceânicas são extensas cadeias de montanhas geralmente com um
vale central – rifte, cuja profundidade varia entre -1800 e -2000 m,
com largura aproximada de 40 km e com paredes em degrau e
cortadas por falhas transversais. Nas dorsais oceânicas de
alastramento rápido, como no Pacífico, não existe o vale central.
c) Conservativos: não há destruição nem criação de litosfera.
Situam-se
em
determinadas
falhas,
chamadas
falhas
transformantes. Estas falhas cortam transversalmente as dorsais
oceânicas e ao longo delas não se verifica destruição nem
alastramento, mas apenas deslizamento de uma placa em relação à
outra
Exercícios
1. Fale do ciclo das placas tectónicas;
2. De que factores estarão associados os movimentos
das placas tectónicas;
3. Qual é a essência da teoria da terra em expansão.
Geologia Geral G0135 Módulo Único
73
Unidade IX
Mineralogia
Introdução
A presente unidade justifica se na medida que descreve o processo
de formação das rochas existentes na terra bem como mostra alguns
conceitos que ajudam o estudante a compreender a natureza.
Ao completar esta unidade / lição, você será capaz de:
 Descrever a mineralogia descritiva
 Descrever os grupos químicos e elementos nativos;
Objectivos
 Classificar os sulfuretos e silicatos
Mineralogia Descritiva
Ao falar se da mineralogia descritiva, importa referir as seguintes
classes dos minerais:

Elementos nativos: encontram – se como minerais sob
forma não combinada, ocorrem de forma nativa e podem ser
subdivididos em metais, semi – metais e não metais;

Sulfetos: a fórmula geral dos sulfetos pode ser expressa
como XmZn, na qual o X representa o elemento metálico e
o Z o elemento não metálico;

Óxidos e Hidróxidos: óxidos formam um grupo de minerais
caracterizados por combinação de oxigénio com um ou
74
Unidade IX
mais metais. Hidróxidos são caracterizados pela presença de
grupos OH ou moléculas de água, o que causa o
aparecimento de ligações químicas muito mais fracas que as
dos óxidos.

Halogenetos: são minerais em que um elemento do grupo
dos halogeneos(CI-, Br-, F- e I) é o único ânion, ou o ânion
principal;

Fosfatos, Arseniatos, Vanadatos: os minerais dessa classe
são caracterizados pela presença de unidades tetraédricas de
(PO4), (AsO4) e (VO4), onde os elementos P, As e V
podem substituir – se mutuamente.
Grupos Químicos
· Silicatos – grupo dos minerais mais abundantes na crosta;
combinação de Si e O.
· Carbonatos – minerais comuns na crosta e formadores de
calcários e mármores
·
Óxidos – O2- se liga a cátions de outros elementos,
principalmente a ions metálicos
· Sulfetos – S2- ligado a cátions metálicos
· Sulfatos – ânion (SO4)2 -
(organizados em tetraedros com
perda de 6 elétrons)
Elementos Nativos
Fazem parte dos elementos nativos: ouro, prata, diamante,
grafite.
Geologia Geral G0135 Módulo Único
75
Ouro, o mais nobre dos metais é um dos elementos encontrados
na natureza, sem combinações, estadual, ou seja nativa. Desde
os tempos antigos, tem sido um símbolo de luxo e poder.
Nativo de Prata é um mineral com brilho metálico e prateado.
Diamante: Geologicamente, o diamante é cristalizado de carbono.
É uma forma muito sóbria da definição de um minério de valor
económico
Grafite: como o diamante, o grafite é carbono puro, mas com uma
cristalização totalmente diferente, o que torna um presente muito
diferente. É um mineral cinza escuro ou preto.
Silicatos
Dizer-se que um mineral é um silicato, indica que pertence a um
vasto
conjunto
que
tem,
como
elementos
constantes
e
característicos, silício e oxigénio, sendo as diferentes espécies que
o integram definidas em função dos restantes elementos que as
compõem e do modo como se arranjam entre si. Alumínio e
potássio na ortoclase, ferro e magnésio na olivina, alumínio e
berílio no berilo, espécie mineral cuja variedade azul celeste,
76
Unidade IX
transparente, ganha valor de gema como água-marinha e que, com
uma pitada de crómio e ou de vanádio, gera a variedade de cor
verde, tida por pedra preciosa e conhecida por esmeralda. O rubi,
vermelho, e as safiras, azuis e de outras cores, são variedades do
mineral corindo, um óxido de alumínio, o mesmo metal da
moderna civilização que se extrai industrialmente dos bauxitos, um
tipo particular de solo tropical formado por alteração de certas
rochas, sob condições climáticas de extrema humidade e calor. O
resíduo que aí fica desta profunda alteração é essencialmente
formado por hidróxidos de alumínio, conhecidos dos estudiosos e
que têm nome: gibbsite, diásporo e bohemite, três minerais
diferentes, mas com idêntico conteúdo químico (oxigénio,
hidrogénio e alumínio
Sulfuretos
Os sulfuretos, como os já referidos e muitos outros, geram-se em
meios redutores, pobres de oxigénio livre. Pelo contrário, na
presença deste gás atmosférico, isto é, nos níveis mais superficiais
da crosta têm origem óxidos, como a hematite, e outros minerais
oxigenados reunidos entre os carbonatos, os sulfatos, os fosfatos ou
os nitratos. Mas há outros óxidos primários que nada têm a ver com
o ambiente supergénico, como o quartzo (óxido de silício) e a
magnetite (de ferro), a cassiterite (de estanho) e a cromite (de
crómio), gerados em corpos rochosos da profundidade
Exercícios
1. Fale da mineralogia descritiva;
2. O que entende por elemento nativo? dê exemplos;
3. Diferencie os silicatos dos sulfuretos.
Geologia Geral G0135 Módulo Único
77
Unidade X
Propriedades dos minerais
Introdução
A presente unidade justifica-se na medida que descreve as
propriedades dos minerais.
Ao completar esta unidade / lição, você será capaz de:
 Descrever as propriedades físicas dos minerais
 Descrever as propriedades químicas dos minerais
Objectivos
 Descrever as propriedades ópticas dos minerais

Propriedades Físicas dos Minerais
Os minerais apresentam propriedades físicas, químicas e ópticas
que permitem a sua caracterização e identificação.
As propriedades físicas dos minerais por serem de uso fácil e
imediato e observáveis em amostra de mão, são as mais utilizadas
para
uma
primeira
identificação.
O
conhecimento
destas
propriedades e a maneira prática de as investigar é fundamental na
identificação de minerais, conjuntamente com a utilização de
tabelas ou chaves dicotómicas.
78
Unidade X
a) Clivagem
Propriedade que alguns minerais têm de se fragmentarem segundo
determinadas superfícies planas e paralelas. A estas superfícies
planas chama-se plano de clivagem. Como bons exemplos de
minerais com boa clivagem temos:
A moscovite apresentando uma única direcção de clivagem clivagem basal.
• A calcite apresentando três direcções de clivagem - clivagem
romboédrica.
• A galena apresentando uma clivagem cúbica.
b) Fractura
Designa-se por fractura a maneira como certos minerais partem,
esta rotura não tem direcções ou planos definidos e distinguem-se
facilmente dos planos de clivagem.
c) Dureza
A dureza é a resistência que o mineral oferece a ser riscado por
outro mineral ou objecto alternativo. A dureza depende do tipo de
ligações químicas presentes no mineral, ou seja, quanto mais fortes
forem estas ligações maior dureza terá o mineral. Poderá ser
avaliada comparando-a com a de certos minerais-padrão. A escala
de dureza mais vulgar constituída por minerais-padrão, é a escala
de Mohs, constituída por 10 graus correspondentes às durezas
relativas de 10 minerais, ordenados por ordem crescente de dureza.
Cada um dos minerais desta escala risca o anterior, de dureza
inferior, e é riscado pelo seguinte na escala, portanto de dureza
superior.
Geologia Geral G0135 Módulo Único
79
Quando se vai riscar um mineral mais duro com outro menos duro,
este vai desgastar-se sobre o mais duro, à semelhança de quando se
escreve com giz no quadro preto ou quando se escreve com o lápis
no papel.
Poderão também utilizarem-se objectos de dureza conhecida, para
evitar o desgaste constante dos minerais, sendo os mais comuns:
Unha, Prego (cobre), Canivete (aço) e Vidro.
d) Brilho
O brilho dos minerais é o modo como estes reflectem a luz
incidente nas suas superfícies, de preferência as não alteradas.
e) Cor
A cor dos minerais é a característica mais fácil de observar, e pode
ser muito importante, quando é típica de um mineral, mas há o caso
de minerais que podem apresentar várias cores. Resulta da absorção
de algumas radiações da luz branca que incide sobre o mineral.
f) Diafaneidade
Diafaneidade ou transparência é a maior ou menor permeabilidade
à luz dos minerais, ou seja a quantidade de luz que deixam
atravessar.
g) Sabor e Cheiro
Para certos minerais estas propriedades são bons elementos de
diagnóstico. São por exemplo os casos de:
80
Unidade X
Halite - Sabor salgado
Silvite - Sabor amargo
Arsenopirite - Cheiro a alho
Enxofre - Cheiro a ovos pobres
h) Magnetismo
Certos minerais são fortemente atraídos pelo íman como a
magnetite e a pirrotite, outros não são atraídos ou são muito pouco
atraídos. Para diagnosticar esta propriedade utiliza-se um íman ou
uma bússola.
i) Radioactividade
Alguns minerais possuem propriedades radioactivas. São exemplo
os minerais de urânio. Esta propriedade pode evidenciar-se
utilizando contadores de partículas - contador Geiger.
K) Fluorescência
A luz ultravioleta é invisível para os seres humanos, porque as suas
ondas são muito curtas e não detectadas pelos nossos olhos. Mas
alguns minerais emitem luz quando expostos a luz ultravioleta,
dizem-se que são minerais fluorescentes. Estes minerais absorvem
a luz ultravioleta e reflectem-na em ondas mais longas estas
detectados pelos nossos olhos. Exemplo mais comum é da fluorite,
mineral que dá o nome a propriedade.
Geologia Geral G0135 Módulo Único
81
Propriedades Químicas dos Minerais
Estas propriedades são estudadas em laboratórios mineralógicos
utilizando variadas técnicas desde as clássicas até às técnicas mais
sofisticadas, como difracção de raios X ou microssonda electrónica.
A tabela seguinte apresenta as principais classes em que, estão
agrupados os minerais
Elementos nativos
são os minerais que ocorrem na natureza
em estado puro, não combinado - como o
ouro, prata, cobre, enxofre, diamante,
grafite.
Sulfuretos
minerais metálicos de que são exemplo a
pirite, calcopirite, galena, blenda.
Óxidos e hidróxidos
minerais comuns, sobretudo nos ambientes
mais superficiais da Terra, de que fazem
parte entre muitos outros a hematite,
goethite, pirolusite e magnetite.
Halóides
Classe restrita que reúne os halogenetos
naturais como a halite, silvite, fluorite.
Carbonatos, nitratos calcite, dolomite, malaquite, rodocrosite.
e boratos
Silicatos
são os minerais mais abundantes da crosta
terrestre e são próprios das rochas
endógenas (magmáticas e metamórficas)
embora apareçam em rochas sedimentares.
Como exemplos, olivina, turmalina,
piroxenas,
anfíbolas,
biotite,
moscovite,quartzo e feldspatos.
Propriedades Ópticas dos Minerais
O estudo e observação das propriedades ópticas dos minerais é
muito importante mas também muito complexo, pois só assim,
podemos estudar minerais que formam as rochas mesmo quando
são tão pequenos que não se vêem a olho nu. Para se poderem
82
Unidade X
observar as rochas e os minerais ao microscópio petrográfico é
necessário cortá-los em lâminas delgadas muito finas com 0,03 mm
de espessura para a luz transmitida do microscópio os poder
atravessar.
Observação de Minerais ao Microscópio Petrográfico os minerais
podem ser observados ao microscópio de duas formas que diferem
pelas modificações que a luz sofre na travessia:
A) Luz Paralela ou nicóis paralelos - Os minerais são iluminados
por feixe paralelo de luz
B) Luz polarizada ou nicóis cruzados - A iluminação dos minerais
é igual à da observação em luz paralela, só que se sujeita a luz
emergente da lâmina a uma nova polarização - Analisador.
A observação em luz paralela é indicada para na observação de
propriedades ópticas vulgares, tais como:
a) Diafaneidade - Os minerais negros são opacos (não deixam
atravessar a luz, os restantes são transparentes ou traslúcidos.
b) Hábito - dá-se o nome de hábito de um cristal ao seu aspecto
geral.
c) Clivagem - presença de uma ou mais séries de linhas paralelas
que cortam o mineral.
d) Cor - cor que o mineral apresenta em luz transmitida.
e) Pleocroísmo - variação de cor do mineral com a orientação da
iluminação em luz polarizada ou seja rodando a platina.
Geologia Geral G0135 Módulo Único
Exercícios
1. Enumere as principais propriedades físicas dos
minerais.
2. A que grupo de propriedades dos minerais
pertencem as seguintes propriedades: pleocroísmo,
dureza e cor.
83
84
Unidade XI
Unidade XI
Principais grupos dos minerais
Introdução
A presente unidade justifica-se na medida que descreve os
principais grupos dos minerais.
Ao completar esta unidade / lição, você será capaz de:
 Caracterizar os elementos nativos
 Caracterizar outros grandes grupos de minerais como:
Objectivos
sulfuretos,
hologenetos,
óxidos
e
hidróxidos,
nitratos
carbonetos, cromatos, fosfatos e silicatos

Elementos nativos: encontram – se como minerais sob
forma não combinada, ocorrem de forma nativa e podem ser
subdivididos em metais, semi – metais e não metais;

Sulfetos: a fórmula geral dos sulfetos pode ser expressa
como XmZn, na qual o X representa o elemento metálico e
o Z o elemento não metálico;

Óxidos e Hidróxidos: óxidos formam um grupo de minerais
caracterizados por combinação de oxigénio com um ou
mais metais. Hidróxidos são caracterizados pela presença de
grupos OH ou moléculas de água, o que causa o
aparecimento de ligações químicas muito mais fracas que as
dos óxidos.
Geologia Geral G0135 Módulo Único

85
Halogenetos: são minerais em que um elemento do grupo
dos halogéneos (CI-, Br-, F- e I) é o único ânion, ou o ânion
principal;

Fosfatos, Arseniatos, Vanadatos: os minerais dessa classe
são caracterizados pela presença de unidades tetraédricas de
(PO4), (AsO4) e (VO4), onde os elementos P, As e V
podem substituir – se mutuamente.

Silicatos – pertencem a um vasto conjunto que tem, como
elementos constantes e característicos, silício e oxigénio,
sendo as diferentes espécies que o integram definidas em
função dos restantes elementos que as compõem e do modo
como se arranjam entre si. Alumínio e potássio na ortoclase,
ferro e magnésio na olivina, alumínio e berílio no berilo,
espécie mineral cuja variedade azul celeste, transparente,
ganha valor de gema como água-marinha e que, com uma
pitada de crómio e ou de vanádio, gera a variedade de cor
verde, tida por pedra preciosa e conhecida por esmeralda. O
rubi, vermelho, e as safiras, azuis e de outras cores, são
variedades do mineral corindo, um óxido de alumínio, o
mesmo metal da moderna civilização que se extrai
industrialmente dos bauxitos, um tipo particular de solo
tropical formado por alteração de certas rochas, sob
condições climáticas de extrema humidade e calor. O
resíduo
que
aí
fica
desta
profunda
alteração
é
essencialmente formado por hidróxidos de alumínio,
conhecidos dos estudiosos e que têm nome: gibbsite,
diásporo e bohemite, três minerais diferentes, mas com
idêntico conteúdo químico (oxigénio, hidrogénio e alumínio

Os sulfuretos, como os já referidos e muitos outros, geramse em meios redutores, pobres de oxigénio livre. Pelo
contrário, na presença deste gás atmosférico, isto é, nos
níveis mais superficiais da crosta têm origem óxidos, como
a hematite, e outros minerais oxigenados reunidos entre os
carbonatos, os sulfatos, os fosfatos ou os nitratos. Mas há
86
Unidade XI
outros óxidos primários que nada têm a ver com o ambiente
supergénico, como o quartzo (óxido de silício) e a
magnetite (de ferro), a cassiterite (de estanho) e a cromite
(de crómio), gerados em corpos rochosos da profundidade
Exercícios
1. Faça a distinção entre os silicatos e os sulfuretos
2. A que grupo de minerais pertence os seguintes
minerais: quartzo, magnetite.
Geologia Geral G0135 Módulo Único
87
Unidade XII
Rochas
Introdução
A presente unidade justifica-se na medida que descreve o processo
de formação das rochas existentes na terra bem como mostra alguns
conceitos que ajudam o estudante a compreender a natureza.
Ao completar esta unidade / lição, você será capaz de:
 Definir rocha;
 Classificar as rochas quanto a sua origem;
Objectivos
 Descrever o ciclo geológico.
Conceito de Rocha
Rocha é um agrupamento de minerais, ou apenas um mineral
consolidado. É geralmente estudada por geólogos e geógrafos. Os
geólogos procuram pesquisar mais intimamente sua composição
química, sistema de cristalização, textura e estrutura. Enquanto que
os geógrafos estudam o comportamento das rochas quando estas
são submetidas aos diversos tipos de erosão.
Classificação das Rochas
As rochas que compõem a superfície terrestre podem apresentar
diferentes aspectos, os quais estão ligados a determinados factores
88
Unidade XII
como: composição química, origem, textura, estrutura, declive,
cobertura vegetal, tempo geológico, tipo de clima, etc. Esses
factores interferem nas diferenciações que as rochas superficiais
possam apresentar.
Especialistas
como
geólogos
mineralogistas,
geógrafos
e
engenheiros classificaram as rochas baseados principalmente em
sua origem, composição química, textura e estrutura.
Quanto à origem, classificam-se em eruptivas, sedimentares e
metamórficas. A composição química das rochas é um assunto
muito complexo. Contudo, tomando-se como referência sua acidez
(% de sílica), podem ser classificadas em ácidas, básicas, neutras e
ultrabásicas. Com relação à condição da estrutura cristalina, podem
ser divididas em holocristalina, holoialina, criptocristalina e
hipocristalina. Quanto à textura, podem ser granular, porfiróide
(microlítica e microgranular) e vítrea.
A análise da composição química das rochas exige intensas
pesquisas e representa sua composição mineralógica e a natureza
do magma original. Os engenheiros construtores de estradas
classificam as rochas sucintamente em três grupos: rocha branda,
rocha semibranda e rocha dura, especificando mais ainda em certos
casos, em rocha duríssima e rocha lamelar. Porém, essa
classificação não é válida cientificamente por não considerar a
gênese, composição química, textura e estrutura do material.
Profissionais da área utilizam-se do recurso de fotografia aérea na
identificação dos diferentes tipos de rochas que aparecem na
superfície terrestre. Para esse estudo, é utilizado um equipamento
simples chamado estereoscópio, o qual permite a sobreposição das
imagens fotográficas. Desse modo, pode-se identificar através das
formas dos elementos e dos diferentes tons de cinza mostrado nas
fotos preto e branco, as mudanças de solo e, com isso, os tipos de
rochas que se apresentam nesse local.
Geologia Geral G0135 Módulo Único
89
Fotografias coloridas oferecem maior riqueza de detalhes na
identificação dos tipos de rochas que possam ocorrer numa
determinada área, permitindo com isso a construção de um mapa
geológico mais completo.
Ciclo das rochas
As rochas são corpos sólidos formados através da agregação de
materiais minerais, podendo tais corpos, em sua formação, serem
formados de um tipo ou de vários tipos de minerais. Na verdade,
todas as rochas originaram-se em estado ígneo, sob elevadas
temperaturas. No exterior da crosta terrestre, as rochas em estado
ígneo são ejectadas através dos vulcões. Tal material resfria,
formando corpos sólidos de formas variáveis. No entanto, as rochas
sofrem processos contínuos de desgaste, através de condições
diversas, como as intempéries. O tipo de rocha formado a partir de
agentes de desgaste consiste nas chamadas rochas sedimentares.
90
Unidade XII
As rochas terrestres não constituem massas estáticas. Elas fazem
parte de um planeta cheio de dinâmica (variações de temperatura e
pressão, abalos sísmicos e movimentos tectónicos). Da mesma
forma, as actividades de intemperismo causam constantes
alterações sobre as rochas.
As rochas ígneas superficiais da Terra (A) sofrem constante
intemperismo, e lentamente reduzem-se em fragmentos (B),
incluindo tanto os detritos sólidos da rocha original como os novos
minerais formados durante o intemperismo. Os agentes de
transporte redistribuem o material fragmentado sobre a superfície,
depositando-o como sedimentos, que se transformam em rochas
sedimentares (C). Estas,
por aumento de pressão e temperatura
geram as rochas metamórficas (D). Aumentando a pressão e a
temperatura até determinado ponto, ocorrerá fusão parcial e
novamente a possibilidade de formação de uma nova rocha ígnea
(E), dando-se início a um novo ciclo.
Geologia Geral G0135 Módulo Único
91
Rochas Ígneas ou Magmáticas
Rocha ígnea, magmática ou eruptiva é a que resultou da
consolidação devida a resfriamento de magma derretido ou
semiderretido. O processo de solidificação é complexo e nele
podem distinguir-se a fase ortomagmática, a fase pegmatíticapneumatolítica e a fase hidrotermal. Estas rochas são compostas de
feldspato (59,5%), quartzo (12%), piroxênios e anfibolitos (16,8%),
micas (3,8%) e minerais acessorios (7%). Ocupam cerca de 25% da
superfície terrestre e 90% do volume terrestre, devido ao processo
de gênese.
Ao solidificar, dependendo das condições - principalmente da
pressão e temperatura -, o magma pode originar uma grande
variedade de rochas, que se dividem em grandes grupos:
plutônicas, vulcânicas e, segundo alguns autores, filonianas;
Rochas ígneas plutônicas, intrusivas ou abissais
São formadas a partir do resfriamento do magma no interior da
crosta, nas partes profundas da litosfera, sem contacto com a
superfície. Elas só apareceram à superfície depois de removido o
material sedimentar ou metamórfico que a recobria. Em geral, o
resfriamento é lento e ocorre a cristalização de todos os seus
minerais. Normalmente as rochas plutônicas ou intrusivas
apresentam uma estrutura maciça. A sua estrutura mais corrente é
granular, isto é, os minerais apresentam-se equidimensionais
ligados entre si. A classificação detalhada das rochas magmáticas
requer um estudo microscópico da mesma. Em linhas gerais,
podem considerar-se as seguintes famílias de rochas magmáticas,
entre as quais existe toda uma série de rochas intermédias:

Família do granito: o granito é uma mistura de quartzo,
feldspato e micas, além de outros minerais, que se podem
encontrar em menores proporções e que recebem a
92
Unidade XII
denominação de acessórios. Estes podem ser turmalinas,
plagioclases, topázio, e outros mais. O granito é uma rocha
ácida e pouco densa que aparece abundantemente em
grandes massas, formando regiões inteiras ou as zonas
centrais de muitos acidentes montanhosos. O equivalente
vulcânico do granito é o riolito;

Família do sienito: tem como minerais essenciais os
feldspatos alcalinos, especialmente a ortoclase, aos quais se
associa a hornblenda, a augite e a biotite. Não apresentam
nem moscovite nem quartzo. São rochas neutras. O
equivalente vulcânico do sienito é o traquito;

Família do diorito: tem como minerais essenciais os
feldsfatos calcossódicos ácidos - oligoclase e andesina. A
estes associam-se, em geral, a hornblenda, a augite e a
biotite. O equivalente vulcânico do diorito é o andesito.

Família do gabro: são rochas escuras, verdes ou negras,
bastante densas e sem quartzo, pelo que são rochas básicas.
Os seus minerais essenciais são os feldsfatos básicos labradorite e anortite -, acompanhados, geralmente, por
diálage, biotite, augite e olivina. O equivalente vulcânico do
gabro é o basalto;

Família do peridotito: são rochas constituídas por
anfíbolas e piroxenas e, sobretudo, por olivina. São rochas
ultrabásicas muito densas e escuras. O magma que as
originou formou-se em grande profundidade, muitas vezes
na parte superior do manto. Os peridotitos são rochas muito
alteráveis por efeito dos agentes meteóricos, transformandose em serpentinitos, que são utilizados como pedras
ornamentais, muito apreciada pela sua cor verde escura.
Geologia Geral G0135 Módulo Único
93
Rochas ígneas vulcânicas, extrusivas ou efusivas
São formadas a partir do resfriamento do material expelido pelas
erupções vulcânicas actuais ou antigas. A consolidação do magma,
então, acontece na superfície da crosta ou próximo a ela. O
resfriamento é rápido, o que faz a que estas rochas, por vezes,
apresentem material vítreo. Essas rochas têm textura microlítica ou
vidrosa (vítrea). Há uma grande diversidade de rochas vulcânicas
que se agrupam em alguns tipos gerais: siólitos, traquitos, andesitos
e basaltos, entre os quais existe uma série de rochas intermédias, do
mesmo modo que nas rochas plutônicas;
Rochas filonianas
São as rochas que alguns autores consideram, de certo modo, fazer
a transição entre as rochas vulcânicas e as rochas plutónicas. Sem
atingir a superfície, aproximam-se muito dela e podem preencher as
fissuras da crosta terrestre. Umas formam-se por resfriamento do
magma numa fissura, outras formam o recheio das fissuras e
fracturas, devido à presença de soluções hidrotermais (de águas
térmicas) que aí precitam os minerais. Todas as rochas filonianas se
encontram em relação directa com o magma, isto é, com rochas
intrusivas. São exemplo de rochas filonianas os aplitos, os
pegmatitos e as lamprófiros.
Exercícios
1. Defina rocha
2.As rochas na natureza cumpre um ciclo. Explique
detalhadamente este fenómeno
94
Unidade XIII
Unidade XIII
Rochas Sedimentares e
Metamórficas
Introdução
A presente unidade justifica-se na medida que descreve o processo
de formação das rochas existentes na terra bem como mostra alguns
conceitos que ajudam o estudante a compreender a natureza.
Ao completar esta unidade / lição, você será capaz de:


Descrever as rochas sedimentares
Caracterizar rochas sedimentares
Objectivos
Características das Rochas Sedimentares
As rochas sedimentares são um dos três principais grupos de rochas
(os outros dois sendo as rochas ígneas e as metamórficas) e
formam-se por três processos principais:

pela deposição (sedimentação) das partículas originadas
pela erosão de outras rochas (conhecidas como rochas
sedimentares clásticas);

pela deposição dos materiais de origem biogénica; e

pela precipitação de substâncias em solução.
Geologia Geral G0135 Módulo Único
95
Subdivisão das Rochas metamórficas
As rochas sedimentares podem ser divididas em:
Clásticas - Formadas a partir da desagregação de rochas préexistentes. A composição destes sedimentos reflecte os processos
de intemperismo e a geologia da área da fonte. ex. arenitos.
Orgânicas - Formadas pela acumulação de restos derivados de
animais ou vegetais, como o carvão mineral.
Químicas - Formadas através da precipitação de substâncias que se
encontram em dissolução nas águas. ex. calcáreos (CaCO3)
Residuais - Resultantes de solos endurecidos por precipitação de
hidróxidos de ferro e alumínio ou outros compostos.
Características das Rochas Metamórficas
Em geologia, chamam-se rochas metamórficas àquelas que são
formadas por transformações físicas e químicas sofridas por outras
rochas, quando submetidas ao calor e à pressão do interior da
Terra, num processo denominado metamorfismo.
As rochas metamórficas são o produto da transformação de
qualquer tipo de rocha levada a um ambiente onde as condições
físicas (pressão, temperatura) são muito distintas daquelas onde a
rocha se formou. Nestes ambientes, os minerais podem se tornar
instáveis e reagir formando outros minerais, estáveis nas condições
vigentes. Não apenas as rochas sedimentares ou ígneas podem
sofrer metamorfismo, as próprias rochas metamórficas também
podem, gerando uma nova rocha metamorfizada com diferente
composição química e/ou física da rocha inicial.
Como os minerais são estáveis em campos definidos de pressão e
temperatura, a identificação de minerais das rochas metamórficas
permite reconhecer as condições físicas em que ocorreu o
96
Unidade XIII
metamorfismo. O estudo das rochas metamórficas permite a
identificação de grandes eventos geotectônicos ocorridos no
passado, fundamentais para o entendimento da actual configuração
dos continentes.
As cadeias de montanhas (ex. Andes, Alpes, Himalaias) são
grandes enrugamentos da crosta terrestre, causados pelas colisões
de placas tectónicas. As elevadas pressões e temperaturas
existentes no interior das cadeias de montanhas são o principal
mecanismo formador de rochas metamórficas. O metamorfismo
pode ocorrer também ao longo de planos de deslocamentos de
grandes blocos de rocha (alta pressão) ou nas imediações de
grandes volumes de magmas, devido à dissipação de calor (alta
temperatura).
Agentes do Metamorfismo
Minerais deformados e alinhados exemplo: mármore, quartzito e
ardósia
Embora não nos seja possível assistir à gênese de rochas
metamórficas, visto ocorrer a grandes profundidades, conseguimos
facilmente através de variados estudos concluir que a temperatura e
a pressão são os principais factores de metamorfismo. No entanto
estes dois factores encontram-se intimamente ligados a outras
condicionantes como é o caso dos fluidos de circulação, a
intensidade de aquecimento e o tempo durante o qual a rocha se
encontra submetida a esses factores.
Desta forma ocorre o metamorfismo, ou seja, as rochas apesar de se
manterem no estado sólido sofrem alterações um pouco profundas
que incluem modificações tanto a nível químico como a nível
estrutural. A rocha sofre ainda alterações na textura. Todos estes
agentes atacam em conjunto apesar de existirem diferentes
ambientes metamórficos. O metamorfismo pode ser baixo, médio e
Geologia Geral G0135 Módulo Único
97
de alto grau. De seguida falaremos acerca de cada um dos agentes
do metamorfismo.
Temperatura
A temperatura aumenta com a profundidade, mas para além disso
quando ocorre uma intrusão magmática, o calor vai sobreaquecer as
rochas encaixantes, calor proveniente desse magma. Assim as
rochas ficarão submetidas a temperaturas que provocarão diversas
alterações, embora essas temperaturas não sejam suficientes para
fundir as rochas. Portanto, a temperatura favorecerá reacções
químicas entre minerais aumentando assim a vulnerabilidade das
rochas
que
serão
sujeitas
a
pressões.
Normalmente
no
metamorfismo o efeito da pressão combina-se com o da
temperatura.
Pressão
Como o processo designado por metamorfismo que ocorre no
interior da terra, as rochas encontram-se a diferentes profundidades,
e, desta forma, sujeitas a pressões variadas. A maior parte das
pressões são devidas ao peso das camadas superiores designando-se
por isso pressões litostáticas. Estas pressões podem-se sentir
facilmente a profundidades relativamente pequenas. Existem ainda
outras pressões orientadas que se relacionam directamente com
compressões provenientes dos movimentos laterais das placas
litosféricas. A orientação e deformação de muitos minerais
existentes nas rochas metamórficas evidencia a influência deste
tipo de pressão como podemos verificar nas seguintes figuras
(macro e microscópicas respectivamente).
Fluidos de circulação
Nos intervalos das rochas predominam diversos fluidos quer no
estado gasoso quer no estado líquido, de acordo com as diferentes
condições de pressão e temperatura. A água é um dos fluidos mais
importantes que transporta várias substâncias em solução, e, para
além de ser dissolvente de quase todas as substâncias, este fluído
98
Unidade XIII
provoca diversas reacções químicas. Pode ocorrer, ainda, a
migração de materiais, através da água, que irão contribuir, assim,
para alterações químicas e até mesmo mineralógicas.
As reacções metamórficas serão assim muito lentas devido ao
baixo volume de fluidos intersticiais. Com o aumento, quer da
temperatura quer da pressão, os intervalos da rocha vão diminuindo
consequentemente e os fluidos serão lentamente expulsos. Assim,
os minerais hidratados, como é o caso dos minerais de argila
tornam-se mais instáveis e com a perda de água transformam-se
normalmente em minerais anidros, como é o caso de feldspatos e
piroxénos. Devido a esta condicionante, as rochas de alto grau de
metamorfismo abrangem muito poucos minerais hidratados, sendo
estes muito mais frequentes nas rochas de baixo metamorfismo. A
água influencia ainda o ponto de fusão dos materiais, podendo
assim ocorrer fusão a temperaturas muito mais baixas do que as
indispensáveis em ambientes meio secos.
Tempo
O tempo é um factor bastante importante para a formação deste
tipo de rochas. Não se pode dizer exactamente quanto tempo
demora uma rocha metamórfica a formar-se para diversas
condições de temperatura e de pressão. Contudo diversas
experiências laboratoriais mostram que a altas pressões e a altas
temperaturas, durante um período de tempo de alguns milhares ou
mesmo milhões de anos, se produzem cristais de dimensões
elevadas. Há ainda que referir que se pensa que as rochas
metamórficas são o produto de um longo metamorfismo a alta
pressão e a alta temperatura quando apresentam um aspecto
granular grosseiro e que as rochas de grão fino serão eventualmente
o produto de baixas temperaturas e pressões.
Geologia Geral G0135 Módulo Único
99
O Metamorfismo
o processamento, sem alterar o estado da estrutura ou composição
química de uma rocha ou mineral, quando ele é submetido a
condições de temperatura e pressão diferentes do aumento ou
receber uma injecção de fluidos. Ao mudar a física, passando o
material rochoso que está sendo removido do equilíbrio e tenderá,
como obtido para a energia de transição, a evoluir para um estado
diferente, em equilíbrio com as novas condições. é chamado de
rocha metamórfica resultante desta transformação.
Tipos de Metamorfismo
a) Metamorfismo de contacto:
Também conhecido
como
metamorfismo térmico, ocorre quando a transformação das rochas
é principalmente devido às altas temperaturas a que são
submetidos. Isso ocorre quando o magma invade um corpo rochoso
e alta temperatura metamorfoseados as rochas hospedeiras,
formando uma auréola de contacto.
b) Metamorfismo regional: Ela é produzida pelo efeito simultâneo
do aumento da pressão e temperatura por longos períodos de tempo
em grandes áreas da crosta terrestre, com alta actividade tectónica,
tais como limites de placas litosféricas, que também influenciam a
presença de fluidos nas rochas para ser metamorfoseado, e as
100
Unidade XIII
tensões provocadas pelo movimento das placas tectónicas.
Normalmente, o crescimento de cristais durante o metamorfismo
regional é acompanhado por uma deformação provocada por causas
tectónicas.
c) Metamorfismo dinâmico: O factor dominante no metamorfismo
dinâmico (ou dinamometamorfismo) é a pressão, causada pelo
movimento entre os blocos ou gerados pela acção de falhas. As
rochas que são gerados neste processo são chamados de lacunas ou
falhas cataclastitas, caracterizada pela presença de músicas
abrangidos por esta matriz, produzido pela moagem.
d) Metamorfismo de enterramento: Esboço de uma bacia
sedimentar com sedimentos grossos. Nas áreas mais profundo há
um metamorfismo de soterramento.
Isso ocorre devido ao aumento da temperatura e da pressão vivida
pelos sedimentos 10000-12000 metros de profundidade na crosta.
Geologia Geral G0135 Módulo Único
101
e) Metamorfismo de choque: é formado quando as condições de
pressão são muito elevadas, tais como impactos de meteoritos. Os
átomos
de
silício
são
vermelho,
oxigénio
e
cinza.
Também conhecido como metamorfismo de impacto, ocorre pelo
efeito das ondas de choque produzida pelo impacto de meteoritos,
explosões nucleares ou ensaios de laboratório.
Exercícios
1. Descreva rochas sedimentares
2. Classifique as rochas sedimentares
3. Explique o processo de metamorfismo
102
Unidade XIV
Unidade XIV
Os Fósseis e a Paleontologia
Introdução
O conhecimento dos fosseis e da paleontologia no geral contribui
para o conhecimento do passado
Ao completar esta unidade / lição, você será capaz de:
 Definir fósseis
 Descrever os processos de formação dos fósseis
Objectivos
O que são Fosseis?
Fósseis (do latim fossilis) são os restos materiais de antigos
organismos ou as manifestações da sua actividade, que ficaram
mais ou menos bem conservados nas rochas ou em outros fósseis.
Entende-se por:
1. Restos materiais – evidências de partes do organismo como
ossos, dentes, troncos, chifres, ou o corpo inteiro em casos
excepcionais;
2.
Manifestações
a)vestígios
de
orgânicos,
actividade
como
são
estruturas
de
dois
tipos
reprodutoras
–
(ovos,
sementes, esporos, pólenes, etc.), excrementos (cuprólitos) e restos
de
construções
orgânicas;
b) rastos, designados por icnofósseis ou icnitos, como pegadas ou
Geologia Geral G0135 Módulo Único
103
impressões de outras partes do corpo (dentadas, por exemplo),
pistas, galerias abertas em rochas, esqueletos ou troncos, etc.
Para que se forme um fóssil é necessário que as evidências sofram
uma série de transformações químicas e físicas ao longo de um
período de tempo. Assim, só se consideram fósseis os vestígios
orgânicos com mais de 13.000 anos (idade aproximada da última
glaciação do Quaternário – o Würm).
Paleontologia
(Fóssil: principal objeto de estudo da Paleontologia)
A paleontologia é a ciência que estuda os animais e vegetais que
viveram n passado, através dos fósseis. A paleontologia busca
informações nos fósseis, tais como: idade de fóssil, condições de
vida e morte do ser fossilizado, características, influências
ambientais, entre outras.
Esta ciência dispõe de diversas técnicas e recursos para obter
informações importantes sobre o fóssil. Uma das técnicas mais
importantes é a do carbono 14, que identifica com muita precisão a
idade do fóssil.
A paleontologia foi criada em 1812 pelo naturalista francês George
Couvier, um grande pesquisador de animais extintos.
A Paleontologia pretende conhecer do modo mais completo
possível os seres vivos que antecederam os actuais: o seu modo de
vida,
as
condições
ambientais
e
bióticas
nas
quais
se
desenvolveram, as causas da morte ou da sua extinção, e as
possíveis relações evolutivas entre eles.
104
Unidade XIV
A Paleontologia está intimamente ligada à História da Vida e da
Terra – tanto no âmbito da Biologia e Evolução, como no da
Geologia. Esta ciência é uma matéria complexa que recorre a todas
as ciências; ocupando uma posição intermédia entre a Biologia e a
Geologia, envolve também vastos conhecimentos de Matemática,
Física e Química.
De salientar por fim que se trata de uma ciência histórica, pois
investiga e interpreta a sucessão dos acontecimentos relacionados
com os seres vivos ao longo dos tempos geológicos.
COMO SE FORMAM OS FÓSSEIS?
De um modo geral, os organismos são completamente destruídos
após a morte e num determinado espaço de tempo, processo este
que se designa por decomposição. Estes são decompostos pela
acção combinada de:

organismos decompositores (geralmente microorganismos);

agentes físicos (alterações de pressão e temperatura) e

agentes químicos (dissoluções, oxidações, entre outros).
Por vezes, os restos orgânicos ficam rapidamente envolvidos num
material protector que os preserva do contacto com a atmosfera, da
água do mar e da acção dos decompositores.
Este processo é raro (acontece em menos de 1% das situações),
complexo e geralmente só as partes duras (troncos, conchas,
carapaças, ossos e dentes) fossilizam.
Na fossilização os compostos orgânicos que constituem o
organismo morto são substituídos por outros mais estáveis nas
novas condições. Estes podem ser calcite, sílica, pirite, carbono,
entre outros.
Geologia Geral G0135 Módulo Único
105
A fossilização é um processo muito lento e complexo!
Recapitulando, são muito convenientes duas condições:

Que o organismo possua partes duras!

Que ocorra um enterramento rápido por sedimentos finos
que interrompa a decomposição
De acordo com as condições do ser vivo e do meio, podem ocorrer
diversos
tipos
de
fossilização.
Podemos
classificar,
simplificadamente, estes processos em três grupos:

Moldagem - as partes duras dos organismos acabam por
desaparecer
deixando
nas
rochas
as
suas
marcas
(impressões).

Mineralização - os materiais originais que compõem o ser
vivo são substituídos por outros mais estáveis.

Conservação - o material original do ser vivo conserva-se
parcial ou totalmente nas rochas ou em outros materiais.
106
Unidade XIV
Em
alguns
casos
excepcionais
conservam-se
organismos
completos. Estas situações ocorrem quando os seres ficam
incluídos em materiais que os preservam do contacto com o
ambiente (em especial dos microorganismos). São exemplos destes
materiais o petróleo, a resina (âmbar) e o gelo (neve).
Geologia Geral G0135 Módulo Único
107
De acordo com a natureza do organismo, o lugar em que vivia e os
processos de fossilização pelos quais passou, existem três tipos de
fósseis:
1. Fósseis Inalterados:
Quando não houveram modificações na natureza química e
mineralógica dos constituintes da matéria orgânica.
No registo paleontológico, fósseis inalterados são encontrados
preferencialmente em determinados ambientes que permitiram um
isolamento muito rápido do organismo. Exemplos:
a) No gelo, encontram-se enormes mamutes, que conservaram
olhos, peles e músculos.
b) No âmbar (resina vegetal fóssil), encontram-se insectos,
vegetais, etc..., preservados sem alterações.
c) No betume (derivado do petróleo formado em bacias, pela
vaporização das substâncias voláteis), encontram-se uma grande
quantidade de ossos de vertebrados (EUA) e até de partes moles
dos organismos (Alemanha).
108
Unidade XIV
d) Nas cavernas (o ambiente seco e frio não permite a existência
de bactérias), preservaram-se grandes quantidades de vertebrados
e) As turfeiras (ambientes redutores - portanto não apresentam
bactérias), permitem encontrar óptimas preservações, até de
estruturas celulares.
f) O calcário (sedimento químico) é excelente para fossilizações.
Nos famosos calcários de Solnhofen (Alemanha) (imagem
apresentada no topo da página), podem ser encontrados impressões
de medusas, insectos e a primeira ave.
Também são considerados casos de fossilização inalterada, aquelas
partes duras dos organismos que, por sua natureza química resistem
aos processos de fossilização, como os compostos por calcita e
sílica.
Duas situações são consideradas como sendo de preservação
inalterada (Mendes, 1977):

Permineralização: ocorre quando os espaços vazios naturais
das conchas, ossos e outras estruturas porosas ou os espaços
vazios deixados pelo desaparecimento das partes moles, são
preenchidos pelas substâncias químicas de águas de
infiltração. A composição química do organismo original
não é afectada.

Incrustação: ocorre quando o organismo, sem sofrer
alterações em seus constituintes originais, é envolvido por
uma camada (espessura variável) de outros minerais.
1. Fósseis Alterados:
Se a matéria orgânica que compõe o resto for parcial ou totalmente
dissolvida, cedendo seu lugar aos minerais constituintes dos
elementos onde foi sepultado, teremos o caso de fossilização
Geologia Geral G0135 Módulo Único
109
alterada. Esta modificação na estrutura dos organismos ocorre
durante a diagênese, podendo ser de dois tipos:
1. Substituição ou petrificação: caracteriza-se pela perda da
composição química original que é acompanhada da simultânea
deposição de alguma outra substância mineral no espaço vazio. A
microestrutura pode ser conservada ou não.
Tipos de processos de substituição (de acordo com as substâncias
químicas envolvidas):
a. Carbonatização ou calcificação: o agente fossilizador é
CACO3. Na forma de calcita ele é o mineral de maior
difusão e mobilidade nas rochas sedimentares.
b. Silicificação:
a
sílica
(sob
determinadas
condições
geoquímicas do meio), dá lugar a soluções coloidais que
agem na fossilização. Um tronco de árvore pode ser
permineralizado por sílica, ou seja, os espaços vazios (antes
ocupados pela parte viva da célula - citoplasma e núcleo)
são preenchidos por ela. Sua forma mais estável é a
calcedônia.
c. Piritização:
em
meios
carentes
de
oxigênio,
pelo
desprendimento do ácido sulfídrico, o sulfeto de ferro tem
condições de se formar ou como pirita ou como marcasita,
atuando como fossilizador.
2. Carbonização ou destilação: ocorre dentro da água. É o
processo mais comum de fossilização para restos vegetais,
artrópodes de água doce e graptolitos. Os elementos voláteis da
matéria orgânica (O, N e H), escapam e volatizam-se durante os
processos da digânese, promovendo no resto orgânico um
progressivo enriquecimento em carbono e a formação de uma
película carbonosa delgada.
110
Unidade XIV
Exercícios
1. Uma múmia é um fóssil? Justifique a sua resposta;
2. Defina a paleontologia;
3. Diferencie os fósseis alterados dos inalterados
Geologia Geral G0135 Módulo Único
111
Unidade XV
Importância dos Fósseis:
combustíveis Fósseis
Introdução
O conhecimento dos fósseis e da paleontologia no geral contribui
para o conhecimento do passado.
Ao completar esta unidade / lição, você será capaz de:


Descrever a importância dos fósseis;
Indicar e descrever os combustíveis fósseis.
Objectivos
Importância dos fósseis
Os fósseis são uma importante ferramenta para os geólogos e
biólogos. Através do estudo dos fósseis os geólogos são capazes de
identificar o paleoambiente gerador das rochas sedimentares bem
como sua idade relativa, o movimento dos continentes, a variação
do clima da Terra etc.
A indústria do petróleo, em todo o mundo, utiliza-se também das
informações oferecidas pelos fósseis para encontrar óleo, gás
natural, etc. Por outro lado, os biólogos, que procuram entender
como surgiu a grande diversidade de organismos, utilizam os
fósseis nos seus estudos evolutivos. O entendimento dos processos
que controlaram a evolução e dispersão dos organismos por toda
112
Unidade XV
Terra são úteis para a compreensão de temas como o surgimento da
vida, surgimento de novas espécies, crises biológicas etc.
Combustíveis fósseis: Petróleo, Carvão e Gás Natural
A origem dos combustíveis fósseis
Existem três grandes tipos de combustíveis fósseis: o carvão, o
petróleo e o gás natural. Os três foram formados há milhões de
anos atrás na época dos dinossauros, daí o nome de combustível
fóssil.
Os combustíveis fósseis são resultado de um processo de
decomposição das plantas e dos animais
As plantas armazenam a energia recebida do sol transformando-a
no seu próprio alimento. A este processo chama-se fotossíntese.
Por sua vez, os animais comem as plantas para adquirirem energia.
Finalmente, as pessoas comem os animais e as plantas para obter a
energia necessária para trabalhar.
Quando as plantas, dinossauros e outras criaturas morreram, a terra
decompôs os seus corpos enterrados, camada por camada, debaixo
da terra. São necessários dois milhões de anos para que estas
camadas de matéria orgânica se transformem em pedra preta e dura
a que chamamos o carvão, num líquido negro: o petróleo, ou ainda
no gás natural.
Os combustíveis fósseis podem ser encontrados debaixo da terra
em muitos locais do nosso planeta. Portugal não é um desses locais
(não é um país rico em combustíveis fósseis).
Cada um dos combustíveis fósseis é extraído de diferente maneira.
O carvão retira-se de minas profundas através da escavação.
As companhias petrolíferas extraem o petróleo escavando poços
muito fundos. O petróleo é então bombeado e trazido para a
Geologia Geral G0135 Módulo Único
113
superfície terrestre (tal como o furo de água existente em algumas
das casas campestres). Normalmente são transportados em tanques
e barcos próprios até chegar á maioria dos países do mundo (é o
que acontece em Portugal, pois quase todo o petróleo é exportado).
O petróleo tem de ser transformado ou refinado noutros produtos
antes de ser usado.
Refinarias
O petróleo é armazenado em grandes tanques antes de ser
distribuído pelo mundo.
Existem
muitos
produtos
que
derivam do petróleo, como por
exemplo, os fertilizantes para as
quintas, as roupas que vestes, a
pasta de dentes, as garrafas e
canetas de plástico, etc. Quase
todos os plásticos têm origem no
petróleo.
Nas refinarias o petróleo bruto é separado em vários produtos pelo
aquecimento deste espesso combustível. Estes produtos são: a
gasolina, o gasóleo, o combustível dos aviões, os óleos, etc.
O Gás Natural
O gás natural é mais leve que o ar, sendo constituído
maioritariamente por metano. O metano é um composto químico
simples constituído por átomos de carbono e hidrogénio. A sua
fórmula química é o CH4. Este gás é altamente inflamável e
encontra-se em reservatórios subterrâneos perto do petróleo. Desta
forma é bombeado e transportado de forma semelhante á do
petróleo.
114
Unidade XV
O gás natural não tem odor nem pode ser visto, por isso, antes de
ser canalizado por tubos até aos tanques de armazenamento,
mistura-se um químico que lhe confere um forte odor parecido com
ovos podres. Assim, é facilmente identificada uma fuga de gás.
O gás armazenado nos tais tanques é distribuído através de tubos
até ás nossas casas, fábricas e centrais eléctricas servindo de
combustível para produzir electricidade.
Preservação dos combustíveis fósseis
Os combustíveis fósseis demoram dois milhões de anos para se
formarem. Actualmente os humanos gastam desmesuradamente
recursos que se formaram á mais de 65 milhões de anos no tempo
dos dinossauros. Uma vez esgotados não é possível fabricá-los e
temos que esperar muito tempo para voltarem a existir. Assim, é
melhor preservá-los e poupá-los antes que esgotem. Eles não se
renovam nem se fabricam.
Em suma:
1- Os combustíveis fósseis estão em formação desde o tempo dos
dinossauros, quando as plantas e animais morreram. A sua matéria
orgânica decompôs-se gradualmente ao longo dos anos até se
transformar
em
carvão,
petróleo
e
gás
natural.
2- Os combustíveis fósseis encontram-se normalmente no subsolo e
são extraídos de minas (é o caso do carvão) ou como o petróleo e
gás natural retirados através de uma bomba de pressão dos poços
petrolíferos.
3- O petróleo é transportado por tubos largos ou em grandes
distâncias por navios petrolíferos para locais onde vai ser
transformado
noutros
produtos.
4- Muitos produtos como o plástico e fertilizantes derivam do
petróleo.
Geologia Geral G0135 Módulo Único
115
5- O gás natural pode ser encontrado perto do petróleo.
6- Este gás é transportado por uma série de tubos até chegar ás
nossas
casas,
escolas
e
empresas.
7- Os combustíveis fósseis não são renováveis nem podem ser
fabricados, o melhor é a sua preservação.
Exercícios
1. Descreva a importância do petróleo e sua origem
2. O que são combustíveis fósseis
116
Unidade XVI
Unidade XVI
Geodinâmica Interna: vulcanismo
Introdução
O conhecimento do fenómeno vulcanismo ajuda nos a conhecer e
entender os fenómenos da dinâmica da terra
Ao completar esta unidade / lição, você será capaz de:
 Definir um vulcão e descrever sua origem
 Caracterizar o aparelho vulcânico;
Objectivos
Conceito de Vulcanismo
O vulcanismo consiste nos processos pelos quais o magma e os
gases a ele associados ascendem, a partir do interior da Terra , à
superfície da crusta terrestre incluindo a atmosfera.
O ramo da Geologia que se dedica ao estudo do Vulcanismo
designa-se por Vulcanologia. O termo que está na origem destas
palavras é Vulcão. É uma palavra de origem Latina, Vulcano o
deus do fogo. Entendemos por Vulcão uma abertura (respiradouro)
na superfície da crusta terrestre, através da qual se dá a erupção do
magma, dos gases e das cinzas associadas.
Geologia Geral G0135 Módulo Único
117
A Composição de um Vulcão
Do mesmo modo, a estrutura, geralmente com a forma cónica, que
é produzida pelas sucessivas emissões de materiais magmáticos, é
nomeada por Vulcão. Em termos gerais, a estrutura vulcânica que
forma um vulcão é designada por aparelho vulcânico.
Existem diferentes tipos (logo diferentes classificações) de vulcões,
resultando daí diferentes configurações dos aparelhos vulcânicos,
contudo estes são, normalmente, constituídos pelas seguintes
partes:
1) câmara magmática, local onde se encontra acumulado o
magma, normalmente situado em regiões profundas das crustas
continental e oceânica, atingindo, por vezes, a parte superior do
manto;
2) chaminé (principal) vulcânica, canal, fenda ou abertura que
liga a câmara magmática com o exterior das crustas, e por onde
ascendem os materiais vulcânicos;
3) cratera, abertura ou depressão mais ou menos circular, em
forma de um funil, localizada no topo da chaminé vulcânica;
4) cone vulcânico, elevação de forma cónica que se forma por
acumulação dos materiais expelidos do interior das crustas (lavas,
cinzas e fragmentos de rochas), durante a erupção vulcânica. Para
além da chaminé vulcânica, a maioria das vezes, existem outras
condutas, denominadas por filões. Também se podem formar cones
laterais, secundários ou adventícios ao cone vulcânico principal.
118
Unidade XVI
Um dos muitos aspectos característicos da morfologia vulcânica é a
existência de caldeiras que resultam do desaparecimento, parcial
ou total, do cone vulcânico. As caldeiras vulcânicas são estruturas
colapsadas por explosões, abatimentos ou agentes erosivos. As
caldeiras apresentam, geralmente, contornos mais ou menos
regulares circulares ou elípticos.
Geologia Geral G0135 Módulo Único
119
O magma é uma mistura complexa de silicatos, que se encontra em
fusão a temperaturas que variam, mais ou menos, entre os 800º C e
1200º C. Consoante o teor em sílica, os magmas podem dividir-se
em: 1) ácidos, quando apresentam mais de 60% do teor em sílica,
2) andesíticos, quando o teor em sílica está compreendido entre
50% e 60%, e 3) básicos, quando o teor em sílica é inferior a 50%.
Existe uma estreita relação entre o teor em sílica de um magma e a
sua viscosidade. Assim, quanto maior for o teor em sílica, mais
baixa será a temperatura para o manter no estado líquido e maior
será a sua viscosidade. Deste modo, os magmas ácidos são mais
viscosos que os magmas básicos. Também a fluidez de um magma
aumenta com a temperatura, com o teor de ferro e magnésio, e com
a quantidade de água nele contida. Sempre que o magma atinge a
superfície das crustas, liberta os gases nele contidos, passando a
chamar-se lava.
De acordo com as características (teor em sílica, ferro, magnésio e
água, viscosidade, fluidez, temperatura) dos magmas, de uma
forma geral, podemos considerar três tipos de actividade
vulcânica (efusões lávicas):
1) efusiva, caracterizada pela emissão lenta de lavas, em forma de
escoadas, como se de "rios de lavas" se tratasse; os vulcões com
actividade efusiva são alimentados por magmas básicos e fluidos;
2) explosiva, caracterizada pela projecção de consideráveis massas
de materiais sólidos e por uma violenta libertação de gases; os
magmas são, neste caso, ácidos e viscosos, os quais originam lavas
que raramente formam escoadas, mas antes originam agulhas e
cúpulas; e
3) mista, caracterizada pela alternância de explosões violentas e
emissão lenta de lavas.
120
Unidade XVI
O Processo de Ocorrência de um Vulcão
Às erupções vulcânicas estão associados produtos de natureza
gasosa, líquida e sólida.
As erupções são precedidas, acompanhadas e seguidas por
abundantes emissões gasosas resultantes da desgaseificação do
magma que alimenta os vulcões. O gás expelido em maior
quantidade é o vapor de água, seguindo-se-lhe o anidrido carbónico
(dióxido de carbono), anidrido sulfuroso (dióxido de enxofre),
hidrogénio, monóxido de carbono, ácido clorídrico, metano, argon,
flúor e outros. As proporções relativas dos diferentes gases variam
consideravelmente com o tipo de magma e, dentro do mesmo
magma, ao longo do tempo.
Durante a actividade vulcânica explosiva, ocorre a formação de
quantidades variáveis de materiais sólidos que resultam de
pequenas porções (salpicos) de lava que arrefecem e solidificam no
ar ou na água. Estes materiais denominam-se genericamente por
piroclastos ou tefra. De entre estes, destacamos:
1) poeiras ou cinzas vulcânicas, são materiais muito finos, com
dimensões inferiores a quatro milímetros, facilmente transportados
pelo vento e originados pela pulverização das lavas; quando se
depositam na superfície terrestre dão origem a solos férteis,
2) bagacina ou «lapilli», são fragmentos de lava consolidada com
dimensões compreendidas entre 4 e 32 mm,
3) bombas, são fragmentos de aspecto esponjoso, provenientes de
lavas arrefecidas durante as erupções, apresentando formas
variáveis e podendo atingir dimensões entre os 32 mm e 0,5 m; os
fragmentos com dimensões entre 0,5 m e 1 m têm a designação de
blocos e
Geologia Geral G0135 Módulo Único
121
4) pedra-pomes, são fragmentos de aspecto vesicular, com
paredes muito finas, apresentando uma densidade inferior à da
água, tendo origem em lavas muito ricas em sílica; à acumulação
de pedra-pomes chama-se pomito.
Fotografia mostrando uma amostra de pedra-pomes. A dimensão da barra
(3 cm), colocada em baixo do lado direito, permite avaliar a dimensão
relativa da amostra
Além dos piroclastos, outros fragmentos sólidos podem ser
expelidos durante as erupções violentas. Estes fragmentos,
arrancados às paredes da chaminé, têm a designação de ejectólitos.
As lavas, conforme a sua composição e o tipo de arrefecimento
(lento ou rápido) a que foram submetidas, podem apresentar à
superfície aspectos muito variados. Assim sendo, surgem:
1) lavas encordoadas ou «pahoehoe» (designação havaiana), que
se caracterizam pelo aspecto rugoso que apresentam; durante a
consolidação, surge, em primeiro lugar, uma fina crosta superficial
debaixo da qual a lava continua a fluir, enrugando-a e dando-lhe a
forma final de um encordoamento; são típicas de erupções efusivas
2) lavas escoriáceas ou «aa» (designação havaiana), caracterizamse por apresentarem uma superfície irregular, com saliências
ponteagudas; têm origem em lavas viscosas, com elevada
percentagem de gases, que solidificam rapidamente; são típicas de
erupções explosivas
122
Unidade XVI
3) lavas em almofada ou «pillow-lavas», caracterizam-se pelo
seu aspecto tubular ou em rolos; são típicas dos derrames
submarinos, sendo o seu aspecto resultante do rápido arrefecimento
da lava em contacto com a água.
Exercícios
1. Qual a origem dum vulcão?
2. Estabeleça a diferença entre uma caldeira e uma cratera
Geologia Geral G0135 Módulo Único
123
Unidade XVII
Manifestações secundárias do
vulcanismo e sua importância
Introdução
O vulcanismo nem sempre termina ou se cinge em lançamento da
lava; há outras formas de vulcanismo importantes.
Ao completar esta unidade / lição, você será capaz de:
 Explicar as diferentes manifestações secundárias do vulcanismo;
 Descrever a importância do vulcanismo (aspectos positivos);
Objectivos
As Principais Manifestações Vulcânicas
A energia calorífica libertada pela câmara magmática, origina a
libertação de materiais líquidos e gasosos existentes nas rochas
encaixantes. A esta actividade chama-se vulcanismo residual ou
secundário. Os fenómenos de vulcanismo secundário mais comuns
são os seguintes:
1) géiseres, são jactos intermitentes e periódicos de água e vapor
de água, a elevada temperatura,
124
Unidade XVII
2) fontes ou nascentes termais, são emanações de água, vapor de
água e dióxido de carbono a elevada temperatura (cerca de 50 C);
quando o calor libertado pelo magma em ascensão encontra
aquíferos (acumulação de águas em profundidade), transforma as
águas em águas termais ou juvenis; estas contêm sais minerais em
diferentes proporções o que possibilita o seu uso para fins
terapêuticos,
3) fumarolas, são emanações gasosas (vários compostos gasosos)
exaladas através de fissuras em zonas próximas de vulcões activos;
as fumarolas, com predomínio de gases sulfurados (dióxido e
trióxido de enxofre, ácido sulfídrico) denominam-se sulfataras e
podem produzir importantes depósitos de enxofre; quando, para
além do vapor de água, existe libertação quase exclusiva de dióxido
de carbono, as fumarolas designam-se por mofetas.
Geologia Geral G0135 Módulo Único
125
Origem do Vulcão
Os vulcões ocorrem porque, como sabemos, a crosta da Terra está
dividida num mosaico de placas rígidas - placas tectónicas - que se
assemelham a um "puzzle" . Há 16 macroplacas. Já sabemos que
estas placas rígidas flutuam sobre uma camada menos rígida
(plástica) e superficial do manto superior a astenosfera. As placas
movem-se separando-se, placas divergentes, ou colidindo umas
com as outras, placas convergentes. A maioria dos vulcões ocorre
próximo dos limites das placas tectónicas. Quando as placas
colidem, uma placa desliza para baixo da outra. Esta é uma zona de
subducção. Quando a placa que mergulha atinge o manto, as
rochas que a constituem derretem e originam o magma que pode
mover-se para cima e causar uma erupção na superfície da terra,
resultando um vulcão. Em zonas do "rift" (cristas ou dorsais), as
placas divergem (afastam-se) uma da outra e o magma ascende à
superfície e causa uma erupção vulcânica. Alguns vulcões ocorrem
no meio das placas nas áreas chamadas "hotspots" (pontos
quentes) - lugares onde o magma se forma, no interior da placa, e
depois ascende à superfície terrestre originando um vulcão.
126
Unidade XVII
Modelo esquemático representativo da origem e ocorrência dos
vulcões à superfície da Terra
Mapa-mundi simplificado mostrando a distibuição dos "Pontos
Quentes" e os Limites entre Placas Tectónicas.
Importância do Vulcanismo
O vulcanismo é um dos fenômenos naturais mais importantes que
acontece na crosta terrestre e principalmente no fundo dos oceanos,
que cobrem 2/3 da superfície de nosso planeta; são totalmente
formados de lavas, onde também encontramos a mais colossal
cadeia montanhosa com cerca de 70000 Km de comprimento, 1000
Geologia Geral G0135 Módulo Único
127
de largura e 3000 de altura a grande dorsal suboceânica, que é
formada por uma ininterrupta sucessão de vulcões.
Sua importância torna-se ainda mais visíveis quando levamos em
consideração que as lavas constituem o principal da crosta terrestre,
os movimentos das placas rígidas que esta crosta e formada e que
está
estreitamente
relacionada
aos
fenômenos
vulcânicos,
participando tanto dos tremores de terra como do fundo oceânico,
da deriva dos continentes e na participação do erguimento de
montanhas.
O vulcanismo teve papel determinante nos primórdios da formação
geológica de nosso globo, além disso ele também é responsável
pelo aparecimento de novas terras e na subsistência de milhares de
pessoas que vivem e cultivam as ricas terras de seus arredores. Sem
a poeira e as cinzas vulcânicas , os solos seriam bem mais pobres e
menos férteis, e sem fumarolas sulfurosas, existiriam menos jazidas
metalíferas como as de cobre, zinco, magnésio, chumbo, mercúrio
e outros, das quais a humanidade se aproveita.
Os vulcões provêem uma grande riquezas de recursos naturais.
Emissão de pedra vulcânica, suprimento de gás a vapor são fontes
de materiais industriais importantes e de substâncias químicas,
como púmice, ácido bórico, amônia, e gás carbônico, além do
enxofre. Na Islândia a maioria das casas em Reykjavik tem água
aquecida proveniente dos vulcões. Estufas são aquecidas da mesma
maneira podem prover legumes frescos e frutas tropicais para esta
ilha de clima sulbático. Também é explorado o vapor geotermal
como uma fonte de energia para a produção de eletricidade na
Itália, Nova Zelândia, Estados Unidos, México, Japão e Rússia.
O estudo científico dos vulcões provê informação útil sobre os
processos de mudança da Terra. Apesar do constante perigo e do
destrutivo do vulcões, as pessoas continuam a viver próximas aos
mesmos devido à fertilidade do solo vulcânico. Elas também são
atraídas pela energia geotérmica, abundante nestas regiões, além de
fonte de turismo.
128
Unidade XVII
Exercícios
1. Qual a diferença entre géisers e fumarolas
2. Explique porque surge a actividade vulcânica?
Geologia Geral G0135 Módulo Único
129
Unidade XVIII
Distribuição Geográfica dos
Vulcões
Introdução
O conhecimento das zonas vulcânicas e importante na medida que
evidencia as zonas de maior perigo da crusta terrestre
Ao completar esta unidade / lição, você será capaz de:
 Indicar as zonas vulcânicas;
 Descrever os tipos de vulcanismo;
Objectivos
Distribuição Geográfica dos Vulcões
Os vulcões não estão distribuídos à superfície da Terra de forma
aleatória. A maioria está concentrada nas regiões limítrofes dos
continentes, ao longo das cadeias montanhosas, ou nos oceanos ao
longo das dorsais (ver mapa). Mais de metade dos vulcões activos,
acima do nível do mar, situam-se no Oceano Pacífico no chamado
"Anel de Fogo". O "Anel de Fogo" é uma faixa circum-pacífica
que se estende para norte ao longo das cordilheiras norteamericanas, passa pelas ilhas Aleutas e prossegue para sul passando
pelo Japão, as Filipinas até à Nova Zelândia. Tal como já dissemos
as posições dos vulcões estão directamente relacionadas com a
Tectónica de Placas (zonas de subducção (fossas), dorsais e
riftes).
130
Unidade XVIII
Contudo, alguns vulcões activos não estão associados aos limites
de placa, sendo estes vulcões designados por "intra-placa". Os
vulcões havaianos fornecem o melhor exemplo de uma corrente
vulcânica de "intra-placa", desenvolvida no interior da Placa
Pacífica que passa sobre "um ponto quente", relativamente
estacionário, o qual fornece o magma para alimentar os novos
vulcões activos.
A Islândia é a maior parcela de terra inteiramente de origem
vulcânica, formada por planaltos de lava expelida através de
fracturas (actividade vulcânica tipo fissura l) ou por grandes
vulcões de forma cónica (actividade vulcânica tipo central). O
complexo
vulcânico
da
Islândia
cobre
uma
área
de,
aproximadamente, 100.000 quilómetros quadrados atingindo, em
certos locais, alturas de mais de 2 quilómetros acima do nível do
mar. A rocha vulcânica predominante é o basalto, já o dissemos.
Em virtude da sua posição em relação à Dorsal Médio-Atlântica
(ver mapa modelo) a Islândia está em contínua expansão, sendo as
duas metades estiradas pela expansão dos fundos oceânicos onde
assenta. As forças de tensão provocam o desenvolvimento de
fracturas crustais dispostas paralelamente ao eixo da crista oceânica
Geologia Geral G0135 Módulo Único
131
que, por vezes, funcionam como condutas para as erupções
vulcânicas tipo fissural e central. As rochas mais antigas (cerca de
15 MA) da Islândia encontram-se nos extremos ocidental e oriental,
e na actualidade a actividade vulcânica limita-se, praticamente, à
parte central da ilha directamente situada sobre a crista médioatlântica, razão porque esta ilha constitui um laboratório para o
estudo dos mecanismos físicos da expansão dos fundos oceânicos.
Mapa modelo mostrando a dorsal ou crista médio-atlântica em
expansão e a localização da Islândia disposta ao longo da dorsal
Depois da análise deste Tema, bem como da Tectónica de Placas,
ficamos a saber que a maior parte das erupções vulcânicas
ocorrem ao longo dos limites das placas tectónicas. Com o actual
conhecimento de que dispomos dos mecanismos da Terra e seu
funcionamento,
é
possível
fazer
previsões
acerca
das
probabilidades de ocorrência das erupções vulcânicas. Mas ainda
não é possível prever a data exacta destes acontecimentos, bem
como a sua real dimensão, há muito que investigar pois, tal como a
Terra, o conhecimento é dinâmico. Para terminarmos este Tema
passamos a mostrar algumas fotografias elucidativas de alguns
aspectos do vulcanismo.
132
Unidade XVIII
Tipos de Vulcões
As erupções vulcânicas são uma das manifestações mais patentes
do dinamismo do nosso planeta.
O tipo de erupção varia de vulcão para vulcão e, inclusivamente, no
mesmo vulcão durante todo o período da sua actividade. Os
materiais e a forma como são expelidos estão intimamente
relacionados. Neles se baseiam os critérios geralmente utilizados na
classificação dos vulcões.
Das diversas classificações, a mais utilizada, segundo Melendez e
Fuster (1984) é a de Lacroix que distingue os seguintes tipos
(representados esquematicamente, na figura 1): Tipo Havaiano,
Tipo Estromboliano, Tipo Vulcaniano e Tipo Peleano.
Tipo Havaiano: corresponde às erupções em que as lavas são
extremamente fluídas. Ao sair da cratera, a lava de constituição
basáltica escorre como se fosse água, dando origem a verdadeiras
cascatas quando se precipita por algum desnível, e a verdadeiras
torrentes de fogo quando corre pelas encostas inclinadas do vulcão.
Os gases não produzem explosões, pois a extraordinária fluidez da
lava deixa que se escapem com facilidade.
Como tipo, podem eleger-se os vulcões das ilhas Havaí, o Kilauea
e o Mauna Loa, no centro do Oceano Pacífico
Tipo Estromboliano: neste caso, as lavas são ainda bastante fluídas,
mas a extraordinária abundância de gases faz com que as erupções
sejam de grande violência, com abundantes projecções sólidas,
geralmente bombas largas e retorcidas nas extremidades. As lavas
escorrem por um dos lados do cone vulcânico, dando lugar a
torrentes de muito menor extensão e comprimento que as do tipo
precedente. O Stromboli, na Itália, é tomado como exemplo
clássico deste tipo eruptivo.
Geologia Geral G0135 Módulo Único
133
Tipo vulcaniano: erupção que, em 1888, fez o Vulcano (Itália),
caracterizou-se por uma imensa quantidade de projecções sólidas,
originadas por terríveis explosões. Estas pulverizam os materiais
que estavam a obstruir a chaminé do vulcão, os quais, finalmente
desfeitos, deram origem à grande abundância de cinzas que
formaram nuvens opacas e, muito densas, que se elevam a grande
altura. A causa das explosões é devida à extraordinária viscosidade
das lavas, as quais, como já foi referido, tendiam a obstruir a
chaminé. As correntes de lava são pouco frequentes e, se existem,
são de extensão superficial muito reduzida.
Tipo peleano: Quando o magma produz lavas de tão elevada
viscosidade, que obstruem o "canal de saída", pode dar-se o caso de
os materiais saírem em forma de "agulha" que, pouco a pouco, e
como a empurrões, vai crescendo. Nestas erupções, são
características as terríveis explosões laterais, que provocam nuvens
ardentes a elevadas temperaturas. Como tipo, pode citar-se a
erupção do Mont Pelé, na ilha Martinica.
Erupções submarinas
São um caso particular de actividade vulcânica. São semelhantes às
que têm origem à superfície terrestre. No entanto, o mar encarregase de destruir, com rapidez, os aspectos externos do vulcão.
Muitos são os exemplos de erupções vulcânicas submarinas que
têm feito aparecer na superfície do mar pequenas ilhas , cuja
existência tem sido momentânea. Mas, isto não quer dizer que não
existam, na actualidade, ilhas de origem vulcânica submarina, pois
algumas das Canária, Açores, e muitas outras, são de origem
vulcânica, muito embora de grande antiguidade.
134
Unidade XVIII
Exercícios
1. Explique a relação placas tectónicas e zonas vulcânicas
2. Estabeleça a diferença entre vulcão Estromboliano e Havaiano
Geologia Geral G0135 Módulo Único
135
Unidade XIX
Sismos
Introdução
O conhecimento do fenómeno sismo ou terramoto ajuda nos a
conhecer e entender os fenómenos da dinâmica da terra.
Ao completar esta unidade / lição, você será capaz de:
 Definir sismo
 Descrever os factores de ocorrência dos sismos;
Objectivos
Conceito de Sismos
São abalos naturais da crosta terrestre que ocorrem num período de
tempo restrito, em determinado local, e que se propagam em todas
as direcções (Ondas Sísmicas), dentro e à superfície da crosta
terrestre, sempre que a energia elástica (movimento ao longo do
plano de Falha) se liberta bruscamente nalgum ponto (Foco ou
Hipocentro). Ao ponto que, na mesma vertical do hipocentro, se
encontra à superfície terrestre dá-se o nome de Epicentro, quase
sempre rodeado pela região macrossísmica, que abrange todos os
pontos onde o abalo possa ser sentido pelo Homem.
136
Unidade XIX
Vamos acrescentar um pouco mais ao desenvolvimento do
fenómeno sísmico. Qualquer material rígido, de acordo com as leis
físicas, quando submetido à acção de forças (pressões e tensões)
deforma-se até atingir o seu limite de elasticidade. Caso a acção da
força
prossiga
o
material
entra
em
ruptura,
libertando
instantaneamente toda a energia que havia acumulado durante a
deformação elástica. Em termos gerais, é aquilo que se passa
quando a litosfera fica submetida a tensões. Sob o efeito das
tensões causadas, a maior parte das vezes, pelo movimento das
Placas Tectónicas, a litosfera acumula energia.
Logo que, em certas regiões, o limite de elasticidade é atingido, dáse uma ou várias rupturas que se traduzem por falhas. A energia
bruscamente libertada ao longo destas falhas origina os sismos. Se
as tensões prosseguem, na mesma região, a energia continua a
acumular-se e a ruptura consequente far-se-á ao longo dos planos
de falha já existentes. As forças de fricção entre os dois blocos de
uma falha, bem como os deslocamentos dos blocos ao longo do
plano de falha, não actuam nem se fazem sentir de maneira
contínua e uniforme, mas por "impulsos" sucessivos, originando
cada "impulso" um sismo, as chamadas réplicas. Numa dada
região, os sismos repetem-se ao longo do plano de falha, que por
sua vez é um plano de fraqueza na litosfera.
Geologia Geral G0135 Módulo Único
137
Compreende-se então porque é que os sismos se manifestam
geralmente pelo abalo principal, logo no seu início. Só no momento
em que as tensões levaram as rochas rígidas e dotadas de certa
elasticidade ao "potencial de ruptura" é que esta se produziu,
oferecendo um duplo carácter de violência e instantaneidade. Mas
depois da ruptura inicial, verifica-se uma série de rupturas
secundárias, as quais correspondem ao reajustamento progressivo
das rochas fracturadas, originando sismos de fraca intensidade as já
referidas réplicas.
Acontece que, por vezes, antes do abalo principal observam-se
sismos
de
fraca
intensidade
denominados
por
abalos
premonitórios.
De notar que os sismos só se produzem em material rígido. Por
consequência, os sismos produzem-se sempre na litosfera, jamais
na astenosfera que é constituída por material plástico.
As ondas sísmicas propagam-se através dos corpos por intermédio
de movimentos ondulatórios, como qualquer onda, dependendo a
sua propagação das características físico-químicas dos corpos
atravessados. Dissemos que as ondas sísmicas classificam-se em
dois tipos principais: as ondas que se geram nos focos sísmicos e se
propagam no interior do globo, designadas ondas interiores,
volumétricas ou profundas (ondas P e S), e as que são geradas com
a chegada das ondas interiores à superfície terrestre, designadas por
ondas superficiais (ondas L e R). No mesmo contexto referimos as
ondas primárias, longitudinais, de compressão ou simplesmente
ondas P, ondas transversais, de cisalhamento ou simplesmente
ondas S, ondas de Love ou ondas L e ondas de Rayleigh ou ondas
R.
As ondas sísmicas são detectadas e registadas nas estações
sismográficas
por
aparelhos
chamados
sismógrafos.
Os
sismógrafos mais antigos eram, essencialmente, constituídos por
um pêndulo (vertical ou horizontal) ao qual eram acoplados
diversos mecanismos de amplificação, de amortecimento e de
138
Unidade XIX
registo. Alguns destes sismógrafos ainda se encontram em pleno
funcionamento. Os sismógrafos mais modernos são do tipo
electromagnético. Os registos efectuados por estes aparelhos são os
sismogramas, cuja interpretação, reservada a especialistas, consiste
no reconhecimento e na leitura dos tempos de chegada das ondas
sísmicas, permitindo calcular a que distância se encontra o
epicentro de um determinado sismo, a chamada distância
epicentral. Deste modo, com os dados fornecidos por três estações
sismográficas é possível determinar a localização exacta do
epicentro de um sismo.
Composição estrutural de um sismo

Antes do sismo principal: abalos premonitórios ou
preliminares

Depois do sismo principal: réplicas

Sismo Principal:
Geologia Geral G0135 Módulo Único

139
O epicentro é a zona da superfície situada na vertical em
relação ao foco sísmico e que é afectada em primeiro lugar
pelos efeitos dos sismos

O hipocentro ou foco é o local de origem de um sismo,
situado a profundidade variável (podendo ser profundo,
intermédio ou superficial)
Tipos dos sismos
1.Sismos naturais:
a)Sismos tectónicos: movimento ao longo de falhas
a)Sismos de colapso: um deslizamento de terras numa gruta
subterrânea ou à superfície pode provocar um microssismo
a)Sismos vulcânicos: a pressão existente dentro de uma câmara
magmática pode provocar sismos em regiões vulcânicas
2.Sismos artificiais: são aqueles criados pelo Homem. Provocam
sempre microssismos. Ex: explosões em pedreiras
140
Unidade XIX
Exercícios
1. Estabeleça a diferença entre epicentro e hipocentro
2. Qual a génese dos sismos?
Geologia Geral G0135 Módulo Único
141
Unidade XX
Distribuição Geográfica dos
Sismos
Introdução
O conhecimento das zonas sísmicas e importante na medida que
evidencia as zonas de maior perigo da crusta terrestre.
Ao completar esta unidade / lição, você será capaz de:
 Indicar as principais regiões sísmicas do globo;
 Relacionar sismos e tectónica de placas;
Objectivos
 Caracterizar a escala de intensidade sísmica
Distribuição Geográfica dos Sismos
Os sismos não apresentam uma distribuição aleatória à superfície
do planeta Terra, mas estão repartidos de acordo com um padrão
bem definido. Esta repartição ordenada encaixa perfeitamente na
Tectónica de Placas, particularmente, no que concerne aos limites
das zonas de subducção (fossas).
As regiões sísmicas encontram-se sobretudo nas fronteiras das
placas litosféricas. Existe uma sismicidade (termo que traduz a
frequência dos sismos numa dada região) difusa fora daqueles
limites denominada sismicidade intraplacas. Já dissemos que a
maioria dos sismos observam-se nas fronteiras das placas, bem
142
Unidade XX
como a maior parte da actividade vulcânica. Estes sismos são
denominados sismos tectónicos. Podemos dizer, sem cometer um
erro grosseiro, que os alinhamentos dos sismos indicam os limites
das placas tectónicas.
A distribuição geográfica das principais zonas sísmicas:
1) Zona do Círculo Circum-Pacífico - esta zona rodeia o oceano
Pacífico, abrangendo as costas do México e da Califórnia, Golfo do
Alasca, Arquipélago das Aleutas, Península de Camechátca, as
Curilhas e a costa oriental do Japão, dividindo-se a partir daqui em
dois ramos: a) um que atravessa a Formosa e Filipinas; b) o outro
seguindo as Ilhas Polinésias ( Marianas e Carolinas Ocidentais ).
Os dois ramos unem-se na Nova Guiné, costeando, seguidamente, o
bloco firme da Austrália, seguindo até às ilhas Fiji e Kermadec,
Nova Zelândia até ao continente Antárctico. Prossegue pela
Cordilheira dos Andes, ao longo do litoral ocidental da América do
Sul, passando pelas ilhas de Páscoa e Galápagos. O círculo fecha-se
com um pequeno anel que passa pelo Arquipélago das Caraíbas.
2) Zona de ondulação alpina da Europa e da Ásia - tem início na
África do Norte e na Espanha e estende-se, depois, com largura
crescente, até aos altos planaltos do Pamir ( NW dos Himalaias no
Tajiquistão ), descendo, em seguida, pela Cordilheira Birman ( SE
dos Himalaias ), passando à costa ocidental da Indonésia, onde vai
encontrar-se com o Círculo Circum-Pacífico.
3) Zona da Dorsal Meso-Atlântica - zona sísmica que segue a
cadeia de montanhas submarinas ao longo de toda a dorsal mesooceânica Atlântica. Passa pela Islândia e os Açores, bifurcando-se a
oeste de Portugal para alcançar a região mediterrânica.
Geologia Geral G0135 Módulo Único
143
4) Zona compreendida entre a costa meridional da Arábia e a
ilha de Bouvet, no oceano Antárctico - zona sísmica análoga à do
Atlântico ( placas divergentes ), está relacionada com a cadeia dos
altos fundos que separa o oceano Índico em duas partes. Para
completar este inventário de geografia sísmica, assinalamos a
sismicidade do Grande Rift Africano, marcado pela sucessão dos
Grandes Lagos e das regiões vizinhas de fractura do Mar
Vermelho.
Nas dorsais meso-oceânicas (médio-oceânicas), bem como nas
falhas
transformantes,
originam-se
numerosos
sismos
de
intensidade moderada. Estes produzem-se a uma profundidade,
abaixo do fundo oceânico, entre 1.000 a 2.000 metros e,
praticamente, não afectam o homem.
Nas zonas de subducção têm origem sismos superficiais
(profundidade do foco até 80 Km), muito embora, os sismos
superficiais ocorram particularmente ao longo das dorsais mesooceânicas ( limites divergentes ), intermédios (profundidade do
foco entre 80 e 300 Km, concentrando-se, particularmente, nos
limites convergentes ) e profundos (profundidade do foco entre 300
e 700 Km, encontrando-se unicamente nos limites convergentes). É
aqui que se originam os terramotos mais violentos e também os
mais
mortíferos,
por
causa
da
sua
situação
geográfica,
frequentemente, localizada em regiões de forte densidade
populacional (Chile, Japão, México).
144
Unidade XX
Ocorrências sísmicas mostradas segundo a profundidade da
localização do foco ou hipocentro.
Legenda: amarelo (superficiais) = profundidade do foco até 25 Km
vermelho (intermédios) = profundidade do foco entre 26 e 75 Km
negro (profundos) = profundidade do foco entre 76 e 660 Km
Os Efeitos dos Sismos
Alguns sismos são acompanhados de fenómenos secundários, tais
como ruídos sísmicos, alteração do caudal ou nível em fontes,
poços e águas subterrâneas, surgimento de fumarolas vulcânicas...e
formação de tsunamis ou maremotos.
Tsunami é uma palavra japonesa representada por dois caracteres.
O do topo lê-se "tsu" que significa "porto" e o da base "nami" que
significa "onda".
Os tsunamis são enormes vagas oceânicas que, quando se abatem
sobre as regiões costeiras, têm efeitos catastróficos. Estas vagas
chegam a atingir alturas superiores a 15 metros e, contrariamente às
Geologia Geral G0135 Módulo Único
145
ondas causadas pelo vento, envolvem toda a massa de água, isto é,
desde o fundo marinho à crista da onda. Constituem, pois,
verdadeiras "montanhas de água" deslocando-se a velocidades que
chegam a atingir 700 Km por hora. Frequentemente avançam e
recuam repetidamente sobre as regiões mais baixas com um
enorme poder destruidor, dando origem ao que é designado por raz
de maré. Os tsunamis podem ser provocados por deslizamentos de
terras nos fundos oceânicos, erupções vulcânicas, explosões, queda
de meteoritos e sismos. Normalmente são provocados por abalos
sísmicos com epicentro no oceano, os quais causam variações
bruscas dos fundos oceânicos.
Os tsunamis podem percorrer grandes
distâncias a partir do epicentro do sismo
causador. Em 1960, um tsunami do
Pacífico (ver fotografia acima) com
origem a sul do Chile, após 7 horas
atingiu a costa do Havai, onde matou 61
pessoas; 22 horas após o sismo, o
tsunami já tinha percorrido 17.000 Km, atingindo a costa do Japão
em Hocaido, onde matou 180 pessoas.
O Japão é uma das regiões do Pacífico mais afectadas pelos
tsunamis. Em 1896, um tsunami "engoliu" aldeias inteiras ao longo
de Sanriku, no Japão, tendo matado cerca de 26.000 pessoas.
Os efeitos dos tremores de terra, da maneira como se manifestam
aos sentidos do homem, têm sido classificados por ordem de
importância. As primeiras tentativas para a avaliação da
intensidade dos sismos foram feitas no século XVII, decorrentes
da necessidade de avaliar os abalos sísmicos no Sul de Itália. A
146
Unidade XX
escala era rudimentar. Os sismos eram classificados em ligeiros,
moderados, fortes e muito fortes. Mais tarde desenvolveram-se
escalas mais pormenorizadas com 12 graus, como a Escala
Modificada de Intensidades de Mercalli, constituída por 12 graus
de intensidades estabelecidos de acordo com um questionáriopadrão, segundo a intensidade crescente do sismo
Graus de
intensidade
da Escala Designação
Modificada
de Mercalli
Efeitos
I
Imperceptível Não é sentido pelas pessoas. Pássaros
e outros animais podem manifestar
uma certa inquietude. Apenas
registado pelos sismógrafos.
II
Fraco
Sentido apenas por algumas pessoas
em repouso, particularmente as que se
encontram em andares superiores dos
edifícios. Objectos suspensos oscilam.
III
Ligeiro
Sentido apenas pelas pessoas que se
encontram em casa, assemelhando-se a
uma vibração provocada pela
passagem de um veículo pesado a
grande velocidade.
IV
Moderado
Abalo perceptível pela maioria das
pessoas, quer ao nível do solo quer nos
edifícios. Vibração de portas e janelas,
loiças nos armários e ranger do soalho.
Ligeiras oscilações de alguns
automóveis parados.
V
Ligeiramente Sentido por toda a população. Os
forte
objectos suspensos oscilam; móveis
podem deslocar-se; nas paredes e
tectos, podem surgir pequenas fendas;
estuques e cal podem cair das paredes
Geologia Geral G0135 Módulo Único
147
e tectos; paragem dos pêndulos dos
relógios.
VI
Forte
Sismo sentido por todas as pessoas,
que entram em pânico saindo
precipitadamente para a rua; os sinos
das igrejas tocam espontaneamente.
VII
Muito forte
As pessoas têm dificuldade em
permanecer em pé durante o abalo
principal. Nas construções surgem
fendas. Alterações nas nascentes.
Produzem-se ondas na superfície dos
tanques com água e as águas turvamse. Sentido nos automóveis em
movimento.
VIII
Destruidor
Pânico na população. As construções
sólidas e com boas fundações sofrem
alguns danos, os outros sofrem danos
acentuados com desabamentos. Caem
chaminés de fabricas. Dão-se
derrocadas de terrenos. Surgem fendas
no solo. A condução dos veículos
pesados é perturbada. Variação do
nível da água nos poços.
IX
Ruinoso
Desmoronamento de alguns edifícios.
Há danos consideráveis em
construções muito sólidas. Rotura de
canalizações subterrâneas. Queda de
pontes. Deformação das linhas férreas.
Largas fendas no solo.
X
Desastroso
Destruição da maior parte dos
edifícios. Forte movimentação de
terrenos. Desmoronamento de
estradas e barragens.
Transbordamento de água em canais,
lagos e rios.
XI
Muito
desastroso
Destruição da quase totalidade dos
edifícios, mesmo os mais sólidos.
Caem pontes, diques e barragens.
Destruição da rede de canalizações e
148
Unidade XX
das vias de comunicação. Formam-se
grandes fendas no terreno,
acompanhadas de desligamentos. Há
grandes escorregamentos de terrenos.
XII
Catastrófico
Destruição total da área afectada.
Profundas alterações nas montanhas,
vales, cursos de água, enfim de toda a
topografia.
O recurso à utilização das intensidades tem a vantagem de não
necessitar de medições realizadas com instrumentos, baseando-se
apenas na descrição dos efeitos produzidos. Tem ainda a vantagem
de se aplicar quer aos sismos actuais, quer também aos sismos
ocorridos no passado (sismicidade histórica). Contudo, tem vários
inconvenientes importantes, sendo, talvez, o mais importante
aquele que resulta da sua subjectividade. Face a esta limitação, era
natural que se procurasse criar uma nova grandeza que fosse
independente do factor subjectividade.
Esta nova grandeza é a magnitude. A magnitude está relacionada
com a quantidade de energia libertada durante um sismo. Em 1931,
Wadati, cientista japonês concebeu uma escala para esta grandeza,
que foi posteriormente aperfeiçoada nos Estados Unidos por
Richter, pelo que ficou conhecida pela designação de escala de
Richter. O modo como se pretende determinar a energia libertada
pelo sismo assenta na medição da amplitude máxima das ondas
registadas nos sismogramas. Foram definidos nove graus para a
escala de Richter. O valor da magnitude correspondente a cada
grau, é dez vezes superior ao valor anterior. Assim, por exemplo, a
diferença entre a quantidade de energia libertada num sismo de
magnitude 4 e um outro de magnitude 7, é de 30X30X30=27.000
vezes. Um determinado sismo possui apenas uma só magnitude,
Geologia Geral G0135 Módulo Único
149
mas é sentido com intensidade diferente conforme a distância do
local ao epicentro.
Exercícios
1. Haverá coincidência entre regiões sísmicas e vulcânicas?
Justifique.
2. Qual a diferença entre a escala de Ritcher e de Mercalli
3. Defina Tsunami
150
Unidade XXI
Unidade XXI
Previsão Sísmica
Introdução
A previsão dos sismos seria um aspecto muito importante.
Cientistas diariamente estudam métodos para tal. Contudo não tem
sido fácil devido a própria natureza interna. É disto que os
estudantes devem perceber.
Ao completar esta unidade / lição, você será capaz de:
 Definir previsão sísmica;
 Explicar os motivos de não previsão sísmica;
Objectivos
A Previsão dos Sismos é possível?
Ainda não é possível prever a hora e local exactos de
ocorrência de sismos. Como excepção, destaca-se o sismo de
Haicheng na China, em Fevereiro de 1975, cuja previsão foi
possível, por ter sido precedido por uma série de perturbações
na crosta terrestre, que foi monitorizada, permitindo a
evacuação ordeira das cidades e salvando a vida a milhares de
pessoas. No entanto, a crosta terrestre raramente dá aviso antes
de ocorrer uma ruptura. Por isso, não podemos estar à espera de
ser avisados com antecedência antes de ocorrer o próximo
sismo violento
.
Geologia Geral G0135 Módulo Único
151
Mesmo assim, na maioria dos casos, são observadas diferenças
no comportamento de vários animais (como cães, gatos, peixes
e cobras), antes da ocorrência de um sismo, embora ainda não
exista conhecimento científico sobre como interpretar a
diferença de comportamento dos animais observada, já que
pode ser causada por vários outros factores. Contudo, as tribos
aborígenas que habitam as ilhas Andaman e Nicobar escaparam
ilesas ao maremoto de 26 de Dezembro, por conseguirem
detectar os sinais de aviso dos animais, incluindo aves e
animais marinhos, dando tempo suficiente a estas tribos para se
abrigarem em locais seguros. Daí que antropologistas estejam a
tentar documentar este fenómeno, de forma a criar uma base
nacional de recursos para um sistema de sinalização costeiro.
A probabilidade de determinados tipos de sismos atingirem certas
zonas num dado período de tempo é actualmente possível,
recorrendo a informação proveniente da sismicidade instrumental,
ou seja, dos registos de sismos reais ocorridos nas últimas décadas;
da sismicidade histórica, isto é, dos sismos dos quais há relatos
históricos (falhas que já tenham originado sismos no passado
provavelmente voltarão a fazê-lo no futuro) e do conhecimento das
falhas que podem originar os sismos e do estudo da propagação das
ondas na crosta terrestre.
O Homem não pode evitar a ocorrência de sismos, mas pode
mitigar os danos que causam, nomeadamente através da
promoção das seguintes acções de prevenção:

identificar zonas de maior risco, evitando edificar em
locais impróprios; nas zonas costeiras, plantar e preservar
corredores verdes da vegetação autóctone (como os
mangais na costa asiática) junto à costa.
152
Unidade XXI

construir estruturas mais sólidas, com capacidade para
resistir a sismos fortes (o acréscimo de custo de um
edifício novo construído com qualidade relativamente a
outro com fraca resistência sísmica é de cerca de 2 a 3%,
na maioria dos casos);

reforçar edifícios já existentes, para melhorar a sua
resistência sísmica, como se verificou na sequência do
sismo de 1998 nas ilhas do Faial e do Pico, em que
muitas habitações, ao serem reconstruídas, foram
reforçadas para resistirem a sismos futuros. Há programas
de reforço sísmico de construções também noutros países,
como na Califórnia e na Nova Zelândia;

educar a população, nomeadamente no que respeita às
medidas de auto-protecção a tomar antes, durante e após
um sismo, conforme informação aqui e elaborar planos de
emergência, com o auxílio da Protecção Civil,. A acção
da Protecção Civil tem um papel complementar ao da
Engenharia Sísmica.
RESUMO
Os sismos podem ser provocados por:
-
Movimentos ao longo de falhas geológicas existentes
entre diferentes placas tectónicas (sismicidade interplaca),
o que ocorre na maior parte dos casos;
-
Movimentos de falhas existentes no interior das placas
tectónicas (sismicidade intraplaca);
-
Actividade vulcânica e movimentos de material fundido
em profundidade;
-
Deslocações superficiais de terreno, tais como
abatimentos e deslizamentos (mais raramente);
-
Actividade humana (sismicidade induzida): grandes
massas de água em barragens, injecção ou extracção de
fluidos da crosta terrestre ou detonação de explosivos.
Geologia Geral G0135 Módulo Único
153
A duração de um sismo varia entre poucos a dezenas de segundos,
raramente ultrapassando um minuto. Após o sismo principal,
geralmente seguem-se reajustamentos do material rochoso que dão
origem a sismos mais fracos: as réplicas.
A acção sísmica pode provocar tremores de terra, liquefacção,
deslizamentos, incêndios (provocados por fugas de gás, aquando
da ruptura das redes de abastecimento), libertação e derrame de
materiais perigosos, maremotos e destruição de estruturas
urbanas, com potenciais perdas materiais e humanas. Em
Portugal Continental, a ocorrência de maremotos, resultantes da
actividade sísmica tem sido fundamentalmente registada no
Algarve, na Península de Setúbal e em Lisboa.
O tamanho de um sismo pode ser caracterizado por vários
parâmetros, sendo os mais utilizados a magnitude e a intensidade.
Cada sismo tem apenas um valor de magnitude, mas produz uma
distribuição de intensidades na área afectada.
A magnitude é um parâmetro instrumental que caracteriza o
tamanho relativo de um sismo e está directamente relacionada
com a energia libertada no foco. O seu cálculo baseia-se no valor
do movimento máximo do solo registado por um sismógrafo.
A escala de magnitude sísmica mais utilizada é a magnitude local
– a escala de Richter, embora tenha uma gama limitada de
aplicabilidade e não meça satisfatoriamente o tamanho de sismos
maiores. A magnitude de momento é geralmente utilizada para
caracterizar o tamanho dos grandes sismos (de magnitude
superior a 7.0), embora seja mais difícil de calcular que a de
Richter. O sismo que abalou a costa sudoeste asiática a 26 de
Dezembro de 2004 teve uma magnitude de momento de 9.0, o
quarto maior sismo desde 1900, altura em que se iniciou o registo
sismográfico.
154
Unidade XXI
Exercícios
1. Qual a diferença entre Magnitude e intensidade sísmica
2. Porque é difícil a previsão sísmica
Geologia Geral G0135 Módulo Único
155
Unidade XXII
Geodinâmica Externa: agentes
atmosféricos
Introdução
È importante que os estudantes tenham conhecimento dos
diferentes agentes da geodinâmica externa.
Ao completar esta unidade / lição, você será capaz de:
 Descrever as acções térmicas da geodinâmica externa;
 Descrever as acções físicas da geodinâmica externa;
Objectivos
 Descrever as acções químicas da geodinâmica externa;
 Descrever as acções eléctricas mecânicas da geodinâmica
externa;
Diaclases
As diáclases são fissuras provocadas por fenómenos de torção,
tensão ou compressão experimentados pelas rochas, aquando dos
movimentos da crosta terrestre.
As diáclases diferem das falhas pelo facto de não haver movimento
significativo, um em relação ao outro, dos blocos formados.
Resultam da fractura devida aos esforços internos na massa rochosa
e poucos são os
afloramentos que as
não apresentam.
156
Unidade XXII
O diaclasamento é importante sob o ponto de vista geomorfológico,
já que pode controlar a forma de uma linha de costa ou o sistema de
drenagem de uma determinada área. A distribuição das diáclases
tem de ser cuidadosamente estudada nas áreas onde se projecte
construir barragens. A meteorização e a decomposição das rochas
nos planos de diáclase podem ultrapassar em dezenas de metros a
profundidade normal da meteorização na superfície.
Os Agentes Atmosféricos
Na geodinâmica externa há que considerar em primeiro lugar os
fenómenos de alteração superficial
das rochas. As várias rochas que afloram à superfície da Terra estão
sujeitas a várias acções físicas e químicas,
que levam à sua
alteração, à sua fracturação ao seu transporte e à sua deposição. É a
partir da decomposição e do transporte destes materiais, que se
formam à superfície, os solos. Os principais factores que
condicionam a formação dos solos são:
a) Erosão.
b) Transporte.
c) Sedimentação.
Estes fenómenos são muito importantes, porque é a partir da
erosão, transporte e sedimentação que a superfície da Terra sofre
modificações importantes, que nunca são estáveis, sempre em
evolução
Geologia Geral G0135 Módulo Único
157
As Acções térmicas
Conduzem à partição da rocha devido a variações importantes da
temperatura. Nas regiões tropicais as rochas de dia estão sujeitas a
temperaturas muito altas ao passo que de noite a temperatura desce
muito, atingindo-se temperaturas muito baixas. Estas variações
muito
importantes
da
temperatura
levam
à
fissuração,
fendilhamento ou partição da rocha, dando blocos de rocha que são
transportados mais facilmente pela acção das águas e dos ventos.
Em torno das rochas sujeitas a importantes variações de
temperatura formam-se auréolas de cascalhos, figura 1, que por
acção gravítica se depositam nas imediações das rochas.
As rochas são constituídas por minerais com diferentes
coeficientes de dilatação térmica. A variação da temperatura faz
com que as rochas sofram esforço intermitente que actuando ao
longo do tempo, faz com que os minerais sejam desagregados com
facilidade (tal como o arame que é dobrado e desdobrado, parte). A
rocha esfolia-se segundo as suas isotérmicas.
A figura que segue mostra: dilatações e contracções dos minerais
duma rocha quando submetidos a grandes variações de temperatura
(ex. no deserto), provocando a desagregação da rocha
158
Unidade XXII
Acções químicas
O processo de meteorização química transforma os minerais das
rochas em novos produtos químicos e a sua acção é tanto mais
intensa e facilitada quanto maior for o estado de desagregação
física das rochas. Este tipo de meteorização é mais frequente em
regiões quentes e húmidas, nas quais a temperatura tem um papel
importante na velocidade e dinâmica das reacções químicas que se
efectuam.
Esta meteorização pode ocorrer de duas maneiras distintas: os
minerais são dissolvidos completamente, a exemplo da calcite ou
halite, e, posteriormente, podem precipitar formando os mesmos
minerais; os minerais são alterados, a exemplo dos feldspatos e
micas, e, posteriormente, formam novos minerais, especialmente,
minerais de argila.
A meteorização química das rochas inclui diversas reacções
químicas, tais como a dissolução, a hidratação/desidratação, a
hidrólise e a oxidação/redução. Estas reacções ocorrem mais
facilmente na presença da água e do ar atmosférico.
A figura que segue mostra: acções químicas do monumento de
calcário
Geologia Geral G0135 Módulo Único
159
A Acção mecânica
Da acção mecânica da água e do vento, que transportam detritos
que chocam com as rochas, acelerando o desgaste, ou, no caso da
água de escorrência, desloca os sedimentos mais finos formando
chaminés-de-fada.
A figura que segue é um exemplo da acção mecânica
Exercícios
1. Quais são os principais agentes da geodinâmica externa;
2. Fale das acções térmicas e químicas da geodinâmica externa?
160
Unidade XXIII
Unidade XXIII
Águas Subterrâneas
Introdução
O conhecimento das águas subterrâneas é importante para os
estudantes pois possibilita o conhecimento da acção geológica
dessas águas, que constitui um dos principais objectivos desta
cadeira.
Ao completar esta unidade / lição, você será capaz de:
 Descrever as acções geológicas, físicas e químicas das águas
subterrâneas;
Objectivos
 Descrever o ciclo da água;
Águas subterrâneas
As acções geológicas das águas subterrâneas
Graças à acção geológica ao longo de milhões de anos, de uma
região desértica surgiram, sob grande parte do Sul e Sudeste
brasileiros e países vizinhos, áreas de arenito que retêm a água da
chuva e dos rios, formando um imenso reservatório.
Geologia Geral G0135 Módulo Único
161
Um imenso bloco rochoso submerso em grande parte do território
brasileiro, parecido com uma “esponja gigante” que absorve as
águas superficiais das chuvas. Assim se caracterizam os arenitos da
Formação Botucatu, que originaram um dos maiores aqüíferos
subterrâneos do mundo, o Guarani. Ao contrário do que muitos
imaginam, o Guarani não é um grande lençol d’água ou um curso
aquoso sob o solo, mas uma espessa camada arenítica encharcada
de água.
Denominado nos anos 90 aquífero Mercosul por abranger
territórios dos quatro países do bloco económico, o Guarani, assim
como outras águas subterrâneas em todo o mundo, vem assumindo
importância cada vez maior em razão da poluição das águas
superficiais de rios e lagos.
Acções físicas e químicas das águas subterrâneas
As acções físicas e químicas das águas subterrâneas não se diferenciam
das águas marinhas e fluviais. É vulgar observarem-se, na Natureza,
rochas com formas caprichosas e nós vamos tentar dar uma explicação
para a origem de algumas dessas formas nas rochas.
Erosão marinha de estratos ou camadas Erosão pluvial, fluvial e eólica
de estratos de arenitos e
calcárias.
calcários.
162
Unidade XXIII
Para começarmos vamos olhar para o esquema da génese das rochas
sedimentares, apresentado à esquerda da página, e fazer uma análise
sucinta do mesmo. As rochas expostas à superfície da crosta terrestre
ficam sujeitas às acções físicas e químicas exercidas pelo contacto com
a atmosfera (temperatura e vento), hidrosfera (água) e biosfera (seres
vivos). A meteorização não é mais que o resultado das acções físicas e
químicas sobre as rochas. Como consequência, as rochas são
gradualmente alteradas e desagregadas. Assim, temos a desintegração
das rochas por meios mecânicos e a decomposição das mesmas por
meios químicos. Evidentemente, estes dois processos não actuam
separadamente mas, função das diferentes condições climáticas há um
que é predominante sobre o outro. A desagregação ou desintegração
acontece pela contracção e expansão provocadas pelas variações de
temperatura, facilitada pela existência de fendas, as diáclases,
resultantes quer das condições de arrefecimento das rochas ígneas, quer
do relaxamento da pressão durante a acção das forças tectónicas. As
diáclases enchem-se de água das chuvas e, sobretudo, à noite quando se
dá o abaixamento da temperatura, a água gela e aumenta de volume,
partindo as rochas por efeito da pressão. Quando a rocha é porosa, a
água penetra mais profundamente e o aumento de volume por
congelação da água provoca tensões internas capazes de a fragmentar.
Também, as variações de temperatura entre o dia e a noite, implica que
os distintos coeficientes de dilatação dos minerais que formam as rochas
se traduzam em tensões que tendem a aumentar as fissuras e diáclases
existentes. Os seres vivos, sobretudo, as raízes de árvores que se
desenvolvem nas fissuras, ao crescerem partem grandes blocos com
facilidade.
A decomposição das rochas por meios químicos envolve, quase sempre,
a presença de água que actua, particularmente, como dissolvente. A
decomposição por dissolução é desigual nas distintas rochas,
dependendo dos minerais que as constituem. O quartzo é dificilmente
solúvel, ao contrário da calcite que é muito solúvel em águas ricas em
CO2 (ver esquema de um modelado cársico na página seguinte). A
Geologia Geral G0135 Módulo Único
163
dissolução efectua-se tanto à superfície, pelas águas de escorrência,
como em profundidade pela acção das águas subterrâneas, bem como
próximo da superfície pelas águas de infiltração. A água, ao realizar esta
acção, actua ao mesmo tempo como agente de transporte das
substâncias dissolvidas.
Ciclo da Água
A água é a única substância que existe, em circunstâncias normais, em
todos os três estados da matéria (sólido, líquido e gasoso) na Natureza.
A coexistência destes três estados implica que existam transferências
contínuas de água de um estado para outro; esta sequência fechada de
fenómenos pelos quais a água passa do globo terrestre para a atmosfera
é designado por ciclo hidrológico.
Da superfície para a atmosfera
O ciclo da água inicia-se com a energia solar que incide na Terra. A
transferência da água da superfície terrestre para a atmosfera,
passando do estado líquido ao estado gasoso, processa-se através da
evaporação directa, por transpiração das plantas e dos animais e por
sublimação (passagem directa da água da fase sólida para a de
vapor). A vegetação tem um papel importante neste ciclo, pois uma
parte da água que cai é absorvida pelas raízes e acaba por voltar à
atmosfera pela transpiração ou pela simples e directa evaporação.
Durante esta alteração do seu estado físico absorve calor,
armazenando energia solar na molécula de vapor de água à medida
que sobe à atmosfera.
Dado a influência da energia solar no processo de evaporação, a
água evapora-se em particular durante os períodos mais quentes do
dia e em particular nas zonas mais quentes da Terra.
164
Unidade XXIII
A evaporação é elevada nos oceanos que estão sob a influência das
altas subtropicais. Nos oceanos equatoriais, onde a precipitação é
abundante, a evaporação é menos intensa. Nos continentes, os
locais onde a precipitação é mais elevada existem florestas e onde a
precipitação é mais baixa, existem desertos.
Em terra, em algumas partes dos continentes, a precipitação é
maior que a evaporação e em outras regiões ocorre o contrário,
contudo predomina a precipitação, sendo que os oceanos cobrem o
terreno evaporando mais água que recebem pela precipitação.
Da atmosfera de volta à superfície
O vapor de água é transportado pela circulação atmosférica e
condensa-se após percursos muito variáveis, que podem ultrapassar
1000 km. Poderá regressar à superfície terrestre numa das formas
de precipitação (por exemplo, chuva, granizo ou neve), como voltar
à atmosfera mesmo antes de alcançar a superfície terrestre (através
de chuva miúda quente). Em situações menos vulgares, poderá
ainda transformar-se em neve e cair em cima de uma montanha e
permanecer lá 1000 anos. Toda esta movimentação é influenciada
pelo movimento de rotação da Terra e das correntes atmosféricas.
A água que atinge o solo tem diferentes destinos. Parte é devolvida
à atmosfera através da evaporação, parte infiltra-se no interior do
solo, alimentando os lençóis freáticos. O restante, escorre sobre a
superfície em direcção às áreas de altitudes mais baixas,
alimentando directamente os lagos, riachos, rios, mares e oceanos.
A infiltração é assim importante, para regular a vazão dos rios,
distribuindo-a ao longo de todo o ano, evitando, assim, os fluxos
repentinos, que provocam inundações. Caindo sobre uma superfície
coberta com vegetação, parte da chuva fica retida nas folhas A água
interceptada evapora, voltando à atmosfera na forma de vapor.
Geologia Geral G0135 Módulo Único
165
O ciclo hidrológico actua como um agente modelador da crosta
terrestre devido à erosão e ao transporte e deposição de sedimentos
por via hidráulica, condicionando a cobertura vegetal e, de modo
mais genérico, toda a vida na terra.
O ciclo hidrológico é, pois, um dos pilares fundamentais do
ambiente, assemelhando-se, no seu funcionamento, a um sistema
de destilação global. O aquecimento das regiões tropicais devido à
radiação solar provoca a evaporação contínua da água dos oceanos,
que é transportada sob a forma de vapor pela circulação geral da
atmosfera, para outras regiões. Durante a transferência, parte do
vapor de água condensa-se devido ao arrefecimento formando
nuvens que originam a precipitação. O retorno às regiões de origem
resulta da acção conjunta da infiltração e escoamento superficial e
subterrâneo proveniente dos rios e das correntes marítimas.
Exercícios
1. Fale da acção geológica das águas subterrâneas;
2. Defina o ciclo hidrológico e faça um esquema que o representa.
166
Unidade XIV
Unidade XIV
Meteorização e Ciclo Geoquímico
Introdução
O conhecimento da meteorização e ciclo geoquímico é importante
na medida que fornece ao estudantes algumas bases referentes as
transformações químicas e físicas sofridas pelas rochas.
Ao completar esta unidade / lição, você será capaz de:
 Identificar os tipos de meteorização;
 Descrever o ciclo geoquímico;
Objectivos
 Diferenciar a energia solar das outras como nuclear e mecânica.
Meteorização
A maioria das rochas da litosfera é formada em profundidade, sob o
efeito de elevadas pressões e temperaturas. A sua ascensão
superficial, por erosão ou reajustamentos isostáticos da crusta,
Geologia Geral G0135 Módulo Único
167
provoca o seu contacto com factores externos, nomeadamente a
água, o oxigénio, temperaturas e pressões mais baixas, provocando
a sua alteração ou meteorização.
Tipos de meteorização
A meteorização pode ter uma origem física/mecânica, química ou
biológica e não implica qualquer transporte de material.
A meteorização mecânica corresponde à desagregação física de
uma rocha em fragmentos mais pequenos, semelhantes à rocha
original. Existem diversos tipos de meteorização mecânica:
Fragmentação (por expansão devida a descompressão), Haloclastia,
Crioclastia e Termoclastia.
Na meteorização química a estrutura interna dos minerais
constituintes das rochas sofre alterações, com a entrada ou remoção
de certos elementos químicos, dando origem à formação de novos
minerais mais estáveis sob as condições da superfície. Os principais
agentes dessa alteração química são a água, o oxigénio e o dióxido
de carbono, podendo a meteorização química ocorrer através de
quatro
processos
básicos
de
reacções
químicas:
hidratação/desidratação, dissolução, hidrólise e oxidação.
Ciclo geoquímico
Como já foi referido, anteriormente, uma série de processos de
formação e destruição de minerais forma um ciclo geoquímico.
O ciclo geoquímico começou com a consolidação do magma e a
formação de rochas magmáticas ou ígneas. A acção de agentes
externos como causas intemperismo das rochas e à formação de
sedimentos consolidado (processos diagenéticos) são rochas
sedimentares. A acção da pressão e da temperatura sobre as rochas
168
Unidade XIV
sedimentares e rochas ígneas provoca uma série de modificações
mineralógicas que levam à formação de rochas metamórficas. Sob
certas condições, rochas metamórficas (e em menor medida as
rochas sedimentares) podem ser fundidos (processos de anatexia)
para formar magmas secundários. Note-se que, em determinados
processos muito raso, há algum envolvimento dos organismos
vivos.
O ciclo geoquímico pode-se considerar três ambientes principais,
cada um produz diferentes tipos de rochas. Esses ambientes são:
Meio ambiente magmatismo ou ígneas, as rochas são formadas
como
resultado da solidificação de magma e processos
complementares.
Ambientes metamórficas: Existem associações novo mineral
quando as mudanças em uma série de parâmetros físico-químicos
(temperatura, pressão, etc).
Ambiente sedimentar: são os processos de formação de rock como
um resultado da acção de agentes externos sobre as rochas
formadas no interior.
Energia
do
ciclo
A cada ano, o equivalente a energia da superfície da Terra a 60
bilhões de toneladas de petróleo, 15.000 vezes o actual consumo de
energia de toda a humanidade. Desse montante, metade é absorvida
e convertida em calor, 30% é reflectida para o espaço, e um quinto
serve para lançar os ciclos hidrológicos que caracterizam o clima
do nosso planeta. Apenas uma pequena fracção da radiação solar
(0,06%) é usada pelo mundo das plantas para accionar um
mecanismo de auto-alimentação (fotossíntese), que dá origem à
vida e aos combustíveis fósseis. A figura que segue representa o
fluxo de energia no mundo.
Geologia Geral G0135 Módulo Único
169
Figura1: Fluxo de energia no mundo
Energia mecânica potencial e Sinética
De todas as transformações e as mudanças experimentadas pelo
indivíduo, mais interessado na mecânica estão relacionadas com a
posição e / ou velocidade. Ambas as grandezas definidas no âmbito
da dinâmica newtoniana, o estado mecânico de um corpo, então
isso pode mudar, porque mudar a sua posição ou porque ela muda
sua velocidade. A forma de energia associada com as mudanças no
estado mecânico de um corpo ou uma partícula material é chamado
de energia mecânica.
Energia Potencial:
A energia potencial, portanto, é a energia possuída por um órgão ou
sistema em virtude de sua posição ou as suas próprias (todas as
170
Unidade XIV
posições). Assim, o estado mecânico de uma rocha que se eleva a
uma dada altura não é a mesma que tinha no nível do solo, mudou
sua posição. Em uma mola que é esticada, as distâncias relativas
entre os aumentos de suas bobinas. Suas configurações de ter
mudado o efeito do alongamento. Em ambos os casos, o organismo
leva, no estado final é capaz de quebrar uma janela de embater no
solo e na primavera pode ser posto em movimento uma bola,
inicialmente em repouso.
Energia cinética:
A forma de energia associada com as mudanças de velocidade é
chamada de energia cinética. Um corpo em movimento é capaz de
movimento, ou seja, para alterar a velocidade dos outros. A energia
cinética é, portanto, a energia mecânica um corpo possui em
virtude de seu movimento ou velocidade.
Conservação da energia mecânica:
Quando se considera apenas as transformações mecânicas, isto é,
mudanças de posição e velocidade de mudanças, a relação entre as
equações de trabalho e de conservação de energia se tornam de
facto, de modo que se um corpo não ceder ou fazer a energia
mecânica através da realização de trabalho, a soma da energia
cinética e potencial permanecerá constante. Isso é o que também é
evidente a partir da equação. Com efeito, sim.
Dissipação da energia mecânica:
Excepto em condições de espaço vazio (como no espaço exterior à
atmosfera terrestre), o corpo se mover na presença de forças de
atrito se opõem ao movimento e tendem, portanto, para pará-lo.
Essas forças também são chamados dissipativos porque restante
energia cinética dos corpos em movimento e se dissipou ou
desperdiçada na forma de calor.
Geologia Geral G0135 Módulo Único
171
Que forças que actuam sobre um corpo de fricção significa, do
ponto de vista energético em jogo, há uma contínua perda de
energia térmica. Nesses casos, a conservação de energia mecânica
e, eventualmente, verificadas pára todos os termos iniciais de
energia
mecânica
dissipativas.
No caso de um pêndulo real atrito da corda até o ponto de
suspensão e da esfera com o ar dissipa energia mecânica, de modo
que a cada oscilação da altura alcançada é decrescente e depois de
um tempo da área acaba de pé sobre o ponto mais baixo, drenando
bem como a sua energia potencial. Esta é a razão pela qual é
necessário "pôr em marcha acima" a um relógio de pêndulo ou seja,
para se comunicar por algum procedimento extra de energia que
permite que cada oscilação compensar as perdas por atrito e manter
em movimento para um intervalo de tempo muito longo.
Energia
de
reacção
Cada substância contém uma certa quantidade de energia (química)
(veja Parte I, capítulo V). Os sítios mais sensíveis para a
armazenagem de energia são as ligações dentro da substância. As
ligações podem conter muita energia, por exemplo as ligações
activadas nas moléculas de ATP ou ADP. Outras substâncias
podem conter pouca energia; são as substâncias mais estáveis.·
Numa reacção química, os reagentes (com sua própria quantidade
de energia química) mudam para produtos (que têm outro conteúdo
de energia). Ou seja, durante a reacção química há mudança de
energia.
Há três possibilidades:
1. Os produtos contêm mais energia do que os reagentes
2. Os produtos contêm menor energia do que os reagentes
3. Os produtos contêm igual energia como os reagentes
172
Unidade XIV
No caso 1, os produtos ganharam energia, o que somente é possível
quando o sistema das substâncias recebe energia de fora. (ΔH > 0).
No caso 2, os reagentes perdem energia, o que somente é possível
quando o sistema das substâncias perde energia para fora (ΔH < 0)
No caso 3, trata-se dum sistema químico em equilíbrio (ΔH = 0).
Diagramas de energia
No caso de gasolina reagir com oxigénio (são duas substâncias com
bastante energia interna) formam-se os produtos água e dióxido de
carbono, duas substâncias com pouca energia interna. Claro que,
durante esta reacção, houve perda de energia química ou interna,
que não pode simplesmente desaparecer; aquela energia liberta-se
de outra forma: calor. A diferença entre a energia química dos
reagentes e produtos, é chamada ‘energia da reacção’, com o
símbolo ∆H. No caso de libertação de energia, ∆H apanha um valor
negativo (o sistema perde energia e a reacção é exotérmica). No
caso de necessidade de energia, ∆H tem sinal positivo: o sistema
ganha
energia
e
a
reacção
é
endotérmica.
Geologia Geral G0135 Módulo Único
173
Energia nuclear
A energia nuclear é a energia que é liberada de forma espontânea
ou artificial em reacções nucleares. No entanto, este termo abrange
outros significados, o uso de energia para outros fins, como, por
exemplo, poder aquisitivo, mecânica e térmica a partir de reacções
nucleares e respectiva aplicação, seja para fins pacíficos ou bélicos.
Assim, é comum referir-se à energia nuclear não só como o
resultado de uma reacção, mas como um conceito mais amplo que
inclui conhecimentos e técnicas que permitem a utilização desta
energia
pelos
seres
humanos.
Estas reações ocorrem nos núcleos de determinados isótopos de
certos elementos químicos, sendo a mais famosa de fissão de
urânio-235 (235U), com funcionamento de reactores nucleares, e os
mais comuns na natureza, no âmbito do estrelas, a fusão de duas
trítio-deutério (2H, 3H). No entanto, para produzir este tipo de
reacções nucleares de energia de construção podem ser usados
muitos outros isótopos de elementos químicos diferentes, como o
tório-232, plutônio-239, o estrôncio-90 ou o polônio-210 (232Th,
174
Unidade XIV
239Pu,
90Sr,
210Po,
respectivamente).
Há várias disciplinas e técnicas básicas de utilização da energia
nuclear, que vão desde a geração de electricidade em usinas
nucleares até técnicas de análise de medicina arqueológicos
(Arqueometria
nuclear),
nuclear
usado
em
hospitais,
etc
Os dois mais investigados e trabalhados para obtenção de energia
utilizável a partir de uma enorme energia nuclear é a fissão nuclear
ea fusão nuclear. A energia nuclear pode ficar fora de controle,
levando a armas nucleares, reactores nucleares ou controladas que
produzem electricidade, energia mecânica ou energia térmica. Os
materiais utilizados como o projecto das instalações são
completamente
diferentes
em
cada
caso.
Outra técnica, utilizada principalmente na longa duração de
baterias para sistemas que exigem baixo consumo de energia, é o
uso de geradores termoelétricos de radioisótopos (RTG ou RTG em
Inglês), em que exploram as diferentes modalidades
da
deterioração dos sistemas de geração de energia termopar do calor
transferido
de
uma
fonte
radioativa.
A energia liberada por estes processos nucleares geralmente
aparece na forma de partículas subatômicas em movimento. Estas
partículas, a vacilar na arte que o rodeia, produzindo calor. Essa
energia térmica é transformada em energia mecânica através de
motores de combustão externa, tais como turbinas a vapor. Esta
energia mecânica pode ser utilizada no transporte, como em navios
nucleares, ou para gerar electricidade em usinas nucleares.
Geologia Geral G0135 Módulo Único
175
As quatro figuras acima constituem exemplos de centros nucleares
Energia calorífica ou conteúdo em calor da terra
O calor é uma palavra que usamos com muita frequência em nossa
cultura, mas raramente paramos para pensar que realmente
significa: "Porque estamos com calor? Por que sentimos o ar de
verão nos esmaga? A verdade é que sabemos muito pouco calor ou
energia térmica, ou seja, que estamos constantemente a utilizar a
energia ou um sentimento que parece ser um incêndio, um fogão de
aquecimento doméstico ou uma panela que é para colocar o fogo,
mas devemos distinguir dois conceitos muito semelhantes, mas
diferentes:
Calor
e
Temperatura.·
A temperatura é a maneira que temos para identificar uma
determinada
quantidade
de
calor·
Além deste, existem respostas a outras questões relativas à
expansão de sólidos e líquidos ou de transferência de calor
calorimetria.
1. Calor e Temperatura
Calor: O que é isso?
176
Unidade XIV
O calor é a energia mecânica de moléculas que não precisam de
afectar
a
sua
2. Diferença
mobilidade
entre
a
e
força
temperatura
de
e
coesão.
o
calor
Esses dois conceitos muitas vezes são confusos, mas são muito
diferentes: calor e temperatura. O calor é a energia, enquanto a
temperatura
é
a
expressão
que
o
calor
pode
ter;
exemplo, duas empresas diferentes recipientes cheios de água pode
ter o mesmo nível, mas de diferentes quantidades de água,
algo acontece com a temperatura, ele pode ter a mesma quantidade
de temperatura, mas de diferentes quantidades de calor:
exemplo, enquanto as duas embarcações podem ser cozidos na
mesma temperatura que tem mais água terá mais calor.
3. O termómetro
Os termómetros são construídos para medir com precisão a
temperatura e uma propriedade que é utilizado calor: dilatação.·
Como o nosso sentido do tato foi o nosso primeiro termómetro não
é muito preciso e pode ser facilmente enganado. Exemplo: Se você
tem três recipientes com água em temperaturas diferentes, de modo
menor para o maior da esquerda para a direita e inserir um dedo de
cada mão em cada um dos destinatários dos extremos (frio e
quente) introduzir a temperatura do recipiente médio de um quadro
frio e quente demais.
Os termómetros são construídos sobre essa propriedade, como o
mercúrio (metal líquido comumente utilizado na sua construção)
facilmente
se
expande
para
receber
o
calor
do
corpo.
Termómetros podem ser dimensionados em diferentes escalas, as
mais conhecidas são a Celsius, Fahrenheit e Kelvin (ou absoluta) e
Geologia Geral G0135 Módulo Único
177
verificar qual a temperatura do termómetro será de acordo com esta
escala graduada.
2 .- Expansão
Expansão
1) dos sólidos: dilatação linear
Se aquecermos uma haste de seu tamanho aumenta. Mas, quais os
fatores que afetam o crescimento em comprimento?
1,1 Dependência da temperatura
Se aplicarmos o mesmo uma barra de ferro de temperatura X e
então aumentar a temperatura para ver que o 2X de expansão
também dobrou, então podemos dizer que:
As variações de comprimento são directamente proporcionais às
variações de temperatura.
1,2 Unidade de comprimento)
Temos a mesma vara que se aumentar o seu tamanho para o dobro,
assim como atender a proporcionalidade das variações de
temperatura, mas por uma mudança de temperatura como o volume
duplica.
1.3) Equipamentos de Unidade·
Agora vamos usar uma vara de cobre. Está em conformidade com
as variações acima, mas também do comprimento da haste de cobre
experiências diferentes variações de barra de ferro.
2) Expansão dos Líquidos
2.1) A água não seguir as regras
178
Unidade XIV
Experiência: para encher um recipiente com água e arrefecer a 0 º
C, mas sem a água se solidifique. Em seguida, aquecida e observar
o nível de água e midámoslo com um termômetro. Veja uma coisa
curiosa: de 0 ° C, a temperatura sobe a água expande-se, porém
diminui a 4 º C, quando retorna ao seu comportamento normal:
quanto maior o volume maior temperatura.
2.2) a densidade máxima da água
Em toda a experiência anterior da massa de água não mudou, mas
se o seu volume e densidade. Um menor volume e maior
densidade. Assim, a 4 º C, a temperatura da água mais densa.
2.3) O gelo é menos denso que a água
Ao chegar a 0 º C, a água está prestes a se solidificar e esfria ele se
transforma em gelo, e neste estado da massa de água ocupa um
volume maior, de modo que a densidade do gelo é menor para que
a frota na água.
3 .- A medição do calor: a calorimetria
A unidade básica da quantidade de calor é a caloria;
CALORIAS: Quantidade de calor emitido para 1 gr. de água
aumenta sua temperatura até 1 º C. Seu símbolo é a caloria e
quilocaloria (1000 calorias).
1) Calor específico
Se a mão sobre duas massas iguais de água e outros X 2X de
calorias, o segundo será o dobro da temperatura do que o primeiro,
isso acontece para todas as massas iguais de qualquer substância.
Geologia Geral G0135 Módulo Único
179
Se duas massas da mesma substância, como a primeira instância é
uma quantidade X de temperatura ea quantidade segunda 2X de
temperatura média para o segundo foi dado duas vezes mais calor
que o primeiro.
ENTÃO: A quantidade de calor emitido, ou removidas, para
massas iguais das mesmas substâncias, são diretamente
proporcionais às variações de temperatura.
Considere dois recipientes de massas iguais de água são dadas a
cada um calor suficiente para tanto a experiência, o mesmo
aumento de temperatura. Observe que você precisa quantidades de
calor directamente proporcional à quantidade da massa de água
(isto se aplica a qualquer substância)
ENTÃO: A quantidade de calor emitido, ou removidas, as massas
diferentes da mesma substância para produzir a variação de
temperatura mesmo é directamente proporcional às massas.
Nas duas anteriores conclusões, se tivermos vários organismos da
mesma substância, mas diferentes massas (m, m ',''m) foram
entregues diferentes quantidades de calor (Q, Q',''q) aumenta a
produção de temperatura ( t, t ',''t) tal que as quantidades de calor
são proporcionais aos produtos de cada massa e seu aumento de
temperatura.
q: MXT = q ': m' xt '= q'':'' m''x t = calor específico de uma
substância (c).
Esse valor representa a quantidade de calor que deve ser dada a 1
gr. de uma substância para elevar sua temperatura até 1 º C.
2) Quantidade de calor
A quantidade de calor que recebe ou dá um corpo é calculado
180
Unidade XIV
multiplicando-se o calor específico da massa e da variação de
temperatura é:
qc=xmxt
4 .- A transferência de calor
O calor passa do corpo de maior temperatura a temperatura mais
baixa. Se dois corpos estão à mesma temperatura, o calor não passa
de um para outro.
1) Métodos de transferência de calor
1,1 por convecção do ar)
Se atearam fogo a um recipiente, o líquido do fundo é aquecido,
sua densidade diminui e sobe, mais frio do que deslocando para
baixo a se aquecer, por isso ajuda a aquecer os fluidos mais
rapidamente.
1.2) a condução do ar
Se ela tem um bar em uma extremidade e outra mantém-se a uma
chama, vemos que o calor é transferido pela barra, sem
deslocamento de matéria.
1.3) A transmissão de radiação
O calor do sol vem através de ondas eletromagnéticas que se
propagam através do vácuo, todos os corpos calor radiante
transmitido independentemente da temperatura.
Geologia Geral G0135 Módulo Único
181
Exercícios
1. Fale dos principais tipos de meteorização;
2. Faça a distinção entre a energia mecânica Potencial e cinética.