Prévia do material em texto
Geologia Adalberto Scortegagna 2017 Curitiba-PR Geologia Adalberto Scortegagna 1ª edição atualizada Catalogação na fonte pela Biblioteca do Instituto Federal do Paraná Atribuição - Não Comercial - Compartilha Igual INSTITUTO FEDERAL DO PARANÁ – EDUCAÇÃO A DISTÂNCIA Este Caderno foi elaborado pelo Instituto Federal do Paraná para a rede e-Tec Brasil. Presidência da República Federativa do Brasil Ministério da Educação Secretaria de Educação Profissional e Tecnológica Odacir Antonio Zanatta Reitor pro tempore Marcos Paulo Rosa Chefe de Gabinete Sérgio Garcia dos Martires Pró-Reitor de Ensino Carlos Alberto de Ávila Pró-Reitor de Administração Marcelo Estevam Pró-Reitor de Extensão, Pesquisa e Inovação Eliane Aparecida Mesquita Pró-Reitor de Gestão de Pessoas Marcos Antonio Barbosa Diretor Geral de Educação a Distância Kriscie Kriscianne Venturi Diretor de Ensino e Desenvolvimento de Recursos Educacionais Gisleine Bovolim Diretora de Planejamento e Administração Vania Carla Camargo Coordenadora de Ensino dos Cursos Técnicos Gustavo Luis Lopes Silveira Coordenador do Curso Lucilene Fátima Baldissera Coordenadora de Design Educacional Kenedy Rufino Lídia Emi Ogura Fujikawa Designer Educacional Lídia Emi Ogura Fujikawa Wanderlane Gurgel do Amaral Designer Instrucional Fabíola Penso Viviane Motim Diagramação Paulo Pesinato Talita Inaba Revisão ortográfica Madrine Perussi Iconografia Yuki Sabanay Ilustração Ester dos Santos Oliveira Lídia Emi Ogura Fujikawa Projeto Instrucional Diego Windmoller Projeto Gráfico Apresentação e-Tec Brasil Prezado estudante, Bem-vindo à Rede e-Tec Brasil! Você faz parte de uma rede nacional de ensino, que por sua vez constitui uma das ações do Pronatec - Programa Nacional de Acesso ao Ensino Técnico e Emprego. O Pronatec, instituído pela Lei nº 12.513/2011, tem como objetivo principal expandir, interiorizar e democratizar a oferta de cursos de Educação Profissional e Tecnológica (EPT) para a po- pulação brasileira, propiciando um caminho de acesso mais rápido ao emprego. É neste âmbito que as ações da Rede e-Tec Brasil promovem a parceria entre a Secretaria de Educação Profissional e Tecnológica (SETEC) e as instâncias promotoras de ensino técnico como os Institutos Federais, as Secretarias de Educação dos Estados, as Universidades, as Escolas e Colégios Tecnológicos e o Sistema S. Assim, a Educação a Distância no nosso país, de dimensões continentais e grande diversidade regional e cultural, longe de distanciar, aproxima as pessoas ao garantir acesso à educação de qualidade, e promover o fortalecimento da formação de jovens moradores de regiões distantes, geograficamente ou economicamente, dos grandes centros. A Rede e-Tec Brasil leva diversos cursos técnicos a todas as regiões do país, incentivando os estudantes a concluir o Ensino Médio e realizar uma formação e atualização contínuas. Os cursos são ofertados pelas instituições de educação profissional e o atendimento ao estudante é realizado tanto nas sedes das instituições quanto em suas unidades remotas, os polos. Os parceiros da Rede e-Tec Brasil acreditam em uma educação profissional qualificada – integradora do ensino médio e educação técnica, sendo capaz de promover o cidadão com capacidades para produzir, mas também com autonomia diante das diferentes dimensões da realidade: cultural, social, familiar, esportiva, política e ética. Nós acreditamos em você! Desejamos sucesso na sua formação profissional! Ministério da Educação Março de 2016 Nosso contato etecbrasil@mec.gov.br Indicação de ícones Os ícones são elementos gráficos utilizados para ampliar as formas de linguagem e facilitar a organização e a leitura hipertextual. Fique atento! Indica o ponto de maior relevância no texto. Pesquise! Orienta ao estudante que desenvolva atividades de pesquisa, que complementem seus estudos em diferentes mídias: vídeos, filmes, jornais, livros e outras. Glossário Indica a definição de um termo, palavra ou expressão utilizada no texto. Você sabia? Oferece novas informações que enriquecem o assunto ou “curiosidades” e notícias recentes relacionadas ao tema estudado. Pratique! Apresenta atividades em diferentes níveis de aprendizagem para que o estudante possa realizá-las e conferir o seu domínio do tema estudado. Design do componente Unidade Unidade Unidade Unidade 1 3 5 2 A importância da geologia para o técnico em meio ambiente Como podemos definir a ciência chamada Geologia? A Legislação ambiental ligada aos aspectos geológicos Os minerais e as rochas Minerais Propriedades físicas dos minerais Propriedades químicas dos minerais Rochas A exploração dos recursos minerais e as alte- rações provocadas no meio ambiente Deposição de rejeitos e resíduos tóxicos Utilização de explosivos Britagem e/ou moagem do material Desmatamento e remoção de materiais A dinâmica do planeta terra Origem do Planeta As esferas terrestres Estrutura interna da terra O tempo geológico A Teoria da Tectônica de Placas 13 14 16 31 32 33 33 35 49 50 50 51 51 19 20 22 22 24 27 Unidade 4 A utilização dos recursos minerais pela sociedade Os recursos minerais Os recursos energéticos de origem fóssil 41 42 44 Unidade Unidade Unidade Unidade 8 10 7 9 A água e o vento como agentes geológicos O Ciclo Hidrológico Os rios Bacias Hidrográficas As águas subterrâneas: origem, utilização e riscos de contaminação O aquífero Guarani Solos: erosão, prevenção, controle e correção Erosão Fatores limitantes ao uso do solo Técnicas de conservação do solo Riscos geológicos urbanos e rurais Principais acidentes geológicos Inundações Afundamentoscársticos (regiões de rochas calcárias com cavernas subterrâneas) Movimentos de Massa Erosão Poluição das águas de superfície e subterrâneas Movimentos de massa – deslizamentos de encostas O que são movimentos de massa? Classificação dos movimentos de massa Movimento rápido do solo 77 78 79 80 82 83 55 66 67 68 93 94 95 95 96 97 98 71 72 74 74 Unidade 6 Intemperismo e solos As rochas se transformam em solo Solos Elementos de um solo Classificação dos solos Fatores de formação dos solos Características químicas do solo Princiáis características químicas do solo Caracterização física do solo Caracterização morfológica de um solo 53 54 56 57 58 59 59 60 60 60 Palavra do autor Caro estudante A sociedade contemporânea vive um grande dilema que é a busca de um crescimento econômico e social sustentável. Milhões de pessoas no mundo todo vivem à margem da sociedade, sem acesso mínimo à moradia, higiene e saúde. Outros tantos vivem em um mundo onde não há limites, nem preocupações com o meio ambiente onde vivem. O crescimento sustentável passa por uma mudança de paradigma, isto é, uma mudança na forma como a sociedade enxerga a natureza e a relação que podemos ter com o meio ambiente que nos envolve. Nesse contexto, o papel de profissionais na área de meio ambiente surge como um elemento fundamental na busca dessa sociedade sustentável. A disciplina de Geologia Ambiental vem ao encontro de uma formação mais consistente, pois lhe propiciará fun- damentação teórica e prática, proporcionando-lhe um cabedal de informações que lhe permitirão agir com maior segurança nessa caminhada que se inicia. Espero que você aproveite bastante o curso. Um abraço Adalberto Scortegagna A disciplina de Geologia Ambiental tem como objetivo proporcionar um conhecimento referente a dinâmica da natureza e suas relações com as atividades humanas. Nesse contexto, você irá se deparar com temas relevantes dessa ciência. Na unidade 1, você estudará a importância da geologia para o Técnico em Meio Ambien- te, em especial, a legislação ambiental ligada aos aspectos geológicos. Na unidade 2, poderemos perceber a dinâmica do planeta Terra, desde sua origem até o seu principal paradigma: a Tectônica de Placas, teoria que explica a origem dos terremo- tos e atividades vulcânicas.Na unidade 3, estudaremos os minerais e as rochas, suas principais propriedades e ca- racterísticas. Na unidade 4, o enfoque será dado à utilização dos recursos minerais pela sociedade, em especial, os recursos energéticos. Na unidade 5, poderemos constatar a exploração dos recursos minerais e as alterações provocadas no meio ambiente. Na unidade 6, você entrará em contato com o processo que desagrega e altera as ro- chas, transformando-as em solo. Nessa unidade estudaremos diversos aspectos ligados ao solo. Na unidade 7, entraremos em contato com os problemas decorrentes do mau uso do solo pela sociedade, além das técnicas de prevenção, controle e correção. Na unidade 8, estudaremos os movimentos de massa, desastre que provoca dezenas de vítimas no Brasil todos os anos. Apresentação do componente curricular Na unidade 9, você entrará em contato com os principais aspectos da água e do vento, importantes agentes geológicos. Por fim, na unidade 10, estudaremos os riscos geológicos urbanos e rurais e suas princi- pais características. Em suma, a disciplina de Geologia Ambiental lhe proporcionará um conhecimento ímpar da dinâmica do planeta Terra e as ações humanas que interferem nesse processo natu- ral, ocasionando, muitas vezes, desastres ambientais. É nesse contexto, que o papel do Técnico Ambiental é fundamental para compreender essa dinâmica e interferir nesse processo, de forma a evitar, alertar e minimizar tais impactos resultantes da relação so- ciedade - natureza. Unidade Tempos de crise e problemas ambientais 1 Fonte: © Pixabay/Unsplash 14 Geologia Ambiental Nesta aula, abordaremos o papel da geologia para a formação do Técnico em Meio Ambiente, demonstrando que os conteúdos geológicos são primordiais para o enten- dimento dos fenômenos naturais que afetam a sociedade. Você perceberá o quanto é importante para o estudo ambiental o conhecimento geológico, pois permite ao profissional o entendimento da dinâmica dos fenômenos naturais, além de compre- ender o uso dos recursos minerais e hídricos, garantindo assim, as ações para um desenvolvimento sustentável. No final, destacamos aspectos da legislação ambiental relacionados à geologia. Como podemos definir a ciência chamada Geologia? A geologia é a ciência que estuda o planeta Terra, sua evolução, sua dinâmica e seus recursos econômicos. Assim sendo, o técnico em meio ambiente, poderá utilizar seus conhecimentos geológicos nas seguintes áreas: • Os estudos de impacto ambiental (EIA), Relatórios de Impactos Ambientais (RIMA) e levantamento de passivos ambientais; • Elaboração de cartas e instrumentos de apoio ao planejamento urbano e regional; • Estudos dos processos de dinâmica interna (terremotos, vulcanismo etc.) e externa (escorregamentos, erosão, subsidências, assoreamento, inundações, entre outros); • Recuperação de áreas degradadas, especialmente aquelas relacionadas à mineração; • Estudos relacionados ao aproveitamento de recursos minerais, águas superficiais e subterrâneas e os impactos ambientais decorrentes desse aproveitamento. Nesse contexto, é importante o estudo de alguns temas geológicos na formação do téc- nico em meio ambiente, destacando-se: • Os aspectos geológicos e a Legislação ambiental; 15Unidade 1 – Tempos de crise e problemas ambientais • O estudo do planeta Terra, sua origem, evolução e estrutura; • O tempo geológico, percebendo-se a importância da noção de Tempo Profundo (Gould, 1988) na compreensão da evolução dos fenômenos da natureza; • A compreensão da dinâmica do planeta ao estudar a Tectônica de Placas; • O estudo dos minerais e rochas, sua utilização pela sociedade e os impactos causados pela sua utilização; • O aproveitamento dos recursos energéticos e seus impactos ambientais; • O processo de intemperismo, a formação do solo e as técnicas de preservação e con- servação; • Os movimentos de massa; • A atividade geológica da água; • As águas subterrâneas; • A atividade geológica do mar; • A atividade geológica do vento; • Os riscos geológicos urbanos e rurais. Enfim, o contato com a ciência geológica pode permitir ao técnico em Meio Ambiente compre- ender os processos naturais que ocorrem na su- perfície do planeta e suas relações com as ações antrópicas, permitindo assim, agir de forma pre- ventiva e, quando necessário, buscar solucionar problemas advindos das ações humanas sobre o meio, pois assim está agindo de forma sustentável. Observe no dia a dia a quantidade de temas geológicos. Os terremotos que atingem diversos países e causam grandes tragédias; os deslizamentos de encostas na época de chuvas no Brasil, especialmente na região Sudeste; as inundações que afetam milhares de pessoas todos os anos, os desastres ambientais causados pela atividade de mineração, entre outros. 16 Geologia Ambiental A Legislação ambiental ligada aos aspectos geológicos A exploração mineral gera impactos significativos ao meio ambiente. Por isso, houve a necessidade de o poder público disciplinar as regras de exploração dos recursos, além da recuperação das áreas degradadas. A Constituição Federal de 1988 estabelece, em seu artigo 225, que todos têm direito ao meio ambiente ecologicamente equilibrado, bem de uso comum do povo e essencial à sadia quali- dade de vida, impondo-se ao Poder Público e à coletividade o dever de defendê-lo e preservá-lo para as presentes e futuras gerações. A própria Constituição também impõe àquele que explorar recursos minerais a responsabilidade de recuperar os danos ambientais causados pela mi- neração. A obrigatoriedade do licenciamento ambiental está prevista na Lei n. º 6.938/81 que dispõe sobre a Política Nacional do Meio Ambiente, extensiva também às atividades garimpeiras e à exploração de agregados para a construção civil. Essa lei instituiu ainda o Conama - Conselho Nacional do Meio Ambiente, encarregado de disciplinar atividades potencialmente impactantes (MEDINA et al,2006). Os empreendimentos de mineração estão obrigados (Decreto no. 97.632/69), quando da apresentação do EIA e do RIMA, a submeter o Plano de Recuperação de Área Degradada (PRAD) à aprovação do órgão estadual de meio ambiente, no caso do Estado do Paraná, o IAP (Instituto Ambiental do Paraná). Conforme o Departamento Nacional de Produção Mineral (DNPM), quando ocorrer o encerramento das atividades de mineração,os documentos relacionados a seguir devem constar como obrigatórios: • relatório dos trabalhos desenvolvidos; • caracterização das reservas remanescentes; • plano de desmobilização das instalações, indicando o destino a ser dado; Torna-se obrigatório a todo empreendimento de extração mineral a apresentação junto ao órgão estadual de meio ambiente (no caso do Estado do Paraná: IAP) o RIMA (Relatório de Impacto Ambiental) e o EIA (Estudo de Impacto Ambiental), além do projeto de recuperação da área após a atividade ser finalizada. 17Unidade 1 – Tempos de crise e problemas ambientais • planta da área lavrada, área recuperada, área de rejeitos, vias de acesso e outras obras civis; • programas de acompanhamento e monitoramento relativos aos aspectos ambientais, tais como talude, lençol freático, drenagem das águas; • plano de controle da poluição do solo, da atmosfera e dos recursos hídricos; • medidas para evitar a entrada de pessoas às áreas com riscos; • definição dos impactos ambientais nas áreas do entorno da atividade mineira; • intenção de uso futuro da área; • relatório das condições de saúde ocupacional dos trabalhadores durante a vida útil da atividade mineira; • cronograma das atividades propostas. Constata-se, portanto, que o conhecimento dos conteúdos geológicos é muito importante para o técnico em meio ambiente, pois abordam te- mas ligados aos impactos ambientais resultantes das ações da sociedade. Cabe aos profissionais do meio ambiente prever, evitar ou minimizar os problemas decorrentes das ações humanassobre o meio. Nessa aula, você entrou em contato com os as- pectos que demonstram a importância do co- nhecimento geológico para o Técnico em Meio Ambiente, além de compreender a Legislação ambiental relacionada às atividades geológicas. Os impactos causados pela atividade mineira geram prejuízos sociais e ambientais que não se recuperam em um curto período de tempo, levando, muitas vezes, um longo período de tempo. Nesse aspecto, é fundamental se antecipar aos problemas, evitando assim, os graves impactos à natureza. Os desastres ambientais podem evidenciar falhas na execução de obras, fiscalização e o não cumprimento da Legislação ambiental. Um exemplo recente no Brasil, refere-se ao acidente ambiental na região de Mariana, no estado de Minas Gerais que é considerado o maior desastre ambiental da história do Brasil. Acesse o link a seguir, e perceba a importância que os profissionais envolvidos devem dar ao cumprimento da Legislação ambiental e a prevenção em relação aos riscos relacionados a atividade mineira. Acesso: <http://www. brasil.gov.br/meio-ambiente/2015/12/ entenda-o-acidente-de-mariana-e-suas- consequencias-para-o-meio-ambiente> Acesso em 31 jul. 2016. Que tal aprofundar seu conhecimento acessando o site do CONAMA? Acesso: <http://www.mma.gov.br/port/conama/ legi.cfm?> Você pode ler textos sobre a Legislação mineral de forma resumida no site <www. pormin.gov.br/.../legislacao_mineral_ resumida.pdf> 18 Geologia Ambiental Pratique 1. Leia em jornal, revista ou internet alguma notícia referente a desastres naturais, tais como terremotos, deslizamentos de encostas, enchentes, entre outros. Reflita as ações como “sistema de alertas”, “obras de engenharia para conter os movimen- tos do solo”, “conscientização da população quanto aos riscos de desastres”, entre outros que poderiam ser tomadas para evitar tal desastre ou diminuir o registro de vítimas. Dessa forma, você já estará pensando como Técnico Ambiental. 2. Entre no site do órgão ambiental do seu estado e procure saber: a) quais são as principais atribuições e ações desse órgão? b) qual é a participação e atribuições do técnico ambiental nesse processo? Unidade A dinâmica do planeta Terra 2 Fonte: Public Domain Pictures/NASA 20 Geologia Ambiental Nesta unidade, discutiremos a origem do planeta terra, sua formação e como ele está dividido internamente. O objetivo é que você compreenda como a ideia do surgimen- to do planeta terra evoluiu, além de compreender sua dinâmica. Origem do Planeta Você sabe qual é a origem do nosso planeta? A busca pela resposta a esta pergunta remonta a milhares de anos, desde as civilizações mais antigas como os povos mesopo- tâmicos, os egípcios, os gregos, os povos americanos, entre outros. Muitas civilizações de forma mitológica ou religiosa tentaram explicar a origem do planeta Terra e do próprio universo. Vejamos as explicações dadas pelos diferentes povos da antiguidade: • No Egito antigo: o universo, o planeta Terra e a vida teriam surgido do Nilo. • Na Mesopotâmia: A luta entre Deuses teriam gerado os elementos que deram ori- gem ao universo. O Deus Marduk luta contra Tiamat (deusa das águas e das trevas). Ele a mata e corta em dois pedaços. O pedaço de cima se torna o céu, e o de baixo se torna a terra. • Na Grécia: A união do Céu e da Terra. O Deus Urano (céu) casou-se com a Deusa Gaia (terra). Todas as criaturas provêm desta união do céu e da terra. • Criação Bíblica 1º Dia – “Deus criou o Céu e a Terra” 2º Dia – “Deus fez o firmamento e separou umas águas das outras e chamou firma- mento do Céu” 3º Dia – Houve a Terra e os mares 4º Dia – Deus separou os dias e as noites 5º Dia – Surgem peixes e aves 6º Dia – Surgem outros animais. Deus cria o Homem 7º Dia – “Deus descansou” 21Unidade 2 – A dinâmica do planeta Terra Atualmente, a hipótese mais aceita advém da Teoria da Grande Explosão (Big Bang), a qual considera que o surgimento do universo ocorreu por volta de 16 bilhões de anos atrás, a partir de uma grande explosão cósmica, partindo de que toda matéria e energia estavam concentrados com uma densidade imensurável e composta por um único ele- mento (elemento primordial), o Hidrogênio. Essa explosão teria gerado nuvens de gás que, ao reagirem, foram gerando outros elementos químicos como o Hélio. Assim surgi- ram as estrelas, os planetas e os demais astros pertencentes ao universo. O Sistema Solar teria surgido por volta de 4,5 bilhões de anos a partir de uma concen- tração de gases e poeira (nebulosa) que, estando em rotação lenta, contraiu-se devido à força da gravidade, resultado da atração entre os corpos devido à sua massa. Figura 2.1 – Sistema solar Fonte: © WikimediaCommons/Harman Smith and Laura Generosa Os primórdios da Terra No início, o planeta Terra era provavelmente uma massa lava incandescente que foi bom- bardeada por inúmeros corpos oriundos do espaço. Esses impactos é que aceleraram o movimento de rotação do planeta e sua inclinação (eixo de 23º 27’). Além disso, muitos cientistas acreditam que a origem da Lua esteja relacionada ao impacto de um desses corpos, que fez com que pedaços do planeta fossem ejetados para o espaço. Esses de- tritos se agregaram e passaram a orbitar em torno do planeta, gerando posteriormente a Lua, nosso satélite natural. 22 Geologia Ambiental As esferas terrestres O planeta Terra pode ser dividido em esferas que interagem umas com as outras. Essas esferas são: • Litosfera: parte rochosa da Terra. Corresponde às placas tectônicas (crosta terrestre mais a parte superior do manto). Vai da superfície até uma profundidade de aproxi- madamente 100 km. • Atmosfera: parte gasosa do planeta (vai até aproximadamente 100 km de altitude). • Hidrosfera: parte líquida do planeta Terra. Corresponde aos rios, lagos, oceanos e águas subterrâneas. • Biosfera: Corresponde a toda matéria orgânica relacionada aos seres vivos existentes no planeta. Figura 2.2 - Esferas do planeta terra Fonte: Banco de Imagens DI (2017) Estrutura interna da terra Como o planeta está dividido? 23Unidade 2 – A dinâmica do planeta Terra O Planeta Terra é dividido em três geosferasprincipais: núcleo, manto e crosta, conforme veremos cada um deles, a seguir: Figura 2.3 – Divisões do planeta terra Fonte: © WikimediaCommons /Jeremy Kemp • Núcleo (de 2900 a 6700 km):Os geólogos es- timam que o núcleo do planeta é composto por material mais denso como o Ferro e o Ní- quel (NIFE). E ainda, que o núcleo externo seja líquido e o interno, sólido, devido à pressão ali existente. • Manto (desde 70 até 2900 km): O Manto é composto por material rochoso. • Crosta (tem aproximadamente 70 Km de es- pessura): É composta por rochas que se forma- ram de elementos químicos mais leves como o silício, o oxigênio, o alumínio. A crosta terres- tre se divide em duas camadas: O raio da Terra tem aproximadamente 6700 Km. Até que profundidade o homem chegou? Na década de 1980, os russos chegaram a aproximadamente 12.000 metros. Nessa profundidade, a temperatura era de quase 200°C, o que obrigou a paralização da perfuração, pois os materiais utilizados não estavam resistindo às altas temperaturas. Mas, por que a temperatura aumenta tanto no interior do planeta? Existe uma propriedade conhecida como Grau Geotérmico, que demonstra que a temperatura aumenta de acordo com a profundidade. Em média, a cada 30 metros de profundidade, há um aumento de 1 grau. Esse aumento da temperatura se deve ao fato de, no manto, ocorrer fusão parcial das rochas, o chamado magma. A temperatura no Núcleo do Planeta pode chegar a aproximadamente 6.000°C. 24 Geologia Ambiental – a crosta mais externa que representa os continentes (as terras emersas), e – a crosta mais interna que representa a base dos oceanos (terras imersas). Ao estudar a origem do planeta Terra e sua evo- lução ao longo dos anos, constatamos que essa evolução é resultado de váriosfenômenos que ocorrem ao longo desse tempo, ou seja, milhões ou até mesmo bilhões de anos, muito diferente do tempo social (do homem). Agora, estudare- mos o Tempo Geológico, isto é, o Tempo desde a formação do planeta até os dias atuais. Espera- mos que você perceba que o planeta Terra tem uma história muito longa e que o homem, nesse pouco tempo de existência, vem causando im- pactos significativos no meio ambiente. O tempo geológico O planeta Terra tem uma história, a qual pode- mos reconstruir através dos registros geológicos encontrados em rochas, fósseis e paisagens. Essa história é contada ao longo do tempo geológico. Para Gould (1991), a concepção de “tempo geo- lógico” é uma das mais importantes contribuições da Geologia para o pensamento humano. Esse au- tor observa o quanto é estranha a compreensão de sua dimensão, afirmando que nenhum aspecto pode ser mais importante na busca pelo entendi- mento da história do pensamento geológico. Scortegagna (2009) observa que se a noção de “tempo geológico” estivesse incorpora- da, a concepção de ambiente e de conservação ambiental seria muito mais abrangente. A percepção de que a história do homem é apenas uma minúscula parte da história do planeta e de que deve-se preservar o ambiente para as futuras gerações é fundamental para sedimentar uma consciência ambiental de fato. Pesquise até que profundidade o homem consegue chegar ao interior da Terra. Essa pesquisa lhe proporcionará o entendimento de um conceito fundamental na Geologia: “Grau Geotérmico”. Boa pesquisa! Que tal aprofundar seu conhecimento sobre esse assunto? O filme “Uma Odisseia no Espaço” (2001) aborda o futuro da humanidade no universo. E o filme Eye son the Skies (De Olho no Céu), é uma bem cuidada produção da União Astronômica Internacional. 25Unidade 2 – A dinâmica do planeta Terra Pode-se organizar o Tempo Geológico em: Eon: O Eon é a maior divisão do tempo geológico. Duas ou mais eras geológicas formam um Eon. O Eon se divide em: Hadeano, Arqueano, Proterozóico e Fanerozóico Eras: Compreende dois ou mais períodos geológicos. Períodos: Os períodos se dividem em épocas. Épocas: É a menor divisão do tempo geológico. A passagem de uma era para outra ou de um período para outro é marcado por algum grande acontecimento geológico, tais como a extinção em massa; uma grande catás- trofe natural que afetou o planeta inteiro ou o surgimento de alguma espécie que irá marcar determinado período da história do planeta. Tabela 2.1 - Os registros do tempo geológico Era Duração (anos) Alguns acontecimentos Cenozóica 70 milhões - hoje - Primeiros hominídeos. - Formação de grandes cadeias de monta- nhas, tais como Andes, Alpes e Himalaia. Mesozóica 230 - 70 milhões - Grandes derrames vulcânicos em decor- rência do início da separação do Pangeia. - Era dos répteis. Os dinossauros dominam o planeta. Paleozóica 600 - 230 milhões - Grandes florestas de coníferas que, mais tarde irão gerar os depósitos de carvão mineral. - Era dos anfíbios. Pré-Cambriana 4,5 bi - 600 milhões - Primeiras formas de vida. - Formação da crosta terrestre. Fonte: Adaptado de Scortegagna et al (2005) Pensar o “tempo” em Geologia é pensar em um período longo de milhões de anos. Você pode imaginar como os geólogos conseguem reconstruir a história do planeta Terra, ob- servando as rochas, o relevo, os fósseis? A natureza deixa vestígios de tempos passados. Assim, o geólogo ao observar um fóssil, por exemplo, consegue identificar a época e o ambiente onde aquela espécie viveu. Um dos processos para se chegar com precisão a essas descobertas é a datação radiométrica. Com a descoberta da radioatividade no início do século XX,foi possível perceber que ele- mentos químicos se desintegram em outros, e que essa desintegração radioativa segue um modelo de tempo medido em laboratório. Por exemplo, o elemento Carbono (C14) se desintegra em N14 após 5730 anos (meia vida). Fica fácil, portanto um geólogo ao analisar um fóssil ou um resto de um ser vivo e verificar a relação C14 e N14. Daí pode-se prever a idade em que aquele ser vivo deixou de existir. 26 Geologia Ambiental Em rochas de milhões ou bilhões de anos, utiliza-se outros elementos como: • K - Ar (Potássio – Argônio) • Rb – Sr (Rubídio – Estrôncio) • Th – Pb (Thório – Chumbo) • U – Pb (Urânio – Chumbo) A Terra surgiu há 4,5 bilhões de anos. Até aproxi- madamente 600 milhões de anos, poucos vestígios permaneceram, ficando difícil os geólogos traçarem uma história do planeta nesses primeiros bilhões de anos, pois predominam rochas muito an- tigas e com poucos vestígios fossilíferos. As rochas mais antigas datadas dessa época são de 3,8 bilhões de anos. Raros fósseis de bactérias primitivas datam de 3,5 bilhões de anos. A vida na Terra se desenvolve com maior proporção quando da formação da camada de Ozônio (O3). Antes disso, a vida estava restrita aos oceanos. Somente a partir de 600 milhões de anos a vida na Terra se desenvolve de forma espetacular. Ao longo desses milhões de anos, diver- sos eventos catastróficos foram responsáveis por grandes extinções em massa. Um exemplo é o que aconteceu há 65 milhões de anos que praticamente dizimou os grandes dinossauros que habitavam o planeta que pode ter sido originado pela queda de um grande meteorito ou uma mudança climática brusca causada por erupções vulcânicas em cadeia. Considerando-se que o planeta Terra tenha 4,5 bilhões de anos, podemos comparar esse tempo com um dia (24 horas). Vejamos: HORA EVENTO 0 h 0 min Origem do Planeta Terra 3 h 40 min Surgimento das primeiras formas de vida 5 h 20 min Primeiros seres vivos a realizar a fotossíntese 10 h 00 min Atmosfera com abundância de oxigênio 13 h 20 min Primeiros seres vivos com respiração aeróbica 20 h 20 min Primeiros organismos multicelulares 21 h 20 min Primeiros peixes 22 h 00 min Primeiros anfíbios 23 h 00 min Primeiros mamíferos 23 h 40 min Extinção dos dinossauros 23 h 58 min Primeiros hominídeos 23 h 59 min Primeiro Homo 23 h 59 min 58 seg Homem moderno 24 h 00 Dia atual A meia-vida de um elemento radioativo refere-se ao tempo em que uma amostra desse elemento leva para reduzir-se à metade. Fossílíferos refere-se ao fóssil, registro de fósseis. 27Unidade 2 – A dinâmica do planeta Terra Até aqui, estudamos que o planeta Terra tem uma longa história que já dura algo em torno de 4,5 bilhões de anos e que os geólogos con- seguem registrar os eventos que ocorreram ao longo desse tempo por meio de datações e es- truturar esses eventos no Tempo geológico. Ago- ra, estudaremos a principal teoria da Geologia: A Tectônica de Placas. Você compreenderá o por- quê da ocorrência dos terremotos e vulcanismos e será capaz de identificar os locais no planeta onde estes fenômenos são mais frequentes. A Teoria da Tectônica de Placas Você sabe como são gerados os terremotos e porque ocorrem em determinadas regiões do planeta? Eles são gerados a partir do movimento das placas tectônicas. Sua ocorrência se dá, prin- cipalmente, no contato entre essas placas. Dos grandes eventos que marcam a dinâmica do planeta Terra, o movimento das Placas Tectônicas é, sem dúvida, o grande fio condutor da dinâmica do Planeta Terra. As Placas Tectônicas (Litosfera) representam a camada mais externa do planeta e têm em torno de 100 km de espessura. A Litosfera é fragmentada em aproximadamente 12 grandes placas que se chocam, deslizam ou se afastam uma das outras, empurradas por forças (correntes de convecção) que emanam do manto (em grandes profundidades). Os geólogos, por meio do conhecimento da Tectônica de Placas, estudam os movimentos dessas placas tectônicas, sua distribuição no planeta, sua dinâmica e as feições resultantes desses movi- mentos, bem como suas consequências como, por exemplo, os terremotos, as atividades vulcânicas e a formação das cadeias de montanhas. Como essa Teoria foi construída? Asgrandes navegações ocorridas a partir do século XVI e os primeiros mapas descreven- do os continentes fizeram suscitar a ideia de um encaixe perfeito entre a América do Sul e a África, como se fosse um “quebra-cabeça” No início do século XX, o meteorologista alemão Alfred Wegener postulou sua teoria da Deriva Continental, na qual afirmava que os continentes estavam unidos no passado. Que tal aprofundar seus conhecimentos assistindo ao filme “A máquina do Tempo” que mostra fenômenos geológicos como erosão, deposição em um processo acelerado? Você também encontrará diversas informações referentes ao Tempo Geológico no site: <ht tp : / /www.uf rgs.b r /geoc ienc ias / cporcher /At iv idades%20Didat i cas_ arquivos/Geo02001/Tempo%20Geologico. htm> 28 Geologia Ambiental Esse continente único denominado de “Pangeia” se fragmentou e formou ao longo de milhões de anos os continentes atuais. Evidências relatadas por Wegener para defender sua teoria: • As linhas da costa do continente sul-americano e africano se encaixam perfeitamente; • Fósseis de vegetais, répteis e anfíbios muito semelhantes encontrados na América do Sul, África, Austrália e Índia; • Evidências de glaciações no Sul do Brasil, África, Índia e Austrália, evidenciando que essas regiões estavam onde hoje se localiza a Antártica; • Animais muito parecidos como Ema (América do Sul) e Avestruz (África). Fonte: http://www.igc.usp.br/ensino/graduacao/disciplinas_web Wegener não conseguiu, na época, explicar a força que empurrava os continentes. A proposta de Wegener foi rejeitada por grande parte da comunidade científica da época e sua teoria caiu em descrédito. Na década de 1960, com novas tecnologias como o uso de sonares, os cientistas pu- deram comprovar que havia uma atividade vulcânica muito ativa no fundo do oceano Atlântico e que as correntes de convecção do manto da Terra poderiam empurrar os con- tinentes, sendo que a lava vulcânica que era expelida ia formando novamente a crosta oceânica, por meio do processo de expansão do assoalho oceânico. Figura 2.4 - Correntes de convecção Fonte: Banco de imagens DI (2017) 29Unidade 2 – A dinâmica do planeta Terra Com os estudos da geocronologia puderam datar as rochas desse ambiente e constatar que eram muito jovens, o que reforçou as ideias que Wegener havia construído há mais de 40 anos. Na década de 1960, os geólogos norte-americanos Harry Hess e Robert Dietz lançaram a teoria da Tectônica de Placas na qual as placas eram empurradas por correntes de convecção. As placas se chocavam umas contra as outras, se separavam ou deslizavam paralelamente. Nas bordas das placas eram detectados os principais terremotos, as atividades vulcânicas e a formação das grandes cadeias de montanhas como os Alpes, o Himalaia e os Andes. Figura 2.5 - Formação das cadeias de montanhas Fonte: Banco de imagens DI (2017) Atualmente, com a tecnologia desenvolvida, em especial, o sensoriamento remoto (saté- lites) pode-se medir o deslocamento das placas. Por exemplo, a América do Sul e a África se separam de 2 a 6 cm por ano. Isto quer dizer que, a cada ano, o Oceano Atlântico fica um pouco maior. Observe o planisfério a seguir com a divisão das placas tectônicas: Figura 2.6 - Mapa das Placas Tectônicas Fonte: © WikimediaCommons /USGS 30 Geologia Ambiental Você sabe por que no território brasileiro os terremotos são mais raros e quando ocorrem são de baixa intensidade? Se observarmos o planisfério perceberemos que o Brasil situa-se no centro da Placa Sul-Americana. Os terremotos e as atividades vulcânicas ocorrem preferencialmente nas bordas destas placas, isto é, no contato entre elas. Pode-se perceber, portanto, que são áreas de risco para terremotos e vulcanismo: a costa Oeste dos Estados Unidos, o México, o Chile, o Peru, o Sul da Europa e Norte da África, o Japão, entre outros. Compreendemos nessa unidade as teorias que buscam explicar a origem do universo e do pla- neta Terra. Percebemos que a Terra está dividida em camadas, sendo a crosta terrestre a camada mais externa, na qual os seres vivos habitam e onde os processos internos e externos se mani- festam, modificando a paisagem e influenciando diretamente a forma como os seres vivos intera- gem com o meio. Também, entramos em con- tato com os principais acontecimentos ao longo da história do planeta Terra e como os geólogos conseguem precisar a idade de cada aconteci- mento. Percebemos também, que a história do planeta está dividida em Eras geológicas, sendo que a passagem de uma Era a outra é marcada por grandes acontecimentos geológicos. Final- mente, tivemos a oportunidade de constatar como que a teoria da Tectônica de Placas foi construída ao longo do século XX e como essa teoria contribuiu para o avanço do conhecimento geológico ao explicar a ocorrên- cia dos terremotos e atividades vulcânicas ao longo da superfície do planeta. Pratique Pesquise as características geológicas onde sua cidade se localiza, em especial a Era Geo- lógica em que as formações rochosas foram geradas na região em que você vive. Acesse o site do Serviço geológico do Estado do Rio de Janeiro com texto explicativo referente à Tectônica de Placas. Acesso: <http://www.drm.rj.gov.br/index. php?option=com_content&view=article&i d=100%3Apedagogicoteoria&catid=44% 3Apedagogico&Itemid=91> Quando assistimos a uma notícia de terremotos, sempre escutamos o repórter comentar que o terremoto atingiu “tal valor” na escala Richter. Procure saber mais sobre a Escala Richter e o que ela mede em relação aos terremotos. Acesse: <http://brasilescola.uol.com.br/ geografia/escala-richter.htm> Unidade Os minerais e as rochas 3 Fonte: © WikimediaCommons/José Mário S.Cassiano 32 Geologia Ambiental Nesta unidade, estudaremos os diversos materiais que compõem a crosta terrestre, os minerais e as rochas. Ao concluirmos esta unidade, você será capaz de identificar alguns importantes minerais e rochas, distinguir suas principais características e ava- liar sua importância para a sociedade contemporânea. Ao estudar os minerais, os geólogos conseguem detectar em função da temperatura de cristali- zação, a profundidade em que foram gerados. Portanto, o estudo dos minerais nos fornecem algumas informações importantes da história do planeta Terra. O conhecimento das característi- cas mineralógicas de determinada região pode ser útil na detecção de jazimentos importantes e úteis para a sociedade, pois alguns minerais são indicativos da presença de outros e esses podem ser importantes economicamente. Minerais O que é um mineral? Os minerais podem ser definidos como o agrupamento de um ou mais elementos químicos. São elementos ou compostos inorgânicos encontrados na- turalmente na crosta terrestre e são os constituintes básicos das rochas. As rochas (que veremos no capítulo seguinte) são compostas por um ou mais minerais. Figura 3.1 - Quartzo (SiO2) um dos minerais mais comuns da superfície da Terra Fonte: © Wikimedia Commons/Lech Darski Classificação dos minerais Na superfície do planeta são conhecidas centenas de minerais. Os minerais são classifi- cados de acordo com sua composição química. Embora existam na crosta terrestre algo Para iniciarmos o tema, torna-se importante a diferenciação entre: Elementos químicos: oxigênio, silício, alumínio, ferro, cálcio, sódio. Minerais: feldspato, quartzo, mica, calcita, anfibólio. Rochas: magmáticas, sedimentares. Metamórficas. Jazimento jazida ou reserva mineral. 33Unidade 3 – Os minerais e as rochas em torno de dois mil minerais diferentes, apenas algumas dezenas são abundantes e formadores das rochas. A seguir alguns exemplos de grupos de minerais: Tabela 3.1 - Principais grupos de minerais Elementos Nativos: Carbono: C Ouro: Au Prata: Ag Cu: Cobre Óxidos: Cuprita Cu2O Hematita Fe2O3 Cassiterita SnO2 Sulfetos: Galena: PbS Esfalerita: ZnS Pitita: FeS2 Silicatos: Quartzo: SiO2 Grupo dos Feldspatos:Ortoclásio: KAlSi2O8 Albita: NaAlSi3O8 Carbonatos: Calcita: CaCO3 Magnesita: MgCO3 Fonte: Elaborada pelo autor (2016) Propriedades dos minerais Os minerais apresentam características químicas, físicas e óticas próprias que os individu- alizam e facilitam seu reconhecimento. • Propriedades físicas e óticas dos minerais: a) Peso específico: é a relação de quantas vezes o mineral é mais pesado quando comparado ao mesmo volume de água. Exemplo: o ouro tem peso específico 19. Isso quer dizer que, se compararmos o mesmo volume de uma amostra de ouro e outra de água, o ouro apresenta-se 19 vezes mais pesado que esse mesmo volume de água. b) Clivagem: é a forma como alguns minerais se partem. Alguns minerais não apresen- tam clivagem, apenas fratura, isso é, se quebram de forma aleatória A biotita tem uma clivagem perfeita: Figura 3.2 - Mineral biotita Fonte: Rojinegro81 / Wikimedia Commons 34 Geologia Ambiental c) Cor: A cor dos minerais é uma das formas mais comuns para identificá-los. A cor azul da azurita é uma das formas de identificar esse mineral. Figura 3.3 - Mineral azurita Fonte: Karelj / Wikimedia Commons d) Risco: quando risca-se com um mineral uma porcelana ou um azulejo, deixa-se um traço que é característico de cada mineral e pode auxiliar na sua identificação. Por exemplo, a hematita (Fe2O3) deixa um traço de cor vermelha. e) Brilho: o brilho de um mineral pode ser metálico ou não metálico. Os minerais não metálicos podem ter brilho vítreo, fosco ou graxo. Isso pode auxiliar na sua identifi- cação. f) Dureza: é a resistência que um mineral apresenta ao risco. No início do século XIX, Friedrich Mohs, geólogo austríaco, desenvolveu uma escala, conhecida como Escala de Dureza de Mohs, baseado na facilidade com que um mineral risca é riscado por outro. O mineral mais mole na escala de Mohs é o Talco. O mineral mais duro é o diamante. Tabela 3.2 - Escala de dureza dos minerais (Escala de Mohs) Escala de Dureza de Mohs Mineral Escala de dureza Exemplo Talco 1 A unha risca minerais de dureza 1 e 2 Gesso 2 Calcita 3 O vidro risca minerais de dureza inferior a 5.Fluorita 4 Apatita 5 Ortoclásio 6 Minerais de dureza acima de 5 riscam o vidro. Quartzo 7 O aço (canivete) risca minerais de dureza inferior a 6. Topázio 8 Corindon 9 Diamante 10 Minerais como o diamante cortam o vidro. Fonte: Adaptado de <http://www.iau.usp.br> 35Unidade 3 – Os minerais e as rochas • Propriedades químicas dos minerais: Os minerais podem se consistir de apenas um elemento químico como ouro, diamante, Grafita ou de vários elementos como o quartzo (SiO2), pirita (FeS2). Que tal aprofundar seus conhecimentos sobre o assunto? Acesse o site <http://www.mineropar.pr.gov.br> que aborda os principais minerais que ocorrem no estado do Paraná. Se você mora em outra região, pesquise o órgão ambiental e/ ou de mineração de seu estado e realize a pesquisa sugerida. O feldspato e o quartzo são os minerais mais comuns na superfície do planeta. Pesquise um pouco mais sobre esses dois minerais e sua utilização pela sociedade. Você perceberá o quanto são comuns a presença desses dois minerais em nosso dia a dia. Rochas As rochas são os agrupamentos de um ou mais minerais. A principal classificação para as rochas é baseada em sua origem, isto é, o modo como se formaram na natureza. Sob esse aspecto, as rochas se dividem em três grandes tipos: as rochas magmáticas (Ígneas), rochas sedimentares e rochas metamórficas. Figura 3.4 - Varvito, rocha sedimentar (Itu-SP) Fonte: © Maria Elisa SR / Wikimedia Commons Exemplo: Calcário: composto principalmente por calcita Granito: composto geralmente por quartzo + feldspatos + micas Basalto: composto geralmente por feldspato + piroxênio + olivina 36 Geologia Ambiental • Rochas magmáticas ou ígneas São aquelas geradas a partir do magma. O magma é um material em estado de fusão que ao se solidificar irá gerar as rochas magmáticas (ígneas). O magma se origina na porção superior do manto, abaixo da Litosfera. Caso o magma fique preso em profun- didade, vai gerar as rochas magmáticas intrusivas (plutônicas), como, por exemplo, o Granito, o Gabro, o Sienito. Se o magma atinge a superfície e extravasa na forma de lava vulcânica, irá formar rocha magmática extrusiva (efusiva ou vulcânica), como, por exemplo, o Basalto, o Riolito. Figura 3.5 – Granito Fonte: Acervo do autor (2016) Figura 3.6 - Basalto Fonte: ©Beatrice Murch / Wikimedia Commons A igreja matriz de Canela no Rio Grande do Sul foi construída com blocos de Basalto. Figura 3.7 – Igreja de Canelas-RS Fonte: ©Giuliano Maiolini/Wikimedia Commons 37Unidade 3 – Os minerais e as rochas “Em toda a minha infância e adolescência jamais alguém me falou que eu vivia sobre antigos derrames de lava vulcânica e que, abaixo deles, havia vestígios de seres vivos que viveram há milhões de anos. Se eu tivesse tido contato com esse conhecimento, as minhas noites de insônia e os meus sonhos teriam sido bem mais interessantes”. (SCOR- TEGAGNA, 2009) O autor se refere aos Basaltos, rochas de origem vulcânica, que ocorrem em boa parte do Sul e Sudeste do Brasil. Essa rocha é o substrato de inúmeras cidades tais como Londrina, Maringá, Cascavel, Guarapuava, Caxias do Sul, Chapecó, Passo Fundo, entre outras. • Rochas sedimentares São aquelas geradas a partir da desagregação de outras rochas. Dividem-se em: – Rochas sedimentares clásticas ou de- tríticas: são geradas pela desagregação de outras rochas por processos intempé- ricos, como o vento, a chuva... Exemplo: arenito, siltito, argilito. – Rochas sedimentares orgânicas: são geradas pelo acúmulo de restos orgânicos. Exemplo: carvão mineral, calcário. – Rochas sedimentares químicas: são geradas pela deposição de sais. Exemplo: sal gema, calcário de origem química. Figura 3.8 - Arenito (Vila Velha / Ponta Grossa - PR) Fonte: Acervo do autor (2016) Detríticas relativo a detrito. Intemperismo conjunto de processos físicos e químicos que geram a desintegração e a decomposição das rochas. 38 Geologia Ambiental A Catedral de Lages em Santa Catarina foi construída com blocos de arenito. Figura 3.9 - Igreja de Lages (SC) Fonte: © Flavia Mariani Martins/Flickr • Rochas metamórficas São aquelas que sofrem um processo de metamorfose, em consequência do aumento de Pressão (P) e Temperatura (T) sobre qualquer outro tipo de rocha. Exemplo: Calcário (rocha sedimentar) =>metamorfismo (P e T) => Mármore (rocha metamórfica) Granito (rocha magmática) => metamorfismo (P e T) => Gnaisse (rocha metamórfica) Arenito (rocha sedimentar) => metamorfismo (P e T) => Quartzito (rocha metamórfica) Figura 3.10 - Gnaisse (Região de Curitiba - PR) Fonte: Acervo do autor (2016) 39Unidade 3 – Os minerais e as rochas O Taj Mahal foi construído com blocos de mármore. Figura 3.11 - Taj Mahal (Índia) Fonte: © Yann/Wikimedia Commons A Figura 3.12 demonstra a distribuição dos três tipos de rochas quando de sua origem. Per- cebe-se que as rochas magmáticas, que têm origem no magma, se formam tanto em gran- des profundidades (magmáticas intrusivas) como em superfície pelo resfriamento das lavas vulcânicas (magmáticas extrusivas). As rochas sedimentares situam-se próximo à superfície, pois são antigos sedimentos que foram consolidados. Já as rochas metamórficas são geradas no encontro das placas tectônicas ou em grandes profundidades devido ao aumento da Pres- são e da Temperatura sobre as demais rochas que podem ser sedimentares ou magmáticas. Figura 3.12 - Perfil da crosta terrestre Fonte: Scortegagna et al (2005) Enviar ilus- tração, não encontrei na pasta O ciclo das rochas O planeta Terra está em constante atividade e transformação. As rochas fazem parte desta dinâmica terrestre. Ao mesmo tempo em que novas rochas surgem pelas ativi- 40 Geologia Ambiental dades internas, tais como o movimento das placas tectônicas, que geram tanto novas rochas magmáticas, como metamórficas.Quando estas rochas ficam expostas à at- mosfera e à biosfera, os agentes externos como o vento, os rios, os mares e o intem- perismo (é o processo de desagregação das rochas na qual resultará no solo) vão len- tamente destruindo e transformando estas antigas rochas em sedimentos. Estes vão sendo consolidados e transformam-se em novas rochas sedimentares. Este ciclo de formação e destruição caracteriza o estado do planeta que está em constante modifi- cação e evolução. Que tal aprofundar o seu conhecimento sobre rochas acessando o site da Companhia de Pesquisa e Recursos Minerais. No Canal Escola, encontramos informações a respeito dos principais tipos de rochas. Acesse: <http://www.cprm.gov.br/> Nesta unidade entramos em contato com o mundo dos minerais, sua composição e propriedades, além de compreendermos que os minerais estão entre os principais constituintes das rochas que compõem a cros- ta terrestre. Você também estudou os principais tipos de rochas quanto a sua origem (magmáti- cas, sedimentares e metamórficas). Percebemos que as rochas constituem a crosta terrestre e es- tão em constante transformação ao longo do tempo geológico. Pratique Faça uma pesquisa para identificar quais rochas são encontradas em sua região, em se- guida, descreva se são magmáticas, metamórficas ou sedimentares. Unidade A utilização dos recursos minerais pela sociedade 4 Fonte: © WikimediaCommons/José Mário S.Cassiano 42 Geologia Ambiental Nas duas unidades anteriores, estudamos os minerais e as rochas, seus constituintes, propriedades e tipos. Agora, estudaremos o uso dessas riquezas naturais pela socie- dade. Ao final desta unidade, você perceberá a importância dos recursos minerais em nosso dia a dia. Os recursos minerais A sociedade contemporânea é, sem dúvida, dependente da utilização dos recursos mi- nerais. A descoberta, a transformação, o uso de muitos bens minerais, tiveram influência significativa na ocupação e transformação do espaço pelo homem. Pedrinaci (2002) observa que, com exceção de “madeira, fibra vegetal, lã e couro” todos os materiais utilizados pela humanidade são minerais e rochas mais ou menos transformados. Seria muito difícil imaginar a sociedade contemporânea sem a presença dos bens mi- nerais. Alguns exemplos desses bens de origem minerais em nosso dia a dia: Petróleo: roupas, plásticos, combustíveis, pneus. Bauxita (Alumínio): esquadrias, utensílios domésticos. Hematita (Ferro): esquadrias, automóveis, construção civil. Feldspato (Caulim): cerâmica, porcelana. Quartzo: vidro, construção civil, “chips” eletrônicos. Galena (Chumbo): Baterias de automóveis Cassiterira (estanho): soldas e folhas de flandres. O esquema a seguir foi desenvolvido pela Mineropar (http://www.mineropar.pr.gov.br) e demonstra a importância dos recursos minerais e sua presença em nosso dia a dia. 43Unidade 4 – A utilização dos recursos minerais pela sociedade Sua casa vem da mineração. Observe: Quadro 4.1 – Materiais de construção e suas origens Tijolo Argila Bloco areia, brita, calcário fiação elétrica cobre, petróleo Lâmpada quartzo, tungstênio, alumínio fundações de concreto areia, brita, calcário, ferro Ferragens ferro, alumínio, cobre, zinco, níquel Vidro areia, calcário, feldspato louça sanitária caulim, calcário, feldspato, talco Azulejo caulim, calcário, feldspato, talco piso cerâmico argila, caulim, calcário, feldspato, talco Isolante lã de vidro: quartzo e feldspato Isolante agregado: mica Pintura tinta: calcário, talco, caulim, titânio, óxidos metálicos caixa de água calcário, argila, gipsita, amianto, petróleo Impermeabilizante betume ; folhelho pirobetuminoso, petróleo Pias mármore, granito, ferro, níquel, cobalto encanamento metálico ferro ou cobre encanamento PVC petróleo, calcita forro de gesso gipsita Esquadrias alumínio ou ligas de ferro-manganês piso pedra ardósia, granito, mármore Calha ligas de zinco-níquel-cobre ou fibro-amianto telha cerâmica argila telha fibro-amianto calcário, argila, gipsita, amianto pregos e parafusos ferro, níque Fonte: Mineropar (2016) Verifique ao seu redor e identifique a origem dos elementos que compõem os materiais que estão presentes no ambiente em que você se encontra. Você poderá perceber que a grande maioria tem origem nos minerais. Daí a importância de seu estudo e dos impactos ambientais resultantes de sua extração e transformação. Que tal aprofundarmos nossos conhecimentos, acessando os sites da Mineropar e CPRM? Nesses sites você encontrará os principais minerais e rochas além de sua utilização pela sociedade: <http://www.mineropar.pr.gov.br/> e <http://www.cprm.gov.br/> 44 Geologia Ambiental Vamos dar uma atenção especial aos recursos mi- nerais energéticos, tais como o petróleo, o carvão mineral e o folhelho pirobetuminoso, pois são utilizados constantemente pela sociedade, im- pactando o meio ambiente de forma significativa. Os recursos energéticos de origem fóssil Os recursos energéticos utilizados atualmente pelo homem são, em sua maioria, de ori- gem sedimentar orgânica como o petróleo, o gás natural e o carvão mineral. Os combustíveis fósseis recebem essa denominação por originarem-se de restos orgâni- cos. O petróleo tem origem em restos de plâncton depositados em fundo marinho raso e soterrados por camadas de sedimentos. Já o carvão mineral, tem origem continental derivado de antigas florestas que foram inundadas, gerando pântanos e posteriormente recobertas por camadas de sedimentos. Esse processo de formação do petróleo e do carvão mineral durou milhões de anos. A seguir abordaremos os principais recursos energéticos de origem mineral: • Carvão Mineral A primeira Revolução Industrial iniciada na Inglaterra teve o carvão mineral como prin- cipal fonte de energia propulsora das máquinas a vapor. Esse recurso mineral é utilizado desde as antigas civilizações para aquecimento. Em diversos países como China, Austrália e países do Leste Europeu ainda é muito utili- zado, sendo importante na matriz energética desses países. O carvão mineral é muito utilizado em termoelétricas na geração de energia. Isso é, ge- ração de eletricidade a partir do calor produzido pela queima desse combustível fóssil. O carvão mineral tem sua origem em ambientes pantanosos na qual a vegetação vai sendo cober- ta por água (ambiente anaeróbico), sendo reco- berto por sedimentos. A Pressão dos sedimentos e o aumento da Temperatura vai transformando a madeira em celulose e, posteriormente, em vá- Você sabia que no Brasil há diversas Termoelétricas que utilizam carvão mineral para gerar energia elétrica? Elas localizam- se em Bagé no Rio Grande do Sul, Capivari de Baixo (Jorge Lacerda) em Santa Catarina e Telêmaco Borba no estado do Paraná. Pirobetuminoso Que tem substância orgânica (querogênio). 45Unidade 4 – A utilização dos recursos minerais pela sociedade rios estágios de formação do carvão mineral em virtude da concentração de Carbono (C) e a eli- minação de Oxigênio (O2). Os estágios vão desde a Turfa – Linhito – Carvão – Antracito. Você sabia? Os depósitos de carvão mineral do Brasil ocorrem principalmente nos Estados do Rio Grande do Sul, Santa Catarina e Paraná. O carvão brasileiro é de baixo poder calorífico, contendo muitas impurezas o que obriga as siderúrgicas que neces- sitam de carvão de melhor qualidade importar este recurso de outros países como Colômbia, Polônia e África do Sul. O mapa a seguir localiza as principais jazidas de carvão mineral no Brasil e as usinas ter- melétricas associadas: Fonte: http://www3.aneel.gov.br Ambiente anaeróbico ambiente sem a presença de oxigênio. Sedimento material sólido desagregado. Exemplo: areia, argila. 46 Geologia Ambiental O carvão mineral é uma das fontes de energia mais poluentes, ocorrendo associado aos jazimentos de carvão quantidades significativas de sulfetos, em especial o mineral Pirita (FeS2) que, quando em contato com umidade,reage formando soluções de ácido sulfú- rico e sulfato ferroso, que são agentes com alto potencial de poluição, poluindo não só o ar, como o lençol freático, os rios (acidificação da água), além de queimar a vegetação (chuva ácida). Além do problema dos sulfetos, a queima de carvão provoca a liberação de CO2 (Dióxido de Carbono) que acelera o efeito estufa e contribui para o aquecimento global. • Petróleo e gás natural A utilização em grande escala do petróleo marca o início da segunda Revolução Indus- trial no início do século XX. O Petróleo tem sua origem em depósitos orgânicos, em es- pecial o plâncton, em ambientes marinhos rasos. Esses organismos foram recobertos por sedimentos em um ambiente sem oxigênio e foram sendo transformados lentamente em petróleo, ocorrendo a concentração de Carbono (C) e a perda dos elementos voláteis como o Oxigênio (O2). O resultado final é a alta concentração de hidrocarbonetos. As principais jazidas de petróleo e gás natural concentram-se no Oriente Médio (Arábia Saudita, Irã e Iraque), na Rússia e em alguns países africanos como Nigéria, Angola, Ar- gélia, além de Venezuela, México e Equador na América Latina. Nos últimos anos enormes jazi- das petrolíferas foram descobertas em sedimen- tos localizados em grandes profundidades nas águas territoriais brasileiras, em especial no litoral da região Sudeste. Essa descoberta pode colocar o Brasil entre os maiores produtores de petróleo do mundo. • Folhelho Pirobetuminoso (“xisto betuminoso”) O folhelho é uma rocha sedimentar que contém quantidade significativa de petróleo. O fato do petróleo estar junto à rocha faz com que o processo de extração seja mais caro, sendo viável somente em grande produção e dependendo também do preço do petróleo no mercado internacional. O Brasil apresenta grandes jazimentos de folhelho pirobetuminoso, principalmente nos Estados do Paraná e do Rio Grande do Sul. A Petrobrás possui uma usina na cidade de São Mateus do Sul, localizada à 130 km de Curitiba. O óleo extraído na região é levado Como o carvão mineral, o petróleo, sendo um combustível fóssil, ao ser queimado libera enorme quantidade de CO2 (Dióxido de Carbono) ajudando a acelerar o efeito estufa e gerar o aquecimento global. 47Unidade 4 – A utilização dos recursos minerais pela sociedade para a refinaria Getúlio Vargas localizada na cidade de Araucária, região metropolitana de Curitiba. • Gás de xisto O gás de xisto, também chamado de gás não convencional, é um gás natural encontra- do em rochas sedimentares, tais como o folhelho, também denominado popularmente de xisto. O gás encontra-se nos poros dessa rocha e para retirá-lo utiliza-se uma técnica denominada de fracking (faturamento). Essa forma de extração é questionada por vários especialistas, pois utiliza para a liberação do gás, água e produtos químicos injetados em alta pressão. Ao fraturar a rocha, pode-se contaminar o lençol freático e aquíferos, comprometendo a qualidade da água na região de exploração. O Brasil apresenta impor- tantes reservas de gás de xisto, porém sua extração depende de estudos que garantam que essa técnica de extração não irá comprometer a qualidade da água e do solo da região em exploração. Nessa unidade, pudemos perceber os principais recursos energéticos de origem mine- ral e combustíveis fósseis utilizados no Brasil, sua utilização e ocorrência das principais jazidas, além de podermos perceber os impactos ambientais causados pelo uso desses recursos naturais. Que tal aprofundar seus conhecimentos assistindo ao filme “Syriana - A Indústria do Petróleo” (2005)? O filme retrata os interesses por trás da indústria petrolífera. Outra sugestão é o filme “Terra Prometida” que retrata os problemas referentes à extração do gás de xisto nos Estados Unidos. A reportagem a seguir também aborda a questão do gás de xisto: <https://www.youtube.com/watch?v=kHYB5uwW9mQ> Outra sugestão é o site da Petrobrás com diversas informações referentes às fontes de energia e o site da Aneel - Agência Nacional de Energia Elétrica: <http://www.petrobras.com.br/pt/energia-e-tecnologia/fontes-de-energia/> <www.aneel.gov.br> Pratique Que recursos minerais você encontra em sua região? Qual a utilidade desses recursos? Unidade A exploração dos recursos minerais e as alterações provocadas no meio ambiente 5 Fonte: ©Antônio Cruz – Agência Brasil/WikimediaCommons 50 Geologia Nas unidades anteriores, estudamos a utilização dos recursos minerais pela socieda- de, além dos recursos energéticos tais como o petróleo, o carvão mineral e o folhelho pirobetuminoso. Nesta unidade, estudaremos o impacto no meio ambiente derivado da atividade de exploração dos diversos tipos de recursos minerais. Ao concluirmos esta unidade, você conseguirá identificar os inúmeros impactos ambientais causados pela exploração mineral e perceber os impactos causados pelo uso destes recursos. Os recursos minerais são fundamentais para a sociedade contemporânea, porém sua extração provoca impactos gigantescos para a sociedade. Todo o ano, milhões de to- neladas de materiais são retirados, processados e depositado em locais, muitas vezes inadequados, causando impactos ambientais tais como desmatamentos, erosão, assore- amento dos rios, poluição sonora, poluição visual, poluição do ar e das águas, além de diversas doenças oriundas da utilização de determinados produtos e elementos químicos derivados da atividade mineira. No Brasil, há diversas normas a serem seguidas não só para o início de uma atividade de extração mineral como o EIA (Estudo de Impacto Ambiental) e o RIMA (Relatório de Impacto Ambiental) além da necessidade de projetos após o fechamento das atividades, sendo a empresa responsável obrigada a recuperar a área degradada deixando-a nas condições próximas ao que era antes da intervenção mineira. A seguir, apresentaremos algumas ações nas atividades mineiras que geram impactos ao meio ambiente. • Deposição de rejeitos e resíduos tóxicos A deposição de rejeitos e resíduos tóxicos deve seguir normas rigorosas, pois podem acarretar a contaminação do solo, do lençol freático, dos rios e até mesmo do ar, caso não se tenha um estudo aprofundado dos impactos ao meio ambiente. Outro grave pro- blema refere-se ao rompimento de barragens de rejeito, como ocorreu em Mariana, no estado de Minas Gerais, no ano de 2015. O acidente de Mariana é considerado o pior desastre ambiental da história do Brasil. • Utilização de explosivos Além do risco de acidentes, a utilização de explosivos em exploração de superfície cau- sa a poluição sonora e pode provocar problemas em edificações próximas, tais como rachaduras. 51 Unidade 5 – A exploração dos recursos minerais e as alterações provocadas no meio ambiente • Britagem e/ou moagem do material A britagem e/ou moagem do material causa poluição do ar devido às partículas em sus- pensão. Essa atividade pode gerar problemas respiratórios às populações circunvizinhas. • Produtos utilizados na separação do mineral em questão Diversos produtos químicos utilizados na separação e purificação na atividade mineira podem contaminar o lençol freático, os rios, o solo e causar danos à saúde da população. Pode-se citar o uso do mercúrio na extração do ouro que causa sérios danos à saúde dos trabalhadores envolvidos no processo, além da contaminação de animais e plantas. • Desmatamento e remoção de materiais O desmatamento e remoção de materiais em áreas de mineração podem gerar erosão, formação de voçorocas e ravinas, além do processo de assoreamento dos rios. O desma- tamento gera também a perda de biodiversidade. Figura 5.1- Desmatamento Fonte: ©Antonio Cruz - Agência Brasil /Wikimedia Commons Que tal aprofundar seu conhecimento assistindo a alguns vídeos da ONG Greenpeace onde se aborda a questão ambiental no Brasil e no mundo? No site do Greenpeace há diversos vídeos abordando questões ambientais. Acesse:<http://www.greenpeace.org/brasil/> Que tal ler um pouco mais sobre o desastre de Mariana? O laudo do IBAMA te fornecerá excelentes subsídios para isso. Acesse: <http://www.ibama.gov.br/phocadownload/noticias_ambientais/laudo_tecnico_preliminar.pdf> 52 Geologia Nesta unidade, compreendemos o impacto ao meio ambiente causado pela exploração dos recursos minerais, cabendo à sociedade conhecer melhor a atividade mineira e se conscientizar da importância do uso racional dos produtos derivados da mineração. Pratique Há alguma atividade mineira em sua região? Se a resposta for afirmativa, que impactos ambientais são gerados devido a essa extração? Unidade Intemperismo e solos 6 Fonte: ©Prince Roy/WikimediaCommons 54 Geologia Ambiental Nas últimas unidades, estudamos os minerais, rochas e os recursos advindos de sua exploração. Agora, compreenderemos como que a alteração ao longo do tempo geológico transforma as rochas e seus constituintes em solo, recurso este vital para a vida no planeta. Ao final desta unidade, você poderá compreender o processo de geração do solo e será capaz de identificar os diversos tipos de intemperismo. A coloração vermelha da rocha representada na figura de abertura dessa unidade se deve ao processo de oxidação. O resultado final do intemperismo é o solo. As rochas se transformam em solo As rochas na superfície da Terra sofrem um processo químico, físico e biológico que as transformam lentamente em solo. Esse processo de desagregação das rochas denomina- -se intemperismo ou meteorização. O intemperismo se divide em físico, químico e biológico. • Intemperismo físico O Intemperismo físico se divide em: – Termoclastia: variação de temperatura ao longo do dia. – Crioclastia: congelamento da água em regiões onde ocorre o degelo no verão. – Haloclastia: cristalização de sais nas fraturas das rochas. Você já deve ter observado rachaduras em paredes, muros. Essas rachaduras, muitas vezes, se originam devido à variação de temperatura, isto é, da dilatação e contração dos materiais, tais como o concreto, o tijolo. Se esse fenômeno ocorre em construções humanas, imagine em rochas ao longo de milhões de anos. A Figura 6.1 demonstra a termoclastia, tipo de intemperismo físico, provocado pela variação de temperatura. 55Unidade 6 – Intemperismo e solos Figura 6.1: Intemperismo Físico Fonte: Prince Roy / Wikimedia Commons • Intemperismo Químico Em regiões onde há umidade e temperaturas elevadas, a água atua como agente corro- sivo, alterando as rochas e formando o solo. Você já deve ter observado materiais com ferrugem, isto é, oxidados. Esse processo é semelhante com o que ocorre com as rochas, devido à ação da umidade ao longo de milhões de anos. A rocha se decompõe em barro, isto é, no solo. A Figura 6.2 demonstra rocha basáltica sofrendo o processo de intemperismo químico. Figura 6.2 - Intemperismo Químico Fonte: Acervo do autor (2016) 56 Geologia Ambiental • Intemperismo Biológico Refere-se a alteração das rochas devido a ação dos microrganismos, raízes de árvores, animais e o homem. A imagem retrata a ação das raízes sobre as rochas, desagregando-as. Figura 6.3 - Intemperismo biológico Fonte: Acervo do autor (2016) O resultado final do intemperismo é a formação do solo que, juntamente com os minerais resultantes da desagregação e alteração das rochas, contém água, ar e ma- téria orgânica. Scortegagna (2009) observa a importância de se perceber que o processo de intemperis- mo é, geralmente, lento, levando milhares ou até mesmo milhões de anos, e de que o resultado final é o solo, tão importante para a vida na Terra. Nesse contexto, percebe-se a necessidade da preservação e do cuidado com essa riqueza natural que ajuda a garan- tir a vida no planeta. Estudamos até esse momento os processos que transformam as rochas em solo, o intemperismo. Percebemos que o intemperismo pode ser Físico, Químico e Biológico. Solos Você compreendeu que o intemperismo é o processo de desagregação das rochas e que resulta na formação do solo. Agora, estudaremos o solo, sua formação, seus constituin- Saiba mais sobre o intemperismo acessando o site: <www.ige.unicamp.br/site/aulas/120/ Intemperismo.pdf> que mostra slides com informações didáticas referentes ao processo de intemperismo. 57Unidade 6 – Intemperismo e solos tes e os fatores que exercem influência na sua formação. Você compreenderá os proces- sos de formação do solo e os fatores que exercem influência no seu desenvolvimento. Podemos conceituar solo como sendo a camada superficial da crosta terrestre, resultan- te da ação do intemperismo. Também podemos definir solo como sendo um conjunto de corpos naturais, constituídos por quatro componentes: minerais, matéria orgânica, água e ar. O solo é o resultado das alterações que ocorrem nas rochas. As alterações ocorrem de forma lenta e estão geralmente associadas ao clima e aos seres vivos. Os processos de formação do solo, são: a) rocha; b) intemperismo sobre a rocha; c) presença de microrganismos; d) acumulação de água, ar e microorganismos nas porções alteradas da rocha; e) desenvolvimento de musgos, fungos; f) vegetais maiores e animais começam a habitar essa área – o solo vai ficando cada vez mais espesso. Figura 6.4 - Processo de formação do solo Fonte: Banco de Imagens DI (2017) Elementos de um solo O solo é composto por quatro elementos: água, ar, matéria orgânica e minerais. A pre- sença desses quatro elementos é variável e influenciam diretamente na fertilidade do 58 Geologia Ambiental solo. Veja a figura a seguir, que representa os percentuais dos quatro elementos em um solo considerado fértil. Figura 6.5 - Elementos de um solo Fonte: Adaptado de <meted.ucar.edu> Classificação dos solos Os solos podem ser, zonais, intrazonais e azonais. Sua classificação pode ser quanto a origem com relação ao clima e ao relevo, quanto a origem e quanto a cor, conforme veremos a seguir: a) Zonais: solos fortemente influenciados pelo clima. Tendem a ser solos maduros, com horizontes claramente diferenciados. b) Intrazonais: são solos cuja formação é influenciada por um fator local, como o tipo de rocha, relevo, entre outros. c) Azonais: são solos imaturos e que não apresentam horizontes claramente definidos. • Quanto à Origem a) Eluviais: são solos que têm sua origem no próprio local de formação. Isto é, não sofreram grande transporte. b) Aluviais: são solos formados pela acumulação de material que foi transportado pelas águas fluviais. • Quanto à Cor a) Avermelhados e amarelados: presença de óxido de erro. 59Unidade 6 – Intemperismo e solos b) Escuros, tendendo à preto: presença maior de matéria orgânica. Fatores de formação dos solos Os principais fatores de formação dos solos são: Material de origem – é o material que dá origem ao solo, em especial, as rochas (mag- máticas, metamórficas e sedimentares) e os sedimentos. Clima – o clima exerce papel vital na formação do solo. Em climas quentes e úmidos, podemos encontrar solos profundos, mas também com maior lixiviação, tornando o solo mais pobre em elementos básicos. Organismos – a participação dos organismos na formação do solo está no fornecimento de matéria orgânica. Relevo – o relevo exerce influência na formação do solo, pois áreas muito íngremes acarretam maior facilidade de erosão, enquanto áreas mais planas estão menos propen- sas à erosão, auxiliando na formação de solos mais espessos. Tempo – as reações químicas e físicas que ocor- rem no processo de formação do solo estão dire- tamente relacionadas ao fator tempo. Bom, até aqui você estudou os fatores que influen- ciam na formação do solo. A partir de agora, vamos continuar estudando o solo, porém destacando os seus aspectos químicos, físicos e morfoló- gicos. Ao concluirmos essa unidade, você será capaz de distinguir as características principais do solo, sua importância para a sociedade, além da necessidade de suaconservação. Características químicas do solo As características químicas do solo podem ser observadas por meio dos nutrientes, que são elementos químicos essenciais para o desenvolvimento das plantas. Por sua vez, os nutrientes são: a) Macronutrientes: N, P, K (adubos), Ca, Mg (calcário), S (decomposição de matéria orgânica). Saiba mais sobre solos acessando <http:// www.cnps.embrapa.br/memoria/mi.html>. O site da Embrapa aborda diversos temas relacionados aos solos do Brasil. 60 Geologia Ambiental b) Micronutrientes: B, Zn, Cl, Mo, Mn, Cu, Fe. Na falta de um desses nutrientes, as plantas podem até morrer. Principais características químicas do solo a) Bases: Ca, Mg, K. - são chamados de bases, pois reagem com a água no solo produ- zindo a hidroxila (OH+). b) Ácidos: H, Al - são ácidos, pois ao reagir com a água geram hidrogênio. Os ácidos prejudicam as plantas, pois inibem a absorção das bases. O Al é nocivo às plantas. Caracterização física do solo Textura: é a proporção (%) das partículas ou fração do solo (areia, silte, argila). Classes texturais do solo (% argila): • arenoso < 15% • médio 15 – 35 % (20% de argila já garante a retenção de água e as plantas con- seguem se desenvolver) • argilosa 35-60 % • muito argilosa > 60% A importância de estudarmos a textura de um solo está na compreensão de como os solos retêm a água. Solos mais argilosos retêm mais água que solos mais arenosos, por exemplo. Caracterização morfológica de um solo • Perfil de um solo O solo é constituído por diversas camadas. Essa sequência vertical chamamos de perfil do solo. 61Unidade 6 – Intemperismo e solos Figura 6.6 - Perfil de um solo Fonte: Banco de Imagens DI (2017) • Profundidade e espessura Solos rasos < 50 cm Pouco profundos > 50 < 100 cm Profundos > 100 < 200 cm Muito profundos > 200 cm A importância de se estudar a profundidade do solo está na determinação do seu grau de maturidade. Solos mais profundos, de uma forma geral, podem ser considerados mais maduros e, consequentemente mais velhos que solos rasos. • Cor do Solo Comparação das amostras de solo com a carta de Munsell. A carta de Munsell é um instrumento utilizado em trabalhos que envolvem a identificação da cor de um solo. Esse instrumento é baseado em um sistema de cores. Cada cor possui um código de três nú- meros, facilitando a comparação entre trabalhos de diferentes regiões. 62 Geologia Ambiental Figura 6.7 - Escala de Munsell Fonte: IBGE (2015) Algumas interpretações das cores do solo: • Cores pretas: Típica do horizonte A. Presença de matéria orgânica. • Cores avermelhadas e amareladas: Presença de óxido de Ferro. É um indicativo de boa drenagem do solo. • Cores cinza: Solos mal drenados, não havendo a oxidação. Exemplo: pântanos, ba- nhados. • Estrutura do Solo É a agregação das partículas primárias (argila, silte, areia), a cimentação (óxidos, caulini- ta, sílica) e Matéria Orgânica. Exemplos: • Estrutura Laminar: os agregados se posicionam horizontalmente, em lâminas. • Estrutura Prismática: Predominam as dimensões verticais. • Estrutura em Blocos: dimensões horizontais e verticais se equivalem. 63Unidade 6 – Intemperismo e solos • Estrutura Granular: os agregados não têm face de contato. São arredondados. • Sem estruturas: geralmente os solos arenosos. A importância de se estudar a estrutura do solo reside na análise de sua porosidade (solos bem estruturados) e na própria definição do solo. Por exemplo: Latossolos apresentam estrutura granular. • Consistência do Solo É o comportamento (aderência, coesão), de acordo com a umidade do solo. Pode ser: • seco: resistência à pressão entre o indicador e o polegar (duro – extremamente duro). • úmido: resistência a friabilidade – se o solo se desmancha facilmente (friável – muito firme). • molhado: plasticidade (de não plástico - plástico). A importância de se estudar a consistência de um solo está na preparação do mesmo. Se prepara um solo quando o mesmo se encontra úmido. • Textura do Solo Estima-se a textura do solo pelo tato. Por exemplo: Solo arenoso: sensação de aspereza Solo siltoso: cerosidade Solo argiloso: plasticidade Nesta unidade, estudamos os principais aspectos químicos, físicos e morfológicos do solo, identificando suas principais características, que permitiram a compreensão da im- portância de conservar esse recurso natural, fundamental para a vida na Terra. Cerosidade brilho fosco semelhante ao brilho da cera. Plasticidade características do que é plástico. 64 Geologia Ambiental Pratique Pesquise na região onde você mora as características do solo, tais como espessura, cor, textura. a) Escolha algumas amostras de solo que ocorrem em sua região. Verifique e interprete os seguintes tópicos: – cor – textura b) Em campo, analise o perfil de um solo e interprete os seguintes tópicos: – espessura – coloração – fertilidade Unidade Solos: erosão, prevenção, controle e correção 7 Fonte: ©Jack Dykinga / Wikimedia Commons 66 Geologia Ambiental Nas unidades anteriores, conhecemos melhor o solo e os aspectos que envolvem sua formação e suas principais características. Nesta unidade, estudaremos alguns problemas gerados pelo mau uso do solo pela sociedade, fatores limitantes de seu uso e técnicas para conservação desse recurso natural. Ao final dessa unidade, você conseguirá perceber a importância de se conhecer o solo e será capaz de identificar as principais técnicas para preservá-lo para as futuras gerações. Erosão A erosão pode ser definida como o desgaste do solo e rocha devido a ação dos agen- tes naturais, tais como a água e o vento. A erosão provocada pelas enxurradas em áreas sem vegetação e que o solo ficou exposto, causam as ravinas e as voçorocas, que são sulcos gerados no solo que aumentam à medida que as chuvas vão ocorrendo. Figura 7.1 Erosão Fonte: Frank Vassen / Wikimedia Commons Para Ab’Saber(1968), o processo de formação das voçorocas está associado a paisagens de onde foi retirada a sua cobertura vegetal. Nessas paisagens, a água de escoamen- to superficial ao percolar linearmente no solo e atingir o lençol freático, compromete a estabilida- de da área e gera a formação de voçorocas. Percolar passar por dentro (estado líquido). 67Unidade 7 – Solos: erosão, prevenção, controle e correção Figura 7.2 - Voçorocas Fonte: ©José Reynaldo da Fonseca /Wikimedia Commons Segundo a EMBRAPA (2006), a correção de áreas de voçoroca podem se dar a fim de “controlar a erosão na área a montante ou cabeceira da encosta, retenção de sedimen- tos na parte interna da voçoroca, revegetação das áreas de captação (cabeceira) e in- terna da voçoroca com espécies vegetais que consigam se desenvolver adequadamente nesses locais.” Fatores limitantes ao uso do solo O solo ideal é aquele sem limitações, porém, é difícil encontrar esse tipo de solo. Alguma correção sempre se fará necessária. Principais fatores limitantes ao uso do solo: a) Fertilidade b) Deficiência em água c) Excesso de água d) Suscetibilidade à erosão e) Impedimento à mecanização O que se pode fazer para melhorar a situação: a) Fertilidade: correção do solo (adubos, esterco, calcário etc.) 68 Geologia Ambiental b) Deficiência em água: irrigação c) Excesso de água: drenagem do solo. d) Suscetibilidade à erosão: práticas conserva- cionistas tais como terraços, curvas de nível, plantio direto. e) Impedimento à mecanização: Difícil. Não há como mudar a textura do solo. Técnicas de conservação do solo Observe as diferentes técnicas de conservação do solo: • Curvas de nível Curvas de nível, são linhas que unem pontos de mesma altitude (cota). Na agricul- tura, o plantio em curvas de nível evita que a água de chuva adquira velocidade e gere a erosão. • Terraços - a técnica dos terraços é comum em terrenos muito inclinados e consiste em moldar o relevo na forma de escadas, evitando que a água da chuva, ao cair no solo, adquira velocidade,