LIVRO - FUNDAMENTOS DA GEOLOGIA

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MARIA GIOVANA PARIZZI
FUNDAMENTOS 
DE GEOLOGIA
FUNDAMENTOS DE GEOLOGIA
Reitora
Sandra Regina Goulart Almeida
Vice-Reitor 
Alessandro Fernandes Moreira
Pró-Reitora de Graduação
Benigna Maria de Oliveira
Pró-Reitor Adjunto de Graduação
Bruno Otávio Soares Teixeira 
Pró-Reitora de Extensão
Claudia Andrea Mayorga Borges
Pró-Reitor Adjunto de Extensão
Paulo Sergio Nascimento Lopes
Diretor
Flavio de Lemos Carsalade
Vice-Diretora
Camila Figueiredo
Conselho Editorial
Flavio de Lemos Carsalade (presidente)
Camila Figueiredo
Eduardo de Campos Valadares
Élder Antônio Sousa Paiva
Fausto Borém
Lira Córdova
Maria Cristina Soares de Gouvêa
Centro de Apoio à Educação a Distância
PROGRAD | UFMG
Diretora de Educação a Distância da UFMG
Maria das Graças Moreira
Coordenador de Pesquisas de Educação a Distância da UFMG
Fernando Fidalgo
Coordenador da Universidade Aberta do Brasil – UAB/UFMG
Eucidio Pimenta Arruda
Coordenadora Pedagógica de Educação a Distância da UFMG
Suzana dos Santos Gomes
Coordenador de Tecnologias de Educação a Distância da UFMG
Carlos Basílio Pinheiro
Coordenador de Extensão de Educação a Distância da UFMG
Evandro José Lemos da Cunha
MARIA GIOVANA PARIZZI
FUNDAMENTOS DE GEOLOGIA
Belo Horizonte 
Editora UFMG
2018
© 2018, Maria Giovana Parizzi
© 2018, Editora UFMG
Este livro ou parte dele não pode ser reproduzido por qualquer meio sem autorização escrita do Editor.
Elaborada pela Biblioteca Professor Antônio Luiz Paixão – FAFICH-UFMG.
Assistência Editorial 
Eliane Sousa
Direitos Autorais
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Coordenação de Textos
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Produção Gráfica
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Orientação e Supervisão Pedagógica
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Produção Editorial e Preparação de Textos
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Revisão
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Projeto Gráfico
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P234f Parizzi, Maria Giovana 
 Fundamentos de geologia / Maria Giovana Parizzi. - Belo Horizonte : 
Editora UFMG, 2018. 
 153 p. : il. 
 Material didático produzido pelo Centro de Apoio à Educação 
 a Distância da Universidade Federal de Minas Gerais 
 (CAED/UFMG). 
 Inclui bibliografia. 
 ISBN: 978-85-423-0197-7 
1. Geologia. 2. Ensino a distância. I. Universidade Federal de Minas
Gerais. Centro de Apoio à Educação a Distância. II. Título. 
 CDD: 371.35 
 CDU: 37.018.43
NOTA DA DIRETORIA DO CAED
A Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG) atua em diversos projetos de educação a 
distância, que incluem atividades de ensino, pesquisa e extensão. Dentre elas, destacam-se as 
ações vinculadas ao Centro de Apoio à Educação a Distância (CAED-UFMG), que iniciou suas 
atividades em 2003.
Primeiramente, o trabalho de apoio à educação a distância esteve ligado ao assessoramento da 
Reitoria e das unidades acadêmicas no credenciamento dos primeiros cursos de graduação na 
modalidade a distância (EaD) da UFMG no Ministério da Educação (MEC).
Posteriormente, o CAED passou a ampliar sua atuação em favor da institucionalização da EaD 
na UFMG, coordenando e assessorando o desenvolvimento de cursos de graduação, pós-gra-
duação e extensão a distância; desenvolvendo estudos e pesquisas sobre EaD; capacitando pro-
fissionais envolvidos com a modalidade; promovendo a articulação da UFMG com os polos de 
apoio presencial; assessorando a produção de materiais didáticos impressos e digitais sobre EaD 
na UFMG e gerindo os recursos financeiros dos cursos.
Atualmente, o CAED tem se esforçado bastante para orientar e capacitar os agentes envolvidos 
nos cursos e demais ações a distância da UFMG para produzirem materiais didáticos e outros 
objetos de aprendizagem (animações, videoaulas, webconferências etc.), em consonância com 
as especificidades da educação a distância, de forma a permitir que essa modalidade de ensino 
possua o mesmo nível de excelência das demais atividades da universidade.
Nesse contexto, destacamos a parceria do CAED com a Editora UFMG, consolidada com a cria-
ção de um selo de qualidade EaD-UFMG. Assim, temos a honra de lançar esta obra, esperando 
que todos os leitores possam aproveitá-la ao máximo, inclusive entrando em contato conosco 
para sugestões, comentários e críticas. 
Bons estudos!
Wagner José Corradi Barbosa
Diretor de Educação a Distância da UFMG
Maria das Graças Moreira
Diretora Adjunta de Educação a Distância da UFMG
LISTA DE ILUSTRAÇÕES
Figura 1 O Sistema Solar. Fonte: Wikimedia Commons. 
Disponível em: <http://goo.gl/lFrmB8>. Acesso em: 27 abr. 2015. 25
Figura 2 O Sol. Fonte: Wikimedia Commons. Disponível em: <https://goo.gl/jMEpWi>. 
Acesso em: 9 ago. 2016. 27
Figura 3 Visão do planeta Terra. Fonte: Site da Pixabay, 2012. 
Disponível em: <http://goo.gl/jsizrA>. Acesso em: 27 abr. 2015. 29
Figura 4 Geração de um sismo por acúmulo e liberação de esforços em uma ruptura. Fonte: 
Elaborada pela autora. 31
Figura 5 Os modos principais de propagação das vibrações sísmicas (ondas interiores). 
Fonte: Elaborada pela autora. 32
Figura 6 Os modos principais de propagação das vibrações sísmicas como ondas 
superficiais. Fonte: Elaborada pela autora. 32
Figura 7 Sismógrafo recebendo a transmissão de ondas sísmicas. Fonte: Wikimedia 
Commons. Disponível em: <https://goo.gl/ypmQ4v>. Acesso em: 27 abr. 2015. 33
Figura 8 Descontinuidade de Mohorovičić localizada entre a crosta e o manto, com 
destaque à variação da velocidade das ondas P ao se propagarem pelas três 
camadas. Fonte: Adaptado de University of Kentucky. Disponível em: 
<http://goo.gl/oVIGaM>. Acesso em: 27 abr. 2015. 34
Figura 9 Estrutura da Terra. Fonte: Site da Graciete Oliveira. Disponível em: 
<http://goo.gl/waExWw>. Acesso em: 27 abr. 2015. 35
Figura 10 Relação da atração gravitacional da Terra a uma massa em sua superfície. 
Fonte: Elaborada pela autora. 38
Figura 11 Formato da elipse de rotação. Fonte: Elaborada pela autora. 38
Figura 12 Ondulação média do geoide terrestre (cinza) em relação ao elipsoide de referência 
de variação da gravidade com a latitude. Fonte: Elaborada pela autora. 39
Figura 13 O campo magnético terrestre é equivalente ao campo de um dipolo. 
Fonte: Elaborada pela autora. 40
Figura 14 a) Modelo do campo geomagnético gerado no núcleo externo: 1. plano da órbita 
da Terra; 2. eixo de rotação; 3. eixo magnético; b) O campo magnético terrestre 
protegendo a Terra dos ventos solares. Fontes: a) Site da Scielo. Disponível em: 
<http://goo.gl/0MxvKS>. Acesso em: 27 abr. 2015. b) NASA, 2005. 
Disponível em: <http://goo.gl/Fe1Yv>. Acesso em: 27 abr. 2015. 42
Figura 15 Aurora boreal em Fairbanks, Alasca, Estados Unidos. Fonte: Zhengxu, 2006. 
Disponível em: <https://goo.gl/viVTnY>. Acesso em: 27 abr. 2015. 43
Figura 16 Abraham Ortelius. Fonte: Wikimedia Commons. 
Disponível em: <http://goo.gl/YsR7dR>. Acesso em: 24 abr. 2015. 47
Figura 17 Alfred Lothar Wegener (à esquerda). Fonte: Wikimedia Commons. 
Disponível em: <http://goo.gl/eygfRl>. Acesso em: 24 abr. 2015. 47
Figura 18 Continente Pangeia. Fonte: Wikimedia Commons. 
Disponível em: <http://goo.gl/pagCtu>. Acesso em: 24 abr. 2015. 48
Figura 19 Posição dos continentes a 200 milhões de anos atrás (Triássico). Fonte: Wikimedia 
Commons. Disponível em: <http://goo.gl/XhzykU>. Acesso em: 24 abr. 2015. 48
Figura 20 Ajuste atual da linha de crosta do continente da América do Sul com o continente 
da África. Fonte: Elaborada pela autora. 49
Figura 21 Ilustração das bandas invertidas de polaridades magnéticas no fundodo assoalho 
oceânico. Fonte: Elaborada pela autora. 51
Figura 22 Esquema mostrando um mecanismo de transporte das placas, análogo ao modelo 
animado de correntes de convecção térmica. Fonte: Elaborada pela autora. 52
Figura 23 Movimentação das placas tectônicas a partir das correntes de convecção. Fonte: 
Adaptado de Wikimedia Commons. Disponível em: <https://goo.gl/2col7u>. 
Acesso em: 8 ago. 2016. 53
Figura 24 Esquema das principais placas presentes na crosta terrestre. Fonte: UOL 
Educação. Disponível em: <http://goo.gl/rY9m5>. Acesso em: 24 abr. 2015. 54
Figura 25 Divisão da Islândia por divergência das placas Norte-Americana e Eurásia. Fonte: 
Site do Fórum Espírita. Disponível em: <http://goo.gl/2x1YE8>. Acesso em: 24 
abr. 2015. 55
Figura 26 Fenda formada a partir da divisão das placas Norte-Americana (direita) e Eurásia 
(esquerda). Parque Thingvellir, Islândia. Foto: César Câmara Campos, 2014. 55
Figura 27 Simulação do supercontinente Rodínia existente durante o Proterozoico. Fonte: 
Elaborada pela autora. 56
Figura 28 Cratera do vulcão Kerid na Islândia. Foto: César Câmara Campos, 2014. 59
Figura 29 Modelo mostrando o princípio da superposição das camadas. Fonte: Elaborada 
pela autora. 67
Figura 30 O dique de basalto (rocha escura ao centro) corta todas as camadas de outras 
rochas. Fonte: Eliasson, 2015. Disponível em: <https://goo.gl/jK8s2Y>. Acesso em: 
24 abr. 2015. 67
Figura 31 Fóssil de trilobita (primeiros animais marinhos de carapaça externa) com idade de 
540 ma. Folhelho de Burguess, Canadá. Foto: Maria Giovana Parizzi. 68
Figura 32 Desintegração do átomo pai e geração dos átomos filhos. Fonte: Elaborada pela 
autora. 68
Figura 33 Granito e seus minerais constituintes. Fonte: Elaborada pela autora. 77
Figura 34 O âmbar é uma resina fóssil produzida por algumas árvores e é exemplo de 
mineraloide. Fonte: Wikimedia Commons. Disponível em: <http://goo.gl/
xOZ77Q>. Acesso em: 24 abr. 2015. 78
Figura 35 Cristais de pirita na forma cristalina natural cúbica sendo em “a” (isolada) e em 
“b” (na rocha). Fonte: a) Elaborada pela autora; b) Wikipédia. Disponível em: 
<http://goo.gl/TJwzUh>. Acesso em: 24 abr. 2015. 78
Figura 36 Estrutura atômica da malha elementar da pirita. Fonte: Wikipédia. Disponível em: 
<http://goo.gl/YyxQ7E>. Acesso em: 24 abr. 2015. 79
Figura 37 Algumas formas dos sistemas cristalinos mais comuns dos minerais. Fonte: 
Geocities. Disponível em: <http://goo.gl/QbVgff>. Acesso em: 24 abr. 2015. 79
Figura 38 Modelo da rede cristalina da halita NaCl. Fonte: a) Elaborada pela autora; b) Site 
da Mineral Espana. Disponível em: <http://goo.gl/lGZ1ge>. Acesso em: 24 abr. 
2015. 79
Figura 39 Cristal de moscovita exibindo seus planos de clivagem. Fonte: Elaborada pela 
autora. 81
Figura 40 Forma tetraédrica do radical de silício, principal radical do grupo mineral dos 
silicatos. Fonte: Site do Prof 2000. Disponível em: <http://goo.gl/MWh9SF>. 
Acesso em: 24 abr. 2015. 83
Figura 41 Cristal de quartzo, tectossilicato do sistema cristalino hexagonal (a pilha é apenas 
escala de tamanho). Fonte: Elaborada pela autora. 84
Figura 42 Duas rochas diferentes calcário, (esquerda) e granito (direita), devido à sua 
origem (sedimentar e ígnea), tipos e arranjos dos seus respectivos minerais. Fonte: 
Elaborada pela autora. 86
Figura 43 Ciclo das rochas. Fonte: Elaborada pela autora. 87
Figura 44 Série de cristalização de Bowen. Fonte: Elaborada pela autora. 89
Figura 45 Vulcão de Santa Helena nos Estados Unidos e seu formato adquirido após a 
explosão e erupção de 1980. Foto: Maria Giovana Parizzi. 90
Figura 46 Formas de ocorrência dos corpos ígneos (cinza-claro). Fonte: Elaborada pela 
autora. 91
Figura 47 Soleira de granito (rocha branca) intrudida em folhelhos (rocha escura) da 
cordilheira andina, Chile. Foto: Maria Giovana Parizzi. 91
Figura 48 Lacólito de granito arqueando as camadas de rochas sedimentares – Montanhas 
Rochosas, Canadá. Foto: Maria Giovana Parizzi. 92
Figura 49 Xenólito de granito incorporado em rocha ígnea extrusiva (andesito). Foto: Maria 
Giovana Parizzi. 92
Figura 50 Processo de transporte e deposição de sedimentos em bacias sedimentares. Fonte: 
CAED-UFMG, 2016. 98
Figura 51 Esquema dos processos envolvidos na formação das rochas sedimentares. Fonte: 
Elaborado pela autora. 98
Figura 52 Conglomerado. Fonte: Elaborada pela autora. 101
Figura 53 Bloco de brecha sedimentar, matriz arenítica e grãos angulosos de composição 
variada. Fonte: Wikimedia Commons. Disponível em: <http://goo.gl/I8mUtS>. 
Acesso em: 24 abr. 2015. 101
Figura 54 Arenito. Foto: Maria Giovana Parizzi. 102
Figura 55 Argilito rosado com fóssil de peixe. Foto: Maria Giovana Parizzi. 102
Figura 56 Evaporito (salgema) com zoom na foto da direita – deserto do Atacama. Foto: 
Maria Giovana Parizzi. 103
Figura 57 Estratos horizontais das rochas sedimentares do Grand Canyon – Estados Unidos. 
Foto: Maria Giovana Parizzi. 103
Figura 58 Estratificação cruzada de pequeno porte em quartzito. Foto: Maria Giovana 
Parizzi. 104
Figura 59 Estratificação cruzada de grande porte em quartzitos. Foto: Maria Giovana 
Parizzi. 104
Figura 60 Marcas de onda na areia de praia. Foto: Maria Giovana Parizzi. 105
Figura 61 Marcas de onda consolidada em quartzito. Foto: Maria Giovana Parizzi. 105
Figura 62 Gretas de contração formadas pela desidratação da argila. Fonte: Wikipédia. 
Disponível em: <http://goo.gl/zYa4Ch>. Acesso em: 24 abr. 2015. 105
Figura 63 Rocha calcária com concreções arredondadas de calcita. Fonte: Elaborada pela 
autora. 106
Figura 64 Rocha sedimentar exibindo estrutura gradacional – sequência de grãos mais 
grosseiros que gradam para grãos mais finos. Fonte: Elaborada pela autora. 106
Figura 65 Estruturas primárias sedimentares. Foto: Maria Giovana Parizzi. 107
Figura 66 Fóssil de amonide em folhelho. Foto: Maria Giovana Parizzi. 107
Figura 67 Campos que delimitam as temperaturas, pressões e profundidades da crosta onde 
se formam as rochas ígneas, sedimentares e metamórficas. Fonte: Modificada de 
TEIXEIRA et al., 2000. 109
Figura 68 Mármore com textura granoblástica (grãos sem orientação). Foto: Maria Giovana 
Parizzi. 110
Figura 69 Filito com foliação metamórfica e textura lepidoblástica. Foto: Maria Giovana 
Parizzi. 110
Figura 70 Xisto com xistosidade e textura lepidoblástica. Foto: Maria Giovana Parizzi. 111
Figura 71 Quartzito com textura nematoblástica com nítida orientação dos cristais de 
quartzo no sentido paralelo à régua. Foto: Maria Giovana Parizzi. 111
Figura 72 Gnaisse com bandamento (bandas claras com quartzo e feldspato alternadas com 
bandas escuras com biotita). Foto: Maria Giovana Parizzi. 112
Figura 73 Transformação de rochas ígneas e sedimentares em metamórficas. Foto: Maria 
Giovana Parizzi. 114
Figura 74 Sequência de metamorfismo de rochas metamórficas em outras rochas 
metamórficas. Fonte: Elaborada pela autora. Foto gnaisse disponível em: <http://
goo.gl/9VVJbN>. Acesso em: 24 abr. 2015. 115
Figura 75 Estruturas das rochas: dobra (esquerda) e falha (direita). Disponíveis em: <http://
goo.gl/0PPsrR> e <http://goo.gl/AEX1Uq>. Acesso em: 27 abr. 2015. 119
Figura 76 Exemplos de deformações nos diferentes campos. Fonte: Elaborada pela autora. 120
Figura 77 Três caminhos principais de deformação da crosta. Fonte: Elaborada pela autora. 121
Figura 78 Disjunção colunar no basalto. Fonte: Elaborada pela autora. 122
Figura 79 Juntas paralelas aos estratos sedimentares, geralmente formadas por alívio de 
tensão. Foto: Maria Giovana Parizzi. 122
Figura 80 Juntas paralelas às camadas (seta laranja) e outra junta oblíqua (seta preta) ao 
centro da montanha. Fonte: Elaborada pela autora. 123
Figura 81 Elementos geométricos de uma falha: blocos de falha: muro ou lapa e teto ou capa; 
escarpa e plano de falha. Fonte: Elaborada pela autora. 123
Figura 82 Classificação de falhas com base no movimento relativo entre blocos adjacentes. 
Fonte: Elaborada pela autora. 124
Figura 83 Falha normal: quando o teto desce e o murosobe (veja a Figura 82). 
Disponível em: <http://goo.gl/pfli2C>. Acesso em: 27 abr. 2015. 125
Figura 84 Falha normal: quando o teto desce e o muro sobe (veja a Figura 82). 
Disponível em: <https://goo.gl/MzbgsP>. Acesso em: 27 abr. 2015. 125
Figura 85 Falha inversa: quando o teto sobe e o muro desce (veja Figura 82). 
Disponível em: <http://goo.gl/oC3Gk8>. Acesso em: 27 abr. 2015. 126
Figura 86 Falha inversa: quando o teto sobe e o muro desce (veja Figura 82). 
Disponível em: <http://goo.gl/aEI86E>. Acesso em: 27 abr. 2015. 126
Figura 87 Vista aérea de falha transformante (China). Disponível em: 
<http://goo.gl/0hX5wS>. Acesso em: 27 abr. 2015. 127
Figura 88 Montanha do Himalaia, Nepal, resultante do dobramento da crosta a partir 
da colisão entre a placa indiana e a placa asiática. Fonte: Site da Pixabay, 2013. 
Disponível em: <http://goo.gl/G7ixiD>. Acesso em: 27 abr. 2015. 128
Figura 89 Elementos geométricos de uma dobra. Fonte: Elaborada pela autora. 129
Figura 90 a) Sinforme; b) Antiforme. Disponíveis em: <http://goo.gl/GaCwPk> e 
<http://goo.gl/OoYRcP>. Acesso em: 27 abr. 2015. 129
Figura 91 Classificação de dobras com base: (A) na linha de charneira: horizontais; (B) com 
base na superfície axial. Fonte: Elaborada pela autora. 130
Figura 92 Variações de dobras devido à inclinação dos flancos. Fonte: Elaborada pela autora. 130
Figura 93 Outras possibilidades de formas de dobras. Fonte: Elaborada pela autora. 131
Figura 94 Dobra em montanha nevada da cadeia Andina. Fonte: Elaborada pela autora. 131
Figura 95 Dobra nas montanhas rochosas, Canadá. Foto: Maria Giovana Parizzi. 132
Figura 96 Dobras nos Andes argentinos. Foto: Maria Giovana Parizzi. 132
Figura 97 Exemplo de mapa e perfil geológico. Fonte: Elaborada pela autora. 134
Figura 98 Exemplo de mapa geológico (planta e perfil). Fonte: Elaborada pela autora. 135
Figura 99 Vulcão Sain’t Helens, Estados Unidos. Foto: Maria Giovana Parizzi. 140
Figura 100 Montanhas Rochosas, Canadá. Fonte: Elaborada pela autora. 140
Figura 101 Interpretação para a imagem anterior (Figura 100). Fonte: Elaborada pela autora. 140
Figura 102 Voçoroca, erosão fluvial, Conselheiro Lafaiete-MG. Foto: Maria Giovana Parizzi. 141
Figura 103 Deslizamento, Belo Horizonte-MG. Fonte: Foto: Maria Giovana Parizzi. 141
Figura 104 Erosão eólica, Deserto do Atacama, Chile. Foto: Maria Giovana Parizzi. 141
Figura 105 Erosão glacial, Islândia. Foto: Maria Giovana Parizzi. 141
Figura 106 Compartimentação do perfil de água subterrânea no solo. Fonte: Elaborada pela 
autora. 143
Figura 107 Formas de ocorrência dos aquíferos livre e confinado. Fonte: Elaborada pela 
autora. 144
Figura 108 Circulação de água nos meios porosos, fraturados e cársticos. Fonte: Elaborada 
pela autora. 146
Figura 109 Aquífero poroso. Foto: Maria Giovana Parizzi. 146
Figura 110 Aquífero fraturado. Foto: Maria Giovana Parizzi. 147
Figura 111 Aquífero cárstico. Fonte: Pixabay, 2014. Disponível em: <http://goo.gl/tsZcpZ>. 
Acesso em: 27 abr. 2015. 147
Quadro 1 Eventos evolutivos do Universo após o Big Bang. Fonte: Elaborado pela autora. 23
Quadro 2 Principal composição química interna dos planetas. Fonte: Elaborado pela autora. 28
Quadro 3 Escala do tempo geológico. Fonte: Adaptado de FAIRCHILD et al., 2000. 66
Quadro 4 Principais acontecimentos ao longo do tempo geológico. Fonte: Adaptado de 
FAIRCHILD et al., 2000, p. 493-516. 70
Quadro 5 Escala de dureza de Mohs. Fonte: DANA; HURLBURT, 1960. 81
Quadro 6 Classes minerais. Fonte: DANA; HURLBURT, 1960. 82
Quadro 7 Modo de ocorrência das rochas ígneas. Fonte: Elaborada pela autora. 90
Quadro 8 Descrição macroscópica das rochas ígneas. Fonte: Elaborado pela autora. 94
Quadro 9 Texturas principais das rochas ígneas. Fonte: Elaborado pela autora. Fotos: Acervo 
pessoal da autora. 95
Quadro 10 Rochas agrupadas segundo o tipo de resfriamento e a textura. Fonte: Elaborado pela 
autora. Fotos: Acervo pessoal da autora. 96
Quadro 11 Classificação simplificada das rochas ígneas. Fonte: Elaborado pela autora. 96
Quadro 12 Escala granulométrica de Wentworth. Fonte: Elaborado pela autora. 100
Quadro 13 Características estruturais, composicionais e texturais mais comuns das rochas 
metamórficas. Fonte: Elaborado pela autora. 113
Tabela 1 Índice colorimétrico das rochas. Fonte: Adaptado de SZABÓ et al., 2000. 93
SUMÁRIO
APRESENTAÇÃO 15
Unidade 1 
INTRODUÇÃO À GEOLOGIA, A ORIGEM DA TERRA E DO UNIVERSO 
E OS CAMPOS FÍSICOS TERRESTRES 17
Aula 1 - CONCEITO E IMPORTÂNCIA DA GEOLOGIA 20
Aula 2 - A ORIGEM DO UNIVERSO 22
Aula 3 - A ORIGEM DO SISTEMA SOLAR 25
Aula 4 - AS CARACTERÍSTICAS FÍSICAS E A ESTRUTURA DA TERRA 29
Aula 5 - OS CAMPOS GRAVIMÉTRICO E MAGNÉTICO TERRESTRES 37
Encerramento da Unidade 1 44
Unidade 2 
TECTÔNICA DE PLACAS E PROCESSOS ENDÓGENOS 45
Aula 6 - A TEORIA DA TECTÔNICA DE PLACAS E DERIVA CONTINENTAL 47
Aula 7 - TERREMOTOS, TSUNAMIS E VULCANISMO 58
Encerramento da Unidade 2 61
Unidade 3
O TEMPO GEOLÓGICO 63
Aula 8 - O TEMPO GEOLÓGICO 65
Aula 9 - PRINCIPAIS ACONTECIMENTOS AO LONGO DO TEMPO GEOLÓGICO 70
Encerramento da Unidade 3 73
Unidade 4 
MINERAIS E ROCHAS 75
Aula 10 - MINERAIS 77
Aula 11 - CICLO DAS ROCHAS 85
Aula 12 - ROCHAS ÍGNEAS 88
Aula 13 - ROCHAS SEDIMENTARES 97
Aula 14 - ROCHAS METAMÓRFICAS 108
Encerramento da Unidade 4 116
Unidade 5
ESTRUTURAS DAS ROCHAS E MAPA GEOLÓGICO 117
Aula 15 - ESTRUTURAS DAS ROCHAS – FRATURAS 119
Aula 16 - DOBRAS E MAPA GEOLÓGICO 128
Encerramento da Unidade 5 136
Unidade 6 
PROCESSOS ENDÓGENOS E EXÓGENOS E ÁGUA SUBTERRÂNEA 137
Aula 17 - OS PROCESSOS ENDÓGENOS E EXÓGENOS TRANSFORMADORES DO RELEVO 139
Aula 18 - ÁGUA SUBTERRÂNEA 142
Encerramento da Unidade 6 150
REFERÊNCIAS 151
SOBRE A AUTORA 153
15
APRESENTAÇÃO
Prezado(a) aluno(a),
Bem-vindo à turma da disciplina Fundamentos de Geologia. Começamos hoje o curso com o 
esclarecimento sobre o conteúdo da disciplina (ementa e programa) e, também, com a reflexão 
sobre a importância do conhecimento das bases do estudo da Geologia para a formação de 
profissionais da Geografia.
A carga horária é de 60 horas/aula, que serão ofertadas durante 15 semanas. A ementa da disci-
plina propõe estudar a Terra do ponto de vista de seus aspectos físicos e dinâmicos, incluindo os 
tópicos: origem da Terra e do Universo, campos físicos da Terra, história geológica do planeta, 
datações e estratigrafia, minerais e rochas, estruturas como falhas e dobras, tectônica de placas, 
processos endógenos e exógenos, água subterrânea e aquíferos. Também inclui exercícios de 
interpretação de mapas e perfis geológicos.
Para a distribuição do conteúdo, foram definidas seis unidades ou ciclos de aprendizagem:
• Unidade 1: Introdução à Geologia, a origem da Terra e do Universo e os campos físicos 
terrestres;
• Unidade 2: Tectônica de placas e processos endógenos;
• Unidade 3: O tempo geológico;
• Unidade 4: Minerais e rochas;
• Unidade 5: Estruturas das rochas e mapa geológico;
• Unidade 6: Processos endógenos e exógenos e água subterrânea.
Assim, temos um vasto conteúdo pela frente e sugiro que você dedique, pelo menos, 50 minu-
tos por dia aos estudos de Geologia. Mas não se preocupe, pois a proposta para abordagem 
do conteúdo da disciplina é bastante dinâmica e inclui atividades interativas, como fóruns de 
discussão, filmes, exercícios práticos, pesquisas em sites da internet e leitura de textos bem inte-
ressantes. Assim, juntos, realizaremos um projeto de aprendizagem de Geologia.
Somos uma equipe, além de minha coordenação como professora, você terá o apoio dos tutores 
a distância e locais. Nós nos encontraremos uma vez no polo para a aula presencial, mas, ao 
longo do curso, estaremos em contato constante por meio da plataforma Moodle, pelo Skype e 
outros recursos virtuais. Você também receberá a apostila da disciplina, que foi dividida em 18 
aulas. Ao final de cada aula, você encontrará questionários que propõem a reflexão do conteúdo 
estudado.
A disciplina Fundamentos de Geologia é ofertada no segundoperíodo do curso de Geografia 
e seu conteúdo auxilia e oferece base para a compreensão de outras disciplinas do curso, tais 
como Geomorfologia, Pedologia, Geografia Física do Brasil, Geografia e Recursos Hídricos, 
Climatologia, Biogeografia, Geografia Econômica, Planejamento Territorial, Geografia 
Aplicada à Análise Ambiental, Instrumento, Gerenciamento e Gestão Ambiental e Territorial. 
Está vendo? É uma disciplina muito importante, não somente para você como profissional 
geógrafo(a), mas como cidadão(ã). A Geologia, enquanto ciência que investiga a dinâmica da 
16 FUNDAMENTOS DE GEOLOGIA
Terra e sua constituição, deve ser amplamente divulgada e conhecida, para que a humanidade 
possa compreender e aproveitar adequadamente as riquezas da natureza, bem como prever e 
conviver com os fenômenos que sinalizam o poder, a força e a vitalidade do planeta.
Espero que, ao final da disciplina, você possa:
• compreender o objetivo da Ciência Geológica e a sua importância para o uso e ocupação 
do nosso planeta Terra;
• entender a importância da Geologia para a formação de um geógrafo;
• relacionar a estrutura da Terra à manutenção da vida no planeta;
• compreender a influência da tectônica de placas no cotidiano e no ambiente planetário;
• desenvolver a percepção de observação de paisagens e explicar sua origem;
• entender a dimensão do tempo geológico e a enorme diferença entre a idade do planeta 
e a idade da humanidade;
• ganhar intimidade com o reino mineral: conhecer os minerais, as rochas ígneas, 
metamórficas e sedimentares e as suas estruturas, como falhas e dobras;
• compreender a origem, a dinâmica e a importância da água subterrânea.
Estaremos juntos todo o tempo e trabalharemos bastante, mas garanto que o entusiasmo sobre 
esse tema tão fascinante, que é a Geologia, será nosso maior estímulo para seguirmos em frente 
e concluirmos com sucesso nosso projeto.
Saudações e vamos começar!
Maria Giovana Parizzi
17
INTRODUÇÃO À GEOLOGIA, 
A ORIGEM DA TERRA E DO 
UNIVERSO E OS CAMPOS FÍSICOS 
TERRESTRES
Unidade
1
Prezado(a) aluno(a),
Estamos iniciando a Unidade 1 do nosso curso de Geologia. Dessa forma, é preciso que você 
conheça o significado da Ciência Geológica e saiba também por que essa ciência é muito impor-
tante para a compreensão da fisiologia de nossa casa, ou seja, do planeta Terra. Esta unidade 
pretende conceituar a Geologia e lhe apresentar a Terra, desde sua origem, sua estrutura e seus 
principais campos físicos. Mas vamos iniciar nosso curso assistindo à videoaula de apresentação.
MULTIMÍDIA
Assista à videoaula de apresentação disponível em nosso Ambiente Virtual de Aprendizagem (AVA).
FIQUE ATENTO
CONTEÚDO PROGRAMÁTICO
• Aula 1: Conceito e importância da Geologia;
• Aula 2: A origem do Universo;
• Aula 3: A origem do Sistema Solar;
• Aula 4: As características físicas e a estrutura da Terra;
• Aula 5: Os campos gravimétrico e magnético terrestres.
OBJETIVOS
Esperamos que você, ao final desta unidade, seja capaz de:
• compreender o objetivo da Ciência Geológica e a sua importância para o uso e ocupação do 
nosso planeta Terra;
• entender a importância da Geologia para a formação de um geógrafo;
• compreender a origem do nosso planeta, sua força e energia interna e externa;
• relacionar a estrutura da Terra à manutenção da vida no planeta.
18 FUNDAMENTOS DE GEOLOGIA
Você encontrará nesta unidade textos com os principais conceitos e teorias sobre o assunto 
abordado. Também receberá temas para reflexão e poderá consultar os sites indicados. A dura-
ção desta unidade será de duas semanas e você terá que dedicar pelo menos 50 minutos diários 
aos estudos de Geologia. Espero que goste bastante do assunto. Sugiro que divida seu tempo de 
acordo com a agenda da Unidade 1.
AGENDA
A agenda é um instrumento importante para você planejar melhor sua participação em nosso 
curso, pois apresenta a sequência de atividades previstas para a unidade. Marque com um “X” 
as datas em que pretende realizar as atividades descritas, bem como as atividades já concluídas.
As leituras sugeridas podem ser realizadas no decorrer de todo o curso, de acordo com a sua 
disponibilidade de tempo. Dessa maneira, não foram consideradas para efeito do cálculo de 
tempo necessário para concluir as unidades.
Período Atividade Seg Ter Qua Qui Sex
Co
nc
lu
íd
a
Semana 1
De __/___ 
a ___/___
1 Aula 1
2
Atividade 1 
Saiba mais: visualização do link 1 
(área de multimídia do AVA)
3 Aula 2
4
Atividade 2
Visualização dos links 2 e 3
(área de multimídia do AVA)
5
Atividade 3
Visualização do link 4
(área de multimídia do AVA) 
6 Atividade no AVA 1(área de envio de arquivo AVA)
Semana 2
De __/___ 
a ___/___
7 Aula 3
8
Atividade 4
Saiba mais: visualização do link 5
(área de multimídia do AVA)
9
Atividade 5
Multimídia: visualização do link 6
(área de outros recursos do AVA)
10 Leitura do texto 1
11 Aula 4
19UNIDADE 1 - INTRODUÇÃO À GEOLOGIA, A ORIGEM DA TERRA E DO UNIVERSO E OS CAMPOS FÍSICOS TERRESTRES
12
Atividade 6
Saiba mais: visualização do link 7
(área de multimídia do AVA)
13
Atividade 7
Multimídia: visualização do link 8 (área de 
multimídia do AVA)
14
Atividade 8
Multimídia: visualização do link 9 (área de 
multimídia do AVA)
15
Atividade 9
Visualização do link 10
(área de multimídia do AVA)
16 Leitura do texto 2
17
Atividade 10
Multimídia: visualização do link 11 (área de 
multimídia do AVA)
18 Atividade no AVA 2(área de envio de arquivo AVA)
19 Aula 5
20
Atividade 11
Multimídia: visualização do link 12 (área de 
multimídia do AVA)
21
Atividade 12
Multimídia: visualização dos links 13, 14 e 15
(área de multimídia do AVA)
22
Atividade 13
Multimídia: visualização do link 16 (área de 
multimídia do AVA)
23 Leitura do texto 3
20 FUNDAMENTOS DE GEOLOGIA
AULA 1
CONCEITO E IMPORTÂNCIA DA GEOLOGIA
Você já refletiu que a Terra é um lugar único, a casa de milhões de organismos, incluindo os 
homens? Nenhum outro local que os cientistas tenham descoberto tem o mesmo delicado equi-
líbrio de condições para manter a vida. Como ciência que estuda a Terra, a Geologia é a chave 
para o entendimento sobre os mecanismos que mantêm a vida em nosso planeta.
A Geologia é a ciência que investiga a camada terrestre conhe-
cida como Geosfera (parte da Terra constituída pela Litosfera, 
Mesosfera, Manto e Núcleo). Todas as outras camadas terres-
tres (Hidrosfera, Atmosfera e Biosfera) são direta ou indireta-
mente dependentes da Geosfera.
Assim, as constantes transformações da Terra produzem 
materiais e provocam fenômenos naturais que têm influência 
direta ou indireta em nossas vidas. Utilizamos os recursos e as 
riquezas geológicas que o planeta nos oferece, como a água, 
os minérios (ferro, ouro, diamante), o petróleo e os materiais de construção (areia, cascalho, 
rochas ornamentais). Por outro lado, grande parte da humanidade ainda não entende a dinâ-
mica terrestre, o que se faz evidente quando ocorrem terremotos, deslizamentos de terra, asso-
reamentos, enchentes, inundações e erupções vulcânicas. 
A grandeza dos danos e dos impactos ambientais e sociais 
gerados após um fenômeno terrestre varia e depende, princi-
palmente, do grau de consciência que a população, que vive na 
área afetada, possui sobre a dinâmica da natureza local, além 
da magnitude e características dos fenômenos planetários.
A Geologia, enquanto ciência que investiga a dinâmica da 
Terra e sua constituição, deve ser amplamente divulgada e 
conhecida, para que a humanidade possa compreender e apro-
veitar adequadamente as riquezas da natureza, bem como 
prever e conviver com os fenômenos que sinalizam a força e a vitalidade do planeta. Assim, 
os estudos geológicos são imprescindíveis para a compreensão da complexidade da realidade, 
auxiliando a sociedade na escolha de políticas adequadas de uso e ocupação de solo, do meio 
ambiente e da utilização dos recursos minerais, energéticos e hídricos, indispensáveis à vida. 
Ignorar a natureza é como ignorar a própria vida.
A Geologia é umaciência tão bonita e importante que mereceu uma poesia. Embarque, então, 
no poema a seguir:
VOCÊ SABIA?
A Geologia é a ciência que estuda a Terra 
sob o ponto de vista de sua origem, seus 
materiais constituintes, suas transformações 
e dinâmica, e sua história, por meio de 
registros encontrados nas rochas e minerais 
que formam a infraestrutura do planeta. 
SAIBA MAIS
Atividade 1
Veja a simulação sobre as camadas que 
constituem a Terra. O link 1 está disponível 
em nosso Ambiente Virtual de Aprendizagem 
(AVA).
21UNIDADE 1 - INTRODUÇÃO À GEOLOGIA, A ORIGEM DA TERRA E DO UNIVERSO E OS CAMPOS FÍSICOS TERRESTRES
PARA REFLETIR
Geologia, para quem a ama, 
mistura a ciência à poesia
Conhecer a Terra, sua essência 
Sua estrutura, nosso berço, nossa cama 
É como desvendar um grande mistério 
Escondido em sua dinâmica e evolução 
Entender suas riquezas, fonte de todo minério 
E a personalidade de cada formação 
É fazer uma grande viagem ao passado 
Através de éons, eras e períodos 
Reconstituindo em cada fóssil encontrado 
A conexão dos elos perdidos!
É a compreensão do poder expresso em sua insígnia: 
O fenômeno de um vulcão em pranto 
Fazendo gerar a rocha ígnea 
Das lágrimas que vêm do manto
E a observação das dobras, fraturas, falhas e do sismo 
Frutos de choques na crosta e suas entranhas 
Nos fornece a condição do metamorfismo 
E a razão das mais belas montanhas
É constatar que apesar de todo processo de destruição 
Desagregando as rochas em fragmentos 
A natureza promove a reconstrução 
Fazendo surgir a rocha de sedimentos
E no cerne deste conhecimento 
Procura-se o mapa do tesouro 
Trazendo esperança de desenvolvimento 
Cravada em ferro, óleo, prata ou ouro
E permite-nos combater a ameaça 
Vinda de uma inadequada ocupação 
Orientando o homem a prevenir-se da desgraça 
Após deslizamentos, abatimentos e erosão
Ah! E sobre a implacável sede contemporânea 
Refletida em desertos de areia e osso 
A ciência faz jorrar a água subterrânea 
Realizando o milagre de um simples poço
Respeitar o planeta Terra 
E compreender sua essencialidade 
É o ponto de partida 
Para a manutenção da vida 
Da humanidade
Maria Giovana Parizzi
Pronto, espero que tenha compreendido a definição da Geologia e sua importância. Agora 
vamos começar a estudar Geologia a partir de uma viagem ao passado!
22 FUNDAMENTOS DE GEOLOGIA
AULA 2
A ORIGEM DO UNIVERSO
Quando pensamos em viagem ao passado, logo perguntamos “quantos anos iremos retornar?”. 
Se pensarmos em voltar ao passado para entender a origem de nosso planeta e do Universo, 
você sabe de quanto tempo estamos falando? Nada mais do que 15 bilhões de anos atrás!
Para iniciarmos nossa viagem, é preciso o entendimento de alguns conceitos sobre Universo e 
seus constituintes, e é isso que você irá aprender nesta aula.
O princípio dos estudos para o entendimento do planeta Terra é a compreensão de sua origem, 
e não se pode pensar na origem da Terra sem se perguntar: “como surgiu o Universo?”.
O Universo se constitui de um sistema ordenado de diver-
sos astros. Dentre eles, destacam-se as estrelas e as galáxias. 
As estrelas agrupam-se em galáxias, cujas dimensões são da 
ordem de 100.000 anos-luz com mais de 100 bilhões de estre-
las. As galáxias podem ser elípticas ou espirais.
As galáxias são compostas por estrelas, quasares (galáxias com 
buracos negros fortemente ativos no centro), buracos negros, 
espaços interestelares, sistemas solares etc.
A galáxia do nosso Sistema Solar é conhecida como Via Láctea. 
Um agrupamento de galáxias forma um aglomerado, que corresponde a dezenas de milhares 
de galáxias. O aglomerado que contém a Via Láctea contém ainda no grupo local a galáxia de 
Andrômeda e as Nuvens de Magalhães. Existem os superaglomerados, de centenas a dezenas 
de milhares de galáxias.
Sabe-se que o Universo está em rápida expansão, com temperaturas colossais e altíssima densi-
dade, uma situação que lembra muito uma explosão. A expansão é comprovada pelo aumento 
do espaço entre os aglomerados (o espaço entre as galáxias de um aglomerado não se altera 
devido à atração da gravidade). A velocidade da expansão acompanha a constante de Hubble 
(18 km/s x 106 anos-luz).
O Universo é um sistema aberto ou fechado? Se aberto, a expansão será para sempre. Se fechado, 
a expansão cessa…
SAIBA MAIS
Atividade 2
Para que você veja excelentes ilustrações 
sobre as galáxias e os planetas, explore 
o site Space.com e o da Anglo-Australian 
Observatory. Os links 2 e 3 estão disponíveis 
em nosso AVA.
23UNIDADE 1 - INTRODUÇÃO À GEOLOGIA, A ORIGEM DA TERRA E DO UNIVERSO E OS CAMPOS FÍSICOS TERRESTRES
VOCÊ SABIA?
Como nasceu o Universo?
Um ponto reunindo toda a matéria e energia do Universo (sistema fechado) que explodiu num 
evento único há cerca de 15 bilhões de anos: o Big Bang.
O modelo da criação súbita, mais conhecido como Big Bang, foi proposto por Georges Lemaître 
e George Gamow. Esse modelo simples, que propõe a origem como sendo um evento explosivo, 
explica as propriedades do Universo atual e é corroborado por muitas evidências recentes da 
pesquisa astronômica. Porém, a nossa observação do Universo – vasto em tempo e espaço – é 
limitada ao curto período da história da humanidade, de modo que os dados observacionais são 
necessariamente limitados (Quadro 1). 
Após a explosão, houve vários eventos evolutivos do Universo (Quadro 1).
Quadro 1 – Eventos evolutivos do Universo após o Big Bang
Período 
Planckiano
Com duração de cerca de 10-44 s, quando o Universo era constituído de prótons, 
nêutrons e subpartículas. Os primeiros instantes dessa era estão totalmente 
indeterminados e são denominados de tempo de Planck. Relaciona-se à 
propagação da luz. Ambiente com altas temperaturas e intensa radiação.
Expansão 
e criação 
contínua do 
espaço
Separação das forças: eletromagnética, nuclear e gravitacional – o Universo 
se esfria quando se expande, cerca de 10-34 s após o Big Bang.
Era Radiante
Ocorrida após 100 s, com duração de aproximadamente um milhão de 
anos, foi dominada pela energia dos fótons. Temperatura e densidade 
decrescem, propiciando condições para a formação da matéria, por meio 
da nucleogênese: prótons, nêutrons e elétrons, em seguida hidrogênio e 
hélio. Nesta era ocorreram o decaimento de nêutrons (em prótons, elétrons 
e antineutrinos) e a nucleossíntese primordial: núcleos de elementos leves 
(deutério, trítio, hélio3, hélio4, lítio7 e berílio7) se formaram. A formação se 
deu até o momento em que os fótons não tinham mais energia suficiente para 
manter os prótons ionizados, depois ocorreu a formação de átomos a partir 
dos núcleos existentes.
Evolução 
Estelar
Se o número de prótons e nêutrons for alto, mais frequentemente eles 
colidem e mais hélio é produzido. A nucleossíntese no Big Bang só formou 
os elementos leves: hidrogênio, deutério, hélio e lítio. Todos os elementos 
químicos mais pesados foram produzidos mais tarde, no interior das estrelas.
À medida que a temperatura do Universo se tornava menor, os átomos se 
mantinham mais estáveis e passaram a capturar elétrons, e o Universo se 
tornou transparente à luz. Temperaturas ainda menores impediram a criação 
de outros elementos e permitiram a criação das imensas nuvens de gás.
Nuvens de gás entram em colapso e com a força da gravidade ocasionam 
núcleos aquecidos:
• primeiras estrelas e primeiras galáxias (13 bilhões de anos atrás);
• Via Láctea (8 bilhões de anos atrás);
• Sistema Solar (4,6 bilhões de anos atrás).
24 FUNDAMENTOS DE GEOLOGIA
MULTIMÍDIA
Atividade 3
Se você deseja saber mais, assista ao vídeo sobre a origem e a evolução do Universo, disponível em 
nosso AVA (link 4).
2.1 EVOLUÇÃO ESTELAR E FORMAÇÃO DOS ELEMENTOS
Após o Big Bang, houve nucleogênese e foram sintetizados hidrogênio e hélio, mas os outros 
elementos só se formaram a partir das estrelas.
Formação das estrelas: estrelas são esferas autogravitantes de gás ionizado, cuja fonte de ener-
gia é a transmutação de elementos através de reações nucleares, isto é,da fusão nuclear de 
hidrogênio em hélio e posteriormente em elementos mais pesados.
• Numa estrela ocorre a contração da matéria (gravidade, colapso e reações termo-
nucleares): A queima de hidrogênio (bilhões de anos) gera hélio (núcleo de hélio expan-
de e pode induzir grande expansão da periferia de hidrogênio que se esfria assumindo 
uma cor vermelha – gigantes vermelhas).
• A queima de hélio gera carbono seguido de oxigênio, neônio, magnésio (se as fusões 
nucleares de carbono cessam devido a temperaturas insuficientes para a geração de fusões 
nucleares, o núcleo se contrai e sua densidade aumenta formando as anãs brancas. Tais 
tipos de estrelas perdem sua energia residual continuamente por radiação, resfriando-se 
durante outros bilhões de anos, formando as anãs negras).
• As reações termonucleares fazem surgir os outros elementos e cessam quando o elemento 
ferro é formado (elemento mais estável).
Explosão das estrelas: quando uma estrela adquire uma massa gigantesca, ela pode explodir. 
Dá-se o nome de supernova aos corpos celestes surgidos após as explosões de estrelas.
ATIVIDADE NO AVA
Acesse nosso AVA para fazer a atividade referente à Aula 2.
25UNIDADE 1 - INTRODUÇÃO À GEOLOGIA, A ORIGEM DA TERRA E DO UNIVERSO E OS CAMPOS FÍSICOS TERRESTRES
AULA 3
A ORIGEM DO SISTEMA SOLAR
Nesta aula continuaremos nossa viagem ao passado. Agora iremos vivenciar a origem do 
Sistema Solar e a origem da Terra. Sabemos que o Universo surgiu há 15 bilhões de anos. Você 
sabe quando surgiu a Terra?
Muitos confundem a origem do Universo como sendo a origem da Terra, e vice-versa. Na ver-
dade, a Terra e seu Sistema Solar (Figura 1) surgiram pouco mais de 10 bilhões de anos após a 
origem do Universo. Como sabemos disso? Estude as aulas 2 e 3 e investigue!
3.1 O SISTEMA SOLAR
Figura 1 – O Sistema Solar
O Sistema Solar, com 4,6 bilhões de anos, possivelmente resultou da explosão de uma super-
nova que gerou uma nebulosa solar, sintetizando o Sol e seus planetas. Essa teoria baseia-se na 
hipótese nebular, sugerida em 1755 pelo filósofo alemão Immanuel Kant (1724-1804) e desen-
volvida em 1796 pelo matemático francês Pierre-Simon de Laplace (1749-1827).
26 FUNDAMENTOS DE GEOLOGIA
FIQUE ATENTO
As principais características a serem explicadas sobre o Sistema Solar são:
• os planetas têm um plano comum de revolução em torno do Sol que corresponde aproxima-
damente ao seu plano equatorial;
• as órbitas planetares são aproximadamente circulares, as mais excêntricas são aquelas dos 
menores planetas (Mercúrio e Plutão);
• a maior parte da massa do Sistema Solar se concentra no Sol (a massa solar equivale a 740 
vezes o somatório da massa dos demais corpos do sistema);
• o movimento dos planetas ao redor do Sol acomoda a maior parte do momentum angular 
(99,5%) do sistema, apesar de o Sol ter a maior parte da massa, característica que teve um 
profundo efeito sobre as teorias de sua formação;
• existe uma diferença significativa entre a massa e a densidade dos planetas terrestres e dos 
planetas gigantes. Essa diferença reflete a composição média (oxigênio, silício, ferro e outros 
elementos pesados nos planetas terrestres e 99% de hidrogênio e hélio para os planetas 
gigantes, que contêm apenas cerca de 1% de elementos pesados).
MULTIMÍDIA
Atividade 4
Explore o modelo do Sistema Solar em 3D, disponível em nosso AVA (link 5).
Laplace calculou que, como todos os planetas estão no mesmo plano, giram em torno do Sol na 
mesma direção, e também giram em torno de si mesmos na mesma direção (com exceção de 
Vênus), só poderiam ter-se formado de uma mesma grande nuvem de partículas em rotação.
Essa hipótese sugeria que uma grande nuvem rodante de gás interestelar, a nebulosa solar, 
colapsou para dar origem ao Sol e aos planetas (supernova).
Uma vez que a contração se iniciou, a força gravitacional da nuvem atuando em si mesma 
acelerou o colapso. À medida que a nuvem colapsava, a rotação da nuvem aumentava por con-
servação do momentum angular, e, com o passar do tempo, a massa de gás rodante assumiria 
uma forma discoidal, com uma concentração central que deu origem ao Sol. Os planetas teriam 
sido formados a partir do material no disco. Após o colapso da nuvem, ela começou a se esfriar. 
Apenas o protossol, no centro, manteve sua temperatura. O resfriamento acarretou a conden-
sação rápida do material, o que deu origem aos planetesimais, ou seja, os agregados de material 
com tamanhos da ordem de quilômetros de diâmetro.
A composição dependia da distância do Sol: as regiões mais externas tinham temperaturas mais 
baixas, e mesmo os materiais voláteis tinham condições de se condensar, ao passo que, nas 
regiões mais internas e quentes, as substâncias voláteis foram perdidas.
Os planetesimais, em seguida, cresceram por acreção de material para dar origem a objetos 
maiores, os núcleos planetários. Na parte externa do Sistema Solar, onde o material condensado 
da nebulosa continha silicatos e gelos, esses núcleos cresceram até atingirem massas da ordem 
27UNIDADE 1 - INTRODUÇÃO À GEOLOGIA, A ORIGEM DA TERRA E DO UNIVERSO E OS CAMPOS FÍSICOS TERRESTRES
de 10 vezes a massa da Terra, ficando tão grandes a ponto de poderem atrair o gás a seu redor, 
e então cresceram mais ainda por acreção de grande quantidade de hidrogênio e hélio da nebu-
losa solar. Deram origem assim aos planetas jovianos.
Na parte interna, onde apenas os silicatos estavam presentes, os núcleos planetários não pude-
ram crescer muito, dando origem aos planetas terrestres.
3.2 A ORIGEM DO SISTEMA SOLAR E DA TERRA
O Sistema Solar é composto pelo Sol, que concentra 99% da massa do sistema, e por todos os 
corpos que orbitam a seu redor. Desses, os de maior massa são os nove planetas conhecidos: 
Mercúrio, Vênus, Terra, Marte (planetas terrestres), Júpiter, Saturno, Urano, Netuno (planetas 
gigantes) e Plutão. Além dos planetas, ocorrem ainda satélites, cometas, asteroides e meteoritos.
São duas as teorias para a origem do Sistema Solar, derivadas basicamente de duas propostas 
do século XVIII. Entretanto, apresentam dificuldade de explicar todas as complexidades do 
Sistema Solar começando de um estado inicial plausível.
Tendo acontecido muito antes do surgimento da espécie humana, a origem do Sistema Solar 
só pode ser explicada por meio de teorias. Essas são formuladas com base em fundamentos 
teóricos e modelamentos matemáticos que procuram explicar as características essenciais do 
Sistema Solar como o conhecemos hoje. É certo que as teorias mostram um modelo simplifi-
cado do processo ocorrido e, ainda que não seja possível dizer qual dessas teorias se aproxima 
mais da “verdade”, se é que alguma delas reflete o que realmente aconteceu na formação do 
Sistema Solar, elas podem ser consideradas como mais ou menos válidas, dependendo da sua 
capacidade para explicar características essenciais desse sistema.
MULTIMÍDIA
Atividade 5
Assista ao filme (link 6) e à animação disponíveis em nosso AVA e saiba mais sobre a origem da Terra 
e sua história evolutiva.
3.3 O SOL
A energia solar é gerada no núcleo do Sol. Lá, a temperatura 
(15.000.000°C) e a pressão (340 bilhões de vezes a pressão atmos-
férica da Terra ao nível do mar) são tão intensas que ocorrem rea-
ções nucleares. O Sol converte 600 bilhões de quilos de hidrogênio 
em 595,8 bilhões de quilos de hélio a cada segundo. Os 4,2 bilhões 
de quilos restantes são convertidos na radiação que é despejada 
continuamente do Sol em todas as direções. O Sol vem consu-
mindo hidrogênio em sua fornalha nuclear há 5 bilhões de anos 
e ainda restam mais 5 ou 8 bilhões de anos para o hidrogênio ser 
todo consumido. No fim de sua vida, provavelmente o Sol come-
çará a fundir o hélio em elementos mais pesados e se expandirá, 
crescendo de tal forma que engolirá a Terra. Após um bilhão de 
Figura 2 – O Sol
28 FUNDAMENTOS DE GEOLOGIA
anos como uma gigante vermelha, quando as reações nucleares diminuírem e cessarem, não 
haverá resistência à atração da gravidade,ocorrerá contração e ele rapidamente colapsará para 
uma anã branca. Pode levar um trilhão de anos para ele se esfriar completamente. O espaço 
entre o Sol e a Terra não é um vácuo quase perfeito, mas está preenchido por um gás ionizado 
constituído de partículas com diferentes energias (hidrogênio e elétrons), que são emitidas pelo 
Sol e, por isso, chamadas de vento solar.
3.4 OS PLANETAS
Nosso Sistema Solar é composto pelo Sol, pelos nove planetas com suas luas e anéis, pelos 
asteroides e pelos cometas. Os cinco planetas mais brilhantes, que em grego quer dizer astro 
errante, já eram conhecidos desde a Antiguidade. Veja no Quadro 2 a constituição dos planetas 
internos e dos externos.
Quadro 2 – Principal composição química interna dos planetas
Terrestres (internos) Jovianos (gigantes externos)
Mercúrio, Vênus, Terra e Marte Júpiter, Saturno, Urano, Netuno e Plutão
Rochas (silicatos) e metais pesados Hidrogênio, hélio, água, NH3, CH4
Depois da invenção do telescópio, outros três planetas do 
Sistema Solar foram descobertos: Urano, em 1781, por 
William Herschel (1738-1822), Netuno, em 1846, por previsão 
de Urbain Jean Joseph Le Verrier (1811-1877) e John Couch 
Adams (1819-1892), e Plutão, em 1930, por Clyde William 
Tombaugh (1906-1997). Seus nomes são associados a deu-
ses romanos: Júpiter, deus dos deuses; Marte, deus da guerra; 
Mercúrio, mensageiro dos deuses; Vênus, deusa do amor e da 
beleza; Saturno, pai de Júpiter, deus da agricultura; Urano, deus do céu e das estrelas; Netuno, 
deus do mar; e Plutão, deus do inferno. O corpo dominante do sistema é o Sol. Todos os pla-
netas giram em torno do Sol, aproximadamente no mesmo plano e no mesmo sentido, e quase 
todos os planetas giram em torno de seu próprio eixo no mesmo sentido da translação em torno 
do Sol.
Nesta Aula 3, você conheceu mais sobre o Sistema Solar e a origem da Terra. Agora você irá 
conhecer a Terra por dentro!
SAIBA MAIS
Plutão é um planeta anão. Acesse a sala de 
leitura (texto 1), em nosso AVA, e veja o que 
isso significa. 
29UNIDADE 1 - INTRODUÇÃO À GEOLOGIA, A ORIGEM DA TERRA E DO UNIVERSO E OS CAMPOS FÍSICOS TERRESTRES
AULA 4
AS CARACTERÍSTICAS FÍSICAS E A 
ESTRUTURA DA TERRA
Agora que vimos como o pla-
neta Terra (Figura 3) surgiu no 
Universo, podemos conhecê-
-lo. Afinal, é da nossa casa 
que estamos falando. Assim 
“pousaremos” na Terra e ini-
ciaremos uma viagem ao seu 
interior. Conheceremos sua 
forma e constituição.
4.1 FORMA DA TERRA
A Terra é um geoide acha-
tado, ou seja, os seus diâmetros 
equatoriais e polares diferem 
entre si. Esse fato é justificado 
pela existência da rotação do 
planeta e da maior força cen-
trípeta que existe na linha do 
Equador. Veja dados sobre os 
diâmetros da Terra:
• diâmetro da linha do Equador = 12.756,8 km;
• diâmetro dos polos = 12.713,8 km;
• raio médio = 6.371 km.
4.2 MASSA E VOLUME
Pela aplicação da lei geral da gravitação de Newton, a massa média calculada para a Terra é de 
5,98x1024 kg. O volume aproximado da Terra é de 1,08x1027 cm3.
4.3 DENSIDADE
A densidade média das rochas da superfície do planeta é de aproximadamente 2,7 g/cm3, 
enquanto que a densidade média calculada para a Terra é de 5,5 g/cm3. Isso implica que as 
rochas do interior do planeta são mais densas para compensar essa diferença de densidade. 
Assim, ao tecermos considerações sobre a composição interna da Terra, devemos procurar por 
materiais com densidade superior à média das rochas da superfície do planeta.
Figura 3 – Visão do planeta Terra
30 FUNDAMENTOS DE GEOLOGIA
O estudo de ondas sísmicas, cuja velocidade de propagação é, dentre outras coisas, dependente 
da densidade do meio atravessado, sugere, ainda, que a densidade não aumenta gradualmente 
em direção ao interior do planeta, mas sim que existem alguns saltos marcantes de densidade, 
em limites relativamente definidos.
4.4 ESTRUTURA E COMPOSIÇÃO DA TERRA
Estudar o interior da Terra é uma tarefa complicada. A Terra tem, em média, 6.400 km de raio 
e, portanto, um estudo direto não poderá ir além de pequenas profundidades. A maior perfu-
ração atingiu a profundidade de 12.023 metros e foi realizada em 1984, na Península de Kola 
(ex-URSS), o que corresponde a 0,19% do raio da Terra. A perfuração de poços de grande pro-
fundidade permite que se realizem importantes investigações no domínio da petrologia, pale-
ontologia, geoquímica e geofísica. As minas que se destinam à exploração de recursos minerais 
não excedem os 4 km de profundidade.
Estudos minuciosos dos afloramentos rochosos à superfície são de grande importância para o 
conhecimento da estrutura interna da Terra. Algumas rochas que têm a sua origem em pro-
fundidade podem aflorar à superfície quando submetidas às forças que as façam ascender e, 
posteriormente, serem postas a descoberto pela erosão. O vulcanismo, no seu sentido limitado, 
é um fenômeno superficial, pois os produtos emitidos na superfície e a formação do aparelho 
vulcânico podem ser observados diretamente. Entretanto, as causas do vulcanismo são de ori-
gem profunda. A matéria fundida (magma) que alimenta os vulcões forma-se no interior da 
Terra em consequência de perturbações do equilíbrio normal. Para as zonas que ultrapassam 
os processos de observação direta, devemos recorrer a outros métodos, chamados de indiretos, 
como, por exemplo, o magnetismo, a sismicidade, o estudo dos meteoritos e a astrogeologia, 
única forma de sabermos o que se passa naquelas zonas do nosso planeta.
4.5 A SISMOLOGIA
A sismologia investiga os sismos (tremores de terra) que ocorrem em todo o planeta Terra, em 
regiões, atualmente, bem conhecidas. 
VOCÊ SABIA?
Atividade 6
Você sabia que, enquanto realiza a leitura deste parágrafo, inúmeros tremores de terra estão 
ocorrendo em nosso planeta? Confira, em nosso AVA, um mapa contendo as principais ocorrências 
em tempo real (link 7).
Sismos (Figura 4) são abalos naturais da crosta terrestre que ocorrem num período de tempo 
restrito, em determinado local, e que se propagam em todas as direções como ondas conhecidas 
como ondas sísmicas. As ondas sísmicas propagam-se no interior e na superfície da crosta ter-
restre, sempre que a energia elástica (movimento ao longo do plano de falha) se liberta brusca-
mente em algum ponto (foco ou hipocentro). Na mesma vertical do hipocentro, que se encontra 
à superfície terrestre, temos o epicentro, quase sempre rodeado pela região macrossísmica, que 
abrange todos os pontos em que o abalo possa ser sentido pelo ser humano.
31UNIDADE 1 - INTRODUÇÃO À GEOLOGIA, A ORIGEM DA TERRA E DO UNIVERSO E OS CAMPOS FÍSICOS TERRESTRES
A crosta terrestre está sujeita a tensões (A) compressivas que se acumulam; quando o limite de 
resistência das rochas é atingido (B), ocorre uma ruptura abrupta, gerando vibrações (C). O 
deslocamento (ruptura) se dá em apenas uma parte de uma fratura maior preexistente (falha 
geológica).
Figura 4 – Geração de um sismo por acúmulo e 
liberação de esforços em uma ruptura
MULTIMÍDIA
Atividade 7
Confira, em nosso AVA, uma animação sobre os terremotos e as ondas sísmicas (link 8).
As ondas sísmicas classificam-se em dois tipos principais: as que são geradas nos focos sísmicos 
e se propagam no interior do globo, denominadas “ondas interiores” (Figura 5), e as que se 
propagam à superfície terrestre, denominadas “ondas superficiais” (Figura 6). 
As ondas interiores são de dois tipos: 
1. ondas primárias, longitudinais, de compressão ou simplesmente ondas P: correspondem 
a um movimento vibratório em que as partículas dos materiais rochosos oscilam para 
frente e para trás (A), na mesma direção de propagação do raio sísmico, comprimindo e 
distendendo as rochas alternadamente; a direção de vibração das partículas é a mesma da 
propagação da superfície de onda; são as mais rápidas e, portanto, as primeiras a atingir 
a superfície terrestre;
2. ondas transversais, de cisalhamento ou simplesmente ondas S: provocam vibrações 
nas partículas numa direção perpendicular ao raiosísmico (B), isto é, as partículas que 
transmitem as ondas vibram perpendicularmente à direção de propagação da onda; 
propagam-se com menos velocidade do que as ondas P, atingindo a superfície terrestre 
em segundo lugar.
32 FUNDAMENTOS DE GEOLOGIA
A - onda P
B - onda S
C - onda Rayleigh
D - onda Love
Direção geral das ondas
Dilatação
Compressão
Figura 5 – Os modos principais de propagação das 
vibrações sísmicas (ondas interiores)
Com a chegada das ondas interiores à superfície, geram-se ondas superficiais (Figura 6), que 
são, em geral, as causadoras das destruições provocadas pelos sismos de grande intensidade.
Nas ondas superficiais, distinguem-se dois tipos:
1. ondas de Rayleigh, ou ondas R, que são ondas circulares em que o movimento 
das partículas se produz num plano vertical àquele em que se encontra a direção de 
propagação da onda (C). As ondas superficiais propagam-se com menor velocidade que 
as ondas P e S;
2. ondas de Love, ou ondas L, que são ondas de torção, em que o movimento das partículas 
é horizontal e em ângulo reto (perpendicular) à direção de propagação da onda (D).
A - onda P
B - onda S
C - onda Rayleigh
D - onda Love
Direção geral das ondas
Dilatação
Compressão
Figura 6 – Os modos principais de propagação das vibrações 
sísmicas como ondas superficiais
As ondas P propagam-se nos meios sólidos, líquidos e gasosos, havendo variação de velocidade 
quando passam de um meio para o outro, enquanto as ondas S apenas se propagam nos meios 
33UNIDADE 1 - INTRODUÇÃO À GEOLOGIA, A ORIGEM DA TERRA E DO UNIVERSO E OS CAMPOS FÍSICOS TERRESTRES
sólidos. As ondas P e S variam de velocidade de acordo com a rigidez e a densidade das rochas 
que atravessam.
MULTIMÍDIA
Atividade 8
Confira, em nosso AVA, um vídeo contendo a animação em 3D dos tipos de ondas sísmicas (link 9).
Os sismógrafos (Figura 7) são aparelhos de precisão que registram, em sismogramas, as ondas 
sísmicas.
A interpretação dos sismogramas permite aos especialistas em sismologia retirarem informa-
ções muito úteis sobre as características das zonas terrestres atravessadas pelas ondas sísmicas.
Logo que um raio sísmico toca uma superfície, separando dois meios de propagação diferentes 
(superfícies de descontinuidade), reflete-se e/ou refrata-se, de modo que as suas trajetórias per-
mitem aos sismólogos conhecer as características dos meios atravessados.
Figura 7 – Sismógrafo recebendo a transmissão de ondas sísmicas
Depois de complicados cálculos matemáticos, em 1910, o geofísico Andrija Mohorovičić che-
gou à conclusão de que uma descontinuidade separa a crosta terrestre do que se encontra por 
baixo. Esse limite, denominado, em sua honra, de descontinuidade de Mohorovičić, desconti-
nuidade de Moho ou descontinuidade M (Figura 8), situa-se a uma profundidade média de 40 
km. À zona situada abaixo dessa descontinuidade chamou-se manto.
34 FUNDAMENTOS DE GEOLOGIA
Manto
 Inferio
r
Pr
of
un
di
da
de
 (k
m
)
Base da
Litosfera
Zona de B
aixa
Velocidad
e
Descont
inuidade
 do Moh
o
Onda P
Velocidade (
km/s)
Figura 8 – Descontinuidade de Mohorovičić localizada entre a crosta 
e o manto, com destaque à variação da velocidade das ondas P ao 
se propagarem pelas três camadas
A descoberta de Mohorovičić permitiu selecionar dados com interesse para o conhecimento da 
estrutura da Terra. É de salientar que a profundidade da crosta não é constante, variando entre 
os 5 e os 10 km de espessura sob os oceanos e entre os 20 e os 70 km sob os continentes, sendo 
os valores mais elevados atingidos nas grandes cadeias montanhosas continentais.
A diferença de velocidade de propagação das ondas P nos oceanos (7 km/s) e nos continen-
tes (6 km/s) permite considerar a crosta subdividida em dois tipos: crosta continental e crosta 
oceânica. Essa variação da velocidade das ondas P ao longo da crosta deve-se à variação da sua 
composição – a crosta continental é constituída, essencialmente, por rochas graníticas (d = 2,7), 
enquanto a oceânica é constituída, principalmente, por rochas basálticas mais densas (d = 2,9).
4.6 ESTRUTURA DA TERRA
Pelos estudos geofísicos, foi possível a separação das principais estruturas da Terra (Figura 9):
• crosta: camada superficial da parte sólida do globo, cuja espessura varia de 5 km até 100 
km sob as mais altas cadeias de montanhas. Existem dois tipos de crosta: a crosta oceânica, 
jovem, de pouca espessura, densa e constituída por rochas basálticas, abrangendo 65% 
da superfície da Terra; e a crosta continental, mais antiga, espessa e menos densa, 
correspondente a 35% da superfície da Terra;
• manto: camada, sobretudo sólida, com aproximadamente 2.900 km de espessura. 
Densidade média: 3-4,5 vezes a da água. Temperatura 700-1800°C. Composto, em grande 
parte, por uma rocha chamada de periodotito de granada. As correntes de convecção, 
35UNIDADE 1 - INTRODUÇÃO À GEOLOGIA, A ORIGEM DA TERRA E DO UNIVERSO E OS CAMPOS FÍSICOS TERRESTRES
numa zona parcialmente em estado de fusão sobre o manto, fornecem a força impulsora 
para a deriva continental. Embora sólido, o resto do manto também se move em lentas 
correntes;
• núcleo: inicia-se a 2.900 km de profundidade. Diâmetro total de 6.900 km. Composto 
essencialmente de ferro, níquel e uma quantidade menor de elementos mais leves. O 
núcleo se divide em:
- núcleo externo: camada líquida de 2.300 km de espessura;
- núcleo interno: camada sólida de 2.500 km de diâmetro, que se supõe girar a uma 
velocidade diferente da do resto da Terra. A temperatura no centro é estimada em 
4.000-5.000°C.
870 km
100 km
Litosfera
Astenosfera
Mesosfera
Crosta Continental,
espessura média 25 a 30 km
Crosta Oceânica,
espessura média 6 km
Núcleo
Interno
1.231 km
Manto
2.843 kmNúcleo
Externo
2.257 km
6.
37
1 
km
Figura 9 – Estrutura da Terra
Na Aula 4 você conheceu a composição da Terra e o método sísmico de investigação do inte-
rior da Terra. Na Aula 5, você aprenderá sobre os campos gravimétrico e magnético do nosso 
planeta.
SAIBA MAIS
Atividade 9
Recorde sobre o nosso Sistema Solar e veja a dança dos planetas (link 10).
36 FUNDAMENTOS DE GEOLOGIA
SAIBA MAIS
Para saber mais sobre diversos assuntos abordados nesta aula, acesse o nosso AVA e confira a página 
“Terra Planeta ‘Vivo’” (texto 2).
MULTIMÍDIA
Atividade 10
O método sísmico foi um dos principais recursos utilizados na concepção de um modelo para a 
estrutura da Terra, juntamente da gravimetria. Assista ao vídeo “A sismologia e a identificação das 
diferentes camadas do planeta Terra”, disponível em nosso AVA (link 11).
ATIVIDADE NO AVA
Atividade no AVA 2
Depois de ter assistido ao vídeo “A sismologia e a identificação das diferentes camadas do planeta 
Terra”, disponível em nosso AVA (link 11), realize as seguintes tarefas:
1. Explique como a Geofísica pode investigar o interior da Terra.
2. Faça uma tabela com as principais características físicas da Terra.
37UNIDADE 1 - INTRODUÇÃO À GEOLOGIA, A ORIGEM DA TERRA E DO UNIVERSO E OS CAMPOS FÍSICOS TERRESTRES
AULA 5
OS CAMPOS GRAVIMÉTRICO E 
MAGNÉTICO TERRESTRES
Agora vamos entender um pouco mais sobre os campos físicos da Terra, pois existem alguns 
desses campos que são muito importantes para a nossa sobrevivência. Dentre eles destacam-se 
o campo gravitacional e o campo magnético. 
5.1 O CAMPO GRAVITACIONAL 
A Lei da Gravitação foi desenvolvida por Isaac Newton em 1687. A gravitação universal é uma 
força de atração que age entre todos os objetos por causa de suas massas, isto é, a quantidade 
de matéria de que são constituídos. Por exemplo, ela mantém juntos os gases quentes no Sol e 
faz os planetas permanecerem em suas órbitas. A gravidade da Lua causa as marés oceânicas na 
Terra. Por causa da gravitação, os objetos sobre a Terra são atraídos em seu sentido. A atração 
física que um planeta exerce sobre os objetos próximos é denominada de força da gravidade.
A força de atração entre dois corpos de massas conhecidas é diretamente proporcional ao pro-
duto das suas massase inversamente proporcional ao quadrado da distância entre eles, con-
forme a equação:
em que M e m são as massas dos dois corpos, r a distância entre eles, e G = 6,67.10-11 Nm2.kg-2 
é a constante gravitacional.
Para uma massa (M) na superfície (uniformemente esférica) da Terra de massa MT e raio R, a 
atração gravitacional em uma massa m é dada por:
em que GM é o peso da massa, ag é a aceleração da gravidade com valor médio de 9,80 ms
-2.
38 FUNDAMENTOS DE GEOLOGIA
M
R
Terra
Figura 10 – Relação da atração gravitacional 
da Terra a uma massa em sua superfície
MULTIMÍDIA
Atividade 11
Confira, em nosso AVA, um vídeo sobre a Lei da Gravitação Universal (link 12).
Se a Terra fosse uma esfera uniforme, ag seria uma constante. No entanto, a gravidade varia 
com a mudança na densidade da Terra, e a Terra não é uma esfera perfeita (Figura 11). A Terra 
tem a forma de uma esfera achatada por causa da sua rotação. Isaac Newton, por meio de seu 
estudo sobre forças gravitacionais, trouxe a ideia de que, em função dessa força, juntamente 
com o movimento de rotação terrestre, a Terra teria um formato não tão arredondado, mas 
sim elipsoidal. O raio (R) é maior no Equador por causa da maior força centrífuga, tendendo a 
acelerar a massa central para fora.
Raio do Equador = Raio do polo + 21 km = 6.378 km
Elipse de rotação
Esfera
S
N
Figura 11 – Formato da elipse de rotação
39UNIDADE 1 - INTRODUÇÃO À GEOLOGIA, A ORIGEM DA TERRA E DO UNIVERSO E OS CAMPOS FÍSICOS TERRESTRES
O formato da Terra é descrito matematicamente como uma “elipse de rotação” (Figura 11). A 
topografia da superfície da Terra é também um importante efeito na medição da gravidade. A 
superfície do mar, se não afetada pelas marés ou ventos, é chamada de geoide.
Na Terra, o geoide é a superfície que corresponderia ao nível da água em canais imaginários 
cortados através dos continentes. O geoide (Figura 12) representa uma superfície na qual o 
campo gravitacional tem o mesmo valor, e é chamada de “superfície equipotencial”. (Se o valor 
da gravidade variasse, existiria uma força gravitacional que forçaria a água a fluir de um lugar 
ao outro.) A força da atração gravitacional é um vetor, e é em todos os lugares perpendicular 
ao geoide.
Figura 12 – Ondulação média do geoide terrestre 
(cinza) em relação ao elipsoide de referência de 
variação da gravidade com a latitude
A gravidade é 51.860 u.g. maior nos polos que na linha do Equador. A aceleração devida à gra-
vidade varia com a latitude de acordo com dois efeitos:
• a forma da Terra;
• a rotação da Terra (a aceleração centrífuga diminui o valor de g). Esse efeito é maior 
na linha do Equador, onde a velocidade rotacional é maior, 1.674 km/h. Nos polos esse 
efeito é zero. Para uma elipse uniforme de rotação, a medida da gravidade é a resultante 
do vetor atração gravitacional e do vetor aceleração centrífuga.
5.2 A ORIGEM DO CAMPO MAGNÉTICO DA TERRA
O campo magnético do planeta Terra é um dos diversos fatores fundamentais para a manuten-
ção da vida, pois é essencial para o equilíbrio dos ciclos atmosféricos e geológicos, protegendo 
direta e indiretamente os seres vivos. Talvez, nosso lar não fosse capaz de sustentar a vida sem 
ele. O planeta Terra possui um campo magnético ao seu redor que tem origem interna, mais 
precisamente no núcleo externo líquido, e o formato desse campo é bem semelhante ao pro-
duzido por uma barra imantada, colocada no seu centro (Figura 13), onde o norte magnético 
estaria próximo ao polo sul geográfico e o sul magnético, próximo ao norte geográfico.
40 FUNDAMENTOS DE GEOLOGIA
Im
ã
N
S
Figura 13 – O campo magnético terrestre é 
equivalente ao campo de um dipolo
O eixo desse campo tem uma inclinação de 11 graus com o eixo de rotação terrestre (Figura 
14a). O núcleo é composto por 80% de ferro e 19% de níquel. O núcleo interno é essencialmente 
rígido, já o externo possui uma consistência de semifluido e é um bom condutor de eletricidade. 
Nele ocorrem movimentos convectivos, pois existe uma constante troca de calor entre o núcleo 
e o manto. As temperaturas no centro do núcleo podem chegar a 7.500 kelvins, mais quente que 
a superfície do Sol. Já o manto é mais rico em silício, oxigênio e magnésio.
Acredita-se que o núcleo da Terra funciona como um dínamo autossustentável. Um dínamo é 
qualquer mecanismo que converte energia mecânica em energia elétrica. O dínamo da Terra é 
autossustentável porque, depois de haver sido disparado por um campo magnético que poderia 
ter sido muito fraco (exemplo: o campo do Sistema Solar), continuou produzindo seu pró-
prio campo sem suprimento de campo externo. O líquido metálico do núcleo externo terres-
tre, movendo-se de maneira apropriada, agiria como um dínamo, necessitando apenas de um 
suprimento contínuo de energia para manter o material em movimento.
MULTIMÍDIA
Atividade 12
Confira, em nosso AVA, os vídeos sobre o campo magnético (links 13, 14 e 15).
Uma das fontes de energia mais provável, nesse caso, seria a movimentação do fluido causada 
pelo seu resfriamento, com a cristalização e fracionamento de fases minerais densas, liberando 
energia potencial. Pode-se estabelecer assim um movimento de convecção provocado por dife-
renças de temperatura e composição do fluido, que devem ser mantidas para que o movimento 
não cesse. O movimento de rotação da Terra exerce uma força no fluido do núcleo externo, 
chamada de força de Coriolis, que atua em qualquer massa que descreva um movimento de 
rotação. Essa é a mesma força responsável pelos movimentos ciclônicos do ar das correntes 
41UNIDADE 1 - INTRODUÇÃO À GEOLOGIA, A ORIGEM DA TERRA E DO UNIVERSO E OS CAMPOS FÍSICOS TERRESTRES
marinhas. A massa é acelerada em uma direção perpendicular ao seu movimento, fazendo com 
que, no caso do fluido condutor do núcleo, estabeleçam-se espirais de material condutor que 
vão gerar campo magnético com resultante aproximadamente paralela ao eixo de rotação da 
Terra. Apesar das proporções astronômicas, o campo magnético gerado pelo planeta tem, em 
média, uma intensidade de 0,5 oersted na superfície, 20 vezes mais fraco que um ímã de gela-
deira. Os polos magnéticos migram a uma velocidade de cerca de 0,2 graus por ano ao redor do 
polo geográfico, em geral sem se afastar mais do que 30 graus desse último, porém descrevendo 
trajetória irregular. Torna-se importante corrigir o valor da declinação magnética conhecida 
para um determinado ponto da superfície terrestre a cada cinco anos.
5.3 O CAMPO MAGNÉTICO E O VENTO SOLAR
Apesar de fraco, o campo geomagnético ocupa um volume muito grande, com suas linhas de 
forças estendendo-se a distâncias de 10 a 13 raios terrestres. A região ocupada pelo campo 
magnético se chama Magnetosfera, uma região com forma assimétrica com relação à Terra, 
assemelhando-se a uma gota com cauda extremamente comprida. Essa forma particular é 
consequência do chamado vento solar. O espaço entre o Sol e a Terra não é um vácuo quase 
perfeito, mas está preenchido por um gás ionizado constituído de partículas com diferentes 
energias (hidrogênio e elétrons), que são emitidas pelo Sol e, por isso, chamadas de vento solar. 
O vento solar flui a uma velocidade de cerca de 300 a 500 km/s – próximo da Terra e exerce 
pressão sobre o campo magnético comprimindo-o (Figura 14b). No lado da Terra que não está 
sendo iluminado pelo Sol, isto é, no lado onde é noite, as linhas de força do campo não sofrem 
essa pressão e se estendem a distâncias que correspondem a mais de 2.000 vezes o raio da Terra, 
chegando a atingir a Lua.
O campo magnético da Terra desempenha um papel importante como blindagem, impedindo 
que as partículas solares mais energéticas atinjam a superfície terrestre, causando danos à 
biosfera. Parte da radiação emitida pelo vento solar é bloqueada pelo campo e não atinge a 
atmosfera; entretanto, nas regiões polares, onde as linhas de força do campo geomagnético 
colocam-se perpendicularmente à superfície da Terra, as partículas penetram facilmente até a 
atmosferasuperior ou ionosfera, porque são conduzidas pelas próprias linhas do campo. Como 
consequências dessa interação entre a Magnetosfera e os ventos solares, ocorrem fenômenos 
como as tempestades magnéticas e as auroras boreais (Figura 15).
42 FUNDAMENTOS DE GEOLOGIA
a
b
Figura 14 – a) Modelo do campo geomagnético gerado no núcleo externo: 
1. plano da órbita da Terra; 2. eixo de rotação; 3. eixo magnético; 
b) O campo magnético terrestre protegendo a Terra dos ventos solares
MULTIMÍDIA
Atividade 13
Confira, em nosso AVA, o vídeo sobre a origem da aurora boreal (link 16).
43UNIDADE 1 - INTRODUÇÃO À GEOLOGIA, A ORIGEM DA TERRA E DO UNIVERSO E OS CAMPOS FÍSICOS TERRESTRES
Figura 15 – Aurora boreal em Fairbanks, Alasca, Estados Unidos
SAIBA MAIS
Faça uma leitura complementar sobre o tema visto nesta aula (campo magnético da Terra – texto 3), 
cujo link está disponível em nosso AVA.
44 FUNDAMENTOS DE GEOLOGIA
ENCERRAMENTO DA UNIDADE 1
Esperamos que você tenha compreendido o conteúdo apresentado sobre a Terra e suas estrutu-
ras, sua origem e a origem do Universo. Na próxima unidade, iremos nos aproximar da Terra.
45
TECTÔNICA DE PLACAS E 
PROCESSOS ENDÓGENOS
Unidade
2
Prezado(a) aluno(a),
Estamos iniciando a Unidade 2 do nosso curso de Geologia. Esta unidade irá explicar sobre a 
Teoria da Tectônica de Placas e Deriva Continental e sua relação com a geração dos processos 
chamados endógenos, ou seja, processos gerados por forças advindas do interior da Terra. Os 
principais exemplos de processos endógenos são os terremotos e o vulcanismo. A Teoria da 
Tectônica de Placas é uma das principais teorias da ciência geológica. A partir dela, podemos 
entender diversos fenômenos que ocorrem em nosso planeta. Por ser uma teoria relativamente 
jovem, a tectônica de placas pode ser considerada revolucionária e, hoje, não se compreende 
Geologia sem ela.
FIQUE ATENTO
CONTEÚDO PROGRAMÁTICO
• Aula 6: A Teoria da Tectônica de Placas e Deriva Continental;
• Aula 7: Terremotos, tsunamis e vulcanismo.
OBJETIVOS
Esperamos que você, ao final desta unidade, seja capaz de:
• entender que o planeta Terra está em constante movimento e sofre intensas modificações;
• compreender a influência da tectônica de placas no cotidiano e no ambiente planetário;
• explicar a origem de desastres associados a terremotos, tsunamis e vulcanismos;
• saber visualizar as formas do planeta e os limites das placas tectônicas pelas imagens aéreas.
Você encontrará nesta unidade textos com os principais conceitos e teorias sobre o assunto 
abordado. Também receberá temas para reflexão e poderá consultar os sites indicados nas refe-
rências e nos indicativos de “Saiba mais”. Existem excelentes vídeos sobre os temas abordados 
disponíveis no Ambiente Virtual de Aprendizagem (AVA). A duração desta unidade será de 
três semanas e você terá que se dedicar pelo menos 50 minutos diários aos estudos de Geologia. 
Espero que goste bastante do assunto. Sugiro que divida seu tempo de acordo com a agenda da 
Unidade 2.
46 FUNDAMENTOS DE GEOLOGIA
AGENDA
Período Atividade Seg Ter Qua Qui Sex
Co
nc
lu
íd
a
Semana 3
De __/___ 
a ___/___
24 Aula 6
25 Leitura do Texto 4
26
Atividade 14
Visualização dos links 17 e 18 
(área de multimídia do AVA) 
27
Atividade 15
Visualização dos links 19 e 20 (área de 
multimídia do AVA)
28
Atividade 16
Visualização do link 21 
(área de multimídia do AVA) 
Semana 4
De __/___ 
a ___/___
29 Aula 7 
30 Leitura do texto 5
31
Atividade 17
Visualização dos links 22 e 23 (área de 
multimídia do AVA) 
32
Atividade 18
Visualização do link 24 
(área de multimídia do AVA)
33
Atividade 19
Visualização dos links 25 e 26 (área de 
multimídia do AVA)
Semana 5
De __/___ 
a ___/___
34 Atividade no AVA 3 (área de envio de arquivo do AVA)
47UNIDADE 2 - TECTÔNICA DE PLACAS E PROCESSOS ENDÓGENOS
AULA 6
A TEORIA DA TECTÔNICA DE PLACAS E 
DERIVA CONTINENTAL
6.1 TECTÔNICA DE PLACAS
Durante o século XX, a ciência passou por um grande impulso de desenvolvimento, principal-
mente como consequência do acentuado avanço da tecnologia, que possibilitou:
• observar a forma do planeta Terra com a ida do homem à Lua;
• a obtenção de imagens, a partir do espaço e por meio de satélites, 
que mostram com exatidão a configuração dos continentes, 
permitindo uma perfeita definição dessas áreas territoriais;
• datar a idade absoluta das rochas por meio de métodos 
radiométricos;
• conhecer o fundo oceânico em sua forma, composição e variação 
de idade por meio de métodos batimétricos e sondagem em alta 
profundidade;
• reconhecer as principais divisões internas do planeta por meio 
de dados sísmicos coletados em todos os pontos da superfície 
da Terra.
Esse acesso a uma infinidade de dados sobre os materiais que consti-
tuem o globo terrestre foi um marco fundamental para o desenvolvi-
mento da Geologia Contemporânea, levando ao desenvolvimento da 
grande teoria dinâmica da Terra: a Teoria da Tectônica de Placas.
A teoria de que os continentes não estiveram sempre nas 
suas posições atuais foi conjeturada muito antes do século 
XX. Esse modelo foi sugerido, pela primeira vez, em 1596, 
por um fabricante holandês, Abraham Ortelius (Figura 16). 
Ortelius sugeriu que as Américas “foram rasgadas e afas-
tadas da Europa e África por terremotos e inundações”, e 
acrescentou: “os vestígios da ruptura revelam-se se alguém 
trouxer para a sua frente um mapa do mundo e observar 
com cuidado as costas dos três continentes.”
A ideia de Ortelius foi retomada no século XIX. Entretanto, 
só em 1912 é que a noção do movimento dos continentes foi 
seriamente considerada como uma teoria científica deno-
minada “Deriva dos Continentes”, escrita em dois artigos publicados por um meteorologista 
alemão, chamado Alfred Lothar Wegener (Figura 17). Ele argumentou que, há cerca de 200 
milhões de anos, havia um supercontinente, Pangeia (Figura 18), que começou a se fraturar.
Figura 16 – Abraham Ortelius
Figura 17 – Alfred Lothar Wegener (à esquerda)
48 FUNDAMENTOS DE GEOLOGIA
Eurásia
América do Norte
América do Sul
África
Antártica
Índia
Au
str
áli
a
Figura 18 – Continente Pangeia
Alexander Du Toit, professor de Geologia da Universidade de Joanesburgo e um dos maiores 
defensores das ideias de Wegener, propôs que a Pangeia, primeiro, se dividiu em dois gran-
des continentes, a Laurásia, no hemisfério Norte, e a Gondwana, no hemisfério Sul. Laurásia e 
Gondwana (Figura 19) continuaram então a se fraturar ao longo dos tempos, dando origem aos 
vários continentes que existem hoje.
LAURÁSIA
MAR DE TÉTIS Equador
GONDWANA
Figura 19 – Posição dos continentes 200 milhões de anos atrás (Triássico) 
Veem-se dois grandes continentes: Laurásia, no hemisfério Norte, e Gondwana no hemisfério Sul.
A teoria de Wegener foi apoiada em parte por aquilo que lhe pareceu ser o ajuste notável dos 
continentes americanos e africanos do sul (Figura 20), argumento utilizado por Abraham 
Ortelius três séculos antes. Wegener também estava intrigado com as ocorrências de estruturas 
49UNIDADE 2 - TECTÔNICA DE PLACAS E PROCESSOS ENDÓGENOS
geológicas pouco comuns e dos fósseis de plantas e animais encontrados na América do Sul e 
África, que estão separados atualmente pelo Oceano Atlântico. Deduziu que era fisicamente 
impossível para a maioria daqueles organismos ter nadado ou ter sido transportado através de 
um oceano tão vasto. Para ele, a presença de espécies fósseis idênticas ao longo das costas litorâ-
neas da África e da América do Sul era a evidência que faltava para demonstrar que, no passado, 
os dois continentes estiveram ligados.
Segundo Wegener, a Deriva dos Continentes após a fraturação da Pangeia explicava não só as 
ocorrências fósseis, mas também as evidências de mudanças dramáticas do clima em alguns 
continentes. Por exemplo, a descoberta de fósseis de plantas tropicais (na formação de depósi-
tos de carvão) na Antártida conduziu à conclusão de que esse continente, atualmente coberto 
de gelo, já esteve situado