Material de Estudos História geológica da Terra modulo 1,2,3

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DESCRIÇÃO
Introdução à história geológica da Terra e aos fundamentos básicos de Geologia.
PROPÓSITO
Compreender a origem da Terra e seu desenvolvimento ao longo do tempo geológico é essencial para o entendimento da dinâmica do
planeta atualmente, fornecendo informações sobre a influência da vida nesses processos.
OBJETIVOS
MÓDULO 1
Descrever a origem da Terra e sua estrutura física
MÓDULO 2
Relacionar os fenômenos geológicos e a fisionomia atual da crosta terrestre
MÓDULO 3
Descrever conceitos básicos de Geologia associados à mineralogia e petrologia
INTRODUÇÃO
Para entendermos a história geológica da Terra é importante voltarmos um pouco mais no tempo, até a origem do Sistema Solar.
Os sistemas planetários, como o Sistema Solar, são continuamente construídos e destruídos no Universo. Todo esse processo contínuo se
baseia na reutilização de materiais resultantes da morte de estrelas: é a partir da sua morte que são formadas novas estrelas e novos
planetas.
Os cientistas chegaram a essa conclusão a partir de observações de estrelas em diferentes estágios de existência, com poderosos
telescópios. Conseguiram registrar, inclusive, antes e durante a formação dos planetas que passariam a orbitá-las. Atualmente, para ter
alguma ideia das condições que tornam possível a existência de vida na Terra, os poderosos telescópios não são mais necessários para
observar o espaço.
Como a Terra é o único planeta do Universo onde há vida conhecida, temos que compreender a sua história geológica para relacioná-la às
formas de vida emergentes e à configuração geológica que observamos hoje em dia.
Os planetas experimentam mudanças ao longo de suas histórias, e com a Terra não seria diferente. São períodos de congelamento e
derretimento, grandes impactos de objetos vindos do espaço, originando processos globais, como a deriva continental e a tectônica de
placas, que fazem com que nosso planeta tenha as características que conhecemos hoje.
Retornaremos 4,6 bilhões de anos no tempo para iniciarmos nossos estudos, quando não havia nenhum tipo de rocha no nosso Sistema
Solar, somente os ingredientes necessários para formá-las. Em seguida, nos aprofundaremos no entendimento sobre a origem e estrutura da
Terra, compreendendo os fatores responsáveis por torná-la o único planeta do Universo onde há vida conhecida e como as rochas e minerais
contribuíram nesse processo. Por fim, seremos capazes de enxergar a paisagem geológica ao nosso redor com outro olhar: entendendo os
processos geológicos por trás de sua formação e refletindo sobre como a nossa sociedade tem utilizado os minerais.
MÓDULO 1
 Descrever a origem da Terra e sua estrutura física
ORIGEM DO SISTEMA SOLAR E DA TERRA – TEORIA NEBULAR
Os sistemas planetários são compostos por uma variedade de objetos que orbitam uma ou mais estrelas; portanto, o Sistema Solar é
somente um dos mais de 500 sistemas planetários existentes na nossa galáxia, a Via Láctea.
O Sistema Solar teve sua origem há 4,6 bilhões de anos, quando a Via Láctea produzia 30 vezes mais estrelas do que ela produz, hoje em
dia. Entretanto, independentemente de quando o evento ocorreu, a origem dos sistemas planetários segue os mesmos acontecimentos.
A teoria mais aceita, atualmente, para descrever a origem dos sistemas planetários é a versão moderna da Teoria Nebular. Essa Teoria se
baseia nos conceitos originalmente propostos pelos cientistas Kant e Laplace, em 1755, na antiga Teoria Nebular, mas adicionando conceitos
físicos mais modernos, capazes de explicar os fenômenos observados desde esse período.
A Teoria Nebular moderna considera que as estrelas e os planetas dos sistemas planetários se originam quase que simultaneamente, durante
a formação dos sistemas planetários; nesse caso, o Sol e os planetas do Sistema Solar teriam sido formados praticamente ao mesmo tempo.
De acordo com a versão moderna da Teoria Nebular, um sistema planetário nasce em um lugar do Universo posicionado entre estrelas, isto
é, o espaço interestelar, que é muito especial por conter gás e poeira — exatamente o necessário para a criação de novas estrelas e
planetas. O gás do espaço interestelar é composto por hidrogênio, hélio e pequenas quantidades de elementos resultantes da morte de
estrelas. Ou seja, são os elementos resultantes da morte de estrelas que nutrem a formação de novos sistemas planetários.
A poeira do espaço interestelar não é como a poeira que conhecemos na Terra. Ela é composta por pequenas partículas de carbono, gelo e
silicatos. Com a rotação da Via Láctea, o gás e a poeira do espaço interestelar se misturam e criam uma nuvem de moléculas que gira,
chamada de nebulosa ou nébula. Atualmente, os cientistas já sabem que essas nuvens são capazes de conter moléculas que conhecemos
bem, como água, amônia e aminoácidos.
Imagem: Shuttertock.com.
 Nebulosa de Hélix, na constelação de Aquário.
Quando há o colapso da nuvem de moléculas sobre ela mesma, esta se comprime, começa a girar mais rápido, e a matéria vai se
concentrando no seu centro, causando um grande agregado de gás e poeira.
Para a formação do Sistema Solar, os cientistas acreditam que o colapso da nuvem de moléculas foi induzido por algum grande impacto ou
explosão ainda desconhecidos. O agregado de gás e poeira, ocasionado a partir do colapso da nuvem de moléculas, vai incorporando cada
vez mais matéria até adquirir a massa necessária para a formação de uma estrela. Uma vez atingida essa massa, o agregado começa a girar
mais rápido e a aquecer, nascendo uma estrela. Assim, o que começa com uma grande e difusa nuvem vai se transformando até que grande
parte de sua massa se agregue em um centro, que será a estrela. Nesse estágio, o restante do gás e da poeira, que não foram incorporados
no agregado que originou a estrela, ainda permanece em uma nuvem de moléculas, girando ao redor da estrela como um disco, chamado de
disco protoplanetário.
Imagem: Shuttertock.com.
 Representação de disco protoplanetário em estrela recém-formada.
Como você pode perceber, nessa nuvem do disco protoplanetário ainda há matéria-prima para a formação de novos objetos, pois o gás e a
poeira são fundamentais para a criação de novas estrelas e planetas. Assim, pela ação da gravidade, novos agregados de matéria são
formados. Esses agregados formados no disco, que gira ao redor da estrela recém-formada, podem se tornar asteroides, cometas, planetas
ou planetas-anões, dependendo de suas características.
Imagem: Shuttertock.com.
 Asteroide arredondado.
 EXEMPLO
Quando os agregados de matéria são muito grandes, eles adquirem o formato esférico devido à própria gravidade; porém, quando os
agregados são menores, a sua gravidade não é suficiente para torná-los esféricos e eles adquirem um formato aproximadamente
arredondado; é o caso dos agregados que originam planetas e asteroides, respectivamente.
Imagem: Shuttertock.com.
 Planeta Terra.
Neste momento, você pode estar se perguntando:
AQUELA MATÉRIA-PRIMA DE NOVOS OBJETOS, CONTIDA NA NUVEM
DE MOLÉCULAS, JÁ FOI ESGOTADA PELA FORMAÇÃO DO QUE HOJE
CONHECEMOS COMO SISTEMA SOLAR?
A resposta para essa dúvida é não. Ainda há remanescentes desse material que originou o Sol, os planetas e todos os objetos presentes no
Sistema Solar. O material que não foi capaz de formar planetas pode ser encontrado nos asteroides e cometas.
A Teoria Nebular moderna oferece explicações naturais para algumas características que podemos observar no Sistema Solar. Quando
entendemos que todos os planetas encontrados atualmente no Sistema Solar fizeram parte de uma única nuvem de gás e poeira, que girava
ao redor do Sol como um disco, fica mais intuitivo perceber por que todos os planetas estão situados no mesmo plano, ao redor do Sol. Com
exceção de Vênus e Urano, que sofreram turbulências durante as suas respectivas formações, todos os demais planetas realizam seus
movimentos de translação e rotação na mesma direção.
TRANSLAÇÃO
Volta que o planeta dá em torno docomo areia, silte e conchas de organismos, sob a ação do intemperismo (ocorre por meio de
processos físicos e químicos que quebram e enfraquecem as rochas, tornando-as fragmentos de diferentes tamanhos) e da erosão (é um
processo em que o solo e as rochas são transportados de um local, pela chuva e pelo vento, por exemplo, para serem depositados em outro).
Para que os sedimentos gerados pela ação do intemperismo e da erosão se tornem rochas, em um processo chamado de litificação, é
preciso que ocorra a compactação ou a cementação.
Compactação: os grãos de sedimento e pequenos fragmentos de rochas são pressionados, pela própria ação do peso dos sedimentos
presentes nas camadas acima do solo, tornando-se uma massa densa.
Cementação: conforme os minerais se precipitam, isto é, caem em torno de sedimentos já depositados, eles se unem.
ROCHAS METAMÓRFICAS
São produzidas a partir de qualquer tipo de rocha (ígnea, sedimentar ou outra rocha metamórfica) exposta a altas temperaturas e pressões,
nas camadas mais profundas da estrutura interna da Terra. Nessas condições, há mudanças na mineralogia, textura e até composição
química das rochas envolvidas, mas suas formas sólidas são mantidas.
ONDE OCORRE A FORMAÇÃO DE CADA TIPO DE ROCHA?
Imagem: Shuttertock.com.
As rochas ígneas são formadas principalmente ao longo dos limites convergentes e divergentes entre as placas tectônicas, pois esses são os
limites que estão diretamente associados à formação de magma.
Imagem: Shuttertock.com.
As rochas sedimentares são formadas onde há depósito de sedimentos e, portanto, pode acontecer no fundo do mar ou oceano, no fundo de
um rio ou na superfície terrestre. Por serem originadas em processos superficiais, as rochas sedimentares cobrem grande parte da superfície
terrestre e do fundo dos mares e oceanos.
Imagem: Shuttertock.com.
 Exemplo de uma rocha metamórfica, o eclogito.
As rochas metamórficas são formadas em áreas vastas (metamorfismo regional) ou limitadas (metamorfismo de contato). O metamorfismo
regional ocorre onde as altas pressões e temperaturas se estendem por grandes regiões, como os limites convergentes entre placas
tectônicas. Já o metamorfismo de contato ocorre onde as altas temperaturas são restritas a áreas menores, como as rochas próximas ao
local de formação de uma rocha ígnea intrusiva (contato do magma com camadas de rochas sólidas).
UTILIZAÇÃO DE MINERAIS E ROCHAS
Muitos agregados de minerais (rochas) ou minerais podem ser abundantes em elementos químicos de importância econômica para a
sociedade. Nesse caso, rochas e minerais são chamados de minério e a atividade econômica que se baseia na sua extração da litosfera é
conhecida por mineração.
Imagem: Juliana Leal.
 Principais áreas de mineração no mundo. Cada uma das cores representa a identidade de um minério.
Entre os minérios presentes no nosso dia a dia, podemos citar a hematita, a fluorita, o talco e o quartzo. A hematita é a matéria-prima de
pregos e parafusos e a fluorita, é de onde se extrai o flúor, utilizado na composição das pastas de dente, sendo ainda adicionado na água que
bebemos. Por incrível que pareça, talco também é o nome dado a um mineral que é utilizado como cosmético e até para a confecção de
esculturas em um material chamado de pedra-sabão. O quartzo é utilizado na produção da maioria dos vidros e também está presente na
fabricação de componentes eletrônicos, como os chips.
Vejamos a seguir exemplos desses minerais com alto valor econômico (minérios):
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TALCO
Também conhecido como esteatita ou esteatite.
Imagem: Shuttertock.com.
HEMATITA
Imagem: Shuttertock.com.
FLUORITA
Imagem: Shuttertock.com.
TALCO
Imagem: Shuttertock.com.
QUARTZO
MINERAÇÃO E O MEIO AMBIENTE
A maioria das minas de grande porte produz mais rejeito do que minério. O rejeito é um subproduto da separação dos minérios, restando o
que não possui valor econômico. Os rejeitos são armazenados em reservatórios que, apesar de serem grandiosas obras da engenharia,
ainda representam uma fonte de risco para as populações humanas e os componentes dos ecossistemas em seus arredores.
Quando há uma falha na engenharia por trás do funcionamento dos reservatórios de rejeito de mineração, há risco de ocorrência de uma
grande catástrofe e, infelizmente, o número de falhas desse tipo tem aumentado no mundo inteiro.
No Brasil, nos últimos seis anos, houve dois casos emblemáticos: o rompimento da barragem de Fundão, na cidade de Mariana, e o
rompimento da barragem B1, em Brumadinho, ambas as localidades situadas em Minas Gerais.
Além do dano irreparável à sociedade, as consequências ecológicas de ambos os desastres ainda permanecem sendo estudadas. Contudo,
a avaliação e reparação das consequências ambientais de um desastre de mineração são facilitadas quando há cobranças da sociedade civil
e dos órgãos competentes, o que só é possível no caso dos empreendimentos devidamente regularizados. Em nosso país, ainda sofremos
uma ameaça invisível à maioria da nossa população: o garimpo ilegal.
Um estudo publicado no final de 2020 mostrou que existem cerca de 4.500 locais de garimpo ilegal na Amazônia, quase 90% deles em plena
atividade. Muitos estudos já mostraram as consequências do garimpo ilegal nas cadeias alimentares dos rios da região e, como
consequência, na saúde das comunidades ribeirinhas.
No garimpo ilegal de ouro, por exemplo, utiliza-se mercúrio que, uma vez no ambiente, acumula nos músculos dos organismos aquáticos;
quanto maior o animal aquático, maiores são as concentrações observadas desse elemento. O peixe é um alimento essencial à população
amazônica, de modo que as pessoas dessa região têm grandes chances de se alimentar de uma fonte de proteína animal contaminada. O
mercúrio é extremamente danoso à saúde humana, especialmente ao sistema nervoso.
Imagem: Shuttertock.com.
 Imagem aérea de um garimpo ilegal na Amazônia, no Pará.
VERIFICANDO O APRENDIZADO
1. POR DEFINIÇÃO, UM CRISTAL É CONSTITUÍDO POR ÁTOMOS QUE SE ARRANJAM EM UMA ESTRUTURA
CRISTALINA. EXISTEM CRISTAIS ARTIFICIAIS, CONSTRUÍDOS A PARTIR DE REAÇÕES QUÍMICAS
CONDUZIDAS POR HUMANOS, E CRISTAIS ORGÂNICOS, COMO O AÇÚCAR. TENDO EM VISTA ESSA
RELAÇÃO, PODEMOS AFIRMAR QUE:
A) Nem todos os minerais são cristais.
B) Todos os minerais são cristais, mas nem todos os cristais são minerais.
C) Todos os cristais são minerais.
D) Todos os cristais são minerais, mas nem todos os minerais são cristais.
E) Todas as alternativas anteriores estão erradas.
2. QUAL DAS FRASES A SEGUIR É FALSA SOBRE AS ROCHAS E MINERAIS:
A) As rochas são formadas por um mineral apenas.
B) Todos os minerais e rochas são exatamente conforme as características que os definem.
C) Existem cinco tipos principais de minerais e três de rochas.
D) Os minérios são minerais e rochas com valor econômico.
E) A estrutura química de um mineral não possui uma composição definida.
GABARITO
1. Por definição, um cristal é constituído por átomos que se arranjam em uma estrutura cristalina. Existem cristais artificiais,
construídos a partir de reações químicas conduzidas por humanos, e cristais orgânicos, como o açúcar. Tendo em vista essa
relação, podemos afirmar que:
A alternativa "B " está correta.
O conceito de cristal descreve qualquer sólido com uma estrutura química ordenada e sistemática e, como ressaltado no enunciado da
questão, ele se aplica a cristais não minerais. Por isso, pode-se afirmar que todos os minerais são cristais, mas nem todos os cristais são
minerais.
2. Qual das frases a seguir é falsa sobre as rochas e minerais:
A alternativa "D " está correta.
Os minerais que possuem valor econômico para a sociedade são denominados minério.
CONCLUSÃO
CONSIDERAÇÕES FINAIS
Neste tema, aprendemos desde a origem do Sistema Solar até como a Terra adquiriu as feições que observamos atualmente, sendo capazes
de compreender a história geológica do nosso planeta.
Nesse processo, transitamos entre um período no qual somenteos ingredientes necessários para rochas e minerais estavam disponíveis no
que é o Sistema Solar, até os dias de hoje, em que nossa sociedade utiliza as rochas e os minerais disponíveis na crosta terrestre para
desempenhar uma atividade econômica.
AVALIAÇÃO DO TEMA:
REFERÊNCIAS
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EXPLORE+
Para saber mais sobre os assuntos tratados neste tema, assista:
À série Cosmos: Mundos Possíveis, episódio 3 da primeira temporada apresentada pelo astrofísico americano Neil deGrasse Tyson.
Nesse episódio, é possível visualizar conceitos relacionados à origem do sistema solar e, até mesmo, como teria ocorrido a origem da
vida na Terra.
À pequena retrospectiva da história da mineração no Brasil, desde o Brasil colônia até os dias de hoje, feita pela BBC News. É
interessante notarmos como as tragédias, que aconteceram recentemente em nosso país, são, na verdade, apenas o ápice de uma
atividade que sempre esteve atrelada à exploração humana e ecológica.
Pesquise:
Expedição Rios Voadores na internet, para conhecer mais sobre o fenômeno.
Utilize o aplicativo da Universidade Virtual de São Paulo como um recurso complementar arcabouço teórico fornecido no Módulo 2,
sobre as placas tectônicas.
Livros recomendados:
Decifrando a Terra, de Maria Cristina Motta de Toledo, Thomas Rich Fairchild e Wilson Teixeira, do Ibep, 2009.
Para Entender a Terra, de John Grotzinger, Tom Jordan, Iuri Duquia Abreu e Rualdo Menegat, da Bookman Editora, 2013.
História Ecológica da Terra, de M. L. Salgado-Labouriau, da editora Blucher, 1994.
A Evolução Geológica da Terra, de K. Suguio e U. Suzuki, da editora Blucher, 2010.
CONTEUDISTA
Juliana da Silva Leal
 CURRÍCULO LATTES
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javascript:void(0);Sol.
ROTAÇÃO
Volta que o planeta dá em torno do seu próprio eixo.
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Imagem: Shuttertock.com.
 Ilustração da atual configuração do Sistema Solar com os oito planetas.
ORIGEM DOS PLANETAS
O primeiro passo para a formação dos planetas é a formação de um agregado suficientemente grande, que é chamado de planetesimal.
Para esse primeiro passo, é importante a aquisição de materiais, que farão com que os planetas ganhem massa. Os materiais adquiridos
dependerão da região do sistema planetário onde o planeta em formação se encontra. Devemos lembrar que os materiais presentes no disco
protoplanetário são os mesmos da nuvem de moléculas (nébula ou nebulosa) e, portanto, os materiais que formarão os planetas se limitam
àqueles que a compõem: principalmente, hidrogênio, hélio, carbono, gelo e silicatos.
Entre esses materiais disponíveis, poderíamos imaginar que gelo não devesse fazer parte dos materiais que formarão os planetas mais
próximos da estrela. Por causa da alta temperatura perto da estrela, espera-se que o gelo esteja mais presente na formação dos planetas
mais distantes. Nas partes mais frias dos sistemas planetários, também é possível que as moléculas dos gases se movimentem de forma
menos acelerada, sendo capazes de unir na formação dos planetesimais e, consequentemente, dos planetas. No Sistema Solar, os planetas
formados nessas condições frias foram Júpiter, Saturno, Urano e Netuno.
Na região do disco protoplanetário, mais próxima à estrela, os planetas tendem a ser formados por materiais rochosos e metais, como é o
caso de Mercúrio, Vênus, Terra e Marte. Contudo, para que um planeta seja originado, é preciso ainda fazer com que o planetesimal
mantenha a sua existência preservada.
Os planetas que observamos hoje em dia, no Sistema Solar, são os planetesimais que deram certo. O disco protoplanetário é um lugar
extremamente turbulento, onde muitas colisões podem acontecer. Por exemplo, muitos planetesimais colidem com outros objetos, podendo
explodir ou até mesmo serem lançados à estrela. Nestes dois casos, a existência do planetesimal se encerra.
No disco protoplanetário, há ainda planetesimais maiores que, por causa de sua gravidade mais forte, podem incorporar os planetesimais
menores à sua massa ou ainda aprisioná-los ao seu redor. Para se tornar um planeta, um planetesimal precisa ainda dominar a sua órbita,
tendo eliminado quaisquer outros objetos ao longo do seu trajeto ao redor da estrela; foi justamente nesse quesito que Plutão perdeu o
seu título de planeta.
Imagem: Shuttertock.com.
 Plutão.
ORIGEM DA TERRA
Os planetas que atualmente se encontram no Sistema Solar foram aqueles capazes de preservar a sua existência; se fossem organismos
vivos, poderíamos chamá-los de sobreviventes.
Agora, iniciaremos os estudos sobre a história geológica do nosso planeta.
Como vimos na Teoria Nebular, os planetas e as estrelas de um sistema planetário são formados quase simultaneamente e, portanto, a
origem da Terra remonta à origem do Sistema Solar, ocorrida há 4,6 bilhões de anos.
Ao longo do desenvolvimento da Terra, planetesimais menores e até meteoritos foram colidindo com ela, sendo incorporados à sua massa. O
impacto das colisões dos objetos menores com o nosso jovem planeta foi convertido em calor, fazendo com que a superfície da Terra, em
seus primórdios, fosse similar a um mar de magma, atingindo centenas de graus: uma verdadeira bola de fogo!
Imagem: Shuttertock.com.
 Ilustração de como seria a Terra recém-formada.
Os planetesimais menores não são incorporados, necessariamente, à massa do planetesimal maior, podendo ficar aprisionado ao seu redor,
como a Lua se posiciona em relação à Terra. Contudo, as evidências apontam que a origem da nossa Lua foi diferente. De acordo com as
evidências encontradas pelos cientistas, a Lua se originou há cerca de 4,5 bilhões de anos, a partir de uma colisão entre a Terra e outro
planeta pequeno, aproximadamente do tamanho de Marte. Os remanescentes dessa colisão entraram em órbita ao redor da Terra e se
uniram, formando a Lua. As evidências que fundamentam essa explicação foram coletadas durante as missões Apollo, em que amostras de
solo e rochas da Lua foram coletas e analisadas.
Foto: Nasa.
 Amostra de rocha lunar coletada pela missão Apollo 17.
ESTRUTURA INTERNA DA TERRA
Mesmo com toda a tecnologia de que dispomos atualmente, os cientistas ainda não conseguiram realizar nenhuma observação direta das
estruturas mais profundas do nosso planeta.
Até hoje, a maior profundidade que já conseguimos escavar foi de cerca de 12 quilômetros. A partir dessa profundidade, as características
das rochas e altas temperaturas que ultrapassam os 200°C inviabilizam as escavações. Considerando que o raio da Terra é de 6.400km, os
12 quilômetros já atingidos são praticamente insignificantes. Portanto, o método mais eficiente para que os cientistas estudem a estrutura
interna da Terra é a interpretação dos registros das ondas sísmicas, coletados em diferentes pontos do planeta. As ondas sísmicas são
geralmente formadas pela movimentação de rochas no interior da Terra, e podem ser registradas a até 10 mil quilômetros de profundidade.
Assim, os conhecimentos apresentados a seguir foram, principalmente, desenvolvidos com base nessa metodologia.
Durante a formação da Terra, planetesimais menores e até meteoritos foram incorporados à sua massa. Devido à mistura desses diferentes
objetos à massa da Terra, a estrutura interna do nosso planeta reuniu vários elementos.
No interior da Terra, as diferenças em relação à densidade desses elementos resultam na delimitação de camadas. Assim, você pode
imaginar que a camada mais externa, a crosta terrestre, é menos densa que a camada mais interna, o núcleo interno.
A estrutura interna da Terra se organiza de modo que a sua temperatura aumenta com a profundidade. Na camada mais profunda, por
exemplo, a temperatura é cerca de 7.000°C, enquanto na superfície, é perto do 0°C.
A seguir, vamos conceituar cada uma dessas camadas separadamente, começando com a camada mais interna e terminando com a camada
mais externa:
DENSIDADE
Massa por unidade de volume de um material.
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Imagem: Jeremy Kemp/Wikimediacommons/licença (CC BY-SA 3.0); adaptada por Eduardo Trindade.
 Esquema da estrutura interna da Terra.
NÚCLEO INTERNO
O núcleo interno, juntamente ao núcleo externo, compõe o núcleo da Terra. O núcleo interno se encontra a 5.100km de profundidade, com
uma temperatura superior aos 5.000°C, é mais quente do que o núcleo externo. Mesmo com uma temperatura muito alta, o núcleo interno se
encontra no estado sólido, devido à grande pressão que existe nessa região. Os principais elementos que compõem o núcleo interno são:
ferro, enxofre e níquel. O núcleo interno pode ser considerado uma bola de ferro, com um diâmetro de 1.300km.
NÚCLEO EXTERNO
Encontra-se entre 2.900 e 5.100km de profundidade, com temperaturas que variam entre 3.500°C, na porção menos profunda, e 4.000°C, na
porção mais profunda e próxima do núcleo interno. Os principais elementos que o compõem são: ferro, enxofre e níquel, como o núcleo
interno, e oxigênio. A pressão e temperatura do núcleo externo são suficientes para que seu material se comporte como um fluido, de
movimentação lenta e constante, que dá origem ao campo eletromagnético da Terra e influencia a atividade vulcânica e o clima do nosso
planeta.
MANTO INFERIOR
Também chamado mesosfera, encontra-se entre 670 e 2.900km de profundidade. Nessa camada, há cristais de óxidos de silício, ferro e
magnésio, que se posicionam sobre o fluido do núcleo externo. O manto inferior se apresenta no estado sólido, mas também é flexível o
bastante para se comportar como um fluido. Os cientistas perceberam que se algo suficientemente pesado for depositado sobre a superfície
da Terra, o manto inferior se deforma, fato que não seria observado, caso o manto inferior fosse somente sólido. O manto inferiorse deforma
de maneira extremamente lenta e constante, e essa deformação influencia nas atividades vulcânica e tectônica de placas.
MANTO SUPERIOR
Ele encontra-se entre 100 e 400km de profundidade, e é composto por olivina, piroxênio e granada. Essa camada possui uma porção mais
fluida, chamada astenosfera, próxima ao manto inferior. Assim como o fluido do núcleo externo, a porção fluida do manto superior também é
capaz de realizar uma movimentação lenta e constante. Acima da porção fluida do manto superior, há uma camada rochosa que forma a
litosfera junto à crosta terrestre.
CROSTA TERRESTRE
A crosta terrestre é a camada mais externa da Terra, onde nós vivemos. Por isso, é a camada mais bem estudada e compreendida pelos
cientistas. A crosta terrestre e a parte rochosa do manto superior formam a litosfera, que é dividida em placas tectônicas que, até hoje,
flutuam sobre o fluido do manto. A espessura da crosta terrestre pode chegar a 100km, mas tanto espessura quanto composição variam,
dependendo se a porção é continental ou oceânica, ou seja:
Nos continentes, isto é, em terra, a crosta terrestre tem, em média, 30km de espessura e é majoritariamente composta por granito.
No oceano, a profundidade média da crosta terrestre é de 5km e o basalto é o seu maior componente.
Veja no mapa a seguir a espessura da crosta terrestre:
USGS/USGov/Wikimediacommons/Domínio público.
 Mapa mostrando a espessura da crosta terrestre (km).
A diferença na densidade dos componentes das porções continentais e oceânicas faz com que a crosta continental seja mais elevada em
relação à crosta oceânica e, por isso, os continentes são mais altos do que o fundo dos oceanos.
Como o granito é mais leve do que o basalto, a crosta continental é capaz de flutuar sobre o manto em um patamar mais alto do que a crosta
oceânica. É como se a crosta continental fosse um pedaço de isopor boiando sobre a água.
FORMAÇÃO DA CROSTA TERRESTRE
Os cientistas ainda não podem dizer com exatidão como ocorreu a formação da crosta terrestre, mas as pesquisas apontam que a crosta
primitiva tenha sido formada devido à própria dinâmica interna da Terra.
A teoria mais aceita indica que a crosta terrestre primitiva se originou há cerca de 4,5 bilhões de anos, a partir de rochas vulcânicas. Essas
rochas teriam sido formadas a partir do resfriamento do magma liberado por atividades vulcânicas, na superfície do planeta. A crosta
primitiva, formada por essa deposição de magma era muito fina, com algumas fissuras. Ao longo da formação da Terra, foi havendo mais
liberação de magma das atividades vulcânicas, de modo que novas camadas de rocha foram se sobrepondo à fina camada inicial.
Os materiais que formam as porções continentais e o assoalho oceânico da crosta terrestre são diferentes, por causa do processo de
formação dessa camada. Já sabemos que tanto a crosta terrestre quanto o manto superior se situam sobre uma camada fluida, que é o
manto superior.
A movimentação do manto inferior faz com que a crosta terrestre possua a sua própria dinâmica.
Essa movimentação tornou possível que pedaços da crosta primitiva derretessem e se fundissem. Quando uma rocha derrete, mas não
completamente, alguns elementos permanecem na fase sólida e outros passam a fazer parte do líquido gerado. Desse modo, as rochas que
resultam desse derretimento incompleto são menos densas do que as rochas que as originaram. Se a rocha resultante desse processo sofrer
um novo derretimento incompleto, ela originará rochas ainda menos densas que ela, repetindo-se o ciclo.
Imagem: Shuttertock.com; adaptada por Eduardo Trindade.
 Representação das crostas continentais e oceânicas.
SUPERFÍCIE DA TERRA: ATMOSFERA, HIDROSFERA, LITOSFERA E
BIOSFERA
Tudo o que ocupa a superfície da Terra pode ser agrupado em quatro componentes. A seguir, vamos conhecer cada um deles:
Foto: Shuttertock.com.
A atmosfera é a camada gasosa que envolve a Terra, responsável por proteger o planeta dos efeitos nocivos da radiação ultravioleta vinda
do Sol, e fazer com que as noites não sejam tão frias e os dias, tão quentes. Ela é responsável pela coloração azul da Terra e do céu.
Foto: Shuttertock.com.
A hidrosfera é porção total de água que existe sobre a Terra e pode ser encontrada sob as formas líquida, sólida ou gasosa. Por exemplo, na
superfície da camada mais externa do planeta (oceanos, lagos e rios), nas camadas mais profundas do solo (aquíferos) e no ar (vapor-
d’água). O maior reservatório de água da hidrosfera está nos oceanos.
Foto: Shuttertock.com.
A litosfera é composta pela crosta terrestre e pelo manto superior. Ela se estende desde a superfície da Terra até centenas de quilômetros
para baixo. A litosfera é formada por rochas e minerais, mais rígida e fria, que cobre o planeta. Aos nossos olhos, a litosfera pode ser vista
como o relevo, por exemplo: montanhas, planaltos, planícies. É onde habitamos, cultivamos nosso alimento, de onde extraímos metais
preciosos e muito mais. Assim como a atmosfera, a litosfera também é responsável pelo controle da temperatura da superfície da Terra.
Foto: Shuttertock.com; adaptada por Eduardo Trindade.
A biosfera é a parte da Terra onde a vida existe, indo desde as fossas oceânicas (regiões mais profundas dos oceanos) até as florestas de
altitude, encontradas no topo das montanhas. A biosfera permeia todas as outras esferas que aprendemos. Por exemplo, os pássaros, o
pólen e os micro-organismos podem ser encontrados nas camadas mais baixas da atmosfera; peixes, algas e golfinhos estão associados à
hidrosfera; e todas as formas de vida terrestre encontram-se sobre a litosfera.
FORMAÇÃO DOS COMPONENTES DA SUPERFÍCIE DA TERRA
Para entender a história geológica da Terra, não podemos enfatizar a formação dos componentes de sua superfície de maneira isolada.
Existe uma interação enorme, por exemplo, entre o momento em que a vida se originou e os fenômenos físico-químicos que estavam
acontecendo no planeta. Por isso, o entendimento sobre a formação dos componentes da superfície da Terra deve ser de forma abrangente e
integrada, como vamos aprender a partir de agora.
FORMAÇÃO DA ATMOSFERA E DA HIDROSFERA
A formação da atmosfera e da hidrosfera está relacionada e, para entendê-las, vamos precisar reunir os conhecimentos sobre a origem dos
planetas e, mais especificamente, da Terra.
Como vimos na Teoria Nebular, o gás que é responsável pelo surgimento de novas estrelas e planetas é majoritariamente composto por
hidrogênio (H2) e hélio (He). Portanto, esses dois gases, presentes na nebulosa que originou o Sistema Solar, compunham a maior
parte dos gases que envolviam a Terra primitiva. No entanto, a influência do Sol sobre a Terra em formação fez com que a maioria desses
gases, muito leves, deixassem a atmosfera primitiva.
Quase todo o gás hélio (He) deixou a atmosfera primitiva, mas muito do hidrogênio (H2) ainda permaneceu, porque ele estaria ligado a outros
elementos, como o oxigênio (O), o carbono (C) e o nitrogênio (N). Também pela influência solar, porque naquele período grande parte do
vapor de água presente não podia se transformar em água líquida, pois a temperatura do planeta era extremamente alta. Com o passar do
tempo, os gases leves, que inicialmente compunham a atmosfera primitiva, foram substituídos por gases mais pesados (densos).
A maioria dos gases mais densos, que passaram a compor a atmosfera, foram oriundos do extravasamento do material do interior do planeta.
Como vimos, a crosta terrestre primitiva era muito fina e com algumas fissuras. Ao longo dessas fissuras, muitos vulcões eram e ainda são
encontrados. A atividade vulcânica foi capaz de liberar metano (CH4), hidrogênio (H2), dióxido de carbono (CO2), vapor de água (H2O),
amônia (NH3) e pequenas quantidades de gás sulfídrico (H2S), que continuam fazendo parte da atmosfera até hoje. Os cientistas estimam
que o dióxido de carbono constituía cerca de 80% da atmosfera primitiva, sendo de cem a mil vezes mais abundante do queé atualmente.
Na atmosfera primitiva, praticamente não havia oxigênio livre (O2). O vapor-d’água era decomposto pelos raios solares em hidrogênio e
oxigênio. Por sua vez, o hidrogênio e o oxigênio logo passavam por reações químicas, transformando-se em metano, dióxido de carbono,
monóxido de carbono e vapor-d’água. Em vários momentos, vimos que a água já estava presente na origem da atmosfera, mas sempre sob a
forma de vapor.
 SAIBA MAIS
Na Terra primitiva, o planeta era frequentemente bombardeado por outros objetos, cujos impactos causavam temperaturas muito altas. Com o
passar do tempo, há cerca de 4,3 bilhões de anos, esse bombardeamento foi diminuindo, ocasionando a redução da temperatura da crosta
terrestre. Somente a partir dessa redução de temperatura é que foi possível a existência de água em estado líquido na Terra. A partir da
presença de água líquida, originaram-se os oceanos e lagos, como uma fina camada de água, com aproximadamente 4km de profundidade,
sobre a superfície da Terra.
Atualmente, os cientistas sabem que a atividade vulcânica não foi a única responsável pela formação da água no nosso planeta. Por meio de
comparações entre a composição química da água dos oceanos com a água presente em cometas e meteoritos, os cientistas chegaram à
conclusão de que cerca de 20 a 70% da água dos oceanos tiveram origem fora da Terra, chegando em nosso planeta pelas colisões desses
objetos.
ATMOSFERA ATUAL E SUA RELAÇÃO COM A FORMAÇÃO DA
BIOSFERA
A principal diferença entre a atmosfera primitiva e a atual é a presença de O2 em sua composição. Hoje em dia, a atmosfera é composta por,
aproximadamente, 78% de N2 e 21% de O2. Os cientistas atribuem a alta concentração de O2 à presença de vida.
FORMAÇÃO DA BIOSFERA: A ORIGEM DA VIDA
A teoria mais aceita para explicar a origem da vida foi criada, independentemente, nos anos de 1920, por dois bioquímicos chamados Oparin
e Haldane. De acordo com a teoria deles, a origem da vida seria baseada na abiogênese, ou seja, a vida teria se originado a partir de
compostos não vivos.
Desse modo, a vida seria um processo de evolução química, iniciado com materiais inorgânicos, derivados dos minerais, e não de coisas
vivas ou orgânicas. Para que essa evolução química ocorresse, os cientistas estabeleceram, mais recentemente, alguns requisitos, tais
como:
1. pH maior que 7 (alcalino).
2. Períodos cíclicos de seca e umidade.
3. Ciclos de resfriamento e aquecimento da água.
4. Ocorrência de reações químicas capazes de liberar muita energia.
Todos os requisitos necessários à origem da vida não estavam disponíveis no ambiente ao mesmo tempo. Assim, o ambiente era diverso e
dinâmico o suficiente para que cada um dos requisitos pudesse ocorrer em sequência.
ENTÃO, QUE AMBIENTE ERA ESSE?
Ao longo dos anos, os cientistas propuseram diferentes ambientes, como oceanos, lagos, lagoas, poças, sistemas hidrotermais submarinos;
entretanto, independentemente do local, um consenso pode ser observado: esse ambiente era aquático. Atualmente, a ideia mais aceita
pelos cientistas é que a vida se originou no fundo do oceano, nas fontes hidrotermais alcalinas.
Foto: P. Rona/OAR/National Undersea Research Program (NURP); NOAA /Wikimediacommons/Domínio público.
 Fonte hidrotermal encontrada no Oceano Atlântico.
As fontes hidrotermais são formadas onde há fissuras na crosta terrestre que permitem o contato da água fria do oceano com o manto
extremamente quente, fazendo com que a água emerja, sendo projetada para cima a uma temperatura entre 70 e 90°C.
Essa água projetada pode ter pH alcalino, sendo rica em nutrientes, minerais, gás nitrogênio e dióxido de carbono. É justamente pela
presença dos gases que pode ser observada, na imagem acima, a presença de bolhas. Os minerais presentes nessa água se precipitam
sobre o fundo do oceano, formando estruturas rochosas que parecem uma chaminé. Essas estruturas rochosas são porosas, de modo que, a
água e todos os seus componentes podem penetrá-la. Além disso, há um gradiente físico-químico em seu interior que as tornam pequenos
reatores químicos; os cientistas já provaram que ocorrem várias reações químicas entre essas rochas e a água e seus componentes, que a
penetram.
Voltando à Terra primitiva, nos poros das rochas, no fundo do oceano, as moléculas puderam se concentrar e sofrer novas reações químicas,
que resultaram em moléculas cada vez mais complexas, como, por exemplo, as das membranas celulares. Todo esse processo não seria
possível fora dos poros das rochas porque as moléculas estariam muito mais diluídas no espaço, sendo difícil que se encontrassem para
reagir. Além disso, todo o processo poderia ser perdido a qualquer momento, devido aos impactos de meteoritos que a Terra primitiva ainda
sofria naquele momento.
Os cientistas ainda não conseguem determinar quando essas moléculas complexas adquiriam a capacidade de multiplicar o seu material
genético, isto é, de se autocopiar. Contudo, algumas afirmações podem ser feitas sobre essa primeira forma de vida, chamada de LUCA.
LUCA
Sigla em inglês para Último Ancestral Celular Universal
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Imagem: The ambivalent role of water at the origins of life, Vieira, p. 2726, 2020; adaptada por Eduardo Trindade.
 Formação de moléculas complexas a partir dos gases liberados pelas fontes termais.
Entre outras características, LUCA não precisava de oxigênio para sobreviver e, em vez disso, utilizou o CO2 da atmosfera para seu
crescimento e sobrevivência. Possivelmente, LUCA seria o que conhecemos hoje como uma bactéria anaeróbica, que não precisa de
oxigênio para sobreviver. A partir desse momento na história evolutiva da vida na Terra, várias mudanças foram aparecendo, até que surgiu
uma grande novidade no metabolismo dos seres vivos: a fotossíntese.
BIOSFERA INFLUENCIA A ATMOSFERA: FOTOSSÍNTESE E O OXIGÊNIO NA
ATMOSFERA
A fotossíntese é característica do metabolismo de todas as plantas, algas e algumas bactérias que existem atualmente em nosso planeta.
Durante a fotossíntese, o ser vivo usa a energia da luz solar e a água para transformar o CO2 atmosférico ou dissolvido na água, em
carboidratos e O2. É importante ressaltar que, nesse momento da história geológica da Terra, a água e o dióxido de carbono eram as duas
substâncias mais abundantes nos lagos e oceanos e na atmosfera, respectivamente.
Imagem: Shuttertock.com; adaptada por Eduardo Trindade.
 Esquema simplificado da fotossíntese.
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CARBOIDRATOS
O alimento do ser fotossintetizante, fonte de energia química.
Os primeiros seres fotossintetizantes foram as cianobactérias, há cerca de 2,9 bilhões de anos. Com isso, o O2 começou a se acumular nas
águas depositadas sobre a superfície da Terra.
Imagem: Shuttertock.com.
Cianobactéria Nostoc sp. sob o microscópio.
Imagem: Shuttertock.com.
Floração de cianobactéria em água doce.
Em determinado momento, a concentração de O2 era tanta nos oceanos e lagos que passou a se difundir para a atmosfera, e possibilitou a
formação da camada de ozônio (O3) por meio de reações químicas.
A camada de ozônio atua como um guarda-chuva sobre a Terra, protegendo sua superfície contra a radiação ultravioleta, vinda do Sol, que é
capaz de provocar danos irreversíveis às moléculas essenciais à vida. Com o estabelecimento da camada de ozônio, os organismos
fotossintetizantes foram capazes de ocupar áreas antes expostas diretamente à radiação ultravioleta, como a superfície da água e o ambiente
terrestre. A ocupação desses novos ambientes pelos organismos fotossintetizantes fez com que a concentração de O2 na atmosfera
aumentasse ainda mais, até atingir os níveis encontrados hoje em dia.
AFINAL, O QUE SÃO CIANOBACTÉRIAS?
A especialista Juliana da Silva Leal fala sobre a importância dos primeiros seres fotossintetizantes sobre a composição atual da
atmosfera, destacando as cianobactérias.
BIOSFERA INFLUENCIA A ATMOSFERA: OS HUMANOS E AS MUDANÇAS
CLIMÁTICAS
É interessante pensarmos como,ao longo da história geológica da Terra, a presença de vida foi capaz de modificar as características da
atmosfera. Primeiro, a vida possibilitou a existência de oxigênio em abundância na atmosfera e, agora, a própria vida, na sua forma mais
complexa, a humana, é capaz de alterar o balanço de importantes gases que a compõem, os chamados gases-estufa.
Os gases-estufa são responsáveis por armazenar calor na atmosfera, causando um efeito natural, conhecido como efeito estufa. Esses
gases formam nuvens que evitam que toda a radiação solar incidente sobre a Terra seja refletida de volta para o espaço, e perdida. Desse
modo, os gases-estufa fazem com que a temperatura na parte baixa da atmosfera aumente. Contudo, para que o efeito estufa ocorra de
maneira adequada, conforme foi determinado ao longo da história geológica da Terra, é preciso que seja mantido um balanço na
concentração de cada um dos gases-estufa na atmosfera; e a atividade humana tem alterado esse balanço.
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Imagem: Shuttertock.com.
 Esquema do efeito estufa, um fenômeno natural.
GASES-ESTUFA
Dióxido de carbono (CO2), metano (CH4), óxido nitroso (N2O) e gases fluorados (que contém flúor).
Nos últimos 200 anos, houve um aumento considerável na concentração de CO2 na atmosfera que se refletiu em um aumento na média da
temperatura da Terra. Ainda que poucos cientistas argumentem que mudanças na concentração de CO2 na atmosfera e variações na
temperatura da Terra sempre ocorreram, é muito difícil imaginar como essas mudanças naturais, que ocorrem ao longo de milhões de anos,
poderiam acontecer em um intervalo tão curto de tempo: 200 anos representam um piscar de olhos diante da magnitude da história geológica
da Terra. O aquecimento global é o nome atribuído ao fenômeno de aumento da temperatura média da Terra causado pelo aumento da
concentração de CO2 na atmosfera, que retém mais calor.
Foto: Shuttertock.com.
 Emissão de CO2 para a atmosfera pela queima de
combustível fóssil por veículos.
Há um consenso entre a maioria dos especialistas no assunto de que esse aumento na concentração atmosférica de CO2 foi causado pelas
atividades humanas. Coincidentemente, nos últimos 200 anos, a nossa sociedade passou a queimar muito mais combustíveis
fósseis (Carvão, petróleo e gás natural.) , além de aumentar algumas atividades pecuárias que são responsáveis pela liberação de uma
grande quantidade de gases-estufa na atmosfera, como, por exemplo, o cultivo de arroz e a pecuária.
Atualmente, os cientistas já são capazes de determinar mudanças no clima que estão diretamente relacionadas ao aumento na concentração
atmosférica de CO2.
No Brasil, há uma série de evidências de que alguns aspectos do clima da Amazônia têm se alterado, e pode mudar ainda mais. Entre 1970 e
2000, foi verificada uma tendência a condições mais secas no sul da Amazônia. É previsto ainda que, até o final do século XXI, haverá
aumento na temperatura e redução na precipitação da Amazônia. As consequências dessas alterações podem ser desde aumento na
frequência de incêndios florestais acidentais ou intencionais e/ou a alteração do clima de outras regiões do Brasil, como Sudeste.
Imagem: Juliana leal.
 Influência da Amazônia sobre as chuvas de outras regiões,
por meio dos rios voadores.
É importante ressaltar que o termo mudanças climáticas se refere ao aumento de variações de alguns parâmetros do clima, como chuvas,
ventos, temperatura, em um período de tempo. Portanto, o aquecimento global é apenas um aspecto das mudanças climáticas, pois se limita
a avaliar as variações na temperatura ao longo do tempo.
FORMAÇÃO DA LITOSFERA
A formação da litosfera primitiva está associada aos processos de diferenciação do magma e ao seu resfriamento, que se iniciou desde
quando a Terra era uma bola de fogo, e continuou até que esse material se solidificasse.
MAGMA
Fluido rochoso encontrado no interior da Terra.
Devido à temperatura muito elevada, não havia rochas ou minerais sólidos no magma. Para que a litosfera primitiva adquirisse as
características que observamos atualmente, a solidificação do magma e o resfriamento dos componentes da litosfera, isto é, a crosta terrestre
e o manto superior foram essenciais.
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Os cientistas tendem a aceitar a ideia de que o magma começou a se solidificar das camadas mais profundas para as mais externas, mas
nesse processo foi possível formar uma fina camada na superfície. Essa superfície formada se solidificou ainda mais, com o resfriamento
causado pela sua perda de calor. Com a solidificação do magma, as rochas e os minerais passaram a existir sob a forma de sólidos e houve
uma redução na densidade da litosfera, tornando-a mais instável.
SOLIDIFICAÇÃO DA LITOSFERA E O SURGIMENTO DAS PLACAS
TECTÔNICAS
A instabilidade ocasionada na litosfera, após a solidificação, tornou-a fraca o suficiente para se romper, afundar e dobrar, mas também forte o
bastante para permanecer na superfície.
Por causa da instabilidade da litosfera, as suas partes mais frias, presentes na crosta terrestre, foram puxadas para baixo, entrando em
contato com a sua porção mais quente, no manto superior. Esse processo ocorreu repetidas vezes, fazendo com que as regiões ao redor das
partes mais frias da litosfera fossem se danificando e enfraquecendo. As áreas fracas formaram os limites das placas tectônicas. Portanto, as
placas tectônicas são divisões da litosfera que se movem independentemente e interagem umas com as outras em suas bordas. As placas de
litosfera podem ser compostas pela crosta oceânica, pela crosta continental ou por ambas.
Imagem: Shuttertock.com.
 Ilustração das placas tectônicas presentes na litosfera.
VERIFICANDO O APRENDIZADO
1. HÁ DIFERENÇAS ENTRE A CROSTA CONTINENTAL E A CROSTA OCEÂNICA? SE SIM, DE QUE FORMA A
CROSTA CONTINENTAL DIFERE DA CROSTA OCEÂNICA?
A) Sim, a crosta continental é menos densa, mais grossa e composta principalmente por granito.
B) Sim, a crosta continental é mais densa, mais fina e composta por principalmente granito.
C) Sim, a crosta continental é menos densa, mais grossa e composta principalmente por basalto.
D) Sim, crosta continental é mais densa, mais fina e composta principalmente por basalto.
E) Não existe diferença entre a crosta continental e a crosta oceânica.
2. A PRINCIPAL FONTE DE ÁGUA PARA A COMPOSIÇÃO DOS OCEANOS DA TERRA VEIO, PROVAVELMENTE,
DA(O):
A) Nuvem de moléculas (nébula ou nebulosa) que originou o Sistema Solar.
B) Atividade dos vulcões que liberou vapor d’água na atmosfera primitiva.
C) Bombardeio de meteoritos e cometas, ricos em água, sobre a superfície da Terra.
D) Atividade dos primeiros seres fotossintetizantes.
E) Colisão entre a Terra e um outro planeta pequeno, aproximadamente do tamanho de Marte.
GABARITO
1. Há diferenças entre a crosta continental e a crosta oceânica? Se sim, de que forma a crosta continental difere da crosta
oceânica?
A alternativa "A " está correta.
A crosta continental e a crosta oceânica são diferentes em relação às suas densidades, espessuras e composições. A crosta continental é
menos densa que a crosta oceânica, fazendo com que seja possível que ela flutue sobre a primeira – e as suas composições são
responsáveis por esse fenômeno. Enquanto a crosta continental tem, em média, 30km de espessura e é majoritariamente composta por
granito, a crosta oceânica tem uma espessura média de 5km e o basalto é o seu maior componente.
2. A principal fonte de água para a composição dos oceanos da Terra veio, provavelmente, da(o):
A alternativa "C " está correta.
Apesar de a atividade dos vulcões ter contribuído para formação da água nos oceanos, estima-se que de 20 a 70% dela tiveram origem fora
da Terra, chegando em nosso planeta por meio das colisões de meteoritos e cometas.
MÓDULO 2
 Relacionar os fenômenos geológicos e a fisionomia atual da crosta terrestre
DINÂMICA DA LITOSFERA: MOVIMENTAÇÃO DOS CONTINENTES
Neste momento de nosso estudo, estamos nos referindo àTerra como um planeta que se tornou grande o suficiente para experimentar
grandes alterações ao longo do tempo, desde a formação da atmosfera até o estabelecimento de processos internos complexos, que
mudaram seus interiores e exteriores.
A movimentação do manto inferior faz com que a crosta terrestre possua a sua própria dinâmica e, como a litosfera é formada pela crosta
terrestre e pelo manto superior, essa dinâmica se estende a esta última.
A dinâmica da litosfera ocorre por meio da movimentação dos continentes onde nós vivemos. Atualmente, os cientistas sabem que o
fenômeno global da movimentação dos continentes é impulsionado pelas características dos materiais que compõem a estrutura interna da
Terra. A seguir, vamos compreender as teorias que explicam a movimentação dos continentes: a Deriva Continental e a Tectônica de Placas.
TEORIA DA DERIVA CONTINENTAL
A teoria da Deriva Continental foi proposta em 1915, pelo cientista Alfred Wegener, e defende que os continentes podem derivar, isto é, migrar
sobre a superfície terrestre. Entretanto, Wegener não foi capaz de explicar o que causaria a fragmentação dos continentes e por que a
movimentação deles aconteceria. Sabemos hoje que é por causa da característica mais fluida da litosfera oceânica.
De acordo com a teoria da Deriva Continental, os continentes estavam incialmente reunidos em um supercontinente, chamado de Pangeia,
que era subdividido em Laurásia, ao norte, e Gondwana, ao sul. A Laurásia era composta pelas regiões que conhecemos hoje como América
do Norte, Europa e Ásia, com exceção da Índia; e Gondwana, pela América do Sul, África, Índia, Antártida e Austrália. Como toda a massa
continental era única, naquele momento, não havia outras porções de continente sobre o oceano e este, portanto, constituía um superoceano,
chamado de Panthalassa — que, em grego, significa “mar total”.
Imagem: Shuttertock.com; adaptada por Eduardo Trindade.
 Movimentação dos continentes ao longo da história geológica da Terra.
EVIDÊNCIAS DA TEORIA DA DERIVA CONTINENTAL
As evidências que sustentam essas divisões dos continentes ao longo da história geológica da Terra se baseiam nas similaridades da
litosfera em diferentes continentes e em registros fósseis. Como exemplo das similaridades da litosfera, podemos citar:
Os Apalaches, montanhas ao leste da América do Norte, que são conectadas com as Terras Altas, na Escócia;
As camadas de rochas encontradas no sistema Karoo, na África do Sul, encaixam-se corretamente com o sistema rochoso de Santa
Catarina, no Brasil;
Os domínios das cadeias de montanhas do Brasil e de Gana coincidem sobre o Oceano Atlântico.
As formações geológicas idênticas, em lados opostos dos oceanos, são evidências da teoria da Deriva Continental. Vejamos o exemplo a
seguir:
Imagem 1: Diego Delso/Wikimedia Commons/licença (CC BY-SA 4.0). Imagem 2: Edi Galvani Uliano/Wikimedia Commons/licença (CC BY-SA
4.0).
 Similaridades entre as formações geológicas da África do Sul (esquerda) e entre a Serra do Leste Catarinense (direita).
Em relação aos registros fósseis, podemos citar a distribuição de Mesosaurus, Cynognathus, Lystrosaurus e Glossopteris, encontrados em
diferentes continentes. Se houvesse alguma barreira entre eles, como os oceanos são hoje, esses registros não poderiam ter sido
encontrados nos diferentes continentes.
MESOSAURUS/CYNOGNATHUS
Mesosaurus era um réptil marinho, parecido com os jacarés; o Cynognathus era um terapsídeo, pertencente ao grupo dos cinodontes,
sinápsidos que incluem os ancestrais diretos dos mamíferos. Era bem parecido com um cachorro, com o tamanho similar ao de um lobo. Os
fósseis de Mesosaurus e Cynognathus foram as principais evidências iniciais usadas para sustentar a teoria da deriva continental, pois foram
encontrados apenas na África do Sul e América do Sul, sugerindo que esses continentes já estiveram unidos em um supercontinente
chamado Gondwana. Mesmo que o Mesosaurus fosse capaz de nadar, seria impossível que esses dois animais atravessassem os 3.200 km
de água salgada que dividem a África e a América do Sul.
Imagem esquerda: Shuttertock.com. Imagem direita: Antonio R. Mihaila/Wikimedia Commons/licença (CC BY-SA 4.0).
 Mesosaurus (esquerda) e Cynognathus (direita).
LYSTROSAURUS
Foi um terapsídeo herbívoro pertencente à linhagem dos sinápsidos, mais próxima dos mamíferos do que dos répteis modernos. A presença
de fósseis de Lystrosaurus em regiões como África, Índia e Antártica é uma evidência importante da existência do supercontinente
Gondwana, que unia esses continentes durante o início do Triássico. Assim como os outros animais extintos citados, ele também não teria a
capacidade de cruzar um oceano a nado.
Imagem: Shuttertock.com.
 Lystrosaurus, um herbívoro terrestre.
GLOSSOPTERIS
Uma evidência fóssil muito relevante é a planta Glossopteris, uma árvore lenhosa e com sementes, cujos fósseis foram encontrados na
Austrália, Antártica, Índia, África do Sul e América do Sul, ou seja, somente nos continentes do sul — aqueles originados a partir de
Gondwana. Os cientistas sabem que a semente de Glossopteris não era leve o suficiente para ter cruzado o oceano boiando ou sendo
transportada pelo vento.
Imagem: Shuttertock.com.
 Glossopteris, uma árvore lenhosa e com sementes.
Até aqui, conseguimos compreender que os continentes se moveram ao longo da história geológica da Terra e que existem evidências que
comprovam o fato.
Mas ainda restam algumas perguntas: Como os continentes se moveram? Eles continuam a se mover até hoje? Para respondê-las,
precisamos saber um pouco mais sobre a teoria da Tectônica de Placas.
Imagem: Tbower/Wikimediacommons/Domínio público.
 Vídeo ilustrativo da Deriva Continental.
TEORIA DA TECTÔNICA DE PLACAS
A Teoria da Tectônica de Placas foi proposta na década de 1960 e se refere à movimentação das placas existente na crosta terrestre,
produzindo a deriva continental e mudanças nos tamanhos e formas dos oceanos e continentes. Portanto, essa teoria é o que explica a
movimentação dos continentes, ou seja, a deriva continental.
POR QUE AS PLACAS TECTÔNICAS SE MOVEM?
A litosfera é composta pela crosta terrestre e pela camada sólida do manto superior. No entanto, para entendermos a movimentação das
placas tectônicas, vamos relembrar e detalhar, um pouco mais, a estrutura interna da Terra.
A litosfera está sobre duas porções do manto, uma camada viscosa, presente no manto superior, e a outra rígida, presente tanto no manto
superior quando no inferior. A porção viscosa do manto é chamada de astenosfera e a porção rígida, de mesosfera. Esse “sanduíche” de
duas camadas rígidas (litosfera e mesosfera) separadas por uma camada flexível (astenosfera) causa uma estrutura instável.
A instabilidade atribuída ao conjunto da litosfera, astenosfera e mesosfera se deve a um processo conhecido como convecção do manto.
CONVECÇÃO DO MANTO
Por definição, convecção é quando um material se movimenta de forma ascendente (para cima) ou descendente (para baixa) em um
fluido.
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Imagem: Shuttertock.com; adaptada por Eduardo Trindade.
 Estrutura interna da Terra.
O calor flui continuamente das camadas mais profundas do interior da Terra para as mais externas, causando a transferência de calor do
núcleo para o manto. Essa transferência de calor ocasiona a convecção do manto, onde o material rochoso da mesosfera se aquece e flui
para a astenosfera. Ao atingir a astenosfera, o material rochoso perde temperatura e afunda; entretanto, ao retornar à mesosfera é
novamente aquecido, subindo novamente à astenosfera.
Na animação a seguir, está representado um processo de convecção induzido por calor, análogo ao que acontece entre a mesosfera e a
astenosfera.
Imagem: Oni Lukos/Wikimedia Commons/licença (CC BY-SA 2.5).
 A chama representa o calor que é transferido do núcleo para o manto da Terra e o cilindro cinza, a astenosfera e a mesosfera
— sobre as quais está a litosfera e, consequentemente,as placas tectônicas que a compõem.
A transferência de calor a partir do núcleo causa correntes de convecção térmica (representadas pelas duas circunferências girando) que
impulsionam a mesosfera para o interior da astenosfera, no processo de convecção do manto.
Agora, imagine o que aconteceria se um objeto estivesse sobre a superfície desse cilindro, cujo interior abriga as correntes de convecção
térmica. Certamente, esse objeto se movimentaria, não é mesmo? Essa movimentação poderia ocorrer para a esquerda ou para a direita,
dependendo de qual corrente de convecção térmica influenciasse mais sua localização. É exatamente dessa forma que as placas tectônicas
se movimentam: a convecção do manto atua de modo a “empurrar” as placas.
A maioria dos movimentos das placas tectônicas ocorre em zonas bem estreitas, entre os limites das placas, onde as consequências dessa
movimentação também são mais evidentes.
Imagem: Domdomegg/Wikimedia Commons/licença (CC BY-SA 4.0); adaptada por Eduardo Trindade.
 Correntes de convecção térmica (setas cinzas), no manto da Terra.
DISTRIBUIÇÃO ATUAL DAS PLACAS TECTÔNICAS
Atualmente, as principais placas tectônicas são:
EUROASIÁTICA
PACÍFICA
INDIANA
AUSTRALIANA
NORTE-AMERICANA
SUL-AMERICANA
AFRICANA
ANTÁRTICA
A movimentação dessas placas principais varia de menos de 1cm por ano a mais de 10cm por ano. A placa com a movimentação mais rápida
é a Pacífica, que se move a mais de 10cm por ano em algumas áreas. Em seguida, as placas que se movimentam mais rapidamente são a
Australiana e a de Nazca. A placa Norte-americana é uma das mais lentas, movendo-se, em média, 1cm por ano no sul até quase 4cm por
ano no norte. Como já foi dito, além das placas principais, existem também várias outras placas pequenas (placa de Juan de Fuca e as
placas Escocesa, Filipina, do Caribe) e muitas placas bem pequenas.
Imagem: Autor desconhecido/Wikimedia Commons/Domínio público; adaptada por Eduardo Trindade.
 Atual distribuição das placas tectônicas sobre a crosta terrestre.
COMO OCORREM OS MOVIMENTOS DAS PLACAS TECTÔNICAS E SUAS
EVIDÊNCIAS?
Além de explicar a deriva continental, a teoria da Tectônica de Placas explica também a distribuição de muitas feições e fenômenos
geológicos, como, por exemplo, as cadeias de montanhas, a presença de vulcões e a ocorrência de terremotos. De maneira geral, as feições
e os fenômenos são causados a partir de uma interação entre as placas tectônicas e entres estas e a astenosfera.
A interação entre as placas tectônicas com a astenosfera pode ocorrer pelas seguintes formas:
1. As placas tectônicas podem se afastar da astenosfera;
2. As placas tectônicas podem mergulhar (movimento de subducção) na astenosfera;
3. As placas tectônicas e a astenosfera podem deslizar uma em relação à outra.
Cada uma dessas formas de interação é determinada pelo tipo de contato que há entre os limites (bordas) das placas tectônicas. Mais à
frente, vamos entender quais são os tipos de contatos entre as placas tectônicas e como eles determinam suas movimentações. Contudo,
deve-se salientar que os conceitos que vamos aprender são simplificações da realidade, pois as placas tectônicas são estruturas geológicas
complexas.
LIMITES DIVERGENTES
Nos limites divergentes, há a formação de uma nova porção da crosta terrestre através do afastamento das placas tectônicas. Entre elas, a
astenosfera impulsiona a crosta terrestre para fora, fazendo com que as placas tectônicas se afastem da astenosfera. Quando a porção da
astenosfera atinge a superfície, ela começa a esfriar, solidificando-se. Nesse foco de formação da crosta terrestre, quanto mais distante a
crosta terrestre se situa, maior é a sua idade.
Imagems: Domdomegg/Wikimedia Commons/licença (CC BY-SA 4.0); adaptada por Eduardo Trindade.
 Exemplo de limites divergentes entre duas placas tectônicas continentais (1) e duas placas oceânicas (2).
O exemplo mais conhecido de limites divergentes entre placas é a Dorsal Mesoatlântica. Nessa região do oceano Atlântico, há a formação de
uma nova crosta terrestre, provocando a expansão do fundo do oceano. Conforme as placas Norte-americana e Euroasiática se afastam, o
fluido da astenosfera ascende, preenche o espaço entre elas, resfria e se solidifica. O resultado desse processo é uma cadeia submarina de
montanhas, as chamadas Dorsais, que se estende desde o oceano Ártico até o sul da África.
Imagem: Shuttertock.com; adaptada por Eduardo Trindade.
 Distribuição dos continentes e mares, com a Dorsal Mesoatlântica (seta vermelha).
Na Islândia, as evidências dos limites divergentes entre as placas Norte-americana e Euroasiática podem ser vistas em terra, o que é muito
raro. Lá há uma fissura, conhecida por Þingvellir, sobre a superfície da crosta terrestre, que foi causada pelo afastamento das placas Norte-
americana e Euroasiática. Ela possui cerca de 70m de profundidade e sua largura varia entre 10 a 25km. Os cientistas estimam que a largura
da fissura aumente de 5 a 10mm por ano. Além disso, a Islândia possui um grande número de vulcões ativos.
Imagem: Shuttertock.com.
 Vista aérea da fissura de Þingvellir, na Islândia.
Para a formação das Dorsais, conforme as placas se afastam, o fluido da astenosfera sobe à superfície e preenche o espaço entre elas,
resfria e solidifica. Os vulcões são formados em um processo análogo, mas em terra. Os vulcões entram em atividade, derramando magma
sobre a superfície terrestre, porque o fluido da astenosfera continua ascendendo à superfície. Os dois tipos de limites de placa com maior
probabilidade de produzir atividade vulcânica são limites de placas divergentes e convergentes.
Idarvol/Wikimedia Commons/Domínio público; adaptada por Eduardo Trindade.
 Observe na figura acima o mapa aproximado da localização dos limites divergentes das placas tectônicas
Norte-americana e Euroasiática na Islândia.
LIMITES CONVERGENTES
O tamanho da crosta terrestre, provavelmente, não mudou de forma representativa ao longo da história geológica da Terra. Você deve estar
se perguntando como isso é possível, uma vez que acabamos de ver que há locais, os limites divergentes entre certas placas tectônicas,
onde há a formação de novas porções da crosta terrestre. A resposta é simples. Da mesma forma que há processos que levam à criação de
novas superfícies terrestres, há também processos de destruição.
A destruição de placas tectônicas ocorre nos limites convergentes, por meio da subducção, isto é, do mergulho, de uma placa tectônica sob a
outra. Para que haja a subducção, as placas se movem, uma em direção à outra, e uma delas afunda sob a outra. Somente a litosfera
oceânica se move para dentro da astenosfera e, portanto, pode ser destruída. A litosfera continental não pode ser destruída porque ela é
muito espessa e possui uma densidade menor que a da astenosfera, logo, ela sempre boia sobre a astenosfera.
A composição da crosta terrestre varia entre os continentes e os oceanos; desse modo, o resultado do encontro das placas tectônicas nos
limites convergentes dependerá se ele ocorre entre uma placa oceânica e uma placa continental, entre duas placas oceânicas e entre
duas placas continentais. Vejamos as especificidades de cada uma dessas placas:
1 LIMITES CONVERGENTES ENTRE UMA PLACA OCEÂNICA E UMA PLACA CONTINENTAL
Quando há limites convergentes entre uma placa oceânica e uma placa continental, a placa oceânica, mais densa em relação à placa
continental, sofre subducção, afundando na astenosfera, consequentemente, sendo destruída. Durante o afundamento da placa oceânica, a
temperatura e a pressão ao seu redor aumentam, derretendo-a. Muitas vezes, o material derretido pode atingir sua superfície através de um
vulcão.
O processo de subducção da placa oceânica deixa depressão no fundo do oceano. Contudo, essa depressão formada é preenchida por
sedimentos marinhos e terrestres, sendo chamada de cunha de acreção. A subducção da placa oceânica sob a placa continental pode ainda
provocar olevantamento desta última, fazendo com que surjam montanhas no continente.
Imagem: Tectonics is Cool/Wikimedia Commons/licença (CC BY-SA 4.0); adaptada por Eduardo Trindade.
 Esquema dos limites convergentes entre uma placa oceânica e uma placa continental.
Os limites convergentes entre uma placa oceânica e uma placa continental podem ser evidenciados na costa da América do Sul. Ao longo da
fossa do Atacama (próximo ao Peru e ao Chile), a placa oceânica de Nazca está afundando sob a parte continental da placa Sul-americana.
Nesse processo, a placa Sul-americana está sendo erguida, fazendo com que novas montanhas sejam criadas na Cordilheira dos Andes.
Além disso, a Cordilheira dos Andes inclui o vulcão ativo mais alto do mundo, chamado de Ojos del Salado, que chega a 6.879m de altura.
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 Vista aérea da Cordilheira dos Andes (esquerda) e do vulcão Ojos del Salado (direita).
2 LIMITES CONVERGENTES ENTRE DUAS PLACAS OCEÂNICAS
No caso de limites convergentes entre duas placas oceânicas, ambas possuem as mesmas densidades e são pesadas o suficiente para
afundarem na astenosfera. Assim, ambas as placas oceânicas sofrem subducção e são destruídas. O processo de subducção de duas placas
oceânicas causa uma depressão no fundo do oceano, conhecida por fossa oceânica.
Como exemplo dos limites convergentes entre duas placas oceânicas no nosso planeta, podemos citar o caso da Fossa das Marianas, o
ponto mais profundo da Terra. A Fossa das Marianas delimita onde a placa do Pacífico se movimenta em direção à placa das Filipinas. Os
cientistas já conseguiram determinar que essa fossa oceânica atinge quase 11 mil metros abaixo da superfície do oceano. Para termos uma
dimensão da profundidade da Fossa das Marianas, podemos compará-la ao Monte Everest, a montanha mais alta do mundo: a Fossa das
Marianas é dois mil metros maior que o Monte Everest.
Imagem: Shutterstock.com.
 Ilustração da Fossa das Marianas,
o ponto mais profundo da Terra.
Imagem: Tectonics is Cool/Wikimedia Commons/licença (CC BY-SA 4.0); adaptada por Eduardo Trindade.
 Esquema dos limites convergentes entre duas placas oceânicas.
3 LIMITES CONVERGENTES ENTRE DUAS PLACAS CONTINENTAIS
No caso de limites convergentes entre duas placas continentais, ambas possuem as mesmas densidades e não são pesadas o suficiente
para afundarem na astenosfera. Assim, nenhuma das placas continentais pode ser destruída, e o que acontece é que ambas se dobram e se
comprimem, formando montanhas. Como exemplo dos limites convergentes entre duas placas continentais em nosso planeta, podemos citar
o caso da Cordilheira do Himalaia.
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 Vista de uma parte da Cordilheira do Himalaia.
A Cordilheira do Himalaia é um produto da colisão entre a placa tectônica Indiana e a placa da Eurásia, erguendo o Himalaia e o planalto
Tibetano até a altura que observamos hoje. Os Himalaias possuem 8.854m de altitude, sendo as montanhas continentais mais altas do
mundo. Já o planalto Tibetano, possui cerca de 4.600m de altitude, é mais alto que a maioria dos picos encontrados nos Alpes suíços.
Imagem: Tectonics is Cool/Wikimedia Commons/licença (CC BY-SA 4.0); adaptada por Eduardo Trindade.
 Esquema dos limites convergentes entre duas placas oceânicas.
LIMITES TRANSFORMANTES
Nos limites transformantes, não há nem a formação nem a destruição da crosta terrestre. Em vez disso, as placas deslizam, horizontalmente,
umas pelas outras.
As placas tectônicas com limites transformantes não produzem uma paisagem tão bonita quanto aquelas cujos limites são divergentes e
convergentes. Os limites transformantes são responsáveis por grandes terremotos. Felizmente, a maioria das placas tectônicas com limites
transformantes são placas oceânicas e, portanto, encontram-se no fundo dos oceanos. Logo, os limites transformantes podem ocorrer entre
duas placas continentais ou duas placas oceânicas.
Imagem: Domdomegg/Wikimedia Commons/licença (CC BY-SA 4.0); adaptada por Eduardo Trindade.
 Esquema dos limites transformantes entre duas placas continentais.
Como exemplo dos limites convergentes entre duas placas continentais em nosso planeta, podemos citar a falha de San Andreas, na
Califórnia. Ela está nos limites transformantes das placas Norte-americana e Pacífica. A falha tem 1.300km de comprimento e, pelo menos,
25km de profundidade.
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 Falha de San Andreas, na Califórnia, Estados Unidos.
POR QUE HÁ TERREMOTOS DE BAIXA INTENSIDADE NO
BRASIL?
A especialista Juliana da Silva Leal fala sobre a causa da ocorrência de terremotos de baixa intensidade no Brasil.
MOVIMENTO DE PLACAS TECTÔNICAS E A VIDA NA TERRA
Há um debate recente entre os cientistas sobre a importância da movimentação das placas tectônicas para a manutenção da vida na Terra.
Essa discussão se baseia no fato de que a movimentação das placas tectônicas atua como uma reciclagem do material presente no interior
da Terra, mais especificamente, no manto e na crosta terrestre.
Existem uma série de elementos na composição das camadas do manto e da crosta terrestre, entre eles, carbono, nitrogênio, fósforo e
oxigênio. Os cientistas argumentam que, se não fosse pela atividade dos vulcões, esses elementos químicos, tão importantes à vida, seriam
destruídos na astenosfera e ficariam retidos na estrutura interna da Terra, sob a forma de rochas. É por causa do vulcanismo, resultante da
movimentação das placas tectônicas, que esses elementos podem retornar à superfície terrestre, ao serem lançados como poeira e gases.
Entretanto, a ciência funciona como a construção de uma casa: é preciso que várias pessoas colaborem com a adição de novos “tijolos” para
que consigamos ter um resultado final. Nesse debate, estamos apenas colocando os primeiros “tijolos” na construção do conhecimento.
VERIFICANDO O APRENDIZADO
1. COMO OS REGISTROS FÓSSEIS APOIAM A TEORIA DE WEGENER DA DERIVA CONTINENTAL?
A) Há fósseis que são encontrados em áreas onde o clima atual não poderia ter suportado as suas existências.
B) Há fósseis semelhantes de dinossauros terrestres gigantes em continentes separados por oceanos.
C) Há fósseis semelhantes que são encontrados ao longo das margens de continentes que, antes, juntaram-se.
D) Há formações geológicas idênticas, em lados opostos dos oceanos.
E) Toda a diversidade de um continente está presente em outro, separado pelo oceano.
2. A NOVA CROSTA OU LITOSFERA OCEÂNICA SE FORMA NOS(AS):
A) Limites divergentes das placas tectônicas.
B) Limites convergentes das placas tectônicas.
C) Limites transformantes das placas tectônicas.
D) Limites das placas tectônicas, independentemente de qual tipo seja.
E) Zonas de subducção.
GABARITO
1. Como os registros fósseis apoiam a teoria de Wegener da Deriva Continental?
A alternativa "C " está correta.
As formações geológicas não são consideradas registros fósseis por si só. Os registros fósseis mostram organismos do mesmo gênero e
foram encontrados em continentes diferentes, separados por oceanos; se houvesse alguma separação entre eles, como há hoje, esses
registros não poderiam ter sido encontrados em diferentes continentes. Além disso, os fósseis encontrados não são de dinossauros terrestres
gigantes, e sim de répteis de médio porte e de um vegetal.
2. A nova crosta ou litosfera oceânica se forma nos(as):
A alternativa "A " está correta.
Nos limites divergentes, há a formação de uma nova porção da crosta terrestre por meio do afastamento das placas tectônicas. Se a nova
porção da crosta ou litosfera será continental ou oceânica, depende de onde ocorre o afastamento entre as placas — em terra ou no fundo do
oceano, respectivamente.
MÓDULO 3
 Descrever conceitos básicos de geologia associados à mineralogia e petrologia
MINERAIS E ROCHAS
Até aqui, vimos como os minerais e as rochas estão presentes na estrutura interna da Terra, na litosfera e como participaram para a origem
da vida em nosso planeta.
MAS, AFINAL, O QUE SÃO MINERAIS E ROCHAS?
Imagem:Shuttertock.com.
Os minerais são sólidos compostos por uma combinação natural de átomos de elementos químicos específicos, que se arranjam em um
padrão no qual há repetidas estruturas tridimensionais.
Imagem: Shuttertock.com.
As rochas são compostas por, pelo menos, dois ou mais minerais. Por exemplo, se você tiver algum objeto na sua casa feito de granito, olhe-
o bem de perto e conseguirá perceber alguns componentes de tons de cores e texturas diferentes. Na maioria das vezes, cada um desses
componentes são minerais distintos, formando o granito, que é uma rocha. Contudo, é importante destacar que existem algumas exceções a
essas definições como, por exemplo, as rochas monominerálicas, que são compostas por apenas um mineral.
Assim como as definições, as características dos minerais, das rochas e pedras também possuem suas peculiaridades. De maneira geral,
podemos dizer que:
1. Os minerais possuem formas geométricas, enquanto as rochas são maciças ou se apresentam em camadas;
2. Os minerais são brilhantes e transparentes, enquanto as rochas não costumam ter cores chamativas e são opacas;
3. As cores das rochas tendem a se apresentar como pintas, faixas, ou manchas irregulares;
4. As rochas ocupam uma área muito grande, como os morros;
5. As rochas costumam ser usadas na pavimentação de ruas e construção de casas e os minerais, para confecção de joias;
6. Os nomes das rochas costumam ser masculinos e terminados em ito, como granito e quartzito. Já os nomes dos minerais
costumam ser femininos e terminados em ita ou lita, como hematita e crisólita.
FORMAÇÃO E TIPOS DE MINERAIS
Na definição de mineral, vimos que há nele uma estrutura tridimensional, que é determinada pelo processo de cristalização, em que se forma
um sólido a partir da reunião de átomos de um ou mais elementos químicos, nos estados líquido ou gasoso.
Os elementos químicos se arranjam em determinadas proporções, de acordo com as suas afinidades químicas. O resultado desse processo
é uma estrutura cristalina. Como exemplo dessa estrutura cristalina, podemos citar a ligação dos átomos de carbono no diamante, um mineral
com alto valor econômico associado.
Na estrutura cristalina do diamante, os átomos de carbono se unem em tetraedros, em polígonos similares a pirâmides. Os átomos de
carbono ligam diferentes pirâmides umas às outras, fazendo com que, quando muitos átomos estão presentes, seja formada a estrutura
tridimensional regular.
Na definição de mineral, vimos que os átomos se arranjam em um padrão com repetidas estruturas tridimensionais. No caso do diamante, por
exemplo, essas estruturas tridimensionais repetidas são os tetraedros ou pirâmides formados pelas ligações entre os átomos de carbono. O
arranjo ordenado de átomos constitui uma estrutura cristalina que forma um cristal. Para que o cristal mineral cresça em tamanho, é preciso
que mais átomos de carbono sejam adicionados nesse arranjo específico.
Imagem: Shuttertock.com.
 Pedra bruta cristalina encontrada em uma rocha.
INTEGRANDO O CONHECIMENTO: INFLUÊNCIA DA PETROLOGIA
SOBRE AS CARACTERÍSTICAS E DINÂMICA DA LITOSFERA
A especialista Juliana da Silva Leal fala sobre a formação das rochas ígneas.
O tamanho que um cristal de mineral pode alcançar depende do quanto do espaço disponível é adequado para permitir o crescimento, sem
interferência de outros minerais próximos, em processo de cristalização.
Quando o processo de cristalização pode ocorrer de forma lenta e estável, em um espaço sem a interferência de outros minerais, é possível a
formação de grandes cristais minerais. Por isso, é comum que os cristais minerais sejam encontrados em cavidades no interior de rochas. No
entanto, na maioria das vezes, não é possível haver esse espaço adequado ao crescimento dos cristais minerais. Quando os espaços entre
os cristais minerais em crescimento não estão disponíveis ou a cristalização ocorre muito rapidamente, os cristais minerais crescem uns
sobre os outros e se aglutinam para se tornar uma massa sólida de partículas cristalinas, ou grãos.
QUAIS AS CONDIÇÕES AMBIENTAIS QUE DETERMINAM A FORMAÇÃO
DE UM CRISTAL MINERAL?
Os processos de cristalização podem ocorrer quando:
1. A temperatura cai, a ponto de se tornar menor que o ponto de congelamento de um elemento líquido.
2. A temperatura é alta suficiente para que os líquidos, presentes em uma solução com minerais, sejam evaporados.
3. A pressão se torna alta o suficiente para forçar a ligação de átomos de um ou mais elementos químicos.
Imagem: Shuttertock.com.
 Detalhe de cristalização da água.
Todos os minerais existentes foram agrupados em oito classes, de acordo com as suas composições químicas. Embora milhares de minerais
sejam conhecidos, os cientistas costumam encontrar somente 30 deles, que são os minerais formadores de rochas. Eles constituem a grande
maioria das rochas encontradas na crosta terrestre e, por isso, vamos destacar somente cinco das oito categorias de minerais que existem,
das quais estes principais fazem parte. Os principais grupos de minerais são os seguintes:
SILICATOS
São compostos pelos elementos químicos oxigênio (O) e silício (Si). Esses dois elementos químicos são os mais abundantes na crosta
terrestre e, consequentemente, os silicatos são os minerais mais abundantes na Terra.
CARBONATOS
São compostos pelos elementos químicos carbono (C) e oxigênio (O). Quimicamente, eles se apresentam na forma do íon CO2−
3 em
associação com os elementos cálcio (Ca) ou magnésio (Mg).
ÓXIDOS
Quimicamente, são minerais provenientes da associação do íon de oxigênio (O-2) com outros íons de elementos pertencentes ao grupo dos
metais como o ferro (Fe).
SULFETOS
Quimicamente, são minerais provenientes da associação do íon sulfeto (S-2) com outros íons de elementos pertencentes ao grupo dos metais
como o ferro (Fe).
SULFATOS
Quimicamente, são minerais provenientes da associação do íon sulfato (S-2
4) com outros íons de elementos pertencentes ao grupo dos
metais como o cálcio (Ca).
FORMAÇÃO E TIPOS DE ROCHAS
A identidade de uma rocha é determinada pela sua mineralogia, isto é, pela composição de seus minerais, e pela sua textura.
A textura de uma rocha se refere ao tamanho e aos formatos dos cristais de minerais que a compõem. A textura é considerada grossa quando
os cristais de minerais são vistos a olho nu e, quando eles não são grandes o suficiente para isso, a textura é considerada fina. Tanto a
mineralogia quando a textura das rochas está estritamente associada à sua formação (também chamada de petrologia) e, por isso, vamos
estudá-las simultaneamente. Há três grandes tipos de rochas, que são classificados como ígneas, sedimentares e metamórficas.
ROCHAS ÍGNEAS OU MAGMÁTICAS
As rochas ígneas ou magmáticas (em Latim, ignis significa fogo) são formadas a partir da cristalização do magma. Dependendo de como
ocorre o processo de cristalização do magma, as rochas ígneas podem ser classificadas como intrusivas ou extrusivas.
Nas camadas do manto e da crosta terrestre, a temperatura é superior a 700°C, tornando possível o derretimento das rochas e a
consequente formação do magma. Eventualmente, o magma pode se encontrar com rochas não derretidas, nas áreas mais profundas da
crosta terrestre. Nesse encontro, o magma vai resfriando gradualmente, de modo que os cristais minerais vão crescendo conforme ocorre o
resfriamento.
Nesse processo, surgem as rochas ígneas de textura grossa, com grandes cristais interligados, que são classificadas como intrusivas.
Quando o magma atinge a superfície da Terra, através da atividade vulcânica, ele esfria e se solidifica muito rapidamente. Assim, o processo
de cristalização acontece de forma muito rápida, de modo que os cristais minerais formados são minúsculos. Assim, surge desse processo
uma rocha ígnea de textura fina, que é a rocha ígnea extrusiva. O granito é um exemplo de rocha ígnea intrusiva e o basalto é uma rocha
ígnea extrusiva.
ROCHAS SEDIMENTARES
São formadas a partir de sedimentos,