Resumo de Dinâmica da Terra para AP1

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Resumo de Dinâmica da Terra para AP1 (aulas 3 a 14)
Aula 3-4 : Estrutura e composição da Terra
Tempo Geológico
 Hadeano: entre 4,6 e 3,9 bilhões de anos atrás correspondem à formação da 
Terra.
 Arqueano: entre 3,9 e 2,5 bilhões de anos atrás, quando a atmosfera era rica 
em metano e amônio. A Terra esfriou e formaram-se rochas que compõem a 
crosta.
 Proterozóico: entre 2,5 bilhões e 570 milhões de anos atrás, quando se 
formaram continentes estáveis. Haviam algas e bactérias.
 Fanerozóico: iniciou-se há 570 milhões de anos atrás e continua até o presente. 
A atmosfera começa a ter oxigênio, a vida evoluiu de invertebrados marinhos 
até peixes, anfíbios e répteis. Surgiram as plantas terrestres, os dinossauros e 
os mamíferos.
Origem do sistema solar
Há uma suposição de que uma explosão de estrelas pré-existentes espalhou 
partículas no espaço. A maior parte nesta nuvem de gás e poeira interestelar era 
composta por H. A atração gravitacional entre os átomos resultou em sua 
aproximação, formando um disco em rotação. Perto do centro deste disco, haviam 
pressões e temperaturas muito altas e se iniciou a formação do SOL, com a fusão 
nuclear. 
Acredita-se que os outros elementos no sistema solar sejam de origem da poeira 
estelar pré-existente. Nas partes externas da nuvem de gás e poeira o resfriamento 
resultou na condensação de partículas sólidas (PLANETESIMAIS), que deram origem 
aos planetas, luas e outros sólidos do sistema.
Formação da Terra
O estágio inicial da formação da Terra foi a ACRESÇÃO DE PLANETESIMAIS (colisão e 
aglutinação). Embora os planetesimais fossem frios, três fatores levaram ao 
aquecimento do planeta:
1 Acresção (colisão e aglutinação)
2 Compressão gravitacional reduzindo o volume da Terra
3 Desintegração radioativa de elementos
Aquecimento e diferenciação planetária
O aumento da temperatura no interior da Terra levou à fusão do Fe, que por ser 
pesado deslocou-se para o centro do planeta. Os materiais mais leves também 
estavam em fusão e foram para a superfície. 
O Fe é muito abundante, e este processo levou à formação do núcleo constituído 
principalmente por Fe e elementos afins (como o Ni) no centro da Terra. Como 
resultado, a Terra apresenta um núcleo denso de Fe, um manto de composição 
intermediária e uma crosta superficial formada por materiais leves. O escape de gases
levou á formação da atmosfera e dos oceanos. 
OBS: Crosta superior (15-25 km; 2,7 g/cm³; 600 C); Crosta inferior (25-50 km; 2,95 
g/cm³; 1.200 C); Manto superior (1.200 km; 3,3 g/cm³; 3.400 C); Manto inferior (2.900 
km; 4,7 g/cm³; 4.000 C); Núcleo (6.370 km; 12,2 g/cm³; 4.000 C).
Estudando o interior da Terra
 O que nos revelaram os terremotos
Diferentes ondas de impacto (ondas sísmicas) são geradas quando ocorrem os 
terremotos. A determinação da velocidade de propagação destas ondas quando 
ocorre um terremoto torna possível estimar a natureza e espessura do material 
atravessado. Isso permite conhecer a profundidade em que se encontram os limites 
que separam as principais camadas da Terra. Os principais tipos de ondas de impacto
são as S (se propagam em meio líquido e não chegam à superfície) e P (se propagam 
em meio líquido e sólido e chegam até o núcleo).
 As conclusões dos astrônomos
As técnicas astronômicas permitem determinar a massa do planeta, analisando sua 
influência gravitacional sobre a Lua. Combinando dados relativos à massa e volume, 
pode-se estimar a densidade da Terra, que é 5,5 g/cm³. A densidade da Terra não é 
homogênea, ou seja, o manto e o núcleo possuem uma densidade mais elevada que a
crosta.
 Informações que vieram do espaço
Os geoquímicos vêm classificando os meteoritos em quatro grupos. O primeiro é 
semelhante às rochas da crosta terrestre; outro tipo é composto por uma liga de Fe e 
Ni, semelhante ao núcleo terrestre; o terceiro grupo apresenta composição química 
intermediária, como o manto terrestre; o último grupo apresenta composição 
semelhante à média da Terra como um todo. 
As geosferas
As geosferas são subdivisões da crosta terrestre.
 Litosfera: parte externa rochosa da Terra, incluindo a crosta e a parte superior 
do manto.
 Pedosfera: conjunto dos solos e sedimentos na superfície da crosta terrestre.
 Biosfera: totalidade dos seres vivos da Terra.
 Hidrosfera: oceanos, lagos, rios, neve e gelo. É subdividida em doce e salgada.
 Atmosfera: camada de gases que envolvem a Terra.
Aulas 5-6: Crosta terrestre
As primeiras hipóteses sobre a crosta terrestre
Os pesquisadores descobriram que o decaimento radioativo produzia calor, capaz de 
aquecer o interior da Terra, foi então proposto que o planeta estaria aquecendo e 
expandindo. Com a expansão, um continente primitivo teria “rachado” e começado 
um processo de afastamento.
A hipótese da deriva continental
A hipótese foi elaborada por Alfred Wegner em 1910, com a ideia de que todos os 
continentes estiveram unidos em algum tempo remoto, formando um supercontinente
chamado Pangéia. O Pangéia fragmentou-se, e seus fragmentos flutuaram como gelo 
até suas posições atuais.
Após muitos anos de estudo, a hipótese transformou-se na teoria da Tectônica das 
placas.
Evidências que confirmavam a hipótese: o contorno dos continentes; a 
correspondência entre as rochas nas margens de cada continente; a continuidade de 
feições geológicas como cadeias de montanha; depósitos glaciais formados na era 
Paleozóica encontrados na América do Sul e na África; o registro fóssil.
O crescimento do assoalho oceânico
O mapeamento das Cordilheiras Meso-Atlânticas revelou a existência de um vale 
escarpado (rift valey) no seu centro. Este relevo sugeria que o assoalho oceânico 
estaria se expandindo ao longo dos vales. Nova crosta estaria se formando pela 
erupção de material do manto terrestre, seguido de afastamento lateral.
O estudo do paleomagnetismo
A Terra possui um campo magnético que interage com tudo que está sobre sua 
superfície ou em seu interior. Algumas rochas contêm minerais que atuam como 
magnetos. Uma rocha ígnea se forma através do resfriamento e cristalização do 
magma. Os minerais vão se cristalizando dentro do magma conforme o mesmo 
resfria, e assim, alguns minerais, ficam em suspensão dentro do magma. Dentre estes
minerais, alguns são capazes de orientar-se segundo o campo magnético da Terra.
Há um mecanismo de expansão do assoalho oceânico, a partir do centro, com a 
formação de novas rochas vulcânicas, do manto terrestre, e “empurrando” as bandas 
formadas em direção aos continentes. As idades das rochas confirmaram este 
mecanismo: as rochas próximas à cordilheira são mais jovens que as rochas próximas 
aos continentes. 
A teoria da tectônica das placas
A litosfera, é constituída pela crosta e a parte superior do manto. Esta camada é 
pouco espessa, fria e rígida. O restante do manto é muito quente, e comporta-se de 
forma maleável. A camada abaixo (astenosfera) é mais quente e muito maleável. O 
fluxo de calor do núcleo quente da Terra para a superfície é muito lento e feito pela 
convecção. Este mecanismo levou a um rápido resfriamento da Terra, com a 
solidificação do manto, e o núcleo em estado de fusão. 
O resfriamento do planeta é responsável também pela fragmentação da crosta, mais 
fria e rígida. Os fragmentos são chamados de placas tectônicas. 
 Margens Divergentes
São fraturas na litosfera, em que duas placas estão se afastando. Pode ocorrer tanto 
na crosta continental (leste da África) como na oceânica (Oceano Atlântico). 
 Margens Convergentes (Ex: Cordilheira dos Andes)
São aquelas em que ocorre a colisão de duas placas. Podem convergir duas placas 
oceânicas, duas continentais, ou uma de cada. Quando uma placa oceânica está 
envolvida, forma-se uma zona de subducção, com uma placa “mergulhando” por 
baixo da outra. Quando ocorre a colisão de duas placascontinentais as rochas tendem
a deformar-se dando origem a cadeias de montanhas como os Himalaias.
 Deslizamento lateral
Quando duas placas se deslizam lateralmente, ocorre um desgaste das mesmas como
na Falha de San Andreas, na Califórnia.
Aulas 7-8: Os materiais formadores da crosta e o ciclo 
geoquímico das rochas
Química
O átomo é a menor partícula individual que retém as propriedades de um elemento 
químico. Os átomos são constituídos por prótons (+), nêutrons, e por elétrons (-). O 
núcleo dos átomos é formado por prótons e nêutrons, e os elétrons movem-se ao 
redor do mesmo. A perda ou captura de um elétron resulta na formação de um íon. Se
a carga é positiva o íon é chamado e cátion, se a carga é negativa, o íon é chamado 
de ânion.
Compostos químicos 
São formados quando átomos de diferentes elementos combinam-se. Uma molécula é
a menor partícula que mantém as propriedades de um determinado composto, é 
composta por átomos de dois ou mais elementos. 
Ligações químicas
Cada camada de energia da nuvem de elétrons é ocupada por um número máximo 
fixo de elétrons. Quando uma camada não se encontra totalmente preenchida, o 
átomo tende a perder, capturar ou compartilhar elétrons com outros átomos. Para 
isso, existem 4 tipos de ligações químicas entre átomos: iônicas, covalentes, 
metálicas ou de Van Der Waals.
Nas ligações iônicas, a transferência de elétrons produz cátions e ânions que se 
atraem mutuamente. Possuem força de ligação e dureza moderadas.
Nas ligações covalentes, os átomos compartilham elétrons e não formam íons. 
Possuem elevada força de ligação e dureza. 
Na ligação metálica, os átomos encontram-se muito próximos, e os elétrons da 
camada de energia mais alta são compartilhados, ficando fracamente ligados e 
migrando de um para o outro. São maleáveis e bons condutores de calor e 
eletricidade.
As ligações de Van der Waals são ligações fracas entre moléculas. 
Os minerais
Para ser considerada um mineral, a substância deve apresentar cinco características:
 Ser formada naturalmente
 Ser sólida
 Ser formada por processos inorgânicos 
 Apresentar composição química especifica 
 Apresentar uma estrutura cristalina característica 
Propriedades dos minerais
As propriedades mais usadas para identificar os minerais são a cor, forma externa, 
dureza, brilho, clivagem e densidade.
A forma dos cristais está relacionada com sua estrutura cristalina (arranjo interno dos 
átomos de um mineral, segundo um padrão geométrico).
Clivagem é a tendência que os minerais apresentam de quebrar-se segundo planos 
mais ou menos perfeitos.
A dureza refere-se à resistência que um mineral oferece ao risco.
A cor dos minerais não é uma característica confiável em sua identificação, pois 
muitos elementos presentes nas estruturas dos minerais podem mudar a cor dos 
mesmos.
Os geólogos costumam fazer um traço com o mineral numa superfície de porcelana. A
cor do traço é um bom critério de identificação.
Rochas ígneas
São formadas pelo resfriamento e cristalização do magma. O magma é caracterizado 
por elevadas temperaturas e por sua capacidade de fluir. A forma como ocorre o 
resfriamento e cristalização é o fator que distingue os dois tipos de rochas ígneas.
As rochas ígneas vulcânicas se solidificam rapidamente, na superfície terrestre, 
enquanto as rochas ígneas plutônicas o fazem lentamente, em profundidade.
EX: Granitos e Basaltos.
Rochas sedimentares
Quando rochas são expostas à ação da atmosfera, tem inicio o intemperismo. Esse 
processo resulta na transformação e desagregação do material que constitui a rocha. 
Esse material é removido e transportado pela erosão. Quando as partículas 
transportadas são depositadas, o depósito resultante é chamado sedimento. Os 
sedimentos transformam-se em rochas sedimentares através da diagenêse 
(Compactação e cimentação).
Rochas metamórficas
São formadas pela recristalização de outras rochas existentes. Essa recristalização se 
dá pela ação de altas temperaturas e pressões. O processo não envolve a fusão do 
material, se não formaria uma rocha ígnea. O metamorfismo é uma transformação de 
um sólido em outro.
EX: Ardósia, pedra de São Thomé.
Aulas 9-10: Intemperismo e formação dos solos
Intemperismo
O intemperismo ocorre na região onde os materiais das geosferas podem interagir. Os
processos podem ser físicos, químicos ou biológicos.
Intemperismo físico
As rochas da superfície terrestre são rígidas, e por isso, se fraturam quando 
submetidas a forças de origem tectônica. Quando a erosão remove espessas 
camadas, o alivio da pressão também pode causar fraturas. 
Essas fraturas constituem novas superfícies, expostas ao ar, água e organismos. 
Dessa forma, facilitam a atuação dos processos de intemperismo físico: congelamento
da água, cristalização de sais, aquecimento no caso de incêndio de florestas e 
penetração de raízes.
Intemperismo químico
É causado pela água levemente acidificada. Quando gotas de chuva se formam na 
atmosfera, elas dissolvem CO2 e formam H2CO3, a presença de íons H+ deixa a água
levemente acidificada. Quando as águas alcançam a camada de folhas em 
decomposição, elas se tornam ainda mais ácidas, pois incorporam o CO2 produzido na
decomposição de matéria orgânica. 
Na reação de decomposição do feldspato de sódio pela ação do CO2, são produzidas 
substâncias dissolvidas e um novo mineral (caulinita). A caulinita pertence ao grupo 
dos argilominerais, um conjunto de minerais formados em baixa temperatura na 
superfície terrestre.
A superfície das camadas dos argilominerais apresenta uma carga (-), que os torna 
capazes de atrair cátions em solução, que ficam ligados ao mineral por adsorção. 
Fatores que influem nas taxas de intemperismo
As taxas de intemperismo são estimativas da velocidade com que o processo se 
desenvolve. Vários fatores influem nestas.
A composição mineralógica da rocha influi, uma vez que os minerais reagem aos 
processos de decomposição com velocidades diferentes. 
A estrutura da rocha também é importante, pois rochas homogêneas e com poucas 
aberturas para penetração de água sofrerão decomposição mais lenta.
O clima está relacionado com a intensidade das chuvas e a temperatura de uma 
região. Quanto mais altas as temperaturas e as chuvas, mais rápidas as taxas de 
intemperismo.
O tempo também interfere, pois se os processos atuarem por longos períodos o 
intemperismo será mais avançado. 
Solos: resíduos do intemperismo
Nos climas tropicais, a maior pluviosidade resulta na laterização (resulta em solos 
ricos em substâncias insolúveis, como óxidos e hidróxidos de ferro e alumínio), 
caracterizado por intensa lixiviação. Os metais alcalinos são os primeiros elementos 
levados pelas soluções, que dissolvem também a sílica. O resíduo resultante é 
constituído por alumínio e ferro. 
Em climas de menor pluviosidade, ou quando o tempo de atuação do intemperismo é 
menor, a tendência é ocorrer a formação de silicatos de alumínio, que são 
argilominerais. 
Perfil do solo
Uma seção transversal é chamada perfil do solo, e cada camada no perfil é chamada 
horizonte. Existem três horizontes: superficial (Horizonte A), subsolo (Horizonte B) e 
material original (Horizonte C).
Horizonte A: de coloração cinza escuro, rico em matéria orgânica, alta atividade 
biológica, com raízes abundantes e lixiviado. É arenoso. Algumas vezes observa-se 
uma camada de serrapilheira depositada, que se chama Horizonte O
Horizonte B: de cor marrom ou vermelha, mais argiloso que o Horizonte A, poucas 
raízes. 
Horizonte C: massa rochosa alterada pelo intemperismo a partir da qual o solo se 
desenvolve. 
Granulometria do solo
É descrita pelos teores de areia, silte e argila. A granulometria afeta o movimento da 
água e do ar através do solo, como a penetração de raízes. O solo arenoso é poroso epermeável. Os solos argilosos possuem alta porosidade, sendo, entretanto, muito 
grande também sua capacidade de reter líquidos (baixa permeabilidade).
Aulas 11-12: Erosão, transporte, deposição sedimentar e 
diagênese
Erosão e transporte de partículas
Erosão é a remoção física de partículas produzidas pelo intemperismo. O transporte 
destas até o local de deposição chama-se transporte sedimentar.
A capacidade dos fluxos de água ou de ar removerem e transportarem partículas 
depende de sua velocidade e turbulência. Quando o fluxo é lento, todas as partículas 
se movem em camadas paralelas (fluxo laminar). Quando a velocidade aumenta o 
movimento se torna caótico, com muitos redemoinhos (fluxo turbulento).
A vazão de um rio pode variar ao longo do ano, dependendo das estações. Em regiões
chuvosas, a vazão e o transporte de partículas aumentam muito. Outros agentes de 
erosão e transporte são o vento e o gelo. Movimentos de massa condicionados pela 
gravidade são importantes no modelamento da paisagem.
Ambientes de sedimentação
O intemperismo produz três tipos de materiais: fragmentos de minerais não alterados,
minerais novos formados pela transformação de minerais pré-existentes e substâncias
dissolvidas. Estes materiais, chegando ao ambiente de deposição, constroem grandes 
grupos de partículas:
 Partículas detríticas: originadas fora do local de deposição, englobando minerais
originais não alterados e os novos.
 Partículas de origem química: formadas perto ou no próprio local da 
sedimentação, pela precipitação química.
 Partículas de origem biológica: carapaças e restos de organismos.
Acumulação de sedimentos e diagênese
Conforme a sedimentação ocorre, camadas de sedimentos vão se acumulando, por 
causa da subsidência. Regiões extensas onde a combinação dos processos de 
subsidência e deposição formou uma “pilha” de camadas de sedimentos e rochas são 
chamadas bacias sedimentares. 
Aulas 13-14: Os processos diagenéticos e a preservação dos 
fósseis
Os processos diagenéticos
Após a morte dos organismos, as partes moles entram em decomposição e as partes 
duras ficam sujeitas às condições ambientais. 
A matéria orgânica em decomposição altera a composição das águas intersticiais 
(águas nos poros), consumindo o O2 dissolvido e enriquecendo-as em nutrientes e 
CO2. 
O oxigênio é o principal agente oxidante da matéria orgânica. Quanto maior a 
deposição sedimentar, menor o tempo em que a matéria orgânica permanece em 
contato com o oxigênio, e sua preservação é favorecida. 
A preservação dos fósseis
Os tipos de fossilização podem ser divididos em 2 grupos: restos, quando alguma 
parte do organismo ficou preservada, ou vestígio, quando apenas evidencias da 
presença de organismos ficaram preservadas. Para ser um fóssil, o resto ou vestígio 
deve ter mais de 11.000 anos. Na maioria das vezes, os fósseis são encontrados em 
rochas sedimentares, uma vez que estas são formadas em baixas temperatura e 
pressão. 
Preservação de restos
A preservação de partes moles é rara. Pode-se citar como exemplo casos de 
soterramento rápido, ou regiões onde águas subterrâneas ricas em cálcio neutralizam
a acidez natural das águas intersticiais. Os processos de preservação total de 
organismos chamam-se mumificação. Várias espécies vegetais produzem âmbar, a 
qual, quando secretada pode envolver totalmente um inseto, preservando-o.
A preservação de mamutes e rinocerontes, congelados, permite identificar tecidos 
como pele e músculos em perfeito estado. 
A acidificação das águas intersticiais pode fazer o carbonato de cálcio de conchas e 
carapaças dissolver. Outros materiais também podem ser dissolvidos devido às 
mudanças ocorridas no ambiente sedimentar.
Muitas vezes ocorre a RECRISTALIZAÇÃO, que é a transformação de um mineral em 
outro sem mudar a composição química. Outro tipo de fossilização comum é a 
INCRUSTAÇÃO, que é a cristalização de minerais na superfície de uma estrutura 
orgânica. 
Em alguns casos, os poros nas partes duras dos organismos são preenchidos por 
calcita e outros minerais. Os materiais mais porosos e favoráveis à preservação são 
ossos e troncos, isto é a PERMINERALIZAÇÃO.
A CARBONIFICAÇÃO ocorre quando elementos voláteis da matéria orgânica são 
liberados, restando uma película de carbono.
Algumas vezes os organismos deixam registrados nos sedimentos evidencias de sua 
existência, como moldes, pegadas ou pistas.