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1 AULA 8 A LITOSFERA E A EVOLUÇÃO GEOLÓGICA DA TERRA 1. As esferas da terra A área da superfície terrestre pode ser dividia em quatro “geoesferas”, cujo relacionamento criou ambien- tes que permitiram o surgimento, desenvolvimento e sustentação da vida. Essas esferas são: a litosfera, atmosfera, hidrosfera e biosfera. 1.1. Litosfera A litosfera (conhecida também como crosta ter- restre) é a camada sólida mais externa da Terra. É formada por rochas e minerais e compreende a crosta continental e oceânica. É na litosfera que ocorrem as interrelações com as outras esferas, criando assim condições para o surgi- mento e desenvolvimento da vida na superfície terrestre. 1.2. Atmosfera É a camada gasosa que envolve a Terra. A partir da superfície da Terra alcança uma altura aproximada de 800 km É formada por gases, principalmente o nitrogê- nio, o oxigênio e por gases menores, entre eles o vapor de água e o dióxido de enxofre. 1.3. Hidrosfera É composta por toda água da Terra: águas glaciais, águas dos oceanos e mares, dos rios, das fontes, dos lagos e também as águas dos lençóis d’água subterrâ- neos. Da hidrosfera as águas marinhas e salobras cor- respondem a 97,4% e os restantes 2,6% são água doce, o que mostra a imensidão das águas marinhas e consequentemente sua importância sob vários aspec- tos como fonte alimentar, meio de transporte, depósito petrolífero e de minerais, por exemplo. 1.4. Biosfera É a esfera de vida da Terra. Ela compreende as porções de terra, mar e águas continentais habitadas pelos seres vivos. O homem integra e depende direta- mente das relações que se desenrolam no interior da biosfera. Há milhares de anos o homem se encontra adaptado à biosfera terrestre e sua ausência significa o fim da própria humanidade. A biosfera, assim como as demais ''esferas'', não é uma camada homogênea, pois as condições ambien- tais do nosso planeta são homogêneas. 2. O tempo geológico conta a história da terra O planeta Terra possui aproximadamente 4,6 bi- lhões de anos, o que pode ser considerado muito tem- po, a depender do referencial. Para nós, seres huma- nos, esse tempo é quase que inimaginável, uma vez que nossa existência no mundo data de algumas cen- tenas de milhares de anos. A invenção da escrita e a constituição das primeiras civilizações, por sua vez, são ainda mais recentes, iniciando-se há cerca de sete mil anos ou até menos. Em razão dessa brutal diferença de tempo, torna-se importante estabelecer a distinção entre a escala de tempo geológico e a escala de tempo histórico. O tem- po geológico refere-se ao processo de surgimento, formação e transformação do planeta Terra. O tempo histórico, por sua vez, faz referência ao surgimento das civilizações humanas e sua capacidade de comunica- ção escrita. Para se ter uma noção aproximada do quanto a existência do ser humano é um mero episódio recente no tempo geológico da Terra, utilizamos algumas ana- logias. Por exemplo, se toda a história do planeta fosse resumida nas vinte e quatro horas de um dia, a exis- tência da humanidade teria ocorrido nos últimos três segundos desse mesmo dia. Por isso, quando falamos em uma formação de relevo geologicamente antiga, estamos dizendo que ela se formou há alguns poucos milhares de anos, provavelmente em uma das últi- mas eras geológicas. 2 Por falar em eras geológicas, vamos compreender melhor essa forma de classificação e periodização da evolução da escala de tempo geológico. Confira a tabe- la a seguir: Tabela simplificada das eras na escala de tempo geológica Podemos notar que a periodização da Terra é divi- dida em Éons, estes agrupando as Eras, que agrupam os períodos, que se dividem em épocas. Se nos aten- tarmos à escala de tempo representada, é possível notar que o primeiro Éon, o Arqueano, durou cerca de dois bilhões e cem milhões de anos, sendo a maior de todas as divisões temporais da Terra, pois foi o período de formação do planeta até o surgimento das primeiras formas de vida. Já no Éon seguinte, o Proterozoico, ocorreu o sur- gimento das primeiras formas de vida fotossintetizan- tes, além dos primeiros animais invertebrados, o que durou cerca de um bilhão e novecentos milhões de anos. Depois disso, todas as evoluções das formas de relevo e das formas de vida na Terra aconteceram nos quinhentos e setenta milhões de anos seguintes, du- rante o Fanerozoico. É provável que você já tenha observado algumas tabelas diferentes com classificações distintas sobre o tempo geológico. Isso ocorre porque há diferentes mo- delos de discussão e diferentes autores elaboraram formas distintas de organizar essa classificação, que pode mudar à medida que novas descobertas arqueo- lógicas aconteçam. Os continentes em suas formas atuais, com o fenô- meno da Deriva Continental, por exemplo, originaram- se há cerca de vinte e três milhões de anos somente. O Pangeia, a massa única continental anteriormente exis- tente, começou a dividir-se há mais ou menos quatro- centos milhões de anos. Compreender a dimensão do tempo geológico e su- as escalas de medida torna-se um exercício mental fascinante para melhor compreender a atuação do homem em relação a essa temporalidade e o seu papel de herdeiro de todas as transformações ocorridas no espaço terrestre ao longo das eras geológicas. 3. As camadas internas da terra A estrutura interna da Terra diz respeito a composi- ção estratificada do planeta em suas áreas interiores, essas classificadas didaticamente conforme a sua composição físico-química e os elementos que lhes são predominantes. Conhecer essa estrutura é conhe- cer a série processos que condicionam as formas do planeta e também influenciam a sua dinâmica de trans- formação. Nesse sentido, a estrutura interna do nosso planeta é classificada a partir de três principais camadas da Terra, a saber: o núcleo, o manto e a crosta terrestre, que se separam entre si por aquilo que chamados de descontinuidades, a de Mohorovicic e a de Gutenberg. Observe o esquema a seguir: http://docplayer.com.br/58600357-Geologia-geral-e-do-brasil- profo-gustavo-silva-de-souza.html 3.1. Crosta terrestre A crosta terrestre é a menor e mais externa dentre as camadas estruturais da Terra. Ela é composta to- talmente por rochas na forma sólida e, em termos mi- nerais, por silício, magnésio e alumínio. Sua espessura média é de 25 km, variando desde os 6 km em algu- mas áreas oceânicas até os 70 km em áreas continentais. 3 Por definição, costuma-se subdividir a crosta terres- tre a partir de dois critérios: a composição e a estrutura. No primeiro, ela é classificada em camada sima, que também é chamada de crosta inferior e é composta por silício e magnésio; e em camada sial, que também é chamada de crosta superior e é composta por silício e alumínio. No segundo, ela é classificada em crosta oceânica, onde sua espessura é menor, e em crosta continental, onde sua espessura é maior. A peculiaridade principal da crosta terrestre é o fato de ela encontrar-se fraturada em diversos “pedaços”, o que chamados de placas tectônicas. A movimentação dessas placas é o principal dentre os agentes endóge- nos de formação do relevo, sendo responsável pela formação da maioria das áreas montanhosas da terra, pela existência do vulcanismo e pela manifestação dos terremotos e tsunamis. 3.2. Manto terrestre Manto Terrestre O manto terrestre é a maior dentre as camadas da terra e se posiciona entre as duas continuidades terres- tres existentes. Sua profundidade vai desde os 30 km até 2900 km, com temperaturas que, nos pontos mais profundos, chegam a alcançar os 2000ºC. Desse mo- do, as rochas não ficam no estado sólido, de modo que adquirem uma consistência mais pastosa nas porçõessuperiores e mais líquida e fluida nas porções inferio- res, conforme a variação de temperatura, o que cha- mamos de magma. Por isso, costuma-se dividir o manto em superior e inferior. A principais característica do manto terrestre, é o fa- to de, graças à variação de temperatura em sua exten- são, o magma apresentar um movimento circular, haja vista que o material magmático localizado nas porções se aquecer, sobe novamente em um processo cíclico. Essa dinâmica interna é a principal causa para a mo- vimentação das placas tectônicas na crosta terrestre. 3.3. Núcleo Núcleo da Terra Devido à forte pressão exercida pelas camadas su- periores, o núcleo apresenta as mais altas temperatu- ras, sendo o responsável direto pelo aquecimento in- terno do planeta. Seu calor varia entre 3000ºC até os 5000ºC, segundo algumas estimativas, valores seme- lhantes ao que é encontrado na superfície do sol. Assim como o manto e a crosta, o núcleo terrestre também é subdivido em interno e externo. O núcleo externo possui uma composição totalmente líquida, em um aspecto muito mais fluido que o do manto. Já o núcleo interno apresenta uma composição sólida, devido a pressa extrema que se exerce sobre ele, for- mando uma liga maciça de níquel, ferro e outro ele- mento ainda não diagnosticado. Essa estrutura do nú- cleo interno interfere e condiciona diretamente o campo magnético da Terra. 4. Placas tectônicas As placas tectônicas são grandes blocos que fa- zem parte da camada sólida externa do planeta Terra, responsável por sustentar os oceanos e continentes. Quando o magma da Terra se movimenta em seu inte- rior, as placas principais empurram as outras, que alte- ram alguns milímetros e modificam em partes alguns cenários da Terra. Elas estão localizadas na camada da Terra chama- da de litosfera. Quando há o encontro dessas placas, uma enorme quantidade de energia fica acumulada nas rochas, tendo um poder semelhante à bombas atômi- cas. Quando essas cargas são liberadas, ocorrem os terremotos. Já nos oceanos, podem ocasionar no sur- gimento de vulcões, por exemplo. 4 4.1. Teoria da Deriva Continental O cientista alemão Alfred Wegener, em 1915, for- mulou uma teoria chamada de Deriva Continental, que trata da movimentação dos continentes, em sua obra 'A Origem dos Continentes e Oceanos'. De acordo com seus estudos, todos os continentes que existem teriam se separado até o local que se encontram hoje, de um único grande continente, chamado de Pangea, rodeado pelo mar Panthalassa. Antes dessa separação, o Pan- gea se dividiu dando origem a dois grandes continentes que foram chamados de Laurásia e Godwana. Essa movimentação já havia sido apontada por outros cien- tistas que mencionavam por exemplo, haver um encai- xe de alguns continentes com outros. Além disso, com os estudos dos fósseis, havia uma semelhança entre aqueles que foram encontrados em continentes diferentes. Na Segunda Guerra Mundial, a teoria ainda estava em fase de aceitação. Um dos eventos que contribuiu para sua comprovação foi a necessidade de conhecer o fundo oceânico para a navegação dos submarinos. Surgiu assim, um instrumento chamado de sonar, que em períodos de guerra servia para a detecção de ou- tros submarinos, mas também detectava a profundida- de, os obstáculos existentes, etc. Na década de 40, novas expedições foram realiza- das com equipamentos mais sofisticados a fim de cole- tar amostras e mapear o piso oceânico. Através desses estudos foi possível detectar a existência de monta- nhas submersas, chamadas de dorsais meso- oceânicas. Com o avanço do método de definir a ida- de das rochas, os cientistas descobriram que as mais jovens eram aquelas que estavam perto das dorsais meso-oceânicas, já as que estavam mais próximas dos continentes eram as mais antigas. No início da década de 60, Harry Hess e Robert Dietz sugeriram que a crosta se separava por meio de riftes existentes nas dorsais meso-oceânicas, assim, devido a essas falhas, era formado um novo fundo oceânico, derivados de processos que ocorriam no manto. Isso mostrava que o interior da Terra estava em constante movimentação provando a teoria de Wegener, que não era muito aceita na época. Com os avanços nos estudos da geologia e geofísica marinha na década de 60 pode-se comprovar a teoria de Wegener. Fonte: Atlas geográfico escolar. Rio de Janeiro: IBGE, 2002. p.66. A superfície da Terra é constituída por placas tectônicas que se movem em direções e velocidades diferentes. Mário Yoshida 5 (Disponível em: <www.telescopionaescola.pro.br>. Acesso em: 3 abr. 2014. Adaptado.) 4.2. Teoria da tectônica de Placas Além da Deriva Continental, a tectônica das pla- cas seria outra teoria que informava o motivo da movi- mentação dos continentes e que o contato entre elas causavam vários efeitos na superfície da Terra. Apesar de outros geólogos e cientistas sugerirem a existência de placas, comparando os estudos de Alfred Wegener e do fundo oceânico, os responsáveis pela descoberta foram Robert Palmer e Donald Mackenzie, na década de 60. De acordo com eles, toda a superfície terrestre esta- ria ocupada por camadas rochosas em movimento, que formam os continentes e também o piso dos oceanos, chamada de placas tectônicas. Os continentes ainda estariam se afastando, devido as profundas falhas exis- tentes na crosta terrestre, e estariam sob placas tectô- nicas organizadas lado a lado e que se movimentavam por estar em cima de uma massa chamada magma. As placas deslizam, se separam, entram em atrito ou convergem causando muitas vezes, deformação nas rochas, terremotos e outros fenômenos. Um exem- plo de formação por meio de placas tectônicas são a Cordilheira dos Andes e o Himalaia. Com o desen- volvimento dos estudos e a detecção das placas, hou- ve a divisão das maiores placas onde se localizam os continentes. 4.3. Limites das Placas Tectônicas Os limites entre as placas tectônicas são áreas on- de ocorrem intensas atividades geológicas, tais como falhas, vulcões, abalos sísmicos, cadeias de monta- nhas, construção de novas placas e crosta, bem como sua destruição. São nessas áreas que ocorrem os mo- vimentos das placas tectônicas. Com base nisso, exis- tem três limites entre as placas: 6 a 1. Limites Transformantes ou Conservativos: Ocorre quando uma placa se desliza horizontalmen- te em relação a outra. Nesse tipo de falha, não há cria- ção e nem destruição da litosfera, mas apenas um afastamento que pode gerar grandes rachaduras. Po- dem ser encontradas dentro dos oceanos ou em conti- nentes como a Falha de San Andreas, na Califórnia, onde há um deslize entre a Placa do Pacífico e a Nor- te-Americana; 2. Limites Divergentes: Ocorre um afastamento entre placas que forma uma nova litosfera. Ou seja, nesses limites ocorrem tensões que provocam o afastamento das placas, quando o magma é ‘empurrado’ para a superfície dá origem a uma nova crosta. Existem dois tipos de limites diver- gentes: Separação de Placas nos Continentes: quando há essa separação ocorrem atividades vulcânicas, terremotos ou vales em rifte. Um grande exemplo de riftes podem ser observados no Mar Vermelho e no Golfo da Califórnia. Separação de Placas nos Oceanos: no oceano, essa separação é verificada por meio de uma dor- sal meso-oceânica que causa a expansão do fun- do oceânico. A partir dela, podem surgir vulcões ativos, riftes ou terremotos. 3.Limites Convergentes: ocorre a colisão frontal, onde uma desliza para baixo, sendo ‘sugada’ para o manto. As consequências irão depender da densidade das placas. Normalmente, uma placa que possui uma densidade maior mergulha por cima da outra. Assim, existem três tipos de convergência:oceano-oceano, oceano-continente e continente-continente. EXERCITANDO 1. (Pucrj 2017) Nos trechos da crosta terrestre onde as placas tectônicas colidem e a placa mais densa penetra por baixo da de menor densidade, forma-se uma fossa chamada de: a) justaposição. b) geossinclinal. c) subducção. d) indução. e) abissal. 2. (Uece 2017) A crosta continental e a crosta oceânica da Terra têm uma significativa ati- vidade responsável por vários processos internos e externos. Considerando esses ambientes e a estrutura in- terna do planeta, analise as afirmações a seguir e assinale com V as verdadeiras e com F as falsas. ( ) As rochas metamórficas e as rochas plutônicas estão expostas atualmente na superfície ter- restre pela ação combinada de forças geoló- gicas internas. ( ) A crosta continental apresenta uma espessura muito regular e homogênea em todo o plane- ta, em torno de 30 km de profundidade. ( ) O manto superior situa-se abaixo da desconti- nuidade de Mohorovicic e estende-se até a primeira das descontinuidades mantélicas abruptas. ( ) A interface manto-núcleo está situada a apro- ximadamente 2.900 km de profundidade e é conhecida como descontinuidade de Guten- berg. A sequência correta, de cima para baixo, é a) V, F, F, F. b) F, V, V, F. c) F, V, F, V. d) V, F, V, V. 3. (Unisc 2017) Assinale a alternativa incorreta no que se refere à dinâmica de placas tec- tônicas. a) As dorsais oceânicas, também conhecidas como cordilheiras oceânicas, apresentam grandes elevações de altitude em relação às áreas cir- cundantes. Elas são formadas em função de fendas ocasionadas pelo afastamento de placas divergentes. b) No que se refere aos movimentos transforman- tes, não há choque direto, contudo, podem ocor- rer tremores de terra em função do atrito causa- do pelo deslocamento das placas. c) A convergência entre placas oceânicas e placas continentais faz com que as primeiras, por se- rem menos densas, provoquem o afundamento das segundas. d) A subducção, relacionada aos movimentos con- vergentes, ocorre nos casos em que uma placa afunda sob a outra. Ela dá origem a fossas oceânicas e cadeias montanhosas. e) Placas convergentes, com densidades iguais, se comprimem de modo a ocasionar orogênese. O Himalaia, por exemplo, é formado em função deste tipo de dinâmica. 7 RESPOSTA COMENTADA DO EXERCITANDO Resposta da questão 1: [C] Nas zonas de convergência entre placas tectônicas, a placa menos espessa, muitas vezes a oceânica, ver- ga-se e mergulha no manto superior (astenosfera) on- de é destruída pelas elevadas temperaturas. Este pro- cesso chama-se subducção. Na realidade, a forma de relevo submarino presente nas áreas de convergência é a fossa submarina ou abissal, que apresenta acentu- ada profundidade. Resposta questão 2: [D] O 2º item está incorreto, uma vez que a espessura da crosta continental é bastante variável. A crosta con- tinental é mais espessa, já a crosta oceânica é menos espessa. A crosta não é homogênea do ponto de vista geológico, apresenta grande diversidade de estruturas rochosas, a exemplo dos escudos cristalinos, bacias sedimentares e dobramentos modernos. Estão corretas as menções as descontinuidades, Mohorovicic (entre crosta e manto) e Gutenberg (entre manto e núcleo). Resposta questão 3: [C] Em zonas de convergência entre placas tectônicas ocorre subducção, isto é, a placa oceânica (menor espessura) verga-se no contato com a placa continen- tal (maior espessura). A placa oceânica mergulha no manto superior (astenosfera) e é destruída. As zonas de convergência são caracterizadas também por oro- gênese (formação de dobramentos modernos), vulca- nismo, terremotos de alta intensidade e tsunamis.
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