Resumo Completo de Geologia: Tectônica, Sistema Solar e Mais

Resumo de Geologia:

• Teoria da tectónica de placas

• A litosfera encontra-se dividida em placas que se movimentam sob uma camada com carácterísticas plásticas (Astenosfera)
  • Correntes de convecção do manto:
  • Motor que gera as correntes: calor interno da Terra

• Tipos de limites:

• Convergentes: há destruição de litosfera. Localizam-se, geralmente, em zonas de fossas onde se verifica a destruição da placa litosférica, que mergulha. Por esta razão, esta zona é também chamada zona de subducção. As fossas estão localizadas nas zonas de transição da crosta continental pára a crosta océânica ou então em zonas de crosta océânica. Pode ainda verificar-se a convergência de áreas continentais de placas, como aconteceu quando a placa da Índia chocou com o Sul da Ásia.

• Divergentes: há formação de litosfera. Situam-se nas dorsais océânicas e são zonas onde é gerada crosta océânica. As dorsais océânicas são extensas cadeias de montanhas geralmente com um vale central – rifte, cuja profundidade varia entre -1800 e -2000 m, com largura aproximada de 40 km e com paredes em degrau e cortadas por falhas transversais. Nas dorsais océânicas de alastramento rápidó, como no Pacífico, não existe o vale central.
• Conservativos: não há destruição nem criação de litosfera. Situam-se em determinadas falhas, chamadas falhas transformantes. Estas falhas cortam transversalmente as dorsais océânicas e ao longo delas não se verifica destruição nem alastramento, mas apenas deslizamento de uma placa em relação à outra.

• Relevos océânicos:

Tema 2:

• • Sistema Solar:
  • Formação e constituição:
  • • • Teorias sobre a origem os Sistema Solar:
      • • Hipótese de colisão entre 2 estrelas (tem base catastrofista)
        • • O Sol ter-se-iá formado em primeiro lugar, sem qualquer planeta a girar à sua volta
          • • • • • Uma estrela vagueando pelo espaço teria chocado com o Sol, arrancando-lhe pequenos pedaços
              • Esses pedaços, depois de se condensarem em seu redor, teriam dado origem aós planetas
  • • Rejeitada porque: a temperatura é demasiado elevada pára permitir a condensação da matéria

• • Duas estrelas ter-se-iam aproximado
  • • • • • Por acção dos respectivos campos gravíticos as estrelas seriam deformadas
      • Como resultado da deformação, pequenas porções seriam arrancadas, formando assim os planetas

• • Rejeitada porque: a estrela que se teria aproximado não teria campo gravítiço suficiente pára arrancar pedaços ao Sol; a temperatura é demasiado elevada pára permitir a condensação da matéria

• • Ponto de partida: uma nuvem enriquecida com elementos pesados, de dimensões gigantescas; constituída por gases matéria interestelar que resultaram do “Big Bang”
  • • • • • Condensação da matéria: aquecimento do núCléo e rotação da nuvem
      • Aumento da velocidade de rotação, com posterior achatamento
  • Aglutinação central das partículas que constituem a nebulosa e formação de uma estrela: o proto-sol (início das reacções termo-nucleares)
• Zonação de poeiras, de acordo com a distância ao Sol: elementos mais densos concentram-se junto ao Sol (planetas telúricos); elementos menos densos (hidrogénio e hélio) são projectados pára a zona externa da nuvem (planetas gasosos)

• • Argumentos a favor:
  • • Todos os corpos do Sistema Solar apresentam a mesma idade (4600 M.A)
    • • • • • • • As órbitas planetárias são elipsóides quase circulares (excepto Mercúrio) e fazem-se todas, praticamente, no mesmo plano
            • O movimento de rotação dos planetas (excepto Vénus e Úrano que é retrógrado, no sentido dos ponteiros do relógio) faz-se no sentido directo (sentido contrário ao dos ponteiros do relógio)
      • A densidade dos planetas mais próximos do Sol é superior à dos planetas mais afastados

• • • • Teoria geocêntrica:
      • • A Terra era o centro do Sistema Solar
        • • • • Proposta por Aristóteles e Ptolomeu
  • • O Sol era o centro do Sistema Solar
    • • • • Proposta Galileu Galilei e por Copérnico

• Constituição do Sistema Solar:

• • Uma estrela: o Sol
  • • • • • 8 Planetas principais: Mercúrio, Vénus, Terra, Marte, Júpiter, Saturno, Úrano e Neptuno; carácterísticas:
      • Ásteróides: localizados entre Marte e Júpiter, na Cintura de Ásteróides. Compostos por uma liga metálica de Ferro e Níquel

• Planetas anões: corpos celestes que orbitam em torno do Sol; assume uma forma arredondada; não possui uma órbita desimpedida de outros astros
• • • • • Pequenos corpos: ásteróides: corpos de pequenas dimensões, não chegaram a constituir um planeta, devido ao campo gravítiço de Marte e Júpiter, ocupam um vasto cinturão de espaço entre as órbitas de Marte e Júpiter. Cometas: corpos esferoidais com órbitas excêntricas, constituídos por: núCléo (rochas, gases e águá congelados) cabeleira (partículas sólidas soltas – proximidade do sol) e cauda (gases orientados pelo vento solar). Meteoróides: corpos vindos do espaço e, que podem atingir o nosso planeta:

• • Meteoros: não chegam a atingir a superfície terrestre, apenas formam um rasto luminoso. Durante a entrada na atmosfera terrestre sofré aquecimento devido ao atrito
  • • • • • • Meteorito: atingem a superfície. Resistem ao atrito provocado pela entrada na atmosfera terrestre. Ao atingirem a superfície formam crateras de impacto. Tipos:

• • Sideritos ou férreos: constituídos por ligas de Ferro e Níquel.
  • • • • • • • Aerólitos ou pétreos: constituídos por silicatos
          • Siderólitos ou petroférreos: têm natureza metalo-rochosa; constituídos por ligas de Ferro, Níquel e silicatos

• Acreção e diferenciação:

• • Sequência de acontecimentos:

• • A Terra teria tido origem na acreção de partículas da nebulosa que colidiam por efeito da atracção gravítica. Durante a acreção, a temperatura da Terra foi-se elevando progressivamente.
  • A energia resultante do impacto de Planetesimais era convertida em calor, que se iá acumulando no interior do Protoplaneta. Esta energia não era totalmente dissipada pára o Espaço, pois os protoplanetas colidiam continuamente com planetesimais que os recobriam e que, igualmente convertiam a sua energia de choque em energia calorífica.
  • A dimensão do protoplaneta aumenta e com este incremento sobe também a pressão a que os materiais estão sujeitos por compressão. A pressão dos materiais, associada ao aumento progressivo da profundidade, leva ao aumento da temperatura dos materiais constituintes do protoplaneta.
  • A temperatura atinge o ponto de fusão dos silicatos, ferro e níquel, que constituem o protoplaneta Terra. Inicia-se, então, a diferenciação, isto é, a separação dos materiais constituintes da Terra.
  • Os materiais mais densos, ferro e níquel, migram, por diferença de densidade, pára o centro da Terra, onde vão originar o núCléo. Os materiais de média densidade, silicatos associados a ferro e níquel, ocupam a zona média da Terra, dando origem ao manto terrestre. Finalmente, os silicatos, pouco densos, atingem a sua temperatura de solidificação, formando-se a crosta terrestre primitiva (frágil e quebradiça). O núCléo, devido às elevadas temperaturas que possui e à produção de calor, continua a manter-se, ainda hoje, no estado líquido.
  • A fusão dos materiais terrestres permitiu a diferenciação da Terra e a formação das três grandes zonas litológicas da Terra – crosta, manto e núCléo.
  • • • A energia da Terra que permitiu a sua fusão e diferenciação teve origem:

A crosta foi a primeira zona terrestre a solidificar, devido à sua proximidade com as baixas temperaturas do Espaço. No entanto, devido à ausência de atmosfera, continuava a ser bombardeada por inúmeros meteoritos, cujo choque com a fina e recém-formada superfície terrestre originava fenómenos de vulcanismo activo que libertavam grandes quantidades de lava e de vapor de águá. O vapor de águá libertado, por condensação, originou as primeiras chuvas do planeta, que deram início à formação dos oceanos primitivos. Simultaneamente, iniciou-se a formação da atmosfera primitiva e começaram a surgir as primeiras formas de vida nos oceanos primitivos.

• Manifestações de actividade geológica

A nível geológico a Terra e Vénus são dois planetas geologicamente activos, enquanto Mercúrio e Marte são planetas geologicamente inactivos. Um planeta é considerado geologicamente activo quando, na actualidade ou num passado recente, manifesta a existência de sismos, vulcanismo activo ou movimentos tectónicos. Um planeta será considerado geologicamente inactivo quando, há muitíssimo tempo, não apresenta fenómenos geológicos activos, como sismos, vulcanismo ou movimentos tectónicos. Os movimentos tectónicos, por sua vez, são os grandes responsáveis pela existência dos fundos océânicos e pela sua idade (menos de 200 M.A). Os fundos océânicos resultam de um equilíbrio entre os riftes e as zonas de subducção. No rifte forma-se o fundo océâNicó através de um vulcanismo fissural, que provoca o aumento da dimensão da placa océânica, que, por este motivo, vai ser “obrigada” a mergulhar pára manterá constante área superficial terrestre. Qualquer forma de actividade geológica necessita de um agente modificador, que tanto pode ter uma origem interna como externa ao planeta.

• Agentes modificadores:

Nota:

• Na Terra, é águá o principal factor da renovação da crosta, devido ao seu ciclo (ciclo hidrológico), que é, “impulsionado” pelo Sol
• Pára encontrar dados referentes aós primeiros 700 M.A, apagados pela erosão (na Terra e em Vénus), recorre-se aós planetas geologicamente “mortos”

• Sistema Terra Lua

A lua é o satélite natural da Terra (corpo que descreve órbitas em torno de um planeta principal), de dimensões reduzidas quando comparada com a Terra (4x menor). Pensa-se que a sua formação está relacionada com um corpo de menores dimensões que a Terra, que colidiu com a Terra primitiva. A lua não possui atmosfera, devido às suas reduzidas massa e força gravítica, nem águá no estado líquido e, por esse motivo, não tem erosão, pelo que a superfície lunar mantém-se inalterável. Devido à sua inactividade, a Lua parece ter preservado, em grande parte, as suas carácterísticas primitivas. Por este motivo, estudando a Lua, podemos compreender um pouco da história da Terra. O satélite da Terra preserva as marcas dos acontecimentos ocorridos antes da formação dos nossos continentes, constituindo uma memória daquilo que seria a Terra durante esse lapso de tempo. A Lua e a Terra interactuam uma com a outra, influenciando as respectivas deslocações no Espaço. A duração do dia terrestre é determinada pela presença da Lua e as mudanças na posição em relação à Terra provocam alterações na duração do dia e dos meses lunares. Entre a Terra e a Lua existe uma forte ligação gravitacional, pelo que são considerados, por alguns cientistas, como planetas duplos. A alteração da força da gravidade exercida pela Lua sobre a Terra determina a variação das marés dos oceanos. A força da atracção exercida entre a Terra e a Lua leva a uma diminuição da velocidade de rotação da Terra, o que origina um aumento da duração de horas do dia terrestre. Cada dia terrestre aumenta 0.0018 segundos por século.

Como a Lua possui a mesma origem que o seu planeta principal e formou-se sensivelmente ao mesmo tempo, segundo o mesmo ritmo de acontecimentos. A tabela a seguir esquematiza a sequência dos acontecimentos que tiveram na origem e evolução da Lua:

A Lua, tal como a Terra, possui dois tipos de formações geomorfológicas, os mares e os continentes. O nome destas duas formações lunares deve-se à sua similitude com as da Terra.

A Lua não tem erosão devido à ausência de atmosfera e de águá no estado líquido, mas no entanto, pode verificar-se a desagregação de rochas devido às grandes amplitudes térmicas. A Lua possui uma variação diária de temperatura que pode ir os -180 ºC aós +120ºC. Esta variação de temperatura pode ocasionar a fracturação das rochas, tal como acontece a um copo que sai do forno e é colocado numa superfície fria. Os fragmentos originados por esta fragmentação térmica podem deslizar pelas encostas lunares, sendo estes os únicos efeitos de alteração da superfície lunar, além dos impactos de meteoritos e os sues efeitos.

A ausência de alterações geomorfológicas na Lua permite que esta mantenha as carácterísticas do momento da sua formação. A Terra, ao possuir agentes de erosão, vulcanismo activo, movimentos tectónicos, encontra-se em permanente mutáção, pelo não conseguimos observar as carácterísticas da Terra primitiva. A Lua, pelo facto de ser contemporâNeá da Terra e de não ter sofrido alterações, permite-nos obter dados sobre a Terra primitiva. Uma grande ajuda sobre a composição e morfologia da Lua foi-nos fornecida pela idá do Homem à Lua, tendo sido possível, nessa altura, a recolha de material lunar.

Tema 3:

• A Terra, um planeta a proteger:
  • A face da Terra:
    • Continentes:
      • Cratões (estruturas/áreas geológicas estáveis):
        • Escudos – núcleos de rochas magmáticas e metamórficas com ±600 M.A
        • Plataformas interiores – natureza rochosa mais recente e que conservam a sua posição horizontal original
      • Cadeias montanhosas:
        • Antigas
        • Recentes
      • Margens continentais
    • Oceanos:
      • Planícies abissais
      • Fossas océânicas (zona convergente)
      • Dorsais océânicos
      • Rifte (zona divergente)

Em suma:

• Intervenções do Homem nos subsistemas terrestres:
  • • • • • A Águá:

Fontes de poluição:

• • Efluentes
  • Marés negras
  • Indústria (chuvas ácidas)
  • Agricultura (pesticidas e herbicidas)

ETA: Estação de Tratamento de Águas

        Trata a águá que vai ser fornecida às populações, eliminado organismos e substâncias químicas antes da distribuição.

ETAR: Estação de Tratamento de Águas Residuais

          Trata a águá utilizada, melhorando a sua qualidade, mas não tornando-a potável, sendo menos prejudicial ao ambiente de descarga

Medidas pára a poupança de águá:

• • Garrafas no autoclismo
  • Tomar duche em vez de banho de emersão
  • Utilizar a águá dos cozinhados pára a rega
  • Fechar a torneira durante a lavagem dos dentes e ao fazer a barba
  • Fechar bem a torneira, evitando fugas
  • Utilizar doseador na torneira
  • Lavar a roupa/louça só quando a máquina estiver cheia
  • Utilizar autoclismos “inteligentes”

• O solo:

Fontes de poluição:

• • Desflorestação
  • Actividade agrícola
  • Sobrepastoreio
  • Indústria (chuvas ácidas)
  • Construção humana (impermeabilização do solo, causando cheias)

• Combustíveis Fósseis

O que são?: a partir da sua combustão geram energia; formaram-se à M.A (a partir da acumulação de organismos). Ex: petróLéo (organismos animais), carvão (organismos vegetais) e gás natural.

São maus porque:

• São finitos
• Os gases (GEE) libertados pela sua combustão degradam o ambiente:
  • Chuvas ácidas
  • Efeito estufa

• • Recursos Geológicos:
  • • O que são? São os bens naturais existentes na crosta terrestre e que, face às suas concentrações num determinado local, podem ser extraídos e utilizados em benefício do Homem.
    • • Renováveis: são gerados pela Natureza a uma taxa igual ou superior àquela a que são consumidos. Ex: geotérmica, mares, hídriça…
      • • • Não renováveis: são gerados pela Natureza a um ritmo muito mais lento do que aquele a que são consumidos pelo Homem. São por isso, recursos limitados que acabarão por se esgotar. Os recursos geológicos não são renováveis, com excepção da águá e do calor interno da Terra. Ex: petróLéo, carvão, volframite…

Recursos energéticos:

• • Fundamentais, desde sempre, pára as diversas actividades do ser Humano
  • • O desenvolvimento das sociedades industrializadas e tecnológicas fez crescer de forma exponencial, o consumo de energia
    • A maior parte da energia consumida pelas sociedades actuais é proveniente dos combustíveis fosseis
• Combustíveis Fosseis (energia fóssil)

• • O carvão, o petróLéo e o gás natural são recursos energéticos não renováveis e que se aproximam rapidamente do esgotamento
  • • A energia que contêm está armazenada nas ligações químicas de compostos orgânicos, sujeitos a complexas transformações ao longo de grandes períodos de tempo
    • O carvão é principalmente utilizado em centrais termoeléctricas pára a produção de energia. O petróLéo e o gás natural são utilizados como combustíveis. O petróLéo tem, ainda, numerosas utilizações industriais
    • A queima de C.F causa diversos problemas ambientais:
  • • Liberta pára a atmosfera dióxido de enxofre, que, ao combinar-se com o vapor de águá atmosférico, dá origem a H2SO4 (ácido sulfúrico), o qual precipita como chuva ácida. A chuva ácida baixa o pH do solo e dos cursos de águá, provocando a morte dos organismos e o desequilíbrio dos ecossistemas
    • • • Liberta também grandes quantidades de CO2 pára a atmosfera. O aumento do CO2 atmosférico contribui pára o aumento do efeito estufa e, consequentemente, do aquecimento global do planeta
    • A extracção do carvão em minas e a extracção do petróLéo em póços podem causar contaminação do solo e da águá

Energia Nuclear:

• • A produção de energia nuclear baseia-se na fissão controlada do elemento urânio em reactores nucleares
  • • Esta reacção liberta grandes quantidades de energia sob a forma de calor; esse calor é utilizado na vaporização da águá que, por sua vez, é usada pára a produção de energia
    • Desvantagens:
  • • Risco de acidentes, com fuga de radiações
    • • • Produção de resíduos radioactivos que levantam sérios problemas de tratamento e armazenamento
    • Poluição térmica da águá
    • Risco de acções terroristas

Energia Geotérmica:

• • O calor interno da Terra constitui uma fonte de energia que pode ser concentrada localmente
  • • Quando existe uma fonte de magma relativamente próxima da superfície da Terra, verifica-se o aquecimento de fluidos, geralmente a águá, que se localiza em rochas porosas ou fracturas
    • A águá quente pode ser aproveitada na produção de energia
    • A energia geotérmica não é poluente e é renovável, na medida que a sua fonte permanece por longos períodos de tempo (uma câmará magmática pode demorar M.A a arrefecer)
    • No entanto, é um tipo de energia que apenas pode ser aproveitada em locais com determinadas carácterísticas
    • Em Portugal, há produção de energia geotérmica de alta entalpia no arquipélago dos Açores
• Energias Alternativas:

• • As energias renováveis, que não se esgotam e são pouco poluentes, constituem a principal alternativa à energia dos C.F
  • • No desenvolvimento de tecnologias que aumentam a eficácia de aproveitamento destas fontes de energia pode estar a solução pára os problemas energéticos do futuro
    • Pára além da energia geotérmica, há a considerar as seguintes fontes de energia renovável: solar, eólica, hidroeléctrica, ondas, biomassa e biogás

• • Recursos minerais:
  • • Incluem numerosos materiais utilizados pelo Homem e que foram concentrados, muito lentamente, por uma variedade de processos geológicos
    • • Os recursos minerais podem classificara-se em metálicos e não metálicos
    • • Metálicos:
      • • Elementos químicos como o ferro, cobre, prata ou ouro, encontram-se distribuídos na crosta terrestre, fazendo parte da constituição de vários materiais em associações diversas com outros elementos
        • • • • “Clarke”: concentração média de um determinado elemento químico na crosta terrestre. Exprime-se em partes por milhão (ppm) ou gramas por tonelada (g/ton)
          • Um jazigo metáliço é um local no qual existe um elemento químico com concentração superior ao seu clarke
        • Num jazigo mineral, chama-se minério ao material aproveitável e que tem interesse económico. A ganga ou estéril é o material sem valor económico quem está associado ao minério
        • A ganga é, geralmente, acumulada em escombreiras, que são depósitos superficiais junto às explorações mineiras. As escombreiras causam poluição visual, aumentam o risco de deslocamentos de terreno e podem conter substâncias tóxicas que poluem o solo e a águá

• • Consideram-se recursos minerais não metálicos, minerais como cascalhos, areias e rochas
  • • • • São materiais abundantes, que geralmente não atingem preços elevados (com excepção das pedras preciosas) e que, por essas razões, provêm de fontes locais

• • • Riscos Geológicos

Tema 4:

• Métodos pára o estudo do interior da Geosfera

Métodos Directos:

• Observação e estudo de materiais directamente acessíveis
  • Diversas Técnicas
    • Observação e estudo de superfície visível
    • Exploração de jazigos minerais efectuada em minas e escavações
    • Sondagens
    • Magmas e xenólitos
    • Movimentos tectónicos e erosão

• Observação e estudo da superfície visível
  • Permite o conhecimento mais ou menos completo das rochas e outros materiais que afloram
  • Ex: túneis, cortes de estrada
  • Restringem-se a uma parte muito superficial da Terra
• Exploração de jazigos minerais efectuada em minas e escavações
  • Fornece dados directos até profundidades que oscilam entre os 3 e os 4 km
• Sondagens
  • Perfurações envolvendo equipamento apropriado
  • Permitem retirar colunas de rochas correspondentes a milhões de anos de história
• Perfurações
  • Furos ultra profundos
    • ›1500 Metros
  • Podem ser realizados em:
    • Crosta continental (o maior: Kola 12023m)
    • Crosta Océânica (o maior: Costa Rica 3500m)
  • Problemas
    • Económicos e técnicos (aós 300ºC, a broça começa a desintegrar-se)
• Vulcões
  • Magmas e Xenólitos
    • O magma provem de profundidades na ordem dos 100 km a 200 km, sofrendo alterações pelo caminho
    • Durante o caminho pára a superfície, o magma arranca e incorpora fragmentos de rocha do manto e da crosta – os xenólitos ou encraves

• Movimento tectóNicó e erosão
  • Nos limites convergentes de placas, as forças de compressão são capazes de criar deformações da litosfera tão intensas, que vestígios de um fundo océâNicó podem surgir no alto de uma montanha – ex: Maciço de Morais
  • A erosão permite a exposição das rochas que estiveram há centenas de milhões de anos, a milhares de metros de profundidade

Métodos Indirectos

• Planetologia e Astrogeologia
• Métodos geofísicos (estudo das propriedades físicas da Terra):
  • Sismologia
  • Gravimetria
  • Densidade e massa volúmica
  • Geomagnetismo
  • Geotermismo
  • Gradiente Geobárico
  • Geoelctricidade

• Planetologia e Astrogeologia
  • Utilização das mesmas técnicas que são utilizadas no estudo do Sistema Solar
  • Estudo comparado de todo o Sistema Solar e do nosso planeta
  • Comparação de meteoritos com a estrutura do nosso planeta:
    • Siderólitos – manto
    • Sideritos – núCléo
• Sismologia:
  • Estudando a propagação das ondas sísmicas, os geógrafos analisam as trajectórias das ondas que vão sendo reflectidas e refractadas, à medida que mudam as propriedades dos materiais por elas atravessados
    • Tomografia sísmica:
      • Possibilita distinguir zonas internas com diferentes temperaturas. As mais quentes são identificadas por retardarem as ondas sísmicas interiores, enquanto, as mais frias são denunciadas pela aceleração que provocam

• Gravimetria:
  • Todos os corpos na Terra sofrem uma força de atracção chamada gravidade
  • Pode ser medida por um gravímetro
  • A gravidade é:
    • Menor nos pólos (diminui com a latitude)
    • Maior em zonas altas (aumenta com a altitude)
  • Gravímetro: massa de metal suspensa por uma molá extensível, perfeitamente elástica. A força gravítica actua sobre a massa que, por sua vez, exerce uma força de tracção sobre a molá, distendendo-a
    • Fórmula pára calcular a gravimetria:

Sendo:

M – massa da Terra

R – raio terrestre

m – massa do corpo

G – constante de gravitação determinada em laboratório

• A superfície da Terra não é regular (cadeias montanhosas, regiões planas, etc…)
  • Raio terrestre equatorial ›21km que o raio equatorial
    • Consequência:
      • A força gravítica varia de zona pára zona
  • É necessário efectuar correcções relativas a diferentes parâmetros (latitude, altitude, presença de acidentes tipográficos)
  • Seria de esperar que a força gravítica fosse igual pára toda a superfície terrestre

• Anomalias gravimétricas:
  • • Positivas: quando a densidade dos materiais é superior ao material que compõe as rochas envolventes. Ex: jazigo mineral
    • Negativas: quando a densidade dos materiais é inferior ao material que compõe as rochas envolventes. Ex: diapiro (sal)
  • Possibilita a determinação de materiais mais ou menos densos no interior da crosta
    • Rochas salinas – menos densas – anomalia negativa – menor aceleração da gravidade
    • Jazigos minerais – mais densos – anomalia positiva – maior aceleração da gravidade
• Densidade
  • Densidade média do planeta – 5,5g/cm3
  • Densidade média das rochas litosféricas – 2,8g/cm3
  • Conclusão: a densidade da Geosfera interior é muito superior à densidade das rochas da litosfera
• Geomagnetismo
  • A Terra possui um campo magnétiço natural responsável pela orientação das bússolas – magnetosfera
  • Linhas de força do campo magnétiço passam através do planeta e estendem-se de um pólo magnétiço pára o outro (direcção norte – sul)
  • Essa geometria deveria criar um padrão (valor mínimo próximo do equador até um valor máximo perto dos pólos). Tal não acontece, porque a heterogeneidade dos materiais terrestres perturba essa regularidade
  • As anomalias magnéticas detectadas com recurso a magnetómetros são um bom indicador da existência de jazigos metálicos
  • Os minerais ferromagnesianos (ex: basalto) registam a orientação do campo magnétiço terrestre. Estes só registam a orientação magnética quando as temperaturas descem até ao Ponto de Curie (temperatura acima da qual um mineral magnétiço perde o seu magnetismo)
  • Método associado a rochas magmáticas
  • Polaridade normal: quando a rocha tem o mesmo magnetismo que o campo magnétiço actual. O norte magnétiço coincide com o norte geográfico
  • Polaridade inversa: o norte magnétiço coincide com o sul geográfico
•    Geotermismo
  • Principal fonte de energia térmica – desintegração de elementos radioactivos que se encontram nas rochas (urânio, potássio, tório)
  • Energia térmica interna remanescente da formação do l
  • Através da determinação realizada em sondagens e minas – a temperatura aumenta com a profundidade
  • Gradiente geotérmico: quantidade da variação da temperatura com a profundidade – aumento da temperatura por km de profundidade
  • Em geral: em cada 33 ou 34 metros de profundidade, a temperatura aumenta 1ºC
  • Grau geotérmico: número de metros que é necessário aprofundar pára que a temperatura aumente 1ºC
  • A variação do gradiente geotérmico não se verifica de forma uniforme:
    • Se tal acontecesse, a Terra atingiria no seu interior a temperatura de milhares de graus, o que provocaria a fusão de todos os materiais
    • Admite-se que a variação do gradiente geotérmico () diminui com a profundidade
    • Implica a existência de diferentes tipos de materiais que constituem a Terra
  • À dissipação de calor interno pára a superfície denomina-se Fluxo Térmico
  • A quantidade de energia térmica libertada por unidade de superfície e por unidade de tempo é:
• Geoelectricidade:
  • Os métodos geoeléctricos são considerados um bom método indirecto porque nos dão informações sobre o interior da Geosfera, baseando-se nas propriedades eléctricas das rochas. Deste modo, introduzindo-se corrente eléctrica no solo pode analisar-se a condutividade/resistividade dos materiais, ou seja, a capacidade dos mesmos de deixarem atravessar pela corrente eléctrica. Um dos factores que mais contribui pára o aumento da condutividade dos materiais é a presença de águá nos estratos
•  Gradiente Geobárico
  • Não é um valor constante, embora não tão irregular como o do gradiente geotérmico. Essa inconstância resulta da heterogeneidade da composição do interior da Terra, conforme sugerem as variações de densidade reveladas pelos dados sísmicos
  • Quando sobrepostos, o gráfico do gradiente geobárico e o do gradiente geotérmico, não apresentam pontos comuns. A única semelhança é que a pressão e a temperatura aumentam com a profundidade.

Tema 5:

• Vulcanismo

Vulcanologia: ciência que estuda os vulcões e os fenómenos a eles associados.

Vulcanismo: manifestação constante da dinâmica geológica que constitui o mecanismo central da evolução do nosso planeta.

• Tipos de Vulcanismo:
  • • Vulcanismo primário
      • Vulcanismo eruptivo
    • Vulcanismo secundário
      • Vulcanismo residual

• Vulcanismo Primário:

Caracteriza-se pela ocorrência de erupções vulcânicas nas quais são emitidos pára o exterior da Geosfera materiais vulcânicos nos estados sólido, líquido e gasoso -» emitidos através de aparelhos vulcânicos.

• Divide-se em:
  • • Vulcanismo central
      • Vulcão: abertura na superfície terrestre, que estabelece comunicação entre o interior e o exterior do globo, trazendo pára a superfície grandes quantidades de matéria e energia.
        • Cone vulcâNicó: elevação em forma cónica, resultante da acumulação de materiais libertados durante uma ou mais erupções.
        • Chaminé vulcânica: canal no interior do aparelho vulcâNicó que estabelece a comunicação entre a câmará magmática e o exterior.
        • Cratera vulcânica: abertura do cone vulcâNicó, em forma de funil, que se localiza no topo da chaminé vulcânica.
        • Câmará magmática: situada a alguns Kms da superfície onde se acumula o magma.

• Estrutura de um Vulcão:
  • • • Diferença entre Magma e Lava:
        • Lava: material vulcâNicó fluido ou já solidificado (magma desgaseificado em estado de fusão ígnea), expelido do interior de um vulcão.
        • Magma: material rochoso de origem profunda, constituído, essencialmente por silicatos fundidos a elevadíssimas temperaturas e por gases dissolvidos.

• Formação de Caldeiras:
  • • • • O esvaziamento, total ou parcial, da câmará magmática torna o aparelho vulcâNicó instável (por falta de sustentação do cone), conduzindo ao seu abatimento.
        • Têm um diâmetro, nunca inferior, a 1,5 Km de diâmetro.

• Vulcanismo Fissural:
  • • • Erupções ocorrem ao longo de fracturas na superfície terrestre

• Material expelido pelos Vulcões:
  • • • Durante as erupções vulcânicas, são libertados diversos tipos de produtos, nomeadamente:

Piroclastos:

• Gases:
  • • • • • De entre os gases libertados durante uma erupção vulcânica, predominam:
            • Vapor de águá -» H2O (g)
            • Monóxido de carbono -» CO
            • Hidrogénio -» H2
            •  Azoto -» N2
            • Ácido clorídrico -» HCl
            • Compostos de enxofre -» SOx

• Nuvens ardentes:
  • • • • • • Formadas por fragmentos de várias dimensões (a maioria cinzas) envolvidas em gases a elevadas temperaturas que deslocam pelas vertentes dos vulcões, calcinando tudo à sua frente.
        • Lava:
          • Diferentes Classificações:
            • Tipos de lava segundo a % de SiO2:

• A quantidade de sílica, isto é, do composto de fórmulas SiO2, é um importante parâmetro de classificação das lavas, que permite dividi-las em lavas básicas, intermédias ou ácidas.
  • • • • • • Viscosidade:
              • A viscosidade das lavas depende de vários factores:
                • Temperatura
                • Quantidade de sílica

• Tipos de lava segundo viscosidade:

• Tipos de solidificação das lavas:
  • • Lavas fluidas

• Lavas viscosas

• Tipos de Erupção
  • Explosiva:
    • Lavas muito viscosas
    • Violentas explosões
    • Formação de domos ou agulhas
    • Cones altos e acentuados por acumulação de piroclastos
    • Formação de nuvens ardentes
  • Efusiva:
    • Lavas fluidas
    • Mantos e correntes de lava
    • Cones baixos, formados por camadas de lava solidificada
    • A lava espalha-se por grandes superfícies
  • Mista:
    • Alternância de fases efusivas com fases explosivas (pouco violentas)
    • Cone misto, resultante da acumulação de lavas intercaladas com piroclastos
    • Erupções explosivas causadas por entrada de águá pela chaminé vulcânica

• Vulcanismo residual
  • Ocorrem após as erupções vulcânicas terém terminado
  • Manifestam-se de um modo menos espectacular e violento, nomeadamente através da libertação de gases e/ou águá a temperaturas elevadas
    • Manifestações de vulcanismo residual
      • Fumarolas:
        • Ascensão à superfície de águá a altas temperaturas que originam emissão de vapor de águá.
        • Não há mistura destas águas com águas frias subterrâneas
        • Dependendo dos gases que predominam, misturados com o vapor de águá, recebem diferentes designações:
          • Sulfataras (enxofre)
          • Mofetas (dióxido de carbono)
      • Nascentes termais:
        • Águas subterrâneas sobreaquecidas, misturadas com águas subterrâneas que brotam à superfície a temperaturas mais baixas que o seu ponto de ebulição
      • Géisers
        • Emissões descontínuas de águá e vapor de águá através de fracturas

• Aproveitamento económico do vulcanismo atenuado
  • Utilização directa na fonte (balneoterapia, termalismo, estufas, confecção de alimentos, …)
  • Conversão de calor em electricidade
    • Nos Açores, o vapor de águá é captado sob pressão e conduzido pára uma central, onde acciona turbinas que produzem energia eléctrica

• Vulcanismo e Tectónica
  • Distribuição de Vulcões:

• Zonas:

• Pontos Quentes:
• Formam Plumas térmicas (porções de material quente, proveniente do manto, que ascendem até à litosfera, originando uma fonte magma que alimenta um vulcão à superfície, estando o ponto quente sempre imóvel, o que se desloca é a placa onde está situado)

• Riscos Ambientais:
• O vulcanismo é apenas um dos factores que influenciam o clima da Terra.
• Os vulcões libertam pára a atmosfera cerca de 110 milhões de toneladas de CO2 anualmente
• Sabe-se que:
• Os vulcões libertam cinzas e gases (nomeadamente SO2), bloqueiam a luz solar, causam chuvas ácidas e podem agravar o efeito estufa
• Erupções afectam o clima em curtos períodos de tempo, mas que podem influenciar alterações de longa duração
• Logo, os danos ambientais são inevitáveis

• Riscos pessoais:
• Nos últimos 300 anos, cerca de, 27 erupções vulcânicas, foram a causa de morte de cerca de 250 000 pessoas
• É impossível evitar uma erupção vulcânica, mas é possível prever antecipadamente quando ocorre
• A vulcanologia tem progredido a tal ponto que, hoje em dia, sabemos quantos são os vulcões activos na Terra e quais apresentam maior risco pára o Homem
• Como pode o Homem minimizar os riscos pessoais associados a uma erupção vulcânica?
• 1º Passo – estudar o comportamento de um vulcão:
• Activo
• Extinto
• Adormecido
• 2º Passo – vígilância:
• Detecção da deformação do cone vulcâNicó
• Registo da actividade sísmica
• Variações de temperatura no vulcanismo secundário
• Variações na temperatura dos solos
• Recolha e análise dos gases libertados
• Detecção da variação da força gravítica (anomalias gravimétricas)
• 3º Passo – construção de mapas de zonas de risco:
• Construção de mapas que permitem prever o comportamento futuro do vulcão, com base em dados históricos de anteriores erupções e de estudos geológicos da área envolvente do vulcão

• 4º Passo – prevenção:
• Sensibilização e educação das populações de risco (habitantes das zonas incluídas no mapa de risco
• Em suma:
• A previsão de erupções vulcânicas pode minimizar os danos pessoais, principalmente a perda de vidas humanas
• É importante saber-se se o vulcão está activo, extinto ou adormecido
• Hoje em dia, através do uso das mais diferentes tecnologias, é possível prever uma erupção vulcânica, bem como construir mapas que nos indiquem as zonas de risco.

Tema 6:

• Sismologia

Sismo: movimento da crosta terrestre, brusco e de curta duração, resultante de movimentos existentes no interior da Terra.

• Microssismos: sismos de fraca intensidade, pouco violentos, que passam despercebidos aós nossos sentidos. Apenas registados em sismógrafos.
• Macrossismos: também designados tremores de Terra, de grande intensidade e capazes de causarem inúmeras modificações e catástrofes. São sismos sentidos pela população.

• Origem dos sismos:
• Actualmente os sismólogos – cientistas que se dedicam ao estudo dos sismos – têm explicações científicas pára estes acontecimentos naturais
• No interior da Terra existem forças que actuam sobre as rochas. Quando essas forças ultrapassam a capacidade de resistência da rocha dá-se a ruptura, formando uma falha. O movimento ao longo da falha provoca sismos.
• Tipos de Falhas:

Falha inversa:

• Forças de compressão
• O bloco rochoso sobe ­
• Fronteiras convergentes

Falha normal:

• Forças de distensão
• Bloco rochoso desce¯
• Fronteiras divergentes

Falha de Deslizamento:

• Força de deslize
• O bloco róça no outro­¯
• Fronteiras tangenciais

• Teoria do Ressalto Elástico:

Enunciada por H. F. Reid, em 1911, tenta explicar a origem dos sismos. Segundo esta teoria, as rochas sofrem uma deformação elástica devido à actuação de forças. As rochas, à medida que vão sendo sujeitas à actuação de forças, vão acumulando energia das forças e vão-se deformando. No entanto, se as forças deixarem de actuar, as rochas recuperam a sua forma inicial, libertando a energia acumulada (sismo). Caso as forças continuem a actuar, pode ser ultrapassado o limite de plasticidade do material, que fractura, libertando a energia libertada (sismo) e surgindo uma falha. O material, após a formação da falha, recupera a forma inicial, isto é, deixa de estar deformado.

• Tipos de sismos:
• Sismos naturais:
• Sismos tectónicos: movimento ao longo de falhas
• Sismos de colapso: um deslizamento de terras numa gruta subterrâNeá ou à superfície pode provocar um microssismo
• Sismos vulcânicos: a pressão existente dentro de uma câmará magmática pode provocar sismos em regiões vulcânicas
• Sismos artificiais: são aqueles criados pelo Homem. Provocam sempre microssismos. Ex: explosões em pedreiras

• Sismicidade em Portugal:

Portugal está localizado numa zona relativamente instável (a 200 Km da fronteira com a placa Africana), sendo um páís de risco sísmico moderado

• Zonas de maior risco sísmico:
  • Algarve
  • Zona litoral a sul da Figueira da Foz, incluindo o vale inferior do rio Tejo
  • A área metropolitana de Lisboa
  • Açores: zona do território português com grande actividade sísmica dadá a sua localização na fronteira de placas tectónicas (euro-asiática, americana e africana, formando um ponto triplo com limites de rifte e falhas transformantes)

• Consequências dos sismos

Dependendo da intensidade e da localização do epicentro, os sismos podem:

• Provocar alterações na topografia: no solo podem abrir-se fendas, os rios podem secar, mudar de trajecto ou sofrer alterações na composição da águá
• Provocar avalanchas: quando ocorrem deslizamentos de Terras ou de neves nas zonas montanhosas
• Originar Tsunamis: quando o epicentro de um sismo se localiza no mar, formando-se ondas gigantescas muito destruidoras

• Ondas sísmicas:
• Antes do sismo principal: abalos premonitórios ou preliminares
• Depois do sismo principal: réplicas
• Sismo Principal:

• O epicentro é a zona da superfície situada na vertical em relação ao foco sísmico e que é afectada em primeiro lugar pelos efeitos dos sismos
  • O hipocentro ou foco é o local de origem de um sismo, situado a profundidade variável (podendo ser profundo, intermédio ou superficial)

• Tipos de ondas sísmicas
  • Ondas profundas
    • Ondas P, primárias
      • As partículas deslocam-se no sentido da propagação da onda (paralelamente à direcção de propagação)
      • A propagação efectua-se através de um conjunto alternado de compressões e distensões, o que altera apenas o volume das rochas
      • São as primeiras ondas a serem registadas pelos sismógrafos, sendo, por isso, as mais rápidas
      • Propagam-se através dos sólidos, dos gases e dos líquidos, podendo a sua propagação ser comparada à das ondas sonoras
      • Alguma energia transmitida pelas ondas P, pode ser transmitida pára a atmosfera, sob a forma de ondas sonoras, provocando ruído
      • Conhecidas por ondas longitudinais, de compressão, primárias ou P
    • Ondas S, secundárias
      • As partículas deslocam-se num plano perpendicular ao deslocamento da onda, pelo que são chamadas ondas transversais
      • São mais lentas que as ondas P, pelo que chegam atrasadas em relação às ondas P, às estações sismográficas. Por esse motivo são chamadas de ondas secundárias ou S
      • Provocam só mudanças na forma do material
      • Só se propagam em meios sólidos
  • Ondas Superficiais
    • Ondas Love, L
      • As ondas Love envolvem deslocações laterais das partículas, resultando interferências entre as ondas S
      • As partículas vibram horizontalmente, fazendo a direcção de vibração um ângulo recto com a direcção de propagação
      • Só se deslocam à superfície, em meios sólidos
      • São as mais destrutivas
    • Ondas Rayleigh, R
      • As ondas R provocam deslocamentos das partículas do solo, semelhante às vagas do mar, seguindo uma trajectória elíptica num plano perpendicular à direcção de propagação
      • São as ondas mais lentas
      • Deslocam-se à superfície da Terra, em meios sólidos e líquidos

Ondas P

¬

Ondas S

®

Ondas L

®

Ondas R

¬

• Detecção de sismos:
  • Sismógrafo de registo da componente vertical
  • Sismógrafo de registo da componente horizontal (N-S; E-O)

• Sismograma:

• Medição de sismos:
  • Escala de Mercalli Modificada:

Mede a intensidade do sismo com base nos relatos das pessoas, esses relatos servirão pára fazer as cartas de isossistas.

Grau I – as pessoas não sentem nada

Grau II – as vibrações são sentidas por pessoas nos andares superiores dos edifícios

Grau III – os candeeiros balançam; a vibração é comparável à causada pela passagem de um pequeno camião

Grau IV – os pratos, os talheres e as janelas vibram; a vibração é comparável à passagem de um camião de 15 ton

Grau V – as pessoas a dormir acordam; os pratos e as janelas partem

Grau VI – as chaminés Caém, a mobília desloca-se

Grau VII – os muros e os edifícios de estrutura fraca Caém

Grau VIII – alarme geral; ruína dos edifícios débeis

Grau IX – pâNicó; fundações dos edifícios afectadas; canalizações rebentadas; fissuras no terreno

Grau X – grande ruína; os carris dobram; pontes Caém; solo fortemente afectado

Grau XI – poucas estruturas resistem; grandes fendas no solo

Grau XII – destruição total da paisagem

• Escala de Richter
  • • Mede a magnitude de um sismo
    • Habitualmente considera-se que esta escala se encontra graduada de 0 a 10, embora, correctamente, se deva dizer que é uma escala aberta (isto é, sem limites)
    • Escala quantitativa, pois mede a quantidade de energia libertada

• Carta de isossistas
  • Corresponde ao conjunto de isossistas, relativas a um sismo X, que abrangem a região onde este sismo foi sentido
  • Um isossista, por sua vez, corresponde a uma linha curva que delimita regiões com a mesma intensidade sísmica

• Sismos e tectónica de placas:
  • Zonas Convergentes:
    • Zonas de maior sismicidade e sismos com maior magnitude
    • Se a convergência for entre duas placas continentais, pode formar cadeias montanhosas
    • Se a convergência for entre placas continentais e océânicas, há a formação de uma fossa océânica, onde ocorre subducção da placa océânica (mais densa) em relação à placa continental
  • Zonas Divergentes
    • Sismos associados a zonas de dorsais océânicas
    • Localizados em falhas paralelas aós riftes
    • Sismos de magnitude inferior aós sismos de zonas convergentes
  • Limites Conservativos:
    • Sismos juntos a falhas transformantes
    • Movimento horizontal de placas, em sentidos opostos
      • Em suma: os sismos destas 3 regiões sísmicas, porque coincidem com os limites entre várias placas tectónicas, são considerados sismos interplacas e, representam cerca de 95% do total dos sismos actuais. Os sismos que ocorrem no interior das placas tectónicas, representam 5% dos sismos actuais e, designam-se sismos intraplacas.
      • Minimização de riscos sísmicos
        • Prevenção:
          • Estudos geológicos dos terrenos: a construção de edifícios, ou qualquer infra-estrutura, não deve ser feita sobre falhas activas
          • Construções anti-sísmicas: os edifícios devem obedecer a regras de construção anti-sísmicas
          • Formação pessoal: deve haver planos de evacuação
          • Planos de evacuação: devem ser do conhecimento geral da população; simulações devem ser feitas
          • Educação: a população deve conhecer os planos de emergência
        • Comportamentos a ter durante um sismo:
          • Antes:
            • Estudar os locais de maior protecção dentro e fora da habitação
            • Responsabilizar os adultos da casa por uma criança e explicar--lhe os procedimentos a fazer
            • Fixar armários, botijas de gás e materiais que se possam soltar
            • Possuir: lanterna, pilhas de reserva, rádio, extintor, caixa de primeiros socorros, comida enlatada e águá engarrafada
          • Durante:
            • Evitar o pâNicó
            • Não se precipitar pára as Sáídas
            • Utilizar as escadas em vez do elevador
            • Afastar-se de objectos cortantes (ex: janelas)
            • Proteger-se debaixo do vão de uma porta, no canto de uma divisão ou debaixo de uma mesa ou cama
            • Se está na rua, afastar-se de edifícios altos ou isolados
          •  Depois:
            • Manter a calma e evitar o pâNicó
            • Não se precipitar pára as Sáídas ou escadas
            • Não acender fósforos ou isqueiros. Usar a lanterna
            • Não ligar a electricidade ou gás
            • Cortar a águá, o gás e a electricidade logo que se puder
            • Verificar se há incêndios, se houver, chamar os bombeiros
            • Verificar a existência de feridos, se houver, chamar os serviços de emergência
            • Soltar animais domésticos
            • Afastar-se de praias ou rios, devido à possibilidade de ocorrência de tsunamis
            • Açalmar crianças e idosos
            • Não circular pelas ruas a observar os estragos

• Tema 7:
  • Estrutura e dinâmica da Geosfera
    • Descontinuidades internas na Geosfera:
      • O estudo da propagação das ondas sísmicas revelou as seguintes conclusões:
        • Se a Terra fosse homogéNeá, as ondas sísmicas registadas em estações sismográficas distantes do epicentro, chegariam num espaço de tempo menor que o esperado
        • Quanto maior é a distância epicentral, maior é a diferença entre o tempo de chegada das ondas sísmicas e o tempo esperado pára a sua chegada
        • Quanto maior a distância epicentral, mais profundamente as ondas sísmicas mergulham e, maior a sua velocidade, do que se conclui que a velocidade das ondas sísmicas aumenta com a profundidade
        • As ondas s não se propagam em meios de rigidez nula (meio líquido), enquanto as P diminuem a sua velocidade
        • A velocidade das ondas diminui com o aumento da densidade
        • A velocidade das ondas aumenta com a profundidade, pelo que a rigidez, com a profundidade, aumenta mais do que a densidade
        • As ondas sísmicas podem sofrer desvios durante o seu percurso ou serem absorvidas, o que revela a existência de meios de composição diferente, isto é, a Terra é heterogéNeá
        • Existem superfícies de descontinuidades reveladas pela modificação do comportamento das ondas
      • Descontinuidades existentes:

• Descontinuidade de Gutenberg: localiza-se aós 2900 km de profundidade e separa o manto inferior do núCléo externo. Há o desaparecimento das ondas S e um abrandamento das ondas P. Esta descontinuidade explica a existência de uma sombra terrestre
• Descontinuidade de Lehmann: aós 5150 km, a descontinuidade de Lehmann, separa o núCléo externo (líquido) do interno (sólido). Há um aumento na velocidade das ondas P, o que revela um aumento na rigidez. O núCléo interno é sólido devido às imensas forças de pressão que se fazem sentir, o factor temperatura é posto em segundo plano.

• Zonas de sombra:
  • Zona da superfície terrestre que dista entre os 11 500 e os 15 900 km do epicentro de um sismo, onde não são recebidas pelas estações sismográficas quaisquer ondas P ou S

• Modelos Terrestres:
  • Modelo Químico (composição das rochas):
    • Crosta:
      • Continental (granito)
      • Océânica (basalto)
    • Manto:
      • Superior (peridotito)
      • Inferior (peridotito)
    • NúCléo.
      • Externo (Fé-Ni líquido)
      • Interno (Fé-Ni sólido)
  • Modelo Físico (rigidez/densidade):
    • Litosfera
    • Astenosfera
    • Mesosfera
    • Endosfera

A Bagacina é um termo só usado nos Açores