SUMÁRIO GEOLOGIA 1. GEOLOGIA GERAL, ROCHAS, E MINERAIS ............................................... GEO 1 2. A ESTRUTURA INTERNA DA TERRA .......................................................... GEO 9 3. SÍNTESE PARA AUTO-AVALIAÇÃO .......................................................... GEO 15 4. INTEMPERISMO ...................................................................................... GEO 17 5. A GEOLOGIA DAS ÁGUAS SUPERFICIAIS ............................................... GEO 23 6. SÍNTESE PARA AUTO-AVALIAÇÃO .......................................................... GEO 33 7. A AÇÃO GEOLÓGICA DO VENTO ............................................................ GEO 35 8. A AÇÃO GEOLÓGICA DO GELO .............................................................. GEO 41 9. SÍNTESE PARA AUTO-AVALIAÇÃO .......................................................... GEO 49 10. AÇÃO GEOLÓGICA DO MAR ................................................................... GEO 51 11. TECTONISMO .......................................................................................... GEO 61 12. SÍNTESE PARA AUTO-AVALIAÇÃO .......................................................... GEO 67 13. ABALOS SÍSMICOS ................................................................................ GEO 69 14. VULCANISMO ......................................................................................... GEO 77 15. SÍNTESE PARA AUTO-AVALIAÇÃO .......................................................... GEO 83 REFERÊNCIA CRUZADA GEOLOGIA APOSTILA ATIVIDADE ASSUNTO INTERNET ATIVIDADE ASSUNTO 1 GEOLOGIA GERAL, ROCHAS, E MINERAIS 1 Vídeo Aula 1 2 A ESTRUTURA INTERNA DA TERRA 2 Vídeo Aula 2 3 SÍNTESE PARA AUTOAVALIAÇÃO 3 Auto-avaliação 4 INTEMPERISMO 4 Vídeo Aula 3 5 A GEOLOGIA DAS ÁGUAS SUPERFICIAIS 5 Vídeo Aula 4 6 SÍNTESE PARA AUTOAVALIAÇÃO 6 Auto-avaliação 7 A AÇÃO GEOLÓGICA DO VENTO 7 Vídeo Aula 5 8 A AÇÃO GEOLÓGICA DO GELO 8 Vídeo Aula 6 9 SÍNTESE PARA AUTOAVALIAÇÃO 9 Auto-avaliação 10 AÇÃO GEOLÓGICA DO MAR 10 Vídeo Aula 7 11 TECTONISMO 11 Vídeo Aula 8 12 SÍNTESE PARA AUTOAVALIAÇÃO 12 Auto-avaliação 13 ABALOS SÍSMICOS 13 Vídeo Aula 9 14 VULCANISMO 14 Vídeo Aula 10 15 SÍNTESE PARA AUTOAVALIAÇÃO 15 Auto-avaliação Geologia GEOLOGIA GERAL, ROCHAS, E MINERAIS. ATIVIDADE 1 OBJETIVOS Levar o aluno a compreender: a importância da ciência geológica como disciplina suporte da geografia; os conceitos de rocha e mineral; as propriedades de cada um; e a relação destes elementos geológicos com a geografia. GEOLOGIA GERAL, ROCHAS E MINERAIS 1.1. A GEOLOGIA NO CONTEXTO GEOGRÁFICO A Geologia, junto com a Geografia, faz parte de um conjunto de ciências conhecidas como Ciências da Terra, ou ainda, Geociências. No caso específico do curso de Geografia, a Geologia é uma disciplina que propiciará um suporte teórico para outras disciplinas, notadamente para a disciplina Geomorfologia (a qual será estudada em uma outra etapa do curso). Em suma, para se aprender bem Geomorfologia – uma das partes vitais da Geografia – precisa-se compreender a estrutura geológica bem como os processos e conceitos geológicos. Enfim, a disciplina Geologia fornecerá a base para a compreensão de vários fenômenos geográficos os quais se fazem presentes no exercício da profissão do licenciado em Geografia. Cabe também salientar ao aluno que a disciplina Geologia está sendo ministrada por um geógrafo e professor de geografia e não por um geólogo. Dessa forma procurar-se-á evitar um grande aprofundamento em tecnicidades da ciência geológica, pautando os textos nos elementos essenciais à interpretação geográfica dos fenômenos. No intuito de facilitar a compreensão do discente, ao final de cada capítulo, seguirá um miniglossário visando esclarecer determinados conceitos (em negrito e itálico) presentes no texto. 1.2. MINERAIS Segundo Leinz e Amaral (1989), mineral “é um elemento ou um composto GEO 1 Geologia ATIVIDADE 1 químico, via de regra, resultante de processos inorgânicos, de composição química geralmente definida e encontrado naturalmente na crosta terrestre”. Em geral os minerais encontram-se no estado sólido, levando-se em consideração as condições normais de temperatura e pressão. O mercúrio (Hg) é uma das poucas exceções, uma vez que este é encontrado no estado líquido. Os principais minerais formadores das rochas mais comuns encontradas na superfície do planeta são os seguintes: a) feldspatos (ortoclásio, plagioclásio), piroxênios, anfibólios, quartzo, micas (muscovita, biotita), clorita, olivina, granada, nefelina, turmalina, calcita, dolomita, gipsita, caulim, magnetita, hematita, limonita, pirita, calcopirita, galena e blenda. Os minerais possuem propriedades físicas, ópticas e químicas. Dentre as propriedades físicas pode-se citar a estrutura, a clivagem, a dureza e o peso específico. Já as propriedades ópticas principais são o brilho e a cor. Como propriedades químicas podem ser citadas o polimorfismo e o isomorfismo. 1.3. ROCHAS De acordo com Leinz e Amaral (1989), rocha “é um agregado natural formado por um ou mais minerais (inclusive vidro vulcânico e matéria orgânica) que constitui uma parte essencial da crosta terrestre”. Guerra e Guerra (2005) salientam que o estudo das rochas é de interesse tanto de geólogos como de geógrafos. Todavia os primeiros atentam à composição química, ao sistema de cristalização, à textura e à estrutura das mesmas, ou seja, estudam as rochas por si mesmas. Os geógrafos por seu lado, preocupam-se, principalmente, como as rochas reagem aos vários tipos de intemperismo e erosão. As rochas podem ser classificadas de acordo com sua gênese (origem), sua composição química, sua estrutura e sua textura. A classificação mais conhecida e utilizada pelos profissionais de geografia é a genética, a qual será estudada a seguir. 1.3.1. CLASSIFICAÇÃO GENÉTICA DAS ROCHAS As rochas são classificadas em três tipos, quais sejam: a) rochas ígneas ou magmáticas; b) rochas metamórficas; c) rochas sedimentares. GEO 2 Geologia ATIVIDADE 1 a) ROCHAS ÍGNEAS OU MAGMÁTICAS São aquelas formadas a partir do resfriamento direto do magma. As primeiras rochas do planeta surgiram dessa forma. Mesmo hoje podem-se observar rochas originando-se do magma toda vez que um vulcão expele-o em forma de lavas. Subdividem-se em Extrusivas (vulcânicas ou efusivas) e Intrusivas (plutônicas ou abissais). As rochas magmáticas extrusivas são rochas cuja formação acontece pelo resfriamento do magma em superfície, ou seja, sob as condições de temperatura, pressão e umidade superficiais. É chamada de extrusiva por que sua formação se dá de forma (ex)terna. Já as rochas ígneas intrusivas são formadas a partir do resfriamento (lento) do magma internamente, ou seja, no interior da crosta. Como as condições lá reinantes são diversas das de superfície, principalmente no tocante às temperaturas e pressões, as rochas se cristalizam de maneira diferenciada. O basalto é um exemplo de rocha magmática extrusiva, enquanto o granito e o diabásio são bons exemplos de rochas intrusivas. b) ROCHAS METAMÓRFICAS As rochas metamórficas, como o próprio nome alude, passaram por transformações (metamorfose) em sua estrutura e sua textura. Ou seja, tais rochas anteriormente eram rochas sedimentares ou magmáticas, as quais sofreram metamorfose a partir da atuação de fortes pressões e altas temperaturas. As transformações são muitas vezes brutais, transformando rochas muito friáveis em rochas extremamente resistentes. Veja os exemplos abaixo: GRANITO (rocha magmática) - GNAISSE (rocha metamórfica) ARGILITO (rocha sedimentar) - ARDÓSIA (rocha metamórfica) CALCÁRIO (rocha sedimentar) - MÁRMORE (rocha metamórfica) GEO 3 Geologia ATIVIDADE 1 c) ROCHAS SEDIMENTARES Tais rochas se formam a partir da compactação dos “restos” (sedimentos) de outras rochas. A compactação dos sedimentos ocorre a partir da atuação de altas temperaturas e altas pressões sobre o pacote sedimentar. Estas forças promovem um amálgama do pacote, tanto melhor caso haja nos detritos material cimentante. Cabe lembrar que os sedimentos se originam do desgaste da crosta a partir da atuação dos agentes erosivos e intempéricos (água, vento, gelo, variação de temperatura, etc.). As rochas sedimentares são facilmente identificáveis devido a sua estrutura laminar. Isto é, é possível identificar lâminas (ou camadas) de deposição. Cada camada corresponde a um período de sedimentação ocorrido. Podemos subdividir as rochas sedimentares em: a) Detríticas ou clásticas: oriundas dos restos de outras rochas. Exemplo: arenito. b) Orgânicas: apresentam em sua constituição sedimentos ricos em restos de seres vivos. Exemplos: calcário, turfa; c) Químicas: sua origem está associada a reações químicas. Exemplo: sal-gema. 1.3.2. RELAÇÕES COM O RELEVO E O SOLO – DA TEORIA GEOLÓGICA À PRÁXIS GEOGRÁFICA O conhecimento genérico das rochas e minerais é importante para o profissional em Geografia uma vez que elucida as propriedades de tais compostos, determinantes para o entendimento da formação do relevo bem como dos solos. Veja alguns exemplos: a) Uma das formas de relevo mais comuns no Brasil são os planaltos. Todavia a aparência dos planaltos é muito díspar. Podem-se encontrar desde planaltos muito ondulados (Figura 1.1), como planaltos GEO 4 Geologia ATIVIDADE 1 Figura 1.1. – Planalto ondulado (http://www.gibson-lamb.com/images/morros.jpg) A forma plana e achatada de uma chapada decorre da estrutura em camadas das rochas sedimentares. Por outro lado, os planaltos ondulados têm sua gênese ligada a rochas cristalinas (metamórficas e magmáticas). Figura 1.2. Planalto sedimentar (http://www.terra.com.br/turismo/roteiros/f2001/chapadas.htm) Em suma, formas de relevos oriundas de rochas sedimentares tendem a ser aplainadas, ao passo que as formas de relevo gestadas a partir de rochas cristalinas tendem a ter fisionomia ondulada. GEO 5 Geologia ATIVIDADE 1 a) As rochas quando são decompostas dão origem aos solos. Os solos herdam da rocha matriz (mãe) os constituintes minerais, os quais tornarão o solo mais ou menos fértil. Algumas rochas possuem em sua constituição grande quantidade de minerais nutrientes, enquanto outras possuem pequena quantidade de minerais nutrientes, ou os minerais constituintes não se prestam à nutrição da biota. Em resumo: a partir da rocha encontrada, sabe-se que o solo formado (ou em formação) será fértil ou não. De modo análogo, a partir do solo encontrado temse a idéia da rocha preexistente. Veja: • Terra roxa: é tido como o solo mais fértil do Brasil. Origina-se da decomposição de rochas vulcânicas (basalto ou diabásio, normalmente). Quando se encontra terra roxa num determinado local (município de Jaú, por exemplo), sabe-se que ali existia uma rocha vulcânica. Em outras palavras, a ocorrência desse solo indica a existência de vulcanismo – como os grandes derrames de lavas – no interior de São Paulo, ao longo do passado geológico. Por outro lado, pode-se inferir que os locais onde se encontram rochas vulcânicas terão solos férteis no futuro à medida que ocorre a pedogênese. 1.4. MINIGLOSSÁRIO • Crosta terrestre: camada sólida da Terra, também chamada Litosfera. Na prática se traduz como uma fina camada rochosa toda fraturada. Cada parte (“pedaço”) da crosta é uma placa tectônica. • Friabilidade: propriedade física das rochas. Uma rocha friável é uma rocha pouco resistente à erosão, isto é, facilmente erodível. • Magma: líquido viscoso no qual bóiam as placas tectônicas. • Placas tectônicas: grandes “pedaços” da crosta terrestre que flutuam sobre a parte “líquida” do planeta. GEO 6 Geologia ATIVIDADE 1 • Pedogênese: processo de formação de solos. As rochas são constantemente pedogeneizadas, desintegrando-se e tornando-se solo. • Terra roxa: diferentemente do que muitos supõem, a denominação terra roxa designa a cor do solo, todavia não em português. Os imigrantes italianos, quando conheceram este solo nas fazendas de café do interior do estado de São Paulo, chamaram-na de “terra rossa” – terra vermelha. Como se percebe, o aportuguesamento do termo incorreu num “pequeno” erro de coloração. REFERÊNCIAS GUERRA, A. T.; GUERRA, A. J. T. Novo dicionário geológico-geomorfológico. 4. ed. Rio de Janeiro: Bertrand Brasil, 2005. LEINZ, V.; AMARAL, S. E. Geologia geral. 11. ed. São Paulo: Nacional, 1989. POPP, J. H. Geologia geral. 2. ed. Rio de Janeiro: Livros Técnicos e Científicos, 1981. ANOTAÇÕES GEO 7 Geologia ATIVIDADE 1 ANOTAÇÕES GEO 8 Geologia A ESTRUTURA INTERNA DA TERRA ATIVIDADE 2 OBJETIVOS Ao final dessa aula, o aluno terá compreendido a estrutura interna do planeta, com suas camadas formadoras e as principais características de cada uma delas. A ESTRUTURA INTERNA DA TERRA Os estudos das principais camadas da Terra são realizados através da propagação de ondas sísmicas. Isso se deve ao fato de que, apesar da intenção do homem em perfurar os 6.370 km de profundidade, as limitações tecnológicas impedem que se avancem mais do que os 12 km alcançados até a atualidade, numa perfuração em Kola, Rússia. Sabe-se, no entanto, que a Terra é estruturada em camadas concêntricas de composições químicas e físicas diferenciadas, que são agrupadas em quatro camadas principais (Figura 2.1). Figura 2.1 – Camadas da Terra – (United States Geological Survey – www. usgs.gov) GEO 9 Geologia ATIVIDADE 2 2.1. A CROSTA Através de análises sistemáticas dos abalos sísmicos, foi possível deduzir as camadas principais que compõem a estrutura da Terra. A camada superficial, denominada crosta, apresenta uma espessura variante de 25 a 50 km nos continentes e de 5 a 10 km nos oceanos. É composta basicamente por silicatos de alumínio, sendo por isso também chamada de Sial (ASSUMPÇÃO; NETO, 2003). Existem doze tipos de crosta, mas os dois principais são a oceânica e a continental. Bastante diferentes em vários aspectos, a crosta oceânica é relativamente muito nova – devido ao processo de expansão do assoalho oceânico e da subducção de placas – sendo a crosta oceânica mais antiga datada de 160 Ma, no oeste do pacífico. É de composição basáltica e coberta por sedimentos pelágicos e possuem em média 7 km de espessura. A combinação da crosta com a parte superior do manto, de composição química diferenciada em relação à parte inferior, que a torna mais rígida, recebe o nome de litosfera. 2.2. O MANTO A camada abaixo da crosta terrestre recebe o nome de manto. Sua extensão é de aproximadamente 30 a 2900 km. Sua composição é rica em ferro e magnésio, apresentando características físicas diferentes da crosta. O material de que é composto o manto pode apresentar-se no estado sólido ou como uma pasta viscosa, em virtude das pressões elevadas. Porém, ao contrário do que se possa imaginar, a tendência em áreas de alta pressão é que as rochas mantenham-se sólidas, pois assim ocupam menos espaço físico do que os líquidos. Além disso, a constituição dos materiais de cada camada do manto tem seu papel na determinação do estado físico local. O núcleo interno da Terra é sólido porque, apesar das imensas temperaturas, está sujeito a pressões tão elevadas que os átomos ficam compactados; as forças de repulsão entre os átomos são vencidas pela pressão externa, e a substância acaba se tornando sólida. GEO 10 Geologia ATIVIDADE 2 2.3. NÚCLEOS EXTERNOS E INTERNOS O núcleo interno do planeta é constituído de ferro sólido e ao seu redor está o núcleo externo, que é fundido. Essas duas camadas estão em regiões muito profundas da Terra, separadas da crosta pelo manto, que é bastante espesso. O manto, por sua vez, é sólido, porém maleável como o plástico, e é a origem de todo o magma liberado pelos vulcões. O núcleo interno da Terra também gira, de forma bem parecida à da Terra, ou seja, em torno de seu próprio eixo. O núcleo externo, porém, gira a uma taxa diferente em relação à do núcleo interno. Essa diferença cria um efeito dínamo, ou de convecções e correntes dentro do núcleo. É isso que cria o campo magnético da Terra: é como um eletroímã gigante. Quando os ventos solares atingem a Terra, colidem com o campo magnético, ou magnetosfera, em vez de colidirem com a atmosfera. 2.3.1. DESCONTINUIDADES WIECHERT-GUTENBERG) (MOHOROVICIC E Há muita controvérsia em relação às medidas das camadas internas do planeta. Cabe lembrar que as medidas são feitas indiretamente (a partir da propagação de ondas sísmicas). Desse modo, em algumas medições a espessura da crosta varia entre 25 e 50 km, já em outras alcança no máximo 25 km. Todavia, existe um consenso sobre a existência de duas descontinuidades entre as camadas, a de Mohorovicic (entre 30 e 50 km de profundidade) e, a de WiechertGutenberg (a 2900 km). Assim, pode-se classificar a estrutura interna do planeta do seguinte modo: • Núcleo – desde o centro do globo até a descontinuidade de WiechertGutenberg. • Envoltório médio – entre as duas descontinuidades. • Crosta da Terra – desde a descontinuidade de Mohorovicic até a superfície. GEO 11 Geologia ATIVIDADE 2 2.4. COMPORTAMENTO FÍSICO Em conseqüência de diferentes estruturas internas, com fluxos de calor e massas em direções variadas, além das variações de densidade, o interior da Terra apresenta um comportamento físico bastante complexo. A Geofísica é o ramo da Geologia que trata das suas propriedades físicas fundamentais, e entre elas se destacam o magnetismo e a gravimetria. De acordo com Ernesto e Marques (2003), “o campo magnético terrestre origina-se no núcleo terrestre (...), criando uma espécie de ímã, chamado dipolo” (Figura 2.2). Esse eixo magnético está próximo do eixo de rotação, com uma diferença de inclinação por volta de 11,5°. Portanto, quando se faz uso de uma bússola, a agulha indicativa do norte está indicando apenas o pólo norte magnético, sendo necessária a correção da declinação magnética, ou seja, da diferença entre o norte geográfico e o norte magnético. Figura 2.2 – Esquema ilustrativo da declinação magnética (www.museudavida.fiocruz.br) Outra contribuição importante do magnetismo é que, por meio dele, é possível reconstituir movimentos da litosfera. Algumas rochas que possuem Fe em sua composição química, ao se formarem, registram o alinhamento do dipolo magnético da época. Esse registro permanece ao longo de toda a vida da rocha, e, dessa forma, torna possível a correlação com o alinhamento magnético atual. Portanto, calculandoGEO 12 Geologia ATIVIDADE 2 se o alinhamento magnético da época de formação e o alinhamento atual, pode-se estabelecer o deslocamento da rocha na litosfera ao longo do tempo. O estudo do magnetismo antigo recebe o nome de paleomagnetismo. O estudo do comportamento gravitacional terrestre recebe o nome de gravimetria, e seu foco principal é a compreensão dos padrões anômalos apresentados em diferentes pontos do globo. Segundo Ernesto e Marques (2003), “as anomalias gravimétricas resultam das variações na densidade dos diferentes materiais que constituem o interior da Terra. Os contrastes de densidade entre diferentes tipos de rochas modificam a massa e causam, conseqüentemente, mudanças nos valores de gravidade.” REFERÊNCIAS ASSUMPÇÃO, M.; DIAS NETO, C. M. Sismicidade e estrutura interna na Terra. In: TEIXEIRA, W. et al. (Orgs.). Decifrando a Terra. São Paulo: Oficina de Textos, 2003. ERNESTO, M.; MARQUES, L. S. A Composição e o Calor da Terra. In: TEIXEIRA, W. et al. (Orgs.). Decifrando a Terra. São Paulo: Oficina de Textos, 2003. LEINZ, V.; AMARAL, S. E. Geologia geral. 11. ed. ver. São Paulo: Nacional, 1989. ANOTAÇÕES GEO 13 Geologia ATIVIDADE 2 ANOTAÇÕES GEO 14 Geologia SÍNTESE PARA AUTO-AVALIAÇÃO ATIVIDADE 3 OBJETIVOS Na matéria 01 você aprenderá a importância da ciência geológica como disciplina suporte da geografia; os conceitos de rocha e mineral; as propriedades de cada um; e a relação destes elementos geológicos com a geografia. Aprenderá ainda como é o interior do planeta. Entenderá que o planeta é formado por diferentes camadas (crosta, manto e núcleo), sendo que a humanidade alicerçou suas edificações na camada mais fina. ANOTAÇÕES A disciplina Geologia no curso de Geografia serve como suporte (base teórica) para outras disciplinas do curso. É importante para o licenciado em Geografia conhecer os conceitos básicos de geologia. Nessa matéria os principais conceitos são: 1) Mineral: Elemento ou composto químico, geralmente de origem inorgânica, encontrado na crosta terrestre. 2) Rocha: agregado natural, formado por um ou mais minerais, que formam a crosta terrestre. Os minerais possuem propriedades físicas, ópticas e químicas, tais como: estrutura, clivagem, dureza, peso, brilho, cor, polimorfismo e isomorfismo. As rochas podem ser classificadas, segundo sua origem, em três grandes grupos, a saber: a) Rochas magmáticas; b) Rochas sedimentares; c) Rochas metamórficas. É importante destacar também que o relevo e o solo estão interligados à composição litológica (das rochas). Ou seja, a aparência do relevo terrestre deriva, entre outros fatores, do tipo de rocha existente no subsolo. Do mesmo modo, o solo de um lugar guarda relação íntima com a rocha abaixo, uma vez que o solo é o resultado do processo de decomposição da rocha. GEO 15 Geologia ATIVIDADE 3 Na matéria 01 também é importante a compreensão das diferentes camadas que constituem o nosso planeta. São elas: a) A crosta: camada superficial e sólida do planeta, onde se desenvolve a vida. b) O manto: camada abaixo da crosta, rica em ferro e magnésio, onde o material encontra-se, em geral, em estado líquido. c) O núcleo: camada mais interna do planeta, dividindo-se em núcleo externo e núcleo interno, sendo o primeiro sólido e o segundo em estado de fusão. ANOTAÇÕES GEO 16 Geologia INTEMPERISMO ATIVIDADE 4 OBJETIVOS Ao final desta aula, objetiva-se que o aluno tenha compreendido o conceito de intemperismo – fundamental para o entendimento dos processos erosivos –, bem como seus principais tipos e sua dinâmica processual. INTEMPERISMO A compreensão do conceito de intemperismo é fundamental para o aluno de Geografia. A palavra remete ao termo inglês weathering, de difícil tradução. Os brasileiros relacionaram o conceito à ação das intempéries, mormente as climáticas. Dessa forma, pode-se dizer sucintamente que intemperismo é alteração da rocha, ou, como explicita Guerra e Guerra (2005), um “conjunto de processos mecânicos, químicos e biológicos que ocasionam a desintegração e decomposição das rochas”. Em suma, rocha intemperizada é rocha alterada, sendo pois este processo fundamental para a formação dos solos (pedogênese), bem como essencial para o entendimento da dinâmica erosiva, haja vista que o intemperismo é a etapa inicial do processo de erosão. Divide-se o intemperismo em três tipos, a saber: intemperismo físico, químico e biológico. 3.1. INTEMPERISMO FÍSICO É toda alteração promovida por processos físicos, principalmente a alternância de temperatura, a qual propicia a dilatação – pelo aquecimento – e a contração – quando do resfriamento. As rochas, portanto, tais quais azulejos de uma parede, dilatam-se durante o dia – sob a influência do aumento das temperaturas – e contraem-se durante a noite, após a cessação do input energético. Devido à repetição contínua do processo (dilatação/contração/dilatação...), ocorre a fragmentação da rocha a partir das linhas de fraqueza da mesma (rede de fraturas ou diáclases). Exemplo da atuação do intemperismo físico são as gretas de concreção GEO 17 Geologia ATIVIDADE 4 que aparecem nos solos das regiões secas, ou durante as prolongadas estiagens nas regiões semi-úmidas, mostradas na Figura 3.1. Figura 3.1 – Gretas de concreção (http://www.mundoporterra.com.br/a2c_cms/uploads/grande/20070401115200.JPG) Nas regiões secas do planeta, a amplitude térmica diária é muito alta. Os desertos são um bom exemplo disso, pois durante o dia, não raro, as temperaturas alcançam os 50 ºC, e, à noite, baixam a 0 oC. Portanto, durante as horas de sol, as rochas dilatam-se bastante retraindo-se após o poente. Com o tempo, a rocha está fragilizada e acaba por desagregar-se mecanicamente. Muitas vezes após um prolongado período de insolação, as rochas são expostas a uma chuva repentina e quebram-se bruscamente, ouvindo-se mesmo estalos. Um acentuante deste processo pode ser a cor da rocha, o que influenciará no seu albedo. Leinz e Amaral (1989) destacam que sob a temperatura atmosférica de 36 ºC (às 17 horas), um norito (rocha escura) tem a temperatura superficial de 63 ºC enquanto um gnaisse (rocha clara) tem a temperatura de 55 ºC. Às 5 horas o mesmo norito encontra-se a 26 ºC, o gnaisse a 23 ºC, estando a temperatura ambiente em 22 ºC. Também as rochas encontradas nas regiões geladas sofrem com a ação do intemperismo físico. A água se infiltra pelas fendas (rachaduras) de tais rochas ao GEO 18 Geologia ATIVIDADE 4 congelar-se e se expande (9% do seu volume), aumentando sobremaneira a pressão sob as paredes rochosas, a ponto de quebrá-las facilmente. Para se ter idéia desse efeito, basta pensar o quão facilmente o gelo quebra um vasilhame de vidro posto num freezer a baixas temperaturas. 3.2. INTEMPERISMO QUÍMICO Toda alteração, entenda-se decomposição, promovida por reações químicas entre as rochas e soluções aquosas diversas (LEINZ & AMARAL, 2005). Grosso modo, promove – a partir da atuação do solvente universal (água) – a dissolução da camada superficial da rocha. Isto é, a água estando presente no ambiente, vai lavando e diluindo/dissolvendo as partes mais solúveis da rocha ora sob efeito intempérico. O efeito deste tipo de intemperismo é tão mais forte quanto menos resistente for a rocha/mineral ao ataque químico. Cabe lembrar que poucos são os minerais resistentes ao ataque (neste ponto o quartzo é digno de nota). A maioria se decompõe com o tempo migrando sob o efeito transportador das águas. Um bom exemplo do intemperismo químico encontra-se nas formações cársticas. Os carbonatos – principais constituintes destas formações – são facilmente solubilizados. O resultado são feições pitorescas e muitas vezes deslumbrantes como as cavernas, as dolinas, estalactites, estalagmites, colunas, cortinas, uvalas, poljé, sumidouros, etc. (Figura 3.2). Figura 3.2 – Cortina (http://www. pt.wikipedia.org/wiki/Espeleotema#Cortinas) GEO 19 Geologia ATIVIDADE 4 3.3. INTEMPERISMO BIOLÓGICO Alteração da rocha promovida pela ação dos organismos vivos, quer através de processos físicos (por exemplo, os microdutos perfurados por uma minhoca), quer através de processos químicos (liberação de ácidos orgânicos). 3.4. RELAÇÕES COM O CLIMA E O RELEVO É importante destacar que os processos intempéricos variam fundamentalmente a partir das variações climáticas. Assim, pode-se dizer que o intemperismo físico atua preferencialmente em ambientes frios e secos, tais como as áreas polares e subpolares, e desérticas e semi-áridas. Por seu turno, o intemperismo químico age sobretudo nas áreas quentes e úmidas, principalmente nas equatoriais e tropicais. Em locais de climas úmidos, todavia amenos (regiões temperadas) os intemperismos se contrabalançam. Cabe notar também que, a partir do processo de intemperização predominante no local, ter-se-á fisionomias distintas do relevo, ou seja, as formas do relevo refletem o intemperismo atuante. Dessa forma, em ambientes quentes e úmidos, submetidos portanto ao intemperismo químico, as formas tendem a ser arredondadas e suavizadas, uma vez que a dissolução do material altera fundamentalmente a camada superficial (laminar) da rocha, sendo o produto do processo intempérico levado pelas águas (em geral, abundantes). Por outro lado, os ambientes quentes e secos, ou ainda frios, onde o intemperismo físico é particularmente eficiente, apresentam formas pontiagudas e irregulares, já que a dilatação/contração do material termina por desagregar/ fragmentar grandes blocos, os quais deixam arestas angulosas quando se desprendem do bloco rochoso principal. Note o resultado dos distintos ataques intempéricos no exemplo abaixo: Dois morros isolados (ou testemunhos) – pequenas elevações solitárias na paisagem – podem ser constituídos por uma mesma rocha, todavia apresentar fisionomia distinta, recebendo inclusive nomenclaturas diferenciadas. Tais morros em ambientes semi-áridos ou desérticos são conhecidos como inselbergues (Figura 3.3). Em áreas quentes e úmidas são chamados GEO 20 Geologia ATIVIDADE 4 monadnocks (ou pães-de-açúcar), (Figura 3.4). Observe que enquanto o Inselbergue tem faces angulosas, dentadas e pontiagudas, o pão-de-açúcar é suavemente arredondado. Figura 3.3 – Inselbergue (http://www.australienbilder.de/serien/bilder/centre6.jpg) Figura 3.4 – monadnock (“pão-de-acúçar”) (http://www.ndc.uff.br/news.asp?index=49) GEO 21 Geologia ATIVIDADE 4 3.5. MINIGLOSSÁRIO • Albedo: capacidade de reflectância de um corpo. Quanto maior o albedo de um corpo mais ele reflete a luz. • Amplitude térmica: diferença entre a temperatura máxima e a temperatura mínima, ou AT = TMAX – TMIN. A amplitude térmica pode ser diária ou anual. • Diáclase: “... aberturas microscópicas ou macroscópicas que aparecem no corpo de uma rocha, principalmente por causa de esforços tectônicos, tendo direções variadas... podem ser verticais, horizontais ou inclinadas” (GUERRA & GUERRA, 2005). • Formações cársticas: formações típicas de áreas constituídas por rochas calcárias. • Fratura: sinônimo de diaclase. REFERÊNCIAS GUERRA, A. T.; GUERRA, A. J. T. Novo dicionário geológico-geomorfológico. 4. ed. Rio de Janeiro: Bertrand Brasil, 2005. LEINZ, V.; AMARAL, S. E. Geologia geral. 11. ed. ver. São Paulo: Nacional, 1989. POPP, J. H. Geologia geral. 2. ed. Rio de Janeiro: Livros Técnicos e Científicos, 1981. GEO 22 Geologia A GEOLOGIA DAS ÁGUAS SUPERFICIAIS ATIVIDADE 5 OBJETIVOS Neste capítulo o aluno aprenderá como se processam as atividades erosivas, transportadoras e deposicionais referentes à dinâmica das águas superficiais AÇÃO GEOLÓGICA DAS ÁGUAS SUPERFICIAIS A água no planeta Terra estabelece um ciclo composto por diferentes etapas. Recordando: as águas evaporam, o vapor d’água ascende para a atmosfera, resfriando-se à medida que sobe, condensa-se e volta à superfície na forma de precipitações (pluviais, nivais ou de granizo). Chegando à superfície, a água tem dois caminhos: a) escoa superficialmente formando o runoff, e b) infiltra-se no solo. As águas do escoamento superficial atingirão os corpos d’água (rios, lagos e mares), abastecendo-os e propiciando o reinício do ciclo. Também as águas de infiltração abastecerão os corpos d’água, uma vez que atingem os lençóis freáticos e estes abastecem as nascentes e os rios. Este tópico enfocará o trabalho realizado pelas águas de runoff, pelas águas pluviais (da chuva) e pelas águas fluviais (dos rios). Águas pluviais As águas pluviais iniciam sua ação erosiva no momento de sua queda, através do que se convencionou chamar “efeito splash”, isto é, a gota da chuva, ao colidir com o solo ou com a rocha, inicia o trabalho erosivo (Figura 4.1). GEO 23 Geologia ATIVIDADE 5 Figura 4.1 – Efeito splash (http://www.ojodigital.net/data/516/14Gota_02_www_naikon_net.jpg) Pode-se comparar uma gota de chuva a uma microbomba que ao incidir sobre a superfície tende a espalhar arealmente o material. Obviamente o poder erosivo da gota da chuva está vinculado à natureza da superfície, isto é, caso a gota colida com uma superfície rochosa, seu trabalho será dificultado, ao passo que se a colisão ocorrer contra um solo exposto (sem proteção) terá seu trabalho facilitado. Note-se que se exemplificou a ação erosiva das precipitações a partir da chuva, tipo de precipitação mais comum, principalmente nas áreas tropicais. Todavia, tanto o granizo quanto a neve desempenham papel análogo, variando a intensidade e a dinâmica. Cabe salientar que o papel erosivo das precipitações não é desprezível como se pode julgar à primeira vista. Uma gota de chuva tem um papel insignificante, contudo durante um evento chuvoso são milhões de gotas que bombardeiam a superfície. Souza (2000), em pesquisa realizada na cidade de Franca (SP), analisa detalhadamente o impacto meteórico do elemento pluvial, enfatizando sua dinâmica erosiva. Nesse sentido corrobora com Bertoni (1967, apud SOUZA 2000), ratificando que o impacto cinético da gota de chuva no terreno desprende uma enorme quantidade de partículas, que podem ser atiradas a mais de 60 cm de altura e a mais de 1,5 m de distância. GEO 24 Geologia ATIVIDADE 5 Mais importante ainda, é bom compreender que as precipitações deflagram um processo mais amplo. Veja: a) a água da chuva umidifica a superfície, propiciando combustível para a dissolução (intemperismo químico); b) as águas pluviais vão se avolumando na medida em que a infiltração diminui e cessa, e, conforme as orientações do relevo, passam a escoar. Runoff A segunda etapa da ação das águas de superfície refere-se ao runoff. Como foi dito, as águas escoam segundo as orientações do relevo. Dois fatores geomorfológicos (do relevo) assumem maior importância: a declividade (grau de inclinação do terreno) e a extensão (comprimento de rampa) das encostas. Quanto maior a declividade e maior o comprimento das encostas, maior será a energia da água de escoamento. Em outras palavras, se o grau de inclinação aumenta, a água escoa com maior velocidade e força, o que também acontece à medida que as encostas são maiores e a água se avoluma mais e percorre maiores distâncias. O resultado da combinação desses dois fatores é um maior poder erosivo do runoff, assim como um maior poder de transporte da água de escoamento. Tratando-se especificamente da erosão ocasionada pelo runoff, pode-se dizer que este causa e/ou maximiza três processos erosivos: sulcamento, ravinamento e voçorocamento. Os sulcos erosivos são formas longitudinais formadas no sentido do escoamento das águas de enxurrada. São normalmente vistos nas laterais das estradas de terra, onde se concentra o runoff (Figura 4.2). GEO 25 Geologia ATIVIDADE 5 As ravinas surgem a partir do crescimento lateral dos sulcos. Essas formas se apresentam em diferentes magnitudes, ou seja, tem-se desde pequenos “buracos” até “buracos” bem grandes (Figura 4.3). Figura 4.3 – Ravina (em formação) (SOUZA, 2000) Por fim, as voçorocas são formas bem desenvolvidas, surgidas a partir do momento em que a ravina atinge o lençol freático. Isto é, para chamar-se a forma erosiva de voçoroca, é necessário ter-se uma nascente no sopé da parede principal da mesma (Figura 4.4). Figura 4.4 – Voçoroca (Franca – SP) (SOUZA, 2000) GEO 26 Geologia ATIVIDADE 5 Na etapa de transporte, a declividade do terreno e o comprimento das encostas também são fundamentais. Sendo maior a energia do escoamento superficial, maior será a quantidade de material transportado bem como a distância percorrida. Quando se reporta ao material transportado, fruto do trabalho erosivo das águas pluviais e do runoff, utiliza-se o termo sedimento. Costuma-se dizer que o fluxo de água tem uma determinada competência no que se refere ao transporte, isto é, a torrente d’água será tanto mais competente quanto mais, e mais facilmente, transportar o material. Até agora se comentou sobre a ação das águas pluviais na superfície, quer na forma de chuva quer na forma de runoff. Agora vamos tratar de outra modalidade de ação das águas superficiais: a ação das águas fluviais, ou seja, a ação das águas dos rios e congêneres (riachos, córregos, etc.). 4.3. Águas fluviais As fluviais efetuam os três processos destacados anteriormente, isto é, desgastam (erodem) o leito fluvial, transportam sedimentos e depositam os materiais. A etapa erosiva se processa das seguintes formas: a) Erosão vertical: o rio, através do contínuo deslocamento de suas águas sobre o leito, faz incisões, entalha o canal. Em outras palavras, o rio vai continuamente aprofundando o seu canal. Nesse processo, deve-se levar em conta a declividade do perfil longitudinal do rio (Figura 4.5), bem como a natureza do substrato por onde se deslocam suas águas. Figura 4.5 – Perfil longitudinal (http://www.indiana.edu/~g103/G103/week6/rivanat.jpg) GEO 27 Geologia ATIVIDADE 5 Em áreas declivosas – com corredeiras, por exemplo –, o trabalho erosivo é maximizado. Caso o substrato, mesmo que rochoso, ofereça pouca resistência – rochas friáveis –, a erosão também será facilitada. Quando o rio alcança uma rocha, ou camada rochosa (fácie) mais resistente, a erosão vertical diminui, ou mesmo cessa. O canal fluvial passará então a erodir lateralmente. a) Erosão lateral: como foi exposto, uma vez diminuído ou cessado o entalhamento vertical, o rio começa a esculpir lateralmente, ou seja, passa a atacar os barrancos e, conseqüentemente, começa a se alargar. É importante destacar que ambas as erosões – vertical e horizontal – ocorrem ao mesmo tempo, sendo que a segunda é particularmente atuante quando a primeira diminui de intensidade. A competência de um canal fluvial também é um assunto importantíssimo. O rio transporta os materiais (sedimentos) de múltiplas formas, sendo que a modalidade de transporte reflete sua competência. Num canal fluvial encontram-se sedimentos de diferentes tamanhos. De partículas diminutas até grandes blocos rochosos. Obviamente as partículas menores tendem a ser mais leves e de fácil transporte, e vice-versa. Os rios mais competentes serão aqueles capazes de transportar sedimentos maiores, mais pesados e, logicamente, uma maior quantidade de material (carga sedimentológica). A seguir estão expressas as principais modalidades de transporte fluvial: a) transporte por dissolução: os materiais mais solúveis (normalmente os mais finos) são dissolvidos pela água e são assim transportados. A coloração das águas é o principal indicativo da quantidade de material transportado por dissolução; b) transporte por suspensão: partículas pequenas e/ou mais leves são transportadas suspensas, isto é, sem contato com o leito. Destaque-se que rios mais competentes conseguem transportar sedimentos maiores em suspensão; c) transporte por saltitamento: quando o tamanho e/ou peso do material impede o transporte em contínua suspensão, o sedimento saltita, ou seja, é soerguido e pela ação gravitacional desce e choca-se com o fundo do canal. O contínuo saltitar acaba por deixar marcas nos sedimentos. Normalmente o sedimento fica multifacetado; d) transporte por rolamento: se a competência não é suficiente para soerguer, mesmo que momentaneamente o material, mas ainda é suficiente para GEO 28 Geologia ATIVIDADE 5 movimentá-lo continuamente, o sedimento passa a ser rolado no fundo do canal. O conhecido cascalho é tecnicamente chamado de seixo rolado, e sua aparência (arredondada) diretamente relacionada ao transporte por rolamento; e) transporte por arraste: quando a competência é insuficiente para movimentar continuamente o material, este passa a ser arrastado, aos trancos e solavancos, conforme as condições do canal fluvial. Em relação à deposição, constata-se: os rios, por ocasião das cheias periódicas, depositam no leito maior (várzeas) os sedimentos. Aliás, as várzeas (Figura 4.6.) – também chamadas planícies de inundação – são fruto de sucessivas cheias e, obviamente, sucessivas deposições; Figura 4.6 – Várzea (“floodplain”) A deposição de sedimentos numa várzea obedece à seguinte lógica: os sedimentos grosseiros (mais pesados) ficam embaixo e os materiais mais finos e leves, em cima; a) nos trechos do curso d’água onde a declividade diminui, ou logo após obstáculos, devido à perda de energia do fluxo, aumenta o processo de deposição. b) no baixo curso dos cursos fluviais, com a diminuição do gradiente de inclinação, principalmente junto à foz, aumenta a deposição, formando em alguns GEO 29 Geologia ATIVIDADE 5 casos os conhecidos deltas, onde a quantidade de sedimentos acumulada é tamanha que proporciona a formação de “ilhas” as quais subdividem a foz do rio em múltiplos canais (Figura 4.7). Figura 4.7 – Foz em delta (Rio Nilo) (http://topazio1950.blogs.sapo.pt/2006/09/) MINIGLOSSÁRIO Baixo curso: os cursos fluviais podem ser divididos em baixo, médio e alto curso, sendo o alto curso o setor com mais declividade, próximo às nascentes; o baixo curso, próximo à foz onde a declividade diminui sensivelmente, e o médio curso, o setor intermediário. Perfil longitudinal de um rio: segundo Guerra e Guerra (2005), representa a declinação do curso d’água, ou seja, mostra a relação entre a altimetria e o comprimento do rio. Runoff: água de escoamento superficial, a popular enxurrada. Sedimento: “Material originado pela destruição de rochas preexistentes, susceptível de ser transportado e depositado” (GUERRA; GUERRA, 2005). GEO 30 Geologia ATIVIDADE 5 Talvegue: linha de maior profundidade de um rio, normalmente situa-se nas proximidades do centro do canal. REFERÊNCIAS GUERRA, A. T.; GUERRA, A. J. T. Novo dicionário geológico-geomorfológico. 4. ed. Rio de Janeiro: Bertrand Brasil, 2005. LEINZ, V.; AMARAL, S. E. Geologia geral. 11. ed. ver. São Paulo: Nacional, 1989. POPP, J. H. Geologia geral. 2. ed. Rio de Janeiro: Livros Técnicos e Científicos, 1981. SOUZA, A. P. Impactos pluviais em Franca (SP). 2000, 179 f. Instituto de Geociências e Ciências Exatas. Dissertação (Mestrado em Geografia) – Universidade Estadual Paulista, 2000. ANOTAÇÕES GEO 31 Geologia ATIVIDADE 5 ANOTAÇÕES GEO 32 Geologia SÍNTESE PARA AUTO-AVALIAÇÃO ATIVIDADE 6 OBJETIVOS Nesta matéria você aprenderá o conceito de intemperismo - fundamental para o entendimento dos processos erosivos -, bem como seus principais tipos e sua dinâmica processual. Aprenderá também como é a atuação geológica das águas de superfície, quer sejam águas pluviais (da chuva), quer sejam águas do escoamento superficial (runoff), ou ainda águas fluviais (dos rios). TEXTO Um dos conceitos fundamentais para o entendimento dos processos geológicos é o conceito de Intemperismo. Intemperismo é um conjunto de processos que terminam por desagregar e decompor a rocha. Existem dois tipos principais de intemperismo: o Físico e o Químico. Pode-se ainda subdividi-los em físico-biológico e químico-biológico. O processo intempérico é causado principalmente por: alternância de temperaturas (gerando fragmentação), e a presença de solvente (causando a dissolução), geralmente a água (solvente universal). Nas regiões secas e frias predomina o intemperismo físico. Já nas regiões quentes e úmidas o intemperismo químico é predominante. O relevo também será influenciado pela predominância de um ou outro tipo de intemperismo. Nas regiões de climas quentes e úmidos o relevo tende a ser suavizado, ondulado, ao passo que nas regiões frias ou secas o relevo tende a ser cheio de arestas, com formas bem marcadas e pontiagudas. As águas superficiais se traduzem como um dos principais agentes geológicos na formação da paisagem. É importante destacar o ciclo da água em superfície, e seu papel na elaboração dos processos de erosão, transporte e deposição dos materiais. A ação geológica da água em superfície deve ser analisada segundo três ramos: a) Águas pluviais; b) Águas do escoamento superficial (runoff); e c) Águas fluviais. GEO 33 Geologia ATIVIDADE 6 O aluno deve sempre procurar entender os três processos fundamentais de atuação do agente geológico (erosão, transporte e deposição), isto é, como as águas erodem, transportam e depositam os materiais em superfície. É importante ainda entender o resultado da atuação das águas no relevo, ou seja, as formas criadas pelo trabalho erosivo e deposicional da água. ANOTAÇÕES GEO 34 Geologia AÇÃO GEOLÓGICA DO VENTO ATIVIDADE 7 OBJETIVOS Nesta aula o aluno aprenderá os principais conceitos relacionados à ação geológica eólica, bem como a dinâmica erosiva, de transporte e de acumulação. AÇÃO GEOLÓGICA DO VENTO Outro agente geológico importante é o vento. Vento de maneira simplificada é ar em movimento. O ar se movimenta sempre que existe diferença de pressão atmosférica entre dois locais. Sempre o ar se deslocará da área de maior pressão para a área de menor pressão. A diferença de pressão tem diferentes causas. Uma delas é a térmica, isto é, locais mais aquecidos têm expansão do ar formando sob o solo uma área de menor pressão, a qual passará a receber ventos. Neste capítulo, serão tratados os efeitos destrutivos (erosão), transportadores e construtivos (deposição), agora, especificamente, do agente eólico (vento). Nesse sentido é importante entender os fatores que interferem diretamente na força energética eólica. Quando se analisa a força energética do vento, deve-se atentar para os seguintes fatores: a) Pressão atmosférica – quanto maior for a diferença de pressão barométrica, maior será a energia eólica, uma vez que a velocidade do vento também será maior. b) Velocidade – quanto mais veloz for o elemento eólico, maior a sua capacidade destrutiva, transportadora e deposicional. Como foi dito, a velocidade relaciona-se diretamente com a diferença de pressão entre os locais (quanto maior a diferença, maior a velocidade). Outros fatores também influenciam decisivamente a velocidade do vento, dentre eles podem ser citados: o atrito com a superfície, a rugosidade superficial, os obstáculos que permeiam o caminho e eventuais correntes aéreas de convecção. Todos os fatores citados estão inter-relacionados, ou seja, o atrito será tanto maior quanto mais rugosa for a superfície; da mesma forma a GEO 35 Geologia ATIVIDADE 7 rugosidade da superfície deriva da existência de obstáculos - quer sejam naturais, ou artificiais -, enquanto que os obstáculos podem promover (ou auxiliar) os movimentos convectivos do ar. Em resumo, o ar movimentando-se sobre uma região rugosa, cheia de obstáculos, é frenado, diminuindo sua força e energia. c) Direção – O vento muda de trajetória comumente, às vezes em questão de minutos. Todavia qualquer biruta (aparelho que indica a direção dos ventos) indica que o elemento possui uma direção predominante durante o ano. Desse modo pode-se inferir que as atividades eólicas (de erosão, transporte e deposição) serão maximizadas no sentido principal de deslocamento das correntes de ar. d) Constância – Este fator conectando-se aos demais potencializa a ação dos ventos. Ora, regiões onde os ventos são constantes são sobremaneira afetadas em comparação com regiões onde os ventos são esporádicos. As regiões do globo mais afetadas pela dinâmica eólica são: as regiões secas (principalmente os desertos, mas também as semi-áridas), as regiões polares (glaciais e, sobretudo, as periglaciais), e as regiões litorâneas, devido ao mecanismo de circulação diário dos ventos (brisas marítimas durante o dia e brisas continentais à noite). Por si só o vento produz pouca erosão. O que aumenta sobremaneira o efeito destrutivo do vento são as partículas carregadas em suspensão. O melhor exemplo desse processo é observado em áreas desérticas, onde são comuns as tempestades de areia, as quais bombardeiam os obstáculos em sua trajetória. Uma rocha que se encontra nesse caminho sofrerá um verdadeiro polimento a partir do choque repetitivo dos grânulos de areia, e apresentará muitas microcavidades, fenômeno análogo ao processo industrial efetuado por jatos de areia. Tratando dos processos destrutivos eólicos Leinz & Amaral (1989) empregam o termo corrasão, ao se referirem à erosão eólica. Para os autores os efeitos da corrasão se manifestam na paisagem a partir de sulcos erosivos dispostos segundo a direção predominante do vento. Outro testemunho da erosão eólia é o ventifacto - fragmento rochoso (seixo) facetado de polimento baço. A maioria dos autores que se dedicam ao estudo da dinâmica eólica utilizam um termo correlato, deflação, mais abrangente. Designa-se deflação o conjunto de processos que englobam a erosão e o transporte de sedimentos via eólica. Em relação ao transporte, pode-se dizer que este está intimamente GEO 36 Geologia ATIVIDADE 7 ligado à velocidade do vento e ao tamanho das partículas. De maneira similar ao que ocorre com as águas, o material mais pesado será transportado apenas por correntes mais competentes e por menores distâncias. Já o material mais leve é transportado, às vezes, por milhares de quilômetros, e em grande quantidade. Há registros do mês de março de 1901 evidenciando que ventos provindos do deserto do Saara depositaram 4 milhões de toneladas de areia e pó no continente europeu, sobre 1,5 milhões de km2, o que equivaleria a 3 gramas por metro quadrado (LEINZ & AMARAL, op. cit.). Também segundo os autores supramencionados, as distâncias percorridas pelas areias saarianas chegam à espantosa cifra de 3.000 km de distância, chegando à Inglaterra. A deposição dos sedimentos eólicos relaciona-se à diminuição da velocidade, conseqüente perda de energia e também à ocorrência de obstáculos que por sua vez frenam o deslocamento do ar. Como destacam Leinz e Amaral (op. cit.) “... diminuindo a velocidade do vento, inicia-se a sedimentação das partículas segundo o seu tamanho... primeiro os grãos maiores, passando para os menores”. Contudo, o vento é um selecionador menos eficiente que a água, por isso a deposição dos sedimentos têm em geral uma configuração diferenciada. Apresentam uma estratificação cruzada. Tal fato deve-se a dinâmica eólica, onde uma corrente de vento tem muitas e repentinas oscilações de velocidade, aumentando ou diminuindo a mesma, em extensões de terreno relativamente pequenas. Isso acaba por promover uma sedimentação em camadas (estratificação) onde os grânulos de areia assumem posições divergentes do plano principal. A seleção por tamanho e peso também é menos eficiente que a da água. Todo depósito oriundo da atividade transportadora do vento é chamado de depósito eólico. Esses depósitos têm diferentes naturezas. A saber: a) b) c) d) e) explosões vulcânicas; áreas periglaciais (loess); grandes praias marinhas; regiões áridas; outras regiões (desde que suscetíveis à deflação). GEO 37 Geologia ATIVIDADE 7 Em relação aos depósitos eólicos destacam-se os depósitos de loess. Sua origem vincula-se, no entender de Leinz e Amaral (op. cit.), aos depósitos glaciais pleistocênicos, os quais foram retrabalhados pelo vento após o recuo do gelo. No que se refere às formas de relevo de origem eólica destacam-se: a) As depressões: resultado da ação erosiva contínua. Tais formas de relevo são freqüentes no deserto do Saara (Depressão de Qattara, por exemplo) atingindo profundidades inferiores às do nível marinho; b) As dunas (Figura 5.1.): grandes depósitos de areia com formatos variados. Existem vários tipos de dunas (barcanas, longitudinais, parabólica, etc.), cuja classificação decorre do seu formato. A barcana, por exemplo, tem forma de lua crescente. Figura 5.1 – Campo de Dunas (http://sbgf.org.br/sistema_eventos/simposio/BuziosDunas.jpg) As dunas podem ser classificadas também como fixas ou móveis. As primeiras estão permanentemente num local, tendo sido fixadas, normalmente, pela existência de alguma cobertura vegetal, a qual diminui ou impede a deflação. As segundas, como o próprio nome já diz, se “movimentam”. A duna móvel é o tipo mais freqüente, razão pela qual a paisagem nesse ambientes está sempre se transformando. O que para o estudioso pode ser belo e instigante, para o incauto viajante se transforma em pesadelo, haja vista que os caminhos desaparecem e outros caminhos surgem no transcorrer de semanas. GEO 38 Geologia ATIVIDADE 7 REFERÊNCIAS GUERRA, A. T.; GUERRA, A. J. T. Novo dicionário geológico-geomorfológico. 4 ed. Rio de Janeiro: Bertrand Brasil, 2005. LEINZ, V.; AMARAL, S. E. Geologia geral. 11 ed. ver. São Paulo: Nacional, 1989. POPP, J. H. Geologia geral. 2 ed. Rio de Janeiro: Livros Técnicos e Científicos, 1981. ANOTAÇÕES GEO 39 Geologia ATIVIDADE 7 ANOTAÇÕES GEO 40 Geologia AÇÃO GEOLÓGICA DO GELO ATIVIDADE 8 OBJETIVOS Neste capítulo o aluno aprenderá a dinâmica erosiva, de transporte e cumulativa realizada pelo elemento glacial, assim como os principais conceitos geológicos e as principais formas de relevo das regiões polares. AÇÃO GEOLÓGICA DO GELO Apesar da cobertura de gelo perene ocupar aproximadamente 10% das terras emersas (cerca de 15 milhões de Km2) e estar localizada em sua imensa maioria na Antártida e na Groenlândia (98%) o gelo e sua dinâmica (dinâmica glacial) são importantíssimos nos estudos geológicos. Tal importância deve-se basicamente a dois fatores: o primeiro refere-se ao passado glacial e o segundo ao poder do elemento geológico. Analisando-se o fator primeiro deve-se notar que durante o passado geológico do planeta a cobertura de gelo variou consideravelmente, atingindo no ápice das eras do gelo o triplo da área atual. Extensas áreas hoje isentas da ação glacial foram no passado alvo do ataque das geleiras. Conforme pondera Leinz e Amaral (op.cit.) ”mesmo o Brasil, isento hoje da ação do gelo, já sofreu no passado remoto, há cerca de 200 milhões de anos, intensas atividades glaciais, deixando numerosos vestígios em todo o sul do País”. O segundo ponto de destaque refere-se ao poder do gelo. Nenhum outro agente geológico promove mudanças tão brutais na paisagem em períodos relativamente curtos. Para exemplificar a força do elemento glacial entenda que uma geleira se deslocando pelo território se comporta como uma gigantesca lixa, arrasando tudo que se apresenta em seu caminho. Dessa forma o gelo deixa marcas profundas na paisagem por onde passa. Outro exemplo da força do gelo foi demonstrado pelo suíço J. L. Agassiz quando propôs sua teoria sobre as glaciações a partir da observação dos blocos erráticos. Qual força seria capaz de transportar blocos rochosos gigantescos a longas distâncias? As geleiras não só transportaram tais blocos como deixaram suas marcas (estrias) nos mesmos. GEO 41 Geologia ATIVIDADE 8 Se o gelo é (e foi) tão importante, é necessário compreender a origem do gelo acumulado, ou seja, como se forma uma GELEIRA? ORIGEM DAS GELEIRAS De maneira simplista pode-se definir uma geleira como uma grande massa de gelo. Contudo o acúmulo de gelo só será possível caso as precipitações nivais sejam superiores ao degelo. Isso acontece apenas nas regiões polares e no alto das grandes montanhas. A neve quando se precipita possui uma baixa densidade (devido à presença de interstícios em seu interior) o que lhe dá um aspecto esponjoso, de floco. Uma vez no solo, em condições ideais (não pode haver fusão total dos flocos), vai lentamente se compactando e aumentando, portanto, sua densidade. Ao cabo de alguns anos sua aparência (granular) e consistência (rija e áspera) mudou bastante, chegando ao estágio de névé (para os franceses) ou firn (para os alemães). A tradução aproximada para o português seria nevado. Após uma década, a densidade atinge o limite do gelo e os cristais estão bem maiores. AVALANCHA É importante distinguir o deslocamento de uma geleira de uma avalancha. A geleira desloca-se lentamente, enquanto a avalancha seria uma queda brusca de uma geleira. Todavia, a maioria das avalanchas traz abaixo apenas a camada superficial, portanto de neve, uma vez que esta é mais instável, e está ainda em processo de compactação e aumento de densidade. As condições óptimas para a ocorrência de avalanchas são as seguintes: a) Grande acumulação superficial de neve; b) topografia acidentada, com grande declividade o que proporciona ao pacote nival um equilíbrio precário; c) fusão parcial dos flocos o que lubrificará a base do pacote: d) substrato revestido por grama, mais escorregadia do que um substrato rochoso. GEO 42 Geologia ATIVIDADE 8 TIPOS DE GELEIRA Os geólogos distinguem três tipos de geleiras; Geleira Continental (também conhecida como inlandsis), Geleira Alpina e Geleira de Piemonte. O primeiro tipo, continental, vincula-se às altas latitudes, espalhando-se por extensas áreas da Groenlândia e da Antártida. Traduzem-se como gigantescas calotas polares cuja espessura atinge cifras de milhares de metros (há registros de capas glaciais com 3.000 metros de espessura). As geleiras do tipo continental avançam e recuam segundo as estações do ano, rumando para o oceano. Não raro grandes blocos de gelo se desprendem de seus bordos caindo no mar. Esses blocos de gelo são os conhecidos icebergs (literalmente: ice = gelo + berg = montanha). Quando da queda de um iceberg, há uma grande movimentação das águas no local, chegando à magnitude de maremotos locais a depender do tamanho do bloco, com efeitos catastróficos a depender do lugar (um fiorde ou uma baía, por exemplo). O tipo alpino tem esse nome devido à primeira documentação (ocorreu na região dos Alpes europeus). Na literatura geológica às vezes este tipo também é chamado de geleira de montanha ou de vale. Guerra e Guerra (2005) definem esta geleira como “constituída pelo acúmulo de neve em altitudes ...”. Leinz e Amaral (1989) ressaltam que o maior acúmulo de gelo dá-se nos vales, atingindo dimensões consideráveis (até 100 km de comprimento, com espessura da ordem de 900 m). Os autores supracitados destacam uma feição característica da parte superior dessas geleiras. Tal feição é conhecida como circo glacial. O terceiro tipo é a Geleira de Piemonte. Ao pé da letra a palavra piemonte (de origem itálica) significa ao pé do monte. Em outras palavras, a Geleira de Piemonte é aquela formada na base (ou sopé) de uma montanha. Sua formação deriva da descida de geleiras alpinas até a base da elevação. Esse tipo de geleira, por sua gênese, concentra uma grande quantidade de detritos rochosos, o que permite o desenvolvimento de algumas espécies vegetais, tais como as coníferas. GEO 43 Geologia ATIVIDADE 8 MOVIMENTO DAS GELEIRAS Atribui-se o movimento das geleiras à plasticidade do gelo quando submetido à pressão; o fenômeno do regelo, o qual proporciona lubrificação, e as características do terreno (declividade). O movimento de uma geleira é lento – de poucos centímetros (as mais lentas) a cerca de duas dezenas de metros (as mais velozes). Outra característica importante da movimentação é a diferença de velocidade entre as partes ou setores da geleira. Entenda: a) O comportamento de uma geleira lembra um grande rio. Generalizando, pode-se dizer que a geleira nada mais é do que um grande rio de gelo. b) A velocidade é maior nas camadas superiores do que na base, obviamente em virtude do atrito do substrato; c) A velocidade é maior no centro do que nas margens, o que é lógico pensando-se no atrito oferecido pelas paredes laterais. d) Tal qual um rio, a maior velocidade da geleira é em seu talvegue. Apesar de lento o movimento da geleira tem uma capacidade de arraste espantoso. Citou-se anteriormente o exemplo dos blocos erráticos. A geleira se deslocando movimenta uma gigantesca massa de gelo entremeada por fragmentos rochosos os quais tendem a se acumular em algumas partes (na base e na frente, principalmente, mas também nas laterais e no centro). Imagine um grande, resistente e pontiagudo bloco rochoso descendo lenta e continuamente uma encosta e encontrando em seu caminho o teto de um automóvel. O que aconteceria? O bloco rochoso “cortaria” o teto tal como uma faca corta um queijo fresco. FEIÇÕES GLACIAIS A ação do gelo, como foi mencionada, promove profundas alterações na paisagem. Dessa forma existem algumas formas de relevo, ou feições geológicas cuja gênese é glacial. Quando se encontra uma feição glacial numa área hoje submetida a outro regime climático, tem-se a constatação de que a área atingida foi por antigas GEO 44 Geologia ATIVIDADE 8 glaciações. A seguir serão elencadas algumas dessas feições: a) Moraina (ou Morena) (Figura 6.1.) Figura 6.1 – Moraina (depósitos frontais e laterais), Vale em “U” e vale suspenso (detalhe canto superior esquerdo) (http://www.igc.usp.br/glacial/imagem/glossario/21a.jpg) Região de uma geleira onde se acumulam os detritos rochosos. Existem as Morainas Frontais, as Morainas Laterais, as Morainas Basais e as Morainas Centrais. Os detritos que se encontram nas laterais de uma geleira formam a moraina lateral. Tal fato é facilitado pela menor velocidade de deslocamento das geleiras nessa região. É importante destacar que estes detritos ajudarão o processo de erosão nas paredes laterais caso a geleira desloque-se por um vale. Essa erosão lateral formará outra feição glacial conhecida, os Vales em “U”. Devido ao seu peso e aos processos de fusão e regelo que acometem uma geleira, uma grande quantidade de detritos acaba na base da geleira formando a moraina basal. Tais detritos são responsáveis pela erosão nessa região, literalmente lixando a topografia coberta pela capa de gelo. As morainas centrais são formadas quando duas geleiras se encontram. Da junção de duas morainas laterais tem-se uma moraina central. GEO 45 Geologia ATIVIDADE 8 Por fim, a moraina frontal é aquela que concentra a maior quantidade de detritos, alguns muito antigos, transportados e deixados ali no decorrer dos anos. Ressalta-se que a moraina frontal continua sendo abastecida a partir do deslocamento da geleira, a qual sempre traz mais detritos. b) Vale em “U” (Figura 6.1.) Os vales com esse formato são típicos da erosão glaciária. Nota-se que em ambientes quentes e úmidos o regime fluvial forma vales em “V”. Como foi mencionado, tais vales surgem a partir do atrito das morenas laterais com as paredes do vale. c) Vales suspensos (Figura 6.1.) Como o nome indica esses vales estão acima do nível do vale principal, isto é, o contato do vale suspenso com o vale principal se dá com desnível. Isso acontece em função da maior erosão – e conseqüentemente um maior aprofundamento – no vale principal, haja vista que este conduz uma geleira de maior dimensão. d) Fiordes (Figura 6.2) Tais formas de relevo são marcantes na paisagem da Escandinávia. Trata-se de um corredor estreito e profundo escavado pela erosão glacial numa época em que o nível do mar era inferior. Atualmente encontra-se “afogado”, isto é, com a mudança do nível marinho para as cotas atuais, o mar invadiu estes corredores, verdadeiros vales glaciários. (http://mtfoliveira.blogspot.com/2003_10_01_archive.html) GEO 46 Geologia ATIVIDADE 8 e) Estrias glaciais (Figura 6.3.) Sulcos encontrados em rochas que foram atacadas durante o deslocamento de uma geleira por intermédio dos fragmentos rochosos contidos na mesma. Figura 6.3 – estrias glaciais (http://www.pr.gov.br/mineropar/geoturismo_witmarsum.html) a) Depósitos glaciais Algumas características chamam a atenção nos depósitos de origem glacial. Dentre elas pode-se destacar a quase total ausência de intemperismo químico; os seixos são facetados (com arestas) e estriados; a preservação de eventuais fósseis; e, principalmente a não-seleção do material transportado. Do acúmulo de detritos transportados por uma geleira pode haver a formação de um agregado rochoso. Essa rocha é chamada de Tilito. Em outros casos os detritos ou sedimentos glaciais se acumulam no fundo de lagos, formando uma rocha conhecida como Varvito. No Estado de São Paulo são famosos os varvitos encontrados na cidade de Itu. MINIGLOSSÁRIO Bloco errático: Fragmento rochoso (às vezes com vários metros de diâmetro e pesando várias toneladas) transportado pelas geleiras. Comumente apresenta-se repleto de estrias glaciais. Circo glacial: Grande anfiteatro com paredes abruptas e base relativamente plana, onde se dá o acúmulo de grande quantidade de gelo. GEO 47 Geologia ATIVIDADE 8 Conífera: Vegetal em forma de cone. Normalmente aciculifoliado. A família dos pinus (pinheiros) se traduz como o melhor exemplo. Glaciação: era do gelo. Período de expansão dos ambientes glaciais. Época onde o clima polar atingia outras áreas do planeta. Loess: sedimento eólico finíssimo, normalmente amarelado. Deu origem a solos muito férteis (solos de loess, do tipo eluvial). REFERÊNCIAS GUERRA, A. T.; GUERRA, A. J. T. Novo dicionário geológico-geomorfológico. 4 ed. Rio de Janeiro: Bertrand Brasil, 2005. LEINZ, V.; AMARAL, S. E. Geologia geral. 11 ed. ver. São Paulo: Nacional, 1989. POPP, J. H. Geologia geral. 2 ed. Rio de Janeiro: Livros Técnicos e Científicos,1981. ANOTAÇÕES GEO 48 Geologia SÍNTESE PARA AUTO-AVALIAÇÃO ATIVIDADE 9 OBJETIVOS Na matéria 03 você aprenderá como se comporta geologicamente o vento. Compreenderá também os mecanismos eólicos destrutivos, transportadores e construtivos. Também compreenderá como se dá a ação geológica do gelo. Aprenderá a importância deste elemento durante o passado geológico bem como entenderá seu enorme poder de transformar a paisagem. ANOTAÇÕES O vento é um outro agente geológico importante na modelagem da paisagem. Vento é ar em movimento e o ar se movimenta sempre que há diferença de pressão entre dois locais vizinhos. O ar se deslocará do lugar cuja pressão é maior para o(s) lugar(es) onde a pressão é menor. O vento, assim como as águas superficiais, causa erosão (efeito destrutivo), transporta e deposita (efeito construtivo) materiais (sedimentos) na superfície do planeta. Ao conjunto de processos erosivos e transportadores de origem eólica da-se o nome de deflação. O efeito construtivo mais evidente e por isso mais facilmente observável são os grandes montes de areia denominados dunas. As regiões do planeta onde a ação do vento é mais presente são: a) regiões secas; b) regiões polares; e c) regiões litorâneas. Outro agente geológico, cuja atuação na superfície do globo é marcante, é o gelo. A importância do gelo como modelador da paisagem deve ser analisada sob dois prismas: a) o passado glacial do planeta; b) o poder de transformação na paisagem. Em primeiro lugar destaque-se que durante a história geológica do planeta houve épocas (eras glaciais) em que a calota de gelo era muito mais GEO 49 Geologia ATIVIDADE 9 abrangente que na atualidade, ou seja, as geleiras atuaram em extensões de terra muito maiores. Segundo ponto, como foi salientado no texto principal, uma geleira em deslocamento comporta-se como uma lixa gigantesca, arrasando a paisagem por onde passa. Por fim, cabe destacar que a dinâmica glacial produz formas peculiares na paisagem, tais como: fiordes, morainas, vales em “U”, vales suspensos, estriais glaciais, etc. ANOTAÇÕES GEO 50 Geologia AÇÃO GEOLÓGICA DO MAR ATIVIDADE 10 OBJETIVOS Neste capítulo o aluno aprenderá a dinâmica processual marinha (erosão, transporte e deposição), seus principais agentes (ondas, marés e correntes marinhas), bem como as distintas zonas litorâneas. AÇÃO GEOLÓGICA DO MAR O fundo do oceano conserva os melhores registros da história geológica sedimentar do planeta uma vez que se encontram praticamente isentos da atividade erosiva que destrói os mesmos sedimentos quando em áreas continentais, daí sua grande importância. Admite-se que haja, em média, cerca de um quilômetro de sedimentos no fundo do mar. As observações e estudos de tal carga sedimentológica encontram obstáculos óbvios para a observação direta (grandes profundidades), sendo que os estudos mais precisos e detalhados encontram-se nas grandes bacias petrolíferas, onde a atividade de prospecção propiciou um levantamento razoavelmente detalhado. Conforme avança a atividade de pesquisa em extração de petróleo, avançam os estudos geológicos em questão. Detalhe importante: o Brasil possui as melhores tecnologias para tal feito através do pioneirismo da Petrobrás na exploração de petróleo em águas oceânicas. Ao profissional licenciado em geografia é importante conhecer, dentre outros aspectos: as zonas marinhas, os processos erosivos e os processos cumulativos. ZONAS MARINHAS (ou regiões marinhas) (Figura 7.1.) Utilizando-se de critérios isobáticos, geomorfológicos e biogeográficos, pode-se dividir a área de influência do mar em quatro (4) zonas, três delas submarinas (Zona Nerítica, Zona Batial ou Hipoabissal e Zona Abissal) e uma quarta que alterna a GEO 51 Geologia ATIVIDADE 10 presença e a ausência das águas marinhas – Zona Intertidal. A seguir uma pequena caracterização de cada uma delas. Figura 7.1 – Zonas Marinhas (Adaptado: GUERRA & GUERRA, 2005) a) Zona Intertidal Algumas obras se referem a esta zona como sendo a região litorânea. Os ingleses cunharam o termo shore, também utilizado por alguns pesquisadores brasileiros. Estudiosos brasileiros mais clássicos adotam o termo estirâncio (ou ainda estrão), e, neste curso, preferiu-se a nomenclatura acima, dentre outras razões por ser uma das mais difundidas. Independentemente do termo adotado, tal zona refere-se à área abarcada pela alternância das marés [inter = entre + tide (do inglês) = maré], ou seja, é a região compreendida entre a maré alta, chamada de preamar e a maré baixa, também conhecida como baixa-mar. b) Zona Nerítica Guerra e Guerra (2005) definem a zona nerítica como a “parte situada entre o nível zero, isto é, o nível dos oceanos e a cota negativa de 200 metros, aproximadamente, correspondendo à plataforma continental”. Em outras palavras, pode-se dizer que esta zona localiza-se entre a zona intertidal e o talude continental. GEO 52 Geologia ATIVIDADE 10 As condições biológicas, geográficas e geológicas (sedimentação, principalmente) têm relação direta com o continente. Duas atividades econômicas têm grande importância na zona nerítica: a pesca e a exploração de petróleo. A plataforma continental, mencionada anteriormente, é definida como um prolongamento do continente mar adentro, que se acha submerso pelas águas oceânicas; indo até a cota batimétrica de 200 metros. Sua borda externa é delimitada pelo talude continental (Figura 7.2). O talude continental é uma feição íngreme que bordeja a plataforma continental, estendendo-se da isóbata de 200 metros até a isóbata de 1.000 metros. Corresponde à região de ligação entre a plataforma continental e as regiões oceânicas mais profundas (Figura 7.2). Figura 7.2 – Plataforma e Talude (bloco diagrama) (http://www.si-educa.net/basico/img/eco/19a.gif) c) Zona Batial ou Hipoabissal Localiza-se, basicamente, no talude continental, sendo delimitada em geral pela isóbata de 1.000 metros, ou seja, situa-se entre a plataforma continental e a zona abissal. d) Zona Abissal Região localizada nas maiores profundidades oceânicas, inferiores a 1.000 metros, onde a vida é rara, sendo composta apenas de organismos adaptados à escuridão absoluta e às altas pressões hidrostáticas. Alguns autores propõem uma quinta zona, a qual compreenderia as profundidades abaixo dos 5.000 metros. Tal zona é chamada de Hadal ou ainda de GEO 53 Geologia ATIVIDADE 10 Ultra-abissal. A partir dos 5.000 metros podem ser encontradas grandes depressões oceânicas, conhecidas por “fossas submarinas”, dentre as quais a mais profunda se localiza no oceano Pacífico, a Fossa de Mindanao (nas Filipinas), com mais de 11.000 metros. PROCESSOS EROSIVOS Os processos erosivos engendrados pelo mar compõem a dinâmica destrutiva marinha. A erosão marinha muitas vezes é denominada abrasão marinha. Os fatores responsáveis pela atividade destrutiva marinha são: a) ondas (vagas), b) marés, e, c) correntes marinhas. A destruição dá-se geralmente pelo atrito mecânico, salvo em costas formadas por rochas calcárias, onde a dissolução (processo químico) tem importância. Segundo Leinz e Amaral (1989) os efeitos erosivos são mais destacados onde o litoral apresenta costas abruptas, conhecidas como costões, falésias, ou cliff, pelos ingleses. O litoral com esta característica sofre constantemente o choque das vagas, as quais transformam sua energia cinética em trabalho erosivo. Por outro lado os autores (op. cit.) consideram que nas praias o efeito erosivo é mínimo, pois as ondas “... se quebram e se perdem mansamente nas areias”. ONDAS As ondas se formam a partir da energia do vento e do atrito com o fundo (rochoso) marinho. O vento propicia a energia inicial para a movimentação das águas marinhas, quebrando a inércia. O assoalho oceânico, por sua vez, atritando contra coluna d’água, frena a parte inferior da água em movimento, o que fará com que a parte superior da coluna deslize sobre a inferior, formando a crista, a qual, junto à costa, colidirá contra os eventuais obstáculos. Posteriormente há o refluxo, onde as águas buscam voltar ao nível normal. Quanto mais rugoso for o fundo oceânico e maior a incidência de ventos GEO 54 Geologia ATIVIDADE 10 no local, maiores serão as ondas e maior, por conseguinte, o efeito destrutivo delas. A energia destrutiva das ondas decorre dos seguintes fatores: - a contínua rebentação; - o material transportado em suspensão que aumenta o poder destrutivo; - a água de refluxo retrabalha os sedimentos mobilizados. MARÉS Tal fenômeno é influenciado principalmente pela atração lunar. Duas vezes por dia as águas marinhas sobem para seu nível mais alto (preamar), e, doze horas depois, descem para seu nível mais baixo (baixa-mar). A área abrangida entre a preamar e a baixa-mar é designada como zona intertidal, ou zona de alternância de marés. O maior ou menor efeito destrutivo por conta das marés decorre sobretudo da extensão percorrida pelas marés. Em certos locais do mundo a alternância chega a duas dezenas de metros, com a água se deslocando à razão de15 km por hora. No Brasil, a zona interdital é bem menor, atingindo de 2 a 3 metros no máximo. O poder destrutivo das marés, diferentemente do das ondas, como destaca Leinz e Amaral (op. cit.), ocorre principalmente através do refluxo, o qual produz sulcos e canais, formando correntes relativamente fortes que se comportam como um rio submarino, capazes de remover e transportar grande quantidade de materiais. CORRENTES MARINHAS As correntes marinhas são grandes massas de água que se deslocam segundo: diferenças de temperatura, salinidade, vento, pressões barométricas e a força das marés. Já a direção das mesmas é ditada pela força de Coriolis, pelo vento e pela rugosidade oceânica. Segundo Leinz e Amaral (op. cit.), a conhecida Gulfstream (corrente do GEO 55 Geologia ATIVIDADE 10 Golfo) “... movimenta em certos trechos muito mais água do que todos os rios do mundo reunidos”. Isto exemplifica o grande poder de arraste que as correntes têm, mesmo se deslocando a baixas velocidades (a velocidade média da corrente do Golfo é de 5 km por hora), carrega grande quantidade de “... troncos, plantas e detritos minerais a grandes distâncias”. O ataque incessante dos agentes marinhos sobre a costa produz inúmeras “cicatrizes” nas rochas. Inicialmente é comum a formação de sulcos (longitudinais, transversais ou mesmo diagonais), segundo as possíveis linhas de fraqueza. Estes sulcos, também chamados de caneluras (Figura 7.3), podem evoluir relativamente rápido, unindo-se uns aos outros e formando uma grande passagem de água por entre o bloco rochoso, o que se designa como portão. (Figura 7.3) Figura 7.3 – “portão”, caneluras ( detalhe à direita do “portão”) (http://centro-geologia.fc.ul.pt/arqfoto/cds/3/IMG0053.jpg) GEO 56 Geologia ATIVIDADE 10 O contínuo rebentar das ondas formam também as conhecidas falésias (Figura 7.4), através do solapamento basal e do recuo do paredão por sucessivos desmoronamentos. Figura 7.4 Falésia (www.thisfabtrek.com/journey/africa/morocco/20050729-tan-tan/cliff-lr-4.jpg) Alguns autores consideram falésias apenas os paredões esculpidos em rochas cristalinas, enquanto tais paredões esculturados em rochas sedimentares são chamados de barreiras. O mar destruindo os costões avança sobre o continente, transformando a topografia litorânea. Assim, de uma costa íngreme passa-se a uma costa aplainada. A este patamar dá-se o nome de plataforma de abrasão. PROCESSOS CUMULATIVOS Como foi observado, o mar desempenha um vigoroso trabalho destrutivo. Contudo, existe o reverso da moeda. O mesmo mar que destrói determinado setor litorâneo deposita o fruto da destruição noutro setor. Assim, em determinados locais predominam processos de acumulação marinha. Inicialmente cabe fazer algumas considerações sobre a origem dos GEO 57 Geologia ATIVIDADE 10 sedimentos depositados pelo mar. Podem-se classificar os detritos em três classes: clásticos, orgânicos e químicos. Os sedimentos clásticos têm origem continental, provindo dos rios, geleiras, ventos e da própria erosão marinha costeira. Já os componentes químicos chegam ao mar, normalmente, na forma de sais dissolvidos nas águas fluviais. Os detritos orgânicos em sua maioria provêm da calcificação de organismos marinhos ao longo do tempo. Estes últimos são particularmente interessantes no estudo das condições climáticas, biológicas e geográficas do passado. Da acumulação marinha resultam formas litorâneas muito conhecidas: a) Praias (Figura 7.5) – são depósitos de areia depositados pelo mar. Os grãos de areia que formam as praias variam em relação à cor, esfericidade, tamanho etc. Tal variação vincula-se ao tempo submetido ao retrabalhamento efetuado pelo mar, ou seja, os grãos mais esféricos, menores e mais claros, que produzem uma areia mais fofa, foram mais lavados e rolados pelos agentes marinhos antes de serem depositados na costa. Figura 7.5 – Praia do Gunga (AL) (SOUZA, 2006) b) Recifes (Figura 7.6.) – Formações normalmente litorâneas que aparecem próximas à costa e podem ser de arenito, resultante da consolidação de antigas praias, ou de corais – acumulação de detritos orgânicos coralígenos. GEO 58 Geologia ATIVIDADE 10 Figura 7.6 – Recife de corais (http://www.setur.rn.gov.br/english/fotos/138_recifes_maracajau.jpg) c) Restingas (Figura 7.7) – São cordões arenosos formados a partir da deposição paralela das areias junto a um golfo, baía ou enseada. Figura 7.7 – Restinga da Marambaia (RJ) (http://www.lei.adv.br/restinga.jpg) d) Tômbolos (Figura 7.8) – Línguas ou faixas de areia e seixos ligando uma ilha ao continente. Figura 7.8. - Tômbolo (http://www.ambiental-hitos.com/geologia/fotos/costaweb/images/tombolo.jpg) GEO 59 Geologia ATIVIDADE 10 MINIGLOSSÁRIO Clástico: sedimento proveniente da erosão mecânica. Falésia: paredão costeiro escarpado formado pelo ataque marinho. Isóbata: linha que une pontos de igual profundidade. REFERÊNCIAS GUERRA, A. T.; GUERRA, A. J. T. Novo dicionário geológico-geomorfológico. 4 ed. Rio de Janeiro: Bertrand Brasil, 2005. LEINZ, V.; AMARAL, S. E. Geologia geral. 11 ed. ver. São Paulo: Nacional, 1989. POPP, J. H. Geologia geral. 2 ed. Rio de Janeiro: Livros Técnicos e Científicos, 1981. ANOTAÇÕES GEO 60 Geologia TECTONISMO ATIVIDADE 11 OBJETIVOS Nesta aula o aluno aprenderá sobre os movimentos da crosta terrestre bem como os processos geradores de tal movimentação. Aprenderá também os fenômenos relacionados ao tectonismo. TECTONISMO As placas tectônicas se originam nas dorsais meso-oceânicas por meio dos movimentos de convecção do magma ascendente, que aflora na superfície da crosta através das fendas e falhamentos das dorsais (Figura 8.1.). Ao atingir o topo da crosta, acontece o resfriamento desse material e sua conseqüente solidificação, expandindo o assoalho oceânico. A estreita relação entre litosfera e astenosfera permite que as placas tectônicas deslizem sobre o substrato plástico formado pelo material fundido em profundidade. Dessa maneira, os movimentos convectivos do magma provocam também o deslocamento das placas. À medida que o material fundido da astenosfera ascende em direção à litosfera, se resfria e conseqüentemente se torna mais denso que o material sobrejacente. Essa diferença de densidade faz com que se desenvolva uma nova zona, dessa vez chamada de zona de subducção, onde o material mais denso (de menor temperatura) mergulhe em direção às camadas mais profundas e menos densas, acontecendo a destruição da placa tectônica. Além desses fatores, há o espessamento da placa litosférica à medida que se distancia da dorsal mesooceânica, que torna o limite entre as placas e a astenosfera uma superfície inclinada que favorece o mergulho (TASSINARI, 2003). GEO 61 Geologia ATIVIDADE 11 Figura 8.1. – Modelo de zonas de convecção, subducção e movimentos de placas tectônicas. (TEIXEIRA, 2003) LIMITES DE PLACAS TECTÔNICAS São três os tipos de limites entre placas tectônicas (Figura 8.2.), que respondem pela maioria dos eventos como formação de cordilheiras, fossas, terremotos e vulcanismo. Os limites divergentes ocorrem onde há o afastamento das placas, muito comum nas dorsais meso-oceânicas; os limites convergentes são aqueles que registram movimentos colisionais, com atuação de intenso magmatismo e orogênese e, finalmente, os limites conservativos característicos de áreas em que as placas tectônicas deslizam lateralmente entre si (TASSINARI, op cit.). Figura 8.2. – Modelo da dinâmica das placas tectônicas e tipos de limites entre placas. (www.cprm.gov.br) GEO 62 Geologia ATIVIDADE 11 OROGÊNESE E EPIROGÊNESE As diferentes formas de tensão entre placas são as principais causadoras dos movimentos orogenéticos e epirogenéticos. Por orogênese entende-se o movimento lento da crosta provocado pela convergência de duas placas, quando acontece o cavalgamento da placa menos densa sobre outra mais densa. Nesse caso é comum a formação de cordilheiras como o Himalaia, ou os Andes, além do surgimento de dobramentos e falhas nos corpos rochosos. A epirogênese, por sua vez, é o fenômeno diastrófico, ou seja, o movimento lento de porções da crosta, sem, contudo, provocar a perturbação das estruturas geológicas, como no caso da Serra do Mar, no sudeste do Estado de São Paulo (PENHA, 2001). Quando o movimento é positivo, ou seja, acontece o alçamento do terreno, é conhecido pelo nome de soerguimento. Quando os movimentos são negativos, com rebaixamento do terreno, recebe o nome de subsidência. MARGENS CONTINENTAIS O movimento das placas é o responsável pelo fenômeno da Deriva Continental, fazendo com que os continentes se fragmentem e se reagrupem ao longo do tempo. As evidências desse processo podem ser encontradas nos limites dos continentes ou então, no interior deles, como testemunhas do ciclo de rupturas pelo qual o terreno passou. As Margens Continentais Ativas são produto dos limites convergentes de placas tectônicas. São marcadas por importantes eventos orogenéticos com a formação de cordilheiras, além das zonas de subducção. As Margens Continentais Passivas correspondem às áreas de expansão do assoalho oceânico, ou de abertura de um novo oceano. Nesse processo formam-se as estruturas do tipo rift-valley (Figura 8.3.), com vales alongados marcados pelo abatimento da crosta. O processo de rifteamento está associado ao aquecimento pontual do fluxo térmico no manto (também chamado de Hot Spot), que causa o soerguimento e GEO 63 Geologia ATIVIDADE 11 fusão da rocha encaixante, que devido às deformações sofridas, rompe-se em falhamentos por onde acontece a injeção de magma. A continuidade dos movimentos distensivos termina por provocar o abatimento da crosta e o aparecimento de uma nova bacia oceânica, que tende a aumentar ao longo do tempo. Figura 8.3. – Esquema evolutivo do desenvolvimento das massas continentais passivas (www-ext.lnec.pt) NEOTECTÔNICA O estudo da neotectônica compreende a análise de eventos tectônicos recentes, ou seja, a partir do Terciário Superior (cerca de 25 milhões de anos). Esses estudos vêm sendo muito difundidos na geomorfologia recente por ajudar a compreensão da dinâmica atual do relevo. Entre as principais técnicas de análise da tectônica recente está a análise morfométrica de bacias hidrográficas, que por meio da interpretação da geometria dos canais fluviais, torna possível a identificação de anomalias no padrão de drenagem e sua conseqüente associação com eventos tectônicos, pois qualquer perturbação de relevo sofrida por um terreno provocará a imediata alteração do comportamento da drenagem. A termocronologia é outra ferramenta muito utilizada nas pesquisas, pois permite realizar a datação não apenas das rochas, mas também das formas de relevo. GEO 64 Geologia ATIVIDADE 11 Dessa forma, é possível calcular o quanto o relevo foi erodido, além de quanto sofreu soerguimento e denudação. REFERÊNCIAS GUERRA, A. T.; GUERRA, A. J. T. Novo dicionário geológico-geomorfológico. 4 ed. Rio de Janeiro: Bertrand Brasil, 2005. LEINZ, V.; AMARAL, S. E. Geologia geral. 11 ed. ver. São Paulo: Nacional, 1989. PENHA, H. M. Processos endogenéticos na formação do relevo. In: GUERRA, A. J. T.; CUNHA, S. B. da. Geomorfologia: uma atualização de bases e conceitos. 4. ed. Rio de Janeiro: Bertrand Brasil, 2001. POPP, J. H. Geologia geral. 2. ed. Rio de Janeiro: Livros Técnicos e Científicos, 1981. TASSINARI, C. C. G. Tectônica global. In: TEIXEIRA, W. et al. (Orgs.). Decifrando a Terra. São Paulo: Oficina de Textos, 2003. ANOTAÇÕES GEO 65 Geologia ATIVIDADE 11 ANOTAÇÕES GEO 66 Geologia SÍNTESE PARA AUTO-AVALIAÇÃO ATIVIDADE 12 OBJETIVOS Na matéria 04 você aprenderá como se processa a ação geológica marinha. Entenderá a dinâmica oceânica construtiva, formando as praias, por exemplo, como também compreenderá os processos destrutivos marinhos, onde as ondas tem um papel de destaque. Entenderá ainda que a crosta terrestre e as placas tectônicas que a compõe não são estáticas, pelo contrário, se movimentam lenta mais continuamente. Aprenderá que esses movimentos (orogenéticos e epirogenéticos) são responsáveis, dentre outras coisas, pela formação de montanhas. TEXTO As águas marinhas foram estudadas no capítulo 7. É importante ao aluno a compreensão dos seguintes tópicos: as zonas marinhas, os processos erosivos e os processos cumulativos. Pode-se dividir a área de influência do mar em 4 zonas: a) Zona intertidal: zona de alternância das marés; b) Zona nerítica: Entre 0 e 200 metros, corresponde, basicamente à plataforma continental. c) Zona Batial: entre 200 e 1000 metros, correspondendo, via de regra, ao talude continental. d) Zona abissal: engloba as maiores profundidades oceânicas, superiores a 1000 metros. A erosão (ou abrasão) e a deposição marinhas por sua vez são decorrentes da ação das ondas, marés e correntes oceânicas. Como resultado têm-se diferentes feições, tais como: caneluras, portões, falésias, praias, recifes, restingas, tômbolos, etc. No capítulo 8 estudaram-se os movimentos tectônicos. Tais movimentos decorrem do deslocamento das placas tectônicas sobre o magma. As placas tectônicas apresentam três tipos de limites entre si: a) GEO 67 Geologia ATIVIDADE 12 divergentes: quando se deslocam em direção oposta; b) convergentes: quando se deslocam em rota de colisão; e, c) conservativos: quando se deslocam paralelamente. Existem dois tipos de movimentos tectônicos: a) movimentos epirogênicos; b) movimentos orogênicos. Os movimentos epirogênicos são de larga extensão, lentos, e podem ser positivos (de ascensão) ou negativos (de subsidência). Já os movimentos orogênicos são resultantes do choque de placas tectônicas e geram a formação de cadeias montanhosas. ANOTAÇÕES GEO 68 Geologia ABALOS SÍSMICOS ATIVIDADE 13 OBJETIVOS Neste capítulo o aluno aprenderá as causas, o processo e as conseqüências dos terremotos. DINÂMICA INTERNA DA TERRA – O MOTOR Em contrapartida aos processos exógenos que condicionam a (re)modelagem das formas de relevo – que tendem ao aplainamento de toda a superfície do globo por meio dos diversos processos de intemperismo – as forças endógenas do globo terrestre agem em sentido contrário a esses esforços erosivos. A energia remanescente contida no interior da Terra é o motor que rege a dinâmica interna do planeta. Esta energia se dissipa de diversas formas com reflexos na superfície terrestre, garantindo que tal aplainamento jamais alcance seu estado de equilíbrio, pois é responsável em prover à superfície o material inconsolidado das camadas internas da Terra, formando rochas novas e acentuando as diferenças de relevo. Os vulcões e terremotos representam as formas mais enérgicas e rápidas de manifestação dinâmica do planeta. Ocorrem tanto em áreas oceânicas como continentais, e são válvulas de escape que permitem o extravasamento repentino de energias acumuladas ao longo de milhares ou milhões de anos. SISMOS A palavra sismo tem sua origem no grego: seismos, que significa abalo. Entre as atividades sísmicas que ocorrem no interior das placas litosféricas e na superfície da crosta, o termo terremoto é comumente aplicado para designar os grandes eventos destrutivos, enquanto os menores são chamados de abalos ou tremores de terra. Conforme indicado em Assumpção e Dias Neto (2003), os terremotos são o resultado do lento movimento das placas litosféricas, que no passar dos anos, GEO 69 Geologia ATIVIDADE 13 tensões vão se acumulando em vários pontos, principalmente perto de suas bordas. Quando as tensões atingem o limite de resistência das rochas, ocorre uma ruptura. O movimento repentino entre os blocos de cada lado da ruptura gera vibrações que se propagam em todas as direções. As vibrações geradas por um foco sísmico são denominadas de ondas sísmicas, que serão detalhadas mais adiante. O plano de ruptura forma o que se chama de falha geológica. O ponto onde se inicia a ruptura e a liberação das tensões acumuladas são chamados de hipocentro ou foco. Sua projeção na superfície é o epicentro (figura 9.1.). FIGURA 9.1. - Geração de um sismo por acúmulo e liberação de esforços em uma ruptura. IGC, USP. DISTRIBUIÇÃO GEOGRÁFICA DOS SISMOS FIGURA 9.1 - Sismicidade mundial. Mapa de epicentros do período de 1963 a 1998. U.S Geological Survay GEO 70 Geologia ATIVIDADE 13 Os terremotos, assim como os vulcões, ocorrem em regiões onde a atividade geológica é mais intensa atualmente. Os registros de milhares de terremotos no mundo definem os limites das várias placas que formam a casca rígida da Terra. A figura 9.2. ilustra este registro. Normalmente não é o deslocamento na fratura que causa maior estrago, mas sim as vibrações (ondas elásticas) que se propagam a partir da fratura. Na maior parte das vezes a fratura nem atinge a superfície, mas as vibrações podem ser fortes o suficiente para causar danos consideráveis. ONDAS SÍSMICAS As vibrações geradas por um foco sísmico se propagam pela Terra em todas as direções. O movimento e energia associados, passam de partícula a partícula a partir de seu foco, e percorrem grandes distâncias. De acordo com Clark (1973), as ondas sísmicas são distúrbios elásticos que deformam o sólido elasticamente, ou seja, a energia requerida para a deformação é completamente recuperada quando a tensão é removida. A elasticidade das rochas que permitem tal deslocamento é equivalente a qualquer outra vibração, em determinado meio, durante a propagação da vibração sonora. As ondas sísmicas são de dois tipos: as ondas sísmicas de corpo e as ondas sísmicas superficiais. As ondas sísmicas de corpo são aquelas que percorrem o interior da Terra. Em função da sua forma de propagação são subdivididas em ondas sísmicas de compressão (ou primárias) e ondas sísmicas de cisalhamento (ou secundárias). As ondas sísmicas de compressão movem-se através da crosta terrestre como um elástico. Quando a onda move-se para a esquerda, por exemplo, ela expande e comprime na mesma direção. Produzem um movimento do solo para frente e para trás na mesma direção que a onda se propaga. Geralmente, em um registro sísmico, correspondem ao primeiro pulso que se observa. Também são chamadas de ondas sísmicas primárias (P). Ao contrário, as ondas sísmicas de cisalhamento provocam o movimento do solo para cima e para baixo, perpendicular à direção de propagação da onda. Em termos gerais, em um registro sísmico são as segundas ondas observadas. Desse modo, são também denominadas de ondas sísmicas secundárias (S). A figura 9.3. ilustra o comportamento das ondas. GEO 71 Geologia ATIVIDADE 13 FIGURA 9.2 - Ondas superficiais. Os dois principais modos de propagação sísmica: ondas P e S. Decifrando a Terra (2003). Ondas sísmicas superficiais viajam pela superfície e outras camadas do interior da Terra e são subdivididas em ondas sísmicas superficiais Love (L) e ondas sísmicas superficiais Rayleigh. As ondas sísmicas superficiais L provocam um movimento do solo transversal à direção de propagação da onda. As ondas sísmicas superficiais Rayleigh movem o solo em sentido contrário ao da propagação da onda (figura 9.4.). FIGURA 9.3 - ondas superficiais: a esquerda onda Rayleigh; à direita ondas love. IGC, USP GEO 72 Geologia ATIVIDADE 13 Algumas das vibrações são de freqüência elevada o suficiente para serem ouvidas, ao passo que outras são de muito baixa freqüência. Quando alcançam elevadas amplitudes, essas ondas podem ser sentidas pelas pessoas e provocar danos a moradias ou infra-estruturas, enquanto que as de pequena amplitude só são registradas em aparelhos de alta sensibilidade. INTENSIDADE E MAGNITUDE A intensidade sísmica é a classificação qualitativa dos efeitos que as ondas sísmicas provocam em determinado lugar. Descreve os efeitos produzidos pelos terremotos em locais da superfície terrestre. A classificação da intensidade sísmica é feita a partir da observação in locus dos danos ocasionados nas construções, pessoas ou meio ambiente. Esses efeitos são denominados macrossísmicos. Um sismo pode ser avaliado usando uma escala de intensidade, escala de Mercalli e Sieberg (U.S. GEOLOGICAL SURVAY). A distância do local do foco em relação ao epicentro (distância epicentral) influi na sua intensidade, além da heterogeneidade litológica da crosta e da qualidade das construções civis, que são também parâmetros que acabam por determinar o grau de severidade do sismo. A magnitude indica a amplitude das ondas, constituindo-se em uma medida quantitativa. Indica a quantidade de energia libertada por esse evento sísmico. É baseada em medições precisas da amplitude das ondas sísmicas nos sismogramas, para distâncias conhecidas entre o epicentro e a estação sísmica. Foi Conrad Richter quem primeiro reconheceu, em 1935, que as ondas sísmicas radiadas por um sismo podem fornecer boas estimativas da energia libertada, isto é, de sua magnitude. E hoje é a escala utilizada, a escala Richter (U.S. GEOLOGICAL SURVAY). A profundidade a que ocorre o sismo, mesmo para sismos que libertem a mesma quantidade de energia, condiciona fortemente o conteúdo espectral do sismograma. Um sismo profundo gera apenas um pequeno trem de ondas superficiais, enquanto que os sismos superficiais geram ondas superficiais muito fortes. GEO 73 Geologia ATIVIDADE 13 A ESTRUTURA DA TERRA A análise da diferença dos tempos de chegada das ondas P e S à superfície, após terem sido geradas, permitiu o estudo das camadas mais profundas da Terra: foi através desse tipo de estudo que se deduziu, em 1906, como deveria ser o centro do planeta e sua estrutura interna. Esta análise permitiu que se deduzissem, através de leis físicas (lei de SNELL – que rege a reflexão e refração das ondas), as diversas características dos componentes da Terra atravessadas pelas ondas. A análise de milhares de terremotos durante muitas décadas permitiu construir as curvas tempo-distância de todas as ondas refletidas e refratadas no interior da terra podendo inferir a sua estrutura principal (crosta, manto, núcleo externo e interno) assim como as propriedades de cada uma das camadas. CAUSAS DOS TERREMOTOS Como amplamente difundido em livros especializados na temática, atualmente, admite-se basicamente três causas geológicas que originam os terremotos: • Desmoronamentos internos da superfície – Provocados por: dissolução de rochas subterrâneas; por colapso do edifício vulcânico (pelo vazio formado da saída de grande quantidade de lava; pela acomodação de sedimentos por seu próprio peso. Esses terremotos são geralmente de pequena intensidade e de abrangência local. • Causas vulcânicas – afetam apenas as imediaçãoes do centro do abalo, sendo também de abrangência local. Resultam de explosões, colapsos ou até mesmo acomodações dos pacotes rochosos e normamente antecedem as erupções vulcânicas. • Causas tectônicas – As mais importantes, são as responsáveis pela formação de grandes terremotos, que podem propagar-se por toda Terra. Originadas pelo processo de ajustes principalmente por falhamentos, GEO 74 Geologia ATIVIDADE 13 freqüentes nas áreas tectônicas instáveis (círculo de fogo no Pacífico por exemplo). Os hipocentros, em geral, ocorrem de 8 a 15 km abaixo da superfície. REFERÊNCIAS ASSUMPÇÃO, M; DIAS NETO, C.M. Sismicidade e estrutura interna da Terra. In: TEIXEIRA, W. et al. Decifrando a Terra. São Paulo: Oficina de textos, 2003. CLARK JR., P. S. Estrutura da Terra. São Paulo: Ed. Edgard Blücher Ltda, 1973. GUERRA, A. T.; GUERRA, A. J. T. Novo dicionário geológico-geomorfológico. 4. ed. Rio de Janeiro: Bertrand Brasil, 2005. INSTITUTO DE GEOCIENCIAS. A Terra: um planeta heterogêneo e dinâmico. Disponível em: < http://www.igc.usp.br/geologia/a_terra.php>. Acesso em: 10 ago. 2007. LEINZ, V.; AMARAL, S. E. Geologia geral. 11. ed. São Paulo: Nacional, 1989. POPP, J. H. Geologia geral. 2 ed. Rio de Janeiro: Livros Técnicos e Científicos, 1981. S. GEOLOGICAL SURVAY. Earthquake hazards program. Disponível em:< http:// www.usgs.gov/>. Acesso em: 10 ago. 2007. ANOTAÇÕES GEO 75 Geologia ATIVIDADE 13 ANOTAÇÕES GEO 76 Geologia VULCANISMO ATIVIDADE 14 OBJETIVOS Neste capítulo o aluno entenderá a estrutura interna de um vulcão, bem como os mecanismos geradores das erupções vulcânicas. VULCANISMO O termo vulcanismo é usado para designar o processo da ascensão do magma situado no interior da terra em direção à superfície. Trata-se de um mecanismo de alívio das altas temperaturas e pressão interna causadas pelo acúmulo de materiais fundidos e pelo decaimento radioativo dos isótopos instáveis que compõem as rochas, além da grande quantidade de gases confinados. Os processos vulcânicos são considerados os principais agentes de formação e destruição da crosta terrestre. As erupções vulcânicas, geralmente associadas com os terremotos, correspondem à liberação do intenso calor, lançando lavas que dão origem às rochas tanto de superfície (extrusivas), quanto às de subsuperfície (intrusivas). Da atividade vulcânica resulta ainda a formação de depósitos minerais, fontes hidrotermais, depósitos de cinzas, gêiseres, fumarolas, além de implicações ambientais, econômicas e sociais diversas, tais como a grande emissão de gases na atmosfera, destruição e surgimento de ecossistemas, prejuízos em setores como o agrícola, de transporte, desabrigados e vítimas fatais, o que demonstra a relevância do tema para a ciência. ORIGEM DAS ATIVIDADES VULCÂNICAS De acordo com Leinz (1989), cada vulcão geralmente está associado a uma câmara magmática. O magma, por sua vez, é formado por fusão parcial das rochas resultando numa massa de consistência pastosa, que dá origem às rochas ígneas quando resfriado. Por apresentar densidade menor que as rochas GEO 77 Geologia ATIVIDADE 14 sobrejacentes, o magma tende a se deslocar em direção à superfície por meio de fraturas e falhas. Quando essas rupturas não estão presentes, acontece o acúmulo do material em enormes bolsões, chamados de câmaras magmáticas. Ao longo do tempo, esse acúmulo pode pressionar a rocha sobrejacente (encaixante), fundindo-a, e em outras vezes o fluxo é extravasado por dutos ou cones, formando um vulcão (TEIXEIRA, 2003). MORFOLOGIA DOS VULCÕES As formas externas de um vulcão estão comumente associadas aos tipos de lavas, viscosidade, temperatura e seus materiais constituintes (TEIXEIRA, op. cit.). Lavas menos viscosas resultam em edifícios vulcânicos com flancos suaves e as mais viscosas, por sua reduzida fluidez, geram formas mais íngremes. Essencialmente, os vulcões apresentam dois elementos geométricos distintos: a cratera e a caldeira. A cratera liga-se com a câmara magmática por meio da chaminé vulcânica, e dessa forma, é por ela que acontecem os derramamentos de lavas (figura 10.1.). Com o passar do tempo, podem ocorrer desmoronamentos das paredes da cratera, preenchendo-a. Caldeira é o nome dado às formas de relevo circulares, de grandes extensões, originadas pelo abatimento total ou parcial da cratera e topo do vulcão. No Brasil, a cratera de Poços de Caldas, em Minas Gerais é um exemplo claro de caldeira vulcânica, formada há cerca de 90 milhões de anos (figura 10.2.). Figura 10.1. – Bloco diagrama de uma cratera vulcânica. (TEIXEIRA, 2000). GEO 78 Geologia ATIVIDADE 14 Figura 10.2. - Imagem aérea mostrando formação circular da caldeira vulcânica de Poços de Caldas – MG (Landsat, canal 7 – INPE, 1975 (www.cprm.gov.br) TIPOS ERUPTIVOS Diversos autores classificaram os tipos de erupções em dois grupos principais: as erupções fissurais e as erupções centrais, com base na localização em relação às placas tectônicas, pois podem ocorrer tanto em ambientes de contato entre placas como em câmaras magmáticas bem desenvolvidas no interior da placa. No âmbito das erupções fissurais, a ascensão do magma ocorre sem a formação do cone vulcânico, sendo que o derrame de lavas acontece pelo preenchimento e extravasamento de fissuras e falhamentos. Esse fenômeno é comum nas margens continentais passivas em bacias oceânicas, recebendo o nome de rifteamento e gera as estruturas do tipo Rift-Valley, que são vales de grande extensão formados a partir de movimentos distensivos da crosta (Figura 10.3.). O processo tem início com o aumento pontual da temperatura no manto (Hot Spot), provocando o soerguimento e abaulamento da crosta e ocasiona a extrusão de rochas. Em áreas continentais acontece o derramamento de lavas e a formação de platôs, a exemplo da Formação Serra Geral da Bacia do Paraná, na América do Sul. GEO 79 Geologia ATIVIDADE 14 Figura 10.3. – Modelo de sistema de Rifteamento (www.pacificislandtravel.com) Os tipos eruptivos centrais ocorrem com a formação do cone vulcânico e estão associadas às explosões, grandes volumes de cinzas, bombas, lançamento de blocos e púmice. É comum ainda a ocorrência de nuvens ardentes – emissão de gases superaquecidos com partículas de lavas incandescentes. A classificação dos tipos eruptivos é baseada em descrições de erupções passadas, indo da Pliniana, de caráter explosivo fortíssimo a exemplo do Vesúvio (79 d.C), até a Havaiana, de caráter relativamente calmo (TEIXEIRA, op cit). PRODUTOS DO VULCANISMO Os principais materiais produzidos pelos vulcões são as lavas, materiais piroclásticos e os gases. As lavas, após o processo de resfriamento, dão origem às rochas vulcânicas cuja composição tem estreita relação com a do magma de origem, e ao longo do processo de ascensão, esse magma pode alterar sua composição ganhando ou perdendo elementos constituintes. Entre os tipos de lavas mais comuns estão as lavas basálticas, de cores escuras e com baixo teor de sílica. Os principais tipos são: • Lavas pillow: quando o resfriamento dessas lavas acontece em meio GEO 80 Geologia VULCANISMO ATIVIDADE 14 subaquático, sua solidificação é instantânea. • Lavas pahoehoe: o resfriamento acontece de maneira superficial, enquanto os processos magmáticos ainda acontecem abaixo dela, gerando feições retorcidas. Figura 10.4. – Lavas pillow (www.uol.com.br) Figura 10.5. - Lavas pahoehoe (www.petei.com) Entre as lavas félsicas (com maior teor de sílica), destacam-se as lavas andesíticas e riolíticas, cuja capacidade de absorção de gases é maior, tornando-as mais viscosas que as lavas basálticas. Entre os materiais piroclásticos (aqueles incoerentes, soltos, que são lançados durante as erupções), destacam-se as bombas, que são massas de lava que se resfriaram durante sua trajetória aérea; os blocos, associados aos fragmentos de rochas encaixantes; e as cinzas, materiais de granulometria fina oriundos de explosões de rochas que formam grandes depósitos. Apesar de provocarem grande devastação nas áreas atingidas, as cinzas respondem também pela formação posterior de solos extremamente GEO 81 Geologia ATIVIDADE 14 férteis. O lançamento de gases acontece durante todo o processo eruptivo e ao longo do processo de resfriamento das lavas. A maior parte dos gases é constituída por vapor de água, que ao se condensar dá origem à chamada água juvenil. Outros compostos como S, F e Cl, ao se combinarem com água, provocam o fenômeno da chuva ácida. REFERÊNCIAS GUERRA, A. T.; GUERRA, A. J. T. Novo dicionário geológico-geomorfológico. 4. ed. Rio de Janeiro: Bertrand Brasil, 2005. LEINZ, V.; AMARAL, S. E. Geologia geral. 11. ed. São Paulo: Nacional, 1989. POPP, J. H. Geologia geral. 2. ed. Rio de Janeiro: Livros Técnicos e Científicos, 1981. TEIXEIRA, W. et al. (Orgs.). Decifrando a Terra. São Paulo: Oficina de Textos, 2003. ANOTAÇÕES GEO 82 Geologia SÍNTESE PARA AUTO-AVALIAÇÃO ATIVIDADE 15 OBJETIVOS Na matéria 05 você aprenderá os mecanismos que desencadeiam os terremotos. Aprenderá também quais são as áreas mais afetadas do planeta pelos abalos sísmicos, assim como e por quais motivos. Entenderá também como se forma um vulcão, como é a sua estrutura interna e o que expelem durante uma erupção. ANOTAÇÕES As áreas do planeta onde tem-se o encontro de placas tectônicas são conhecidas pela forte instabilidade e pela ocorrência de terremotos e vulcanismo. Tanto os abalos sísmicos quanto a atividade vulcânica vinculam-se â dinâmica interna do planeta, ou seja, o motor desses processos são as forças endógenas (altas temperaturas e altas pressões). Pode-se dizer que tanto os terremotos quanto o vulcanismo atuam como válvulas de escape para as elevadas pressões e temperaturas presentes no interior do planeta. Caso tais pressões não se aliviassem ter-se-ia um cenário catastrófico, com violentíssimas explosões, que terminariam por destruir a crosta terrestre e consequentemente impediria o desenvolvimento da vida em nosso planeta. Apesar de serem também destrutivos, terremotos e vulcões servem para aliviar as pressões internas e impedir a destruição do planeta. Os terremotos acontecem quando a tensão acumulada nas bordas das placas tectônicas é liberada, normalmente quando as placas se movem repentinamente e/ou com mais vigor. Os terremotos liberam a energia acumulada na forma de ondas (ondas sísmicas), que percorrem o planeta em todas as direções, a partir do hipocentro ou foco. O famoso epicentro é, na realidade, a projeção do foco na superfície do planeta. De maneira semelhante os vulcões entram em atividade quando as pressões e temperaturas internas se elevam e impulsionam o magma para a superfície, via fraturas da crosta terrestre. Os vulcões podem explodir violentamente ou apenas expelir o magma GEO 83 Geologia ATIVIDADE 15 calmamente pela superfície. Tal diferença é explicada pela maior ou menor viscosidade do magma. As zonas orogenéticas do planeta (onde há o choque de placas tectônicas) são as áreas com maior incidência de vulcanismo e de abalos sísmicos. Das diversas zonas orogênicas a mais conhecida pela amplitude e freqüência dos eventos é o anel de fogo do pacífico. ANOTAÇÕES GEO 84