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SUMÁRIO 1 INTRODUÇÃO ............................................................................................ 3 2 GEOLOGIA ................................................................................................. 4 2.1 Objetivos do Estudo Geológico ............................................................ 6 2.2 Tipos de Geologia ................................................................................ 7 3 TEMPO GEOLÓGICO .............................................................................. 11 4 GEOLOGIA DO BRASIL ........................................................................... 14 4.1 Escudos Cristalinos ............................................................................ 16 4.2 Bacias Sedimentares.......................................................................... 18 4.3 Terrenos Vulcânicos ........................................................................... 19 5 GEOLOGIA REGIONAL............................................................................ 20 5.1 Geologia da Região Norte .................................................................. 21 5.2 Geologia da Região Nordeste ............................................................ 22 5.3 Geologia da Região Centro-Oeste ..................................................... 24 5.4 Geologia da Região Sudeste .............................................................. 26 5.5 Geologia da Região Sul...................................................................... 27 6 RECURSOS MINERAIS ........................................................................... 29 6.1 Principais Recursos Minerais no Brasil .............................................. 32 7 GEOLOGIA E O MEIO AMBIENTE DO BRASIL ...................................... 36 7.1 Geologia de Barragem no Brasil ........................................................ 38 7.2 Geologia de Túneis no Brasil ............................................................. 40 7.3 Geologia das Estradas Brasileira ....................................................... 42 8 EVOLUÇÃO GEOLÓGICA ........................................................................ 43 9 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS .......................................................... 46 3 1 INTRODUÇÃO Prezado aluno! O Grupo Educacional FAVENI, esclarece que o material virtual é semelhante ao da sala de aula presencial. Em uma sala de aula, é raro – quase improvável - um aluno se levantar, interromper a exposição, dirigir-se ao professor e fazer uma pergunta, para que seja esclarecida uma dúvida sobre o tema tratado. O comum é que esse aluno faça a pergunta em voz alta para todos ouvirem e todos ouvirão a resposta. No espaço virtual, é a mesma coisa. Não hesite em perguntar, as perguntas poderão ser direcionadas ao protocolo de atendimento que serão respondidas em tempo hábil. Os cursos à distância exigem do aluno tempo e organização. No caso da nossa disciplina é preciso ter um horário destinado à leitura do texto base e à execução das avaliações propostas. A vantagem é que poderá reservar o dia da semana e a hora que lhe convier para isso. A organização é o quesito indispensável, porque há uma sequência a ser seguida e prazos definidos para as atividades. Bons estudos! 4 2 GEOLOGIA Fonte: www.picinguaba.com O conceito de Geologia provém de dois vocábulos gregos: geo (“terra”) e logos (“estudo”). Trata-se da ciência que analisa a forma interna e externa do globo terrestre. Posto isto, a Geologia encarrega-se de estudar as matérias que formam o globo e o respectivo mecanismo de formação. Também se enfoca nas alterações que estas matérias têm sofrido desde a sua origem e o atual estado da sua colocação. Antes do século XVII, a geologia era uma matéria dispersa e dividida. As atividades relacionadas a esse campo de investigação direcionavam-se, quase que exclusivamente, à reconstrução histórica da terra. Os estudos de temas da Geologia são imprescindíveis para a compreensão da complexidade da realidade, auxiliando a sociedade na escolha de políticas adequadas para o uso e ocupação do solo, do meio ambiente e da utilização dos recursos minerais, energéticos e hídricos indispensáveis à vida. A Geologia faz parte de um grupo de ciências da Terra denominadas de Geociências, que estudam seus materiais, seus processos, história e posição no espaço, permitindo uma visão ampla e integrada dos fenômenos da natureza. Elas se baseiam no conhecimento geológico da Terra, utilizando-se principalmente dos fundamentos científicos da matemática, da física, da química e da biologia, bem como do conhecimento geográfico da superfície terrestre. 5 A humanidade, desde os mais remotos tempos, tem demonstrado interesse e curiosidade acerca dos fenômenos naturais. Como se formaram os minerais, as rochas e as montanhas, o que causa os terremotos, de onde vêm as lavas dos vulcões, como se formaram as riquezas minerais, qual a origem do nosso planeta e do universo. São questões as quais o homem vem tentando dar respostas através do tempo. Assim, a curiosidade natural do homem, desde as civilizações antigas, em desvendar os mistérios da natureza com relação a esses fenômenos geológicos, levou-o ao estudo da Terra. Entretanto, o principal fator que impulsionou o homem a melhor conhecer a geologia da Terra foi o fato de ter que usar materiais extraídos do subsolo para atender as suas necessidades básicas. Laudan (1993, p.4, apud ODY, 2005, p. 16) diz que o fato de alguns geólogos optarem por trabalhar dentro de certos objetivos específicos na geologia, não quer dizer que eles neguem ou não busquem os outros objetivos. Apenas a ênfase de suas atividades se dá em certo campo de investigação. Também não quer dizer que, se esses cientistas optarem por trabalhar dentro dos dois objetivos, não haja diferença entre eles. Hoje, já se sabe muito mais sobre o funcionamento do planeta do que 30 anos atrás. Este progresso no conhecimento deve ser divulgado e assimilado, sendo a compreensão do ciclo natural terrestre fundamental para a valorização das relações entre o ser humano e a natureza e para a adoção de uma postura mais crítica e mais consciente frente aos mecanismos de desenvolvimento da sociedade. Embora tenha permanecido distante dos conhecimentos gerais da população no Brasil, a Geologia tem um papel marcante e decisivo na qualidade da ocupação e aproveitamento dos recursos naturais, que compreendem desde os solos onde se planta e se constrói, até os recursos energéticos e matérias primas industriais. O desconhecimento quantitativo e qualitativo da dinâmica terrestre tem resultado em prejuízos muitas vezes irreparáveis para a natureza em geral e para a espécie humana em particular. A Terra está em constante transformação. Daqui a alguns milhões de anos nosso mundo será completamente diferente do que é hoje. Todas essas transformações são causadas por forças gigantescas que imprimem movimentos que ocorrem de forma contínua, no interior e na superfície da Terra. Os processos 6 geológicos internos que constroem a crosta e os externos que a modificam alteram continuamente a aparência do nosso planeta. Por serem transformações muito lentas, o homem não pode acompanhá-las em sua maioria, pois seu tempo de surgimento é muito pequeno comparado ao tempo de existência de nosso planeta. Alguns processos são bastante lentos; outros, no entanto, são rápidos e violentos, como terremotos, avalanches, tsunamis. Por trás de todos esses processos geológicos estão a ação do calor interno planetário, a irradiação do sol e a força gravitacional. Os processos geológicos também controlam a evolução da Terra e condicionam o aparecimento de recursos naturais, tão necessários para a vida humana e para o desenvolvimento social. 2.1 Objetivosdo Estudo Geológico Os estudos geológicos se concentram na porção externa da Terra constituída de rochas e sedimentos, denominada de Crosta terrestre, através do estudo dos agentes de formação e transformação das rochas, da composição e disposição das mesmas nesta camada terrestre. Com relação à divisão de objetivos entre os geólogos, Laudan (1993, p.2, apud ODY, 2005, p. 14) diz o seguinte: Um é histórico: a geologia procura descrever o desenvolvimento da terra desde os seus primórdios até sua forma presente. O outro é causal: a geologia procura mostrar as causas que operam para formar a terra e produzir seus distintos objetos. Essa distinção corresponde à distinção entre “geologia histórica” e “geologia física”. É preciso saber aproveitar adequadamente as características da natureza, bem como prever e conviver com os fenômenos catastróficos que são sinais da dinâmica do planeta. Os objetivos da Geologia podem ser sintetizados desta forma: Estudo das características do interior e da superfície da Terra, em várias escalas; Compreensão dos processos físicos, químicos e físico-químicos que levaram o planeta a ser tal como o observamos; 7 Definição da maneira adequada (não destrutiva) de utilizar os materiais e fenômenos geológicos como fonte de matéria prima e energia para melhoria da qualidade de vida da sociedade; Resolução de problemas ambientas causados anteriormente e estabelecimento de critérios para evitar danos futuros ao meio ambiente, nas várias atividades humanas; Valorização da relação entre o ser humano e a natureza. 2.2 Tipos de Geologia A geologia encarrega-se de estudar as matérias que formam o globo e o respectivo mecanismo de formação. Também se enfoca nas alterações que estas matérias têm sofrido desde a sua origem e o atual estado da sua colocação. Dentro das ciências geológicas, é possível distinguir várias disciplinas. Geologia Estrutural A geologia estrutural é aquela que estuda as estruturas da crosta terrestre. Deste modo, analisa a relação entre as diversas rochas que a compõem. A análise estrutural da área de estudo compreendeu da observação das características macroestruturas (obtidas pela extração de elementos textuais de imagens de sensores remotos), por observações de campo e suas correlações com as feições micro estruturais, objetivando uma melhor caracterização do comportamento deformacional do Complexo de Cana Brava e das unidades geológicas adjacentes. Na área de estudo a análise integrada das imagens objetivou a delimitação de domínios estruturais, importantes para a interpretação da evolução tectônica da área. O estudo caracterizou-se pela identificação de lineações e lineamentos utilizando em uma primeira etapa imagens de radar e satélite em escalas reduzidas a fim de se identificar feições regionais. Seguiu-se da análise de fotografias aéreas, permitindo a observação das lineações e lineamentos, em maior detalhe. O procedimento para extração de lineamentos constou na confecção de overlays de imagens analógicas de radar e satélite, onde predominam elementos 8 negativos de relevo, e de fotografias aéreas onde foram individualizadas lineações de drenagem (quebras negativas), quebras positivas e negativas de relevo. Geologia Histórica A geologia histórica, por sua vez, estuda as transformações da Terra, desde a sua origem até ao momento. Para facilitar as análises, os geólogos realizaram divisões cronológicas como eras, períodos e idades, entre outras. Ramo da Geologia dedicado a reconstrução da história evolutiva da Terra, com foco nas mudanças continuas do planeta no tempo e no espaço. Tem como objetivo o estudo, a datação e o sequenciamento temporal dos processos e eventos responsáveis pelas modificações estruturais, geográficas e biológicas ocorridas na história da Terra. É uma disciplina de intersecção que lança mão de conceitos e ferramentas específicos de outras áreas como Estratigrafia, Tectônica, Estrutural, Paleontologia, Geogronologia e Paleogeografia, entre outras. A Geologia Histórica conecta e integra diferentes ramos das Geociências. Compiani (1990 p.285, apud ODY, 2005, p. 61), ao tecer comentários acerca das ideias de Simpson, diz o seguinte: O lado histórico da geologia seria, então, o tratamento da atual configuração da Terra e de todas as partes, desde o núcleo até a atmosfera. Por estar preocupada com a determinação e comprovação das séries configuracionais geológicas e suas relações, a geologia é histórica. Simpson considera o aspecto histórico como o único realmente característico da geologia. Simpson não menciona tal distinção, mas poderíamos, a partir de suas ideias, diferenciar geologia física de geologia histórica, como fez Laudan. Assim, estudar os elementos imanentes da Terra seria fazer geologia e física simultaneamente; e estudar fenômenos particulares e historicamente situados seria fazer simplesmente geologia. Em geologia histórica, essencialmente você volta no tempo para a formação da Terra e seguir em frente através do tempo, testemunhando as mudanças na própria Terra e da vida contida nele. 9 Geologia Econômica A geologia econômica interessa-se pelo estudo das rochas em busca de riquezas minerais que possam ser exploradas pelo homem. Quando a geologia acha depósitos, é iniciada a exploração mineira. Diversos levantamentos de recursos minerais foram realizados nesta área, objetivando fomentar o desenvolvimento econômico nesse setor. Estes levantamentos ficaram a cargo dos órgãos estaduais e/ou federais. Este trabalho refere-se ao recadastramento das ocorrências minerais, visando apresentar um perfil mais detalhado da potencialidade mineral da área. Os bens minerais cadastrados foram: apatita, argila, asbesto, calcários cristalinos (mármores) grafita e granitos para fins ornamentais; sendo, o calcário cristalino o mais importante, apesar de seu aproveitamento ser incipiente e rudimentar. A presença de scheelita na região de Sumé (PB) foi detectada em sedimento de corrente, e por Beurlen (1965) quando observou pequenos pontos desse mineral em quantidades muito pequenas, ao estudar as mineralizações de apatita. A Geologia Econômica procura classificar os bens minerais com base na informação detalhada sobre tipos de minérios e depósitos que detenham valor econômico. Algumas definições que são importantes dentro desse contexto são: Ocorrência mineral: Qualquer minério ou mineral de importância econômica, em qualquer concentração, encontrados na rocha ou na superfície, como material disperso (blocos rolados). Minério: Mineral ou associação de minerais (rocha) que podem ser explorados do ponto de vista comercial. E composto pelos “minerais de minério” e por “minerais de ganga”, estes desprovidos de valor comercial. Exemplos de minerais de minério: ouro, wolframita, cassiterita, hematita, calcopirita, galena, argentita, esfalerita, barita etc. Exemplos de minerais de ganga: quartzo, calcita, turmalina, barita etc. Reserva mineral: Determinado volume de rochas com características próprias, passível de aproveitamento econômico. Minério primário: Minério que não sofreu alteração intemperica. Encontra-se normalmente em profundidade. Exemplo: depósitos de veios auríferos ou depósitos de sulfetos metálicos. 10 Minério secundário: Minério que sofreu intemperismo e oxidação in situ como, por exemplo, minérios supergenicos (lateriticos) de ouro, níquel, alumínio e ferro, ou então que sofreu intemperismo, desagregação, transporte e deposição como, por exemplo, depósitos aluviais (placeres) de ouro, cassiterita, wolframita etc. Protominério: Concentração mineral de origem primaria, porém subeconomica. Sua concentração poderá ser aumentada até o nível de minério pela ação de processos naturais, por exemplo, pelo enriquecimento supergênico. Jazidaou depósito mineral: Distribuição em um volume especifico de “materiais de ocorrência natural dos quais um mineral ou minerais de valor econômico podem ser extraídos com lucro razoável”. Isso dependera da geografia, custo da energia, volume e teor do minério, grau de diluição, profundidade e várias outras variáveis. Depósito hipogênico: Formado em profundidade por soluções ascendentes. Depósito supergênico: Formado em superfície por soluções descendentes. Rocha hospedeira: Corpo rochoso que engloba outras rochas ou depósitos minerais. Por exemplo: uma intrusão granítica contendo xenólitos de anfibolito ou qualquer rocha na qual ocorra um deposito mineral. Rocha encaixante: Rocha adjacente que envolve ou que inclui um veio, camada ou disseminações de minerais de minério. Corpo de minério: Massa sólida e razoavelmente continua de minério que pode incluir tanto minério de baixo teor, ou mesmo zonas estéreis, quanto o minério econômico. Os corpos de minério têm de ser necessariamente individualizados por sua geometria e características físicas e químicas em relação a rocha hospedeira. Exploração: Relaciona-se a fase de prospecção: busca e reconhecimento da ocorrência dos recursos naturais, e estudos para determinar se os depósitos têm valor econômico. Explotação: É a retirada (lavra ou mineração) do recurso para fins de beneficiamento, transformação e utilização. Subprodutos: Substâncias de interesse econômico que, isoladamente, não poderiam ser recuperadas com lucro, mas que podem ser extraídas devido a explotação efetuada para obtenção de outras substâncias. 11 Teor médio: Concentração de uma substancia em um corpo de minério normalmente traduzida em porcentagem (%), gramas de metal por tonelada do minério (g/t), ou partes por milhão (ppm). Teor de corte: Teor mais baixo de uma substância que pode ser lavrada com lucro a partir de um determinado deposito mineral. 3 TEMPO GEOLÓGICO Fonte: www.emsinapse.wordpress.com O tempo histórico se inicia por volta de 2 milhões de anos quando apareceram os primeiros ancestrais do ser humano. É o tempo no qual os seres humanos, podemos dizer assim, deixou marcas. Ele é muito recente se comparado ao tempo geológico, o ser humano não assistiu grandes alterações no planeta Terra, do ponto de vista geológico. Pois quando ele surgiu a configuração geológica do planeta era praticamente a mesma. O tempo geológico é dividido em eras, que são subdivididas em períodos e estes se dividem em épocas. O conjunto que reúne as eras geológicas é conhecido como escala geológica. Cada era e seus respectivos períodos são marcados por acontecimentos importantes da história da Terra como, por exemplo, o surgimento das primeiras formas de vida. 12 A primeira Era é a chamada Pré-cambriana, que se divide em três períodos: Azoica, por volta de 4,5 bilhões de anos atrás, esse período é marcado pela não existência de vida, esse período durou bilhões de anos. A fase cósmica da Terra. Era Arqueozoica (Éon pré-cambriano), ocorreu há cerca de 3,8 bilhões a 2,5 bilhões de anos atrás. Nessa época, a Terra costumava ser constantemente atingida por meteoritos, os vulcões eram inúmeros e estavam sempre em atividade. A temperatura era três vezes mais quente do que é atualmente. Mas foi mesmo assim, nesse ambiente extremamente hostil, que começaram a surgir os primeiros organismos unicelulares. Era Proterozoica (Éon pré-cambriano), seu período se constituiu de 2,5 bilhões há 540 milhões de anos atrás. Por volta dos 2 bilhões de anos, começou a se desenvolver a camada de ozônio, que protege a Terra contra os raios solares ultravioletas. O oxigênio começa a se acumular na litosfera, e esses ingredientes favoreceram o surgimento de organismos mais complexos, multicelulares. Além disso, os continentes Lawrásia e Gondwana começam a se formar. A Era Paleozoica está dividida nos períodos: Permiano, Carbonífero, Devoniano, Siluriano, Ordoviciano e Cambriano. Nestes períodos houve a existência de rochas sedimentares e metamórficas. Existência de cinco continentes: Indo, Afro, Brasileiro (Gondwana), Terra Canadense e Terra Siberiana. Surgiram os peixes e os primeiros répteis. A próxima Era foi a Mesozoica, dividida pelos períodos Cretáceo, Jurássico e Triássico. Surgiram mamíferos e aves; répteis gigantescos (dinossauros); grandes florestas; e rochas sedimentares e vulcânicas. Já na Era Cenozoica existem dois períodos, Quaternário e Terciário. Este último tem cinco épocas: Plioceno, Mioceno, Oligoceno, Eoceno e Paleoceno. Neste período houve o desenvolvimento dos mamíferos e fanerógamos. Os répteis gigantes foram extintos, formou-se as bacias sedimentares. No período do Quaternário existem duas épocas: Holoceno e Pleistoceno. Houve neste período a glaciação no hemisfério norte; delineamento dos atuais continentes; formação das bacias sedimentares recentes; aparecimento do homem. Cuvier acreditava que as diversas divisões do tempo geológico estavam separadas por súbitos cataclismos que destruíam totalmente ou em grande parte a 13 vida sobre a Terra. Mas esta vida extinta era substituída por novas floras e novas faunas no período geológico seguinte (Adams, 1954, p.268, apud ODY, 2005, p. 22). A geologia sempre buscou entender os fenômenos findados, em uma escala de milhões de anos ou até bilhões de anos, por intermédio do registro geológico das rochas, fósseis e uma infinidade de estruturas geológicas que escaparam dos fenômenos erosivos para se eternizar no “livro das rochas. ” A leitura do “livro das rochas” é complicada em função de sua natureza de registros incompletos, descontínuos, superpostos e repetitivos ao longo da história geológica do planeta. Nesse sentido a geologia buscou ordenar e comparar eventos passados em uma escala de tempo padronizada e aplicada para o mundo inteiro. Antes disso, a espécie humana ao longo de sua história recente, teve que passar por mudanças paulatinas de natureza dogmática, cultural e política até estabelecer os padrões atualmente aceitáveis sobre sua própria percepção da história evolutiva da Terra. As concepções iniciais que tratavam sobre a idade da Terra em tese estabeleceram da mesma forma, as bases do surgimento da geologia. Foram os últimos dois séculos que registraram os primeiros tratados que se responsabilizaram em analisar a Terra como sendo extremamente mais antiga do que se considerava. De uma escala milenar a origem da Terra se envolveu em teorias imersas em escala de bilhões de anos. Dois grandes acontecimentos na história da civilização humana foram responsáveis por consolidar a Geologia como uma ciência: O iluminismo onde o ser humano abandona o dogma sobrenatural e assume uma postura investigativa sobre os fenômenos naturais, postulando suas teorias a serviço do senso comum na emergente sociedade científica. A revolução Industrial período histórico em que se incrementou a demanda por matérias primas e recursos energéticos da Terra (Litosfera). Para ordenar e comparar eventos passados, foi desenvolvida com os estudos geológicos uma escala de tempo padronizada e aplicado no mundo inteiro, com base nos métodos de datação utilizados pela geologia. Chama-se de Datação ao estabelecimento de idades de eventos decorridos ao longo do tempo geológico. Existem duas modalidades de datação geológica: - Datação Relativa que estabelece idades apenas em termos posicionais (posição relativa), onde o ordenamento dos eventos se faz através de um conjunto de 14 métodos observacionais, baseados em princípios geológicos básicos e conteúdo fossilífero, conhecidos como métodos de datação relativa. - Datação Absoluta que estabelece idades em termos quantitativos (centenas, milhares, milhões ou bilhões de anos), onde as técnicas de determinação baseiam-se na observação de processos que ocorram com umaconstante e mensurável velocidade ou de processos com forte registro anual. Essas técnicas correspondem aos chamados métodos de datação absoluta. 4 GEOLOGIA DO BRASIL Fonte: www.geologia.com O Brasil está totalmente contido na plataforma sul americana, cuja evolução geológica se mostra bastante complexa. Segundo o modelo das placas tectônicas, o dinamismo inerente às regiões limítrofes dessas placas vem a ser a causa de terremotos e vulcanismo. No entanto, o território brasileiro encontra-se afastado dos limites externos da placa em questão, o que explica a estabilidade hoje existente do ponto de vista geológico. O Brasil, com 8.547.403,5 km2, é um país de dimensões continentais. A área terrestre corresponde a 8.491.194 km2, e as águas internas, a 55.547 km2. Entre todos os países de dimensões continentais, é o único cujo território é totalmente habitável. Isso não ocorre, por exemplo, nas áreas geladas do Canadá, nas regiões 15 desérticas da China e da Austrália, nas regiões das Montanhas Rochosas e nos desertos dos Estados Unidos da América. Também a Federação Russa, o país com a maior extensão territorial do mundo (17.075.400 km2), tem enormes dificuldades de ocupar a vasta planície siberiana, em grande parte ainda desértica devido ao frio rigoroso. O primeiro cálculo oficial da superfície brasileira ocorreu em 1922. Estimou-se, então, que nosso território teria 8.511.189 km2. Como se explica essa diferença de 36 mil km ao quadrado em relação à atual estimativa oficial, se não houve incorporação de áreas? A diferença é uma consequência do desenvolvimento da cartografia, que tem utilizado tecnologias mais modernas, resultando em informações cada vez mais precisas. No Brasil, não há nenhuma cadeia montanhosa suficientemente elevada e nenhuma região desértica que possam dificultar, ou mesmo impedir, sua ocupação populacional. Em nenhuma região a pluviosidade média anual é inferior a 300 mm – e o limite convencionado para caracterizar uma zona desértica é de 250 mm. Não há altitudes que ultrapassem 3.200 m; nada de geleiras ou neves eternas. E as quedas de neve, para tristeza de muitos, ocorrem apenas em algumas regiões serranas do Sul. Assim, todas as regiões têm uma grande importância no presente e, certamente, um enorme valor potencial no futuro. Nesse sentido, pode-se dizer que o Brasil é um país com um futuro promissor. Entre todos os países do mundo é o que tem a maior capacidade de aproveitamento espacial. A grande extensão territorial brasileira possibilita a expansão da agricultura e pecuária, graças à diversidade de zonas climáticas. O potencial de recursos vegetais e minerais é bastante amplo. Mas a mesma extensão territorial traz consigo uma série de problemas, como as grandes distâncias a serem vencidas por rodovias e ferrovias, cujas construções são custosas. O Brasil está totalmente contido na Plataforma Sul-Americana, cujo embasamento de evolução geológica é muito complexo, remontando à era Arqueano. Teve a sua consolidação completada entre o período Proterozoico Superior e o início do período Paleozoico, com o encerramento no ciclo Brasiliano. O embasamento da Plataforma Sul-Americana acha-se essencialmente estruturado sobre rochas metamórficas de fácies anfibolito a granutlito e granitoides de idade arqueana, associado às unidades proterozoicas que são representadas por 16 faixas de dobramentos normalmente de fácies xisto-verde e coberturas sedimentares e vulcânicas, pouco o nada metamorfizadas e diversos granitoides. Esse embasamento acha-se extensamente exposto em grandes escudos, separados entre si por coberturas fanerozoicas, cujos limites se estendem aos países vizinhos. Destacam-se os escudos das Guianas, Brasil Central e Atlântico. O escudo das Guianas compreende o norte da bacia do Amazonas. O escudo do Brasil-Central, ou Guaporé, estende-se pelo interior do Brasil e sul dessa bacia, enquanto o escudo Atlântico expõe-se na porção oriental atingindo a borda atlântica. Esses escudos estão expostos em mais de 50% da área do Brasil. Sobre essa plataforma desenvolveram-se no Brasil, em condições estáveis de ortoplataforma, a partir do Ordoviciano-Siluriano, as coberturas sedimentares e vulcânicas que preencheram espacialmente três extensas bacias com caráter de sinéclise: Amazonas, Paraíba e Paraná. Além dessas bacias, diversas outras bacias menores, inclusive bacias costeiras e outras áreas de sedimentação ocorrem expostas sobre a plataforma. A superfície do nosso país constitui-se basicamente por três estruturas geológicas: escudos cristalinos, bacias sedimentares e terrenos vulcânicos. 4.1 Escudos Cristalinos Fonte: www.plantasdobrasil.com 17 Geologicamente estáveis, os crátons têm grande importância econômica porque abrigam as principais jazidas de minerais metálicos, como ferro, manganês, cobre. Por serem muito antigos, a ação dos agentes externos do relevo (clima, rios, mar etc.) modelou-os, dando origem a formas arredondadas, os planaltos cristalinos. Do território brasileiro, 36% correspondem aos escudos cristalinos, assim distribuídos: • 32% são da Era Arqueozoica. Esses terrenos, os mais antigos do país, são constituídos por rochas magmáticas intrusivas ou internas (como o granito) e metamórficas (como o gnaisse) e formam o chamado Embasamento ou Complexo Cristalino Brasileiro; • 4% são terrenos da Era Proterozoica, em que predominam as rochas metamórficas. Possuem grande importância econômica porque neles se localizam as principais jazidas de minerais metálicos do país. É o caso das jazidas de ferro do Quadrilátero de Ferro (MG), da Serra dos Carajás (PA) e do Maciço de Urucum (MS); das jazidas de manganês da Serra do Navio (AP); da bauxita de Oriximiná (PA); da cassiterita de Rondônia. Podemos também considerar os escudos cristalinos em dois grandes blocos: o Escudo das Guianas, situado ao norte, e o Escudo Brasileiro, que abrange as porções central, leste e sul do país e se encontra subdividido em várias partes denominadas núcleos ou escudos propriamente (Sul-Amazônico, Atlântico, Uruguaio-Sul-Rio- Grandense). 18 4.2 Bacias Sedimentares Fonte: www.iguiecologia.com As bacias sedimentares cobrem 64% da área total do Brasil e classificam-se, quanto à extensão, em grandes bacias (Amazônica, do Meio-Norte, Paranaica, São- Franciscana e do Pantanal) e pequenas bacias (do Recôncavo Baiano, de São Paulo, de Curitiba). Quanto à idade, classificam-se em bacias antigas - paleozoicas (São Franciscana e Paranaica) e mesozoicas (Meio-Norte e do Recôncavo) - e bacias recentes - cenozoicas terciárias (Central e Costeira) e quaternárias (Amazônica e do Pantanal). As bacias sedimentares são estruturas geológicas resultantes da ação erosiva na etapa de sedimentação, ou seja, são depressões preenchidas ao longo do tempo com sedimentos e rochas como mostrado na figura ao lado. Essas estruturas têm grande importância econômica pelo fato de abrigarem jazidas de recursos minerais energéticos, como o petróleo e o carvão mineral. O petróleo extraído no Brasil é proveniente de bacias sedimentares tanto continentais (por exemplo, a Bacia do Recôncavo Baiano) quanto marítimas (por exemplo, a Bacia de Campos, no Rio de Janeiro). No tocante ao carvão mineral, as principais jazidas e a quase totalidade da produção encontram-se na Bacia Paranaica, a maioria em Santa Catarina e no Rio Grande do Sul. 19 Além de formar as reservas energéticas, as bacias também acumulam entre os grãos de suas rochas porosas uma enorme quantidade de água, formando os grandes reservatórios subterrâneos, chamados de aquíferos. 4.3 Terrenos Vulcânicos Fonte: www.climatologiageografica.com Esse tipo de estrutura geológica é uma formação bem mais rara, em consequência disso ocupa poção não tão relevante do território brasileiro. Esses terrenosforam submetidos a derrames vulcânicos, as lavas deram origem a rochas, como o basalto e o diabásio, o primeiro é responsável pela formação dos solos mais férteis do Brasil, a “terra roxa”. Na estrutura Geológica do Brasil, veremos essa estrutura representada na cor roxa/rosa escuro no mapa, e podemos observar a localização desse terreno na região sul, Paraná, Santa Catarina e Rio Grande do Sul, pode-se perceber nesses estados a presença do solo fértil, onde a terra é vermelha, escura, solo derivado do basalto, rocha presente nessa região em razão derramamento de magma já ocorrido nesse local. Durante a era Mesozoica algumas regiões sofreram com a ação de fortes derrames vulcânicos. Em especial, na Bacia do Paraná, as lavas se propagaram por grandes extensões formando depósitos de basaltos e diabásicos. 20 5 GEOLOGIA REGIONAL Fonte:www.mundoeducacao.com A evolução dos conhecimentos sobre a região segue duas vertentes, sendo uma histórica, porquanto escrita, e a outra sem o registro escrito, embora com vasta documentação de campo, tantos são os vestígios da ocupação do homem na atividade de garimpagem; nessa ocupação, se misturam portugueses, franceses e até chineses. De forma mais abrangente, a área de estudo insere-se no contexto da Província Mantiqueira. Esta, por sua vez, é considerada como um sistema orogênico de idade Neoproterozoica, que ocorre do sul da Bahia até o Rio Grande do Sul, e constituído pelos orógenos Araçuaí, Ribeira, Brasília Meridional, Dom Feliciano e São Gabriel (HEILBRON et al., 2004, apud OLIVEIRA, 2018, p. 10). A Província Mantiqueira pode ser subdivida em três segmentos geográficos: Segmento Setentrional, que corresponde ao Orógeno Araçuaí; Segmento Central, que engloba a Faixa Ribeira, a Zona de Interferência entre os orógenos Brasília e Ribeira, os terrenos Apiaí, São Roque e Embu; Segmento Meridional, que inclui os orógenos Dom Feliciano e São Gabriel. O processo orogenético se deu de forma diacrônica na Província Mantiqueira, isto é, em períodos de tempo similares ocorreram diferentes estágios de evolução nos vários segmentos de um mesmo sistema. Neste caso, a 21 Orogenia Brasiliana, responsável pela amalgamação do Paleocontinente Gondwana Ocidental, foi o período diacrônico que gerou a estruturação do embasamento da Plataforma Sul-Americana (HEILBRON et al., 2004, apud OLIVEIRA, 2018, p. 10). A Província Mantiqueira é constituída, portanto, de rochas do embasamento, principalmente orto- e paragnaisses paleoproterozóicos (com ocorrências de rochas arqueanas), e de rochas supra crustais paleoproterozoicas a neoproterozoicas, as quais foram introduzidas por corpos plutônicos pré, e pós-colisionais durante a colagem orogênica brasiliana. A análise estrutural da área de estudo foi realizada em escala de afloramento (mesoescala) e foi levado em consideração a geometria das estruturas, a distribuição espacial e os indicadores cinemáticos encontrados. Podem-se caracterizar as estruturas observadas em campo como estruturas de deformação (secundárias) com trama planar, desenvolvidas em regime dúctil e/ou rúptil. Dentre elas destaca-se a foliação metamórfica, o bandamento gnáissico e a foliação milonítica. Incluem-se ainda falhas, fraturas e boudins (trama linear) que ocorrem com menos frequência. 5.1 Geologia da Região Norte A riqueza que a distingue é uma condição que sempre aparece junto com elementos como cobiça e ganância, que se revelam presentes na história de exclusão e expropriação da região. Boa parte do que se pensa sobre a Amazônia é estendido para a região Norte, composta pelos Estados do Acre, Amapá, Amazonas, Pará, Tocantins, Rondônia e Roraima; apenas um deles encontra-se fora da área da grande floresta equatorial. A região Norte possui uma vasta área geográfica – 3.853.322,2 km ao quadrado, com aproximadamente 16 milhões de habitantes, dos quais cerca de 38% são crianças e adolescentes até 17 anos,1 constituindo, portanto, a população mais jovem de todo o País. Corroborando com a diversidade de condições de vida na região, seus dois maiores estados, Amazonas e Pará, possuem distribuição populacional praticamente oposta. Enquanto o Amazonas concentra cerca de 70% de sua população na capital, no Estado do Pará o mesmo percentual é distribuído no interior do Estado ficando apenas cerca de 30% na região metropolitana de Belém. A diversidade de sujeitos da região coloca, dentre tantos desafios, o de construir sua própria história, contrapondo- 22 se à maneira com que esta vem sendo engendrada por pessoas oriundas de outras regiões do Brasil ou de outros países, que muitas vezes veem e utilizam a região a partir da perspectiva colonialista, de exploração das riquezas naturais e do conhecimento da população local. Diante deste contexto, cabe salientar que reunir dados sobre a educação na região Norte do Brasil é uma tarefa complexa, considerando este cenário de condições difíceis, muitas vezes extremas. As contradições aparecem o tempo todo. Se esta região possui a maior e mais profusa rede de rios e igarapés do País, em algumas escolas não há água potável para as crianças beberem. A riqueza de recursos de mineração, agropecuários e fluviais é tanta que atrai aventureiros de diversas partes do mundo; no entanto, o esgoto a céu aberto revela-se realidade bastante recorrente no Norte: 32,2%, segundo censo de 2010; os domicílios com saneamento adequado são apenas 22,4%, porcentagem baixíssima, especialmente ao se comparar com o que se verifica no Sudeste: 82,3%. Por outro lado, em razão de conflitos agrários, nos últimos dez anos 1.855 pessoas sofreram ameaças de morte no Brasil. A bacia sedimentar do Amazonas apresenta-se de modo superficial como uma grande planície de características topográficas com aparência de homogeneidade, revestida de formações florestais e com povoamento fraco. Nela, a aparência suave das formas mascara, nesse meio tempo, características geologicamente estruturais e de complexidade de tectonismo. As principais feições estruturais desta bacia podem ser classificadas como lineamentos com orientações preferenciais NW-SE, mais antigos, e NESW, mais novos. Os sedimentos mais antigos desta bacia correspondem aos depósitos Pré- Cambrianos da Fm Prosperança, sotopostos à Fm Acari, são reunidos no Grupo Purus, depositados antes da efetiva implantação da sinéclise, considerados unidades secundárias na carta estratigráfica da bacia e parte do embasamento econômico desde o ponto exploração de hidrocarbonetos. 5.2 Geologia da Região Nordeste A geomorfologia do Nordeste brasileiro é notadamente marcada por estruturas deformacionais dúcteis e rúpteis impressas no embasamento cristalino pré- 23 cambriano. Essas estruturas são representadas por um conjunto de morfologias desenvolvidas em zonas de falhas herdadas da estruturação pré-cambriana. Em termos genéticos essa estruturação se inicia a partir da orogênese Brasiliana no Neoproterozoico (BRITO NEVES, 1999, apud MAIA, 2014, p.133) e na Tectônica Cretácea que culminou com a separação do megacontinente Pangea (PEULVAST E CLAUDINO SALES, 2003, apud MAIA, 2014, p.133). Esta área é caracterizada por relevos desenvolvidos em litotipos variados, com destaque para as Bacias paleozoicas e mesozoicas, os maciços cristalinos e as depressões sertanejas, todos com padrões de dissecação orientados segundo as direções das principais zonas de cisalhamento transcorrentes. As altitudes variam de 0 a 200m na faixada costeira aumentando suas amplitudes em direção ao interior, onde podem ultrapassar os 1.000m no topo dos maciços mais elevados. Nesse aspecto, o relevo do maciço da Borborema corresponde ao conjunto de terras altas que se distribuem ao longo da fachada do Nordeste oriental do Brasil, ao norte do rio São Francisco, acima da cota 200 m, cujos limites são marcados poruma série de desnivelamentos topográficos, sendo sua gênese epirogênica associada à fragmentação de Pangea e ao magmatismo intraplaca atuante ao longo do Cenozoico (CORREA et al., 2010, apud MAIA, 2014, p.127). A partir de um soerguimento de origem poligênica, seriam desencadeados os processos de erosão linear, originando vertentes que, submetidas à aridez, recuariam lateralmente mantendo sua altimetria, interpretada como paleosuperfície. O papel da tectônica seria evidenciado no sentido de promover as variações dos níveis de base, induzindo à dissecação. Entretanto, através dos dados de campo e sensoriamento remoto será demonstrado que este relevo é controlado por zonas de cisalhamento dúcteis e suas reativações. Dois aspectos são importantes para este controle. O primeiro controle é exercido pela erosão diferencial. Nesse aspecto as Zonas de cisalhamento são geralmente marcadas por corpos graníticos, que são mais resistentes à erosão originando dessa forma sobressaltos topográficos. O segundo controle é aquele dado pela reativação frágil das zonas de cisalhamento. Este por sua vez têm gerado abatimentos e soerguimentos segundo os planos de deformação brasiliana originando dessa forma um relevo notoriamente marcado por trends de lineamentos estruturais. 24 As zonas de cisalhamento se formaram em nível crustal profundo. Entretanto foram reativadas em vários níveis crustais. Estas reativações produziram deformações no campo dúctil-rúptil e rúptil. Ambos esses processos são potenciais geradores de trends de lineamentos que para a geomorfologia, são considerados importantes feições relacionadas a deformação tectônica. Tais deformações são associadas a estruturas de subsuperfície, sendo passíveis de serem identificáveis no terreno e em imagens de sensores remotos. Assim é importante destacar a natureza estrutural do relevo seja através do controle exercido na erosão diferencial em virtude da heterogeneidade litológica associada a zonas de deformação dúctil e aos planos de foliação, seja através dos efeitos das reativações tectônicas. No Nordeste Brasileiro as reativações tectônicas cenozoicas são responsáveis pelo rejuvenescimento de maciços cristalinos através de seu soerguimento ou pelo abatimento de blocos por subsidência que resulta na formação de pequenas bacias interiores. Em termos gerais, o controle estrutural do relevo é evidenciado a partir da dissecação sobre estruturas tectônicas dúcteis e rúpteis. No primeiro caso ocorrem principalmente os alinhamentos de cristas e os vales orientados originando trends de lineamentos (NE-SW e E-W) positivos e negativos que passam a evidenciar em suas formas a trama estrutural vigente. Já o segundo caso, as deformações de caráter rúptil condicionam a dissecação e a deposição quaternária. Isso ocorre através do controle estrutural de drenagem que os rios apresentam ao atravessarem zonas de falhas ativas. 5.3 Geologia da Região Centro-Oeste O relevo desta região se caracteriza pela predominância do extenso Planalto Central, chegando a atingir altitudes superiores a 1000 metros. Compreende todo o estado de Goiás e o Distrito Federal, recebendo o nome local de Planalto Goiano, seguindo para o oeste até a planície do Araguaia e ao sul até o Planalto Sedimentar da Bacia do Rio Paraná. É formado por terrenos antigos e fortemente aplainados pela erosão, que deu origem a grandes chapadas, como a dos Parecis, dos Guimarães e dos Veadeiros. 25 A origem geológica de grande parte do território do Centro-Oeste, datada do Pré-cambriano e do Paleozoico, permite que a região apresente grandes possibilidades de ocorrência de recursos minerais. A produção de minérios, no entanto, é ainda pouco significativa quando comparada à de outras regiões brasileiras, como o Norte e o Sudeste. Entre as ocorrências registradas, merecem destaque as produções de ferro e manganês encontrados no maciço de Urucum, no interior do pantanal Mato- grossense. A extração é feita pela Companhia Vale do Rio Doce, com a maior parte da produção direcionada para o mercado externo, representado pelos vizinhos Paraguai, Argentina e Uruguai. O escoamento para esses países se faz pelo porto de Corumbá, em Mato Grosso do Sul, e pela navegação fluvial no rio Paraguai, que é navegável cm toda a sua extensão. Uma parte menor da produção está voltada para o mercado interno, sendo consumida na própria região, na pequena siderurgia local, ou sendo transportada para as siderúrgicas do Sudeste, especialmente para a Cosipa, na Baixada Santista. Entre as outras reservas minerais da região, destaca-se a de níquel, importante recurso para a indústria do aço, que tem sua maior ocorrência na cidade de Niquelândia, ao Norte de Goiás. Essa reserva é responsável por 80% da produção brasileira do minério. No extrativismo vegetal, sobressaem a extração de látex (borracha) e de madeiras cm geral, na porção setentrional da região, e de erva-mate e madeiras, na porção meridional. O setor industrial é muito precário e se restringe às atividades ligadas à produção agro extrativa, como as indústrias de beneficiamento de arroz, pequenos frigoríficos indústrias de couro, além de algumas metalúrgicas e madeireiras, que, no conjunto, absorvem um pequeno contingente de mão-de-obra e se utilizam de equipamentos e recursos técnicos pouco avançados. Nessas condições, é pouco significativa a participação da produção industrial regional. 26 5.4 Geologia da Região Sudeste A região sudeste é formada por quatro estados incluindo Minas Gerais, Espírito Santos, Rio de Janeiro e São Paulo, é uma região que é composta por planícies, algumas depressões, serras e praias cariocas. O clima desta região é tropical principalmente na parte setentrional da região, a temperatura nesse local é elevada e composta por vegetação tropical. A evolução da paisagem na superfície terrestre é controlada pela interação entre a atuação de processos tectônicos e superficiais, sendo que entender o funcionamento desta dinâmica entre ambos tem sido fundamental para a criação de novos modelos dessa evolução em diversas regiões do planeta (REINERS & SHUSTER, 2009, apud TIRITAN, 2016, p. 292). Os corpos alcalinos do Itatiaia, fisograficamente pertencem ao sistema montanhoso da serra da Mantiqueira, destacando-se topograficamente na fronteira de Minas, Rio de Janeiro e São Paulo. Despertam a atenção pela imponência de suas saliências rochosas, tendo nas Agulhas Negras e na Pedra do Couto as suas maiores expressões altimétricas. Representam um a intrusão de magma alcalino, cujas rochas logo chamaram a atenção de leigos e geólogos, pelo contraste facilmente observado quando comparadas ao gnaisse do escudo cristalino. A primeira proposta de reconhecimento de Superfície de aplainamento para o Brasil foi feita por De Martonne (1943), onde tece considerações sobre a evolução do relevo no Brasil a partir da apreensão e interpretação de mecanismos de erosão diferencial e de tectônica na explicação do desenvolvimento das formas de relevo. A interpretação deste autor baseou-se nos traços gerais do relevo brasileiro a partir do qual sugere um bloco antigo soerguido e fraturado. Destaca, ainda, que a importância de aspectos geológicos é tão evidente que, não apenas relevos de grandes dimensões como as Serras do Mar e da Mantiqueira e o vale do Paraíba podem ser vistos em cartas 1:100.000, mas também longos alinhamentos de cristas de direção E-W ao norte de São Paulo, bem como N-S no sudoeste de Minas Gerais. O mega domínio do Brasil de Sudeste teve continuada atuação, a diferentes níveis tectônicos, desde o Carbonífero superior até nossos dias. A crosta continental teria então sofrido um soerguimento uniforme e os stocks alcalinos apresentando um decréscimo nas idades entre Poços de Caldas e Cabo Frio sugerem que o alinhamento magmáticotenha surgido em resposta à passagem da crosta continental 27 espessa da Placa Sul Americana sobre o hot spot de Trindade (ZALÁN & OLIVEIRA, 2005, apud TIRITAN, 2016, p. 293). Os autores colocam ainda que no final do período Cretáceo um mega planalto é gerado sendo invadido por intrusões de natureza alcalina, sendo denominado de Serra do Mar Cretácea, posteriormente aplainada pela superfície Japi em torno de uma altitude média de 2000 m. O trabalho de Almeida (1964) é um marco de referência na literatura geomorfológica do Sudeste Brasileiro, sobretudo por enfatizar a morfologia estrutural, como já mencionado, e por postular um contexto morfoclimático bastante homogêneo desde o Neógeno, e semelhante ao atualmente vigente, para todo o território paulista. Associa-se a toda esta discussão de desenvolvimento das superfícies de aplainamento a formalização e aceitação da Teoria da Tectônica de Placas como uma nova perspectiva de análise aos estudos geomorfológicos em escala regional e até mesmo continental. A concepção de superfícies de aplainamento pode, ainda, ser relacionada a uma das mais discutidas teorias que buscam explicar o mecanismo evolutivo do relevo sob condições de diferentes taxas de intemperismo desde o Paleógeno. Nas regiões tropicais e subtropicais, por exemplo, em que o papel da atividade orogenética tem importante significado na evolução do relevo, as feições morfológicas são caracterizadas por elevadas taxas de intemperismo e desnudação. A variação nas taxas de morfogênese teve ainda grande variação, principalmente, durante os últimos milhares de anos, em função das intensas e rápidas oscilações climáticas características deste Período geológico. Em fases glaciais a velocidade da taxa de intemperismo pode ter sofrido uma redução de 50% em relação às regiões temperadas úmidas (THOMAS, 1994, apud SILVA, 2016, p. 18). Para as regiões tropicais a dinâmica dos processos de intemperismo é o componente central de compreensão do Neógeno bem como da evolução da paisagem. 5.5 Geologia da Região Sul Em termos geomorfológicos, pois poucos estudos buscaram, de fato, elucidar a gênese e evolução de longo-termo dessa região. A região sul da Serra Norte, Província Mineral Carajás, é constituída pelo Grupo Grão-Pará, neoarqueano, e pela Unidade Caninana, uma nova unidade 28 paleoproterozoica proposta, baseada em idades de zircões detríticos e nas relações estruturais com a Falha Carajás. O Grupo Grão-Pará é formado pela intercalação de jaspelito e minério de ferro de alto teor da Formação Carajás de rochas vulcânicas máficas da Formação Parauapebas, que é sobreposta por siltitos da Formação Águas Claras. A Unidade caninana compreende rochas sedimentares detríticos fluviais (arenitos, conglomerados), com deposição provavelmente controlada por episódios de reativação extensional da Falha Carajás no Paleoproterozoico, entre as idades de 2011 e 1880, sendo uma provável bacia de idade transamazônica. Estudos petrológicos, petrográficos, geoquímicos, geocronológicos e de minerais pesados permitem afirmar que a proveniência sedimentar da Unidade Caninana é derivada de rochas dos domínios Carajás, Bacajá e Rio Maria. Análises geoquímicas de rochas da Formação Parauapebas apontam assinatura cálcio-alcalina, associação de arco vulcânico e contaminação crustal, sugerindo sua formação em ambiente de arco magmático. Peperitos formados por rochas vulcânicas intrusivas rasas da Formação Parauapebas nos sedimentos ferríferos inconsolidados da Formação Carajás indicam a contemporaneidade dessas duas formações. O arcabouço estrutural da região foi gerado em três fases deformacionais compressivas e uma extensiva: as fases D1 e D2 foram desenvolvidas em regime dúctil-rúptil, provavelmente num evento progressivo e afetaram somente o Grupo Grão-Pará. A fase D1 é definida por dobras suaves a abertas, de eixo sub horizontal NW -SE, parasíticas do flanco norte da Dobra de Carajás. A Fase D2 é representada pela Zona de Cisalhamento Carajás, de direção NW -SE, caracterizada por zonas de cisalhamento transpressivas e dobras reclinadas com caimento para SW e padrão em "S". A fase D3 afetou todas as unidades no Paleoproterozoico, sendo constituída por falhas inversas rúpteis, em parte reativações das falhas D2, que provocaram inversão estratigráfica, provavelmente associadas ao Evento Transamazônico. A Fase D4 é definida por falhas normais verticais e lineamentos. Clastos de minério de ferro compacto e clastos cortados por vênulas de óxidos de ferro que não cortam a matriz das rochas da Unidade Caninana indicam ter ocorrido mineralização de ferro hidrotermal. 29 6 RECURSOS MINERAIS Fonte: www.cristaisaquarius.com Os minerais são definidos como “substâncias inorgânicas sólidas e homogêneas que ocorrem naturalmente, com composição química definida e arranjo cristalino ordenado”. Minerais podem ser metálicos como, por exemplo, o ouro (Au) e a calcopirita (CuFeS2) ou não metálicos como, por exemplo, barita (BaSO4), calcita (CaCO3) e halita (NaCl). Recursos minerais são concentrações de materiais rochosos que podem ser utilizados pelo homem. Eles são fonte de grande parte dos materiais que compõem a base da sociedade industrial moderna. Entre esses encontram-se ferro, cobre, alumínio, zinco, ouro, materiais de construção e muitas outras substâncias metálicas e não metálicas. Petróleo, gás natural, carvão mineral e minerais radioativos (que contêm urânio e tório) estão incluídos no grupo dos recursos energéticos. Depósitos minerais são tipos especiais de rochas, as quais, assim como todas as demais, têm sido continua- -mente criadas e destruídas pelos processos geológicos que atuam no interior e na superfície do planeta Terra. Esses processos, chamados metalogenéticos, compreendem mudanças químicas nos quais os elementos ou os compostos que estavam dispersos em grandes volumes de rochas foram coletados e concentrados em espaços relativamente pequenos para formar as zonas mineralizadas. 30 O subsolo brasileiro possui importantes depósitos minerais. Partes dessas reservas são consideradas expressivas quando relacionadas mundialmente. O Brasil produz cerca de 70 substâncias, sendo 21 dos grupos de minerais metálicos, 45 dos não-metálicos e quatro dos energéticos. Em termos de participação no mercado mundial em 2000, ressalta-se a posição do nióbio (92%), minério de ferro (20%, segundo maior produtor mundial), tantalita (22%), manganês (19%), alumínio e amianto (11%), grafita (19%), magnesita (9%), caulim (8%) e, ainda, rochas ornamentais, talco e vermiculita, com cerca de 5% (Barreto, 2001, apud FARIAS, 2002, p. 5). Em diferentes épocas existiram no território brasileiro zonas de placas divergentes, zonas de subdução e zonas de colisão. Em parte, as províncias metalogenéticas brasileiras constituem herança das condições específicas de nossa história geológica. Além disso, no domínio intraplaca atuam as plumas do manto, às quais se relacionam soerguimentos, rifteamentos e manifestações magmáticas. Essas condições podem gerar derrames e intrusões básicas, portadoras de níquel, platina e cobre, e intrusões de rochas alcalinas, em parte com carbonatitos associados. Dentre os exemplos brasileiros existem corpos que abrigam, entre outros, elementos como urânio (Poços de Caldas, MG), apatita e nióbio (Araxá, MG), fluorita (Criciúma, SC), além dos granitos anorogênicos com estanho (granitos de Ro) e kimberlito, que é a fonte do diamante (Kimberley, África do Sul). No Brasil a descoberta desse tipo de depósito tem sido relatada nos estados de Minas Gerais, Rondônia, Mato Grosso e Bahia. Rochas expostas na superfície do terreno sujeitam- -se a alteração intemperica, que propicia erosão e sedimentação. Nos sedimentos ditos placeres, alguns bens minerais podem ser concentrados, como o ouro (aolongo de muitos dos rios brasileiros) e o diamante (por ex.: Ribeirão Água Suja na região de Coromandel, MG, onde foram descobertas todas as maiores gemas do Brasil). As bacias sedimentares, que se formam em conexão com zonas de subdução, margens passivas e domínios intraplaca, são repositórios importantes de bens minerais (por ex.: bauxita de Paragominas, PA; fosfato do Grupo Bambuí na região de Patos de Minas, MG; evaporitos da Bacia Sergipe-Alagoas; carvão mineral de Santa Catarina e Rio Grande do Sul). As maiores reservas de petróleo e gás do mundo encontram-se nas bacias implantadas no sopé de cadeias montanhosas 31 (antefossas), porém as de margens passivas são igualmente significativas, como as bacias brasileiras do Espírito Santo, Campos e Santos. No Proterozoico formaram-se em bacias as mais importantes acumulações de ferro, que, metamorfizadas, originaram algumas das maiores jazidas do mundo (por ex.: Carajás, PA; Quadrilátero Ferrífero, MG). Durante o Arqueano, em bacias chamadas greenstone belts, formaram-se depósitos de grafita e as grandes concentrações conhecidas de ouro (por ex.: Crixás, GO; Morro Velho, MG). Embora o Brasil possua uma expressiva variedade e quantidade de recursos minerais, o aproveitamento destes sofre prejuízo – em determinadas regiões - em função da escassez de tecnologia para a exploração comercial destes recursos. Nesses locais ainda é significativa a exploração rudimentar dos garimpos irregulares. As épocas metalogenéticas, isto é, o intervalo do tempo geológico durante o qual a formação de concentrações minerais de um certo metal ou determinado bem mineral foi especialmente favorável, são ainda relativamente difíceis de serem definidas em certas regiões do Brasil, tendo em vista a implícita aplicação do conceito temporal inerente a essa noção. As dificuldades residem, sobretudo, em precisar tanto o tipo de mineralização quanto o posicionamento geocronológico das unidades geológicas hospedeiras e dos processos associados à gênese das mineralizações. Este problema é especialmente acentuado para as unidades mais antigas da história geológica. 32 6.1 Principais Recursos Minerais no Brasil Ferro Fonte: www.eloscimento.com Existem muitas indústrias de transformação mineral que cumprem importante papel na economia do Brasil, como por exemplo o ferro que é o principal minério extraído no Brasil no que se refere à exportação, perdendo, no ranking de exportações do Brasil, somente para a soja. O país é um dos principais produtores mundiais de minérios, contando, inclusive, com algumas das maiores reservas geológicas do mundo. Entre elas, estão o Quadrilátero Ferrífero, que está localizado em Minas Gerais, e a Província Mineral de Carajás, que está localizada no Pará e é fonte de extração de ferro, ouro, cobre e manganês. O Brasil conta com aproximadamente 8% das reservas mundiais de ferro em seu território, tendo, portanto, importante papel neste setor mundial. Do Quadrilátero Ferrífero sai cerca de 60% do ferro e 40% do ouro extraído no Brasil, enquanto na Província Mineral de Carajás, pode-se encontrar tungstênio, estanho, zinco, bauxita, cobre, manganês, cromo, níquel, prata, ouro, entre outros minerais. O nióbio, um mineral extremamente importante para os setores nuclear, eletrônico, químico e metalúrgico, mas pouco conhecido por aqueles que não são da área, tem uma de suas maiores reservas do mundo ocidental também em território brasileiro. 33 Petróleo Fonte: www.opetroleo.com Uma das maiores riquezas do subsolo brasileiro é o petróleo. Ele consiste em um líquido escuro e grosso, encontrado entre as rochas sedimentares. Sua origem ainda é incerta, alguns explicam como uma transformação de restos de animais e vegetais, e também de origem marinha. Essas rochas podem ser encontradas na terra e no mar. O petróleo para ser utilizado é necessário que seja refinado, de forma que dê origem a uma grande variedade de produtos como: gasolina, querosene, óleo lubrificante, nafta, gás de cozinha, óleo combustível. Outros produtos são fabricados pela indústria como a borracha sintética, o plástico, inseticidas, tecidos de fibras artificiais, tintas, explosivos, etc. No Brasil, as refinarias de petróleo pertencem à Petrobrás – Petróleo Brasileiro S/A – empresa do governo brasileiro que tem como objetivo pesquisar e explorar o petróleo no Brasil. 34 Carvão Fonte: www.carvaomelro.com O Brasil se destaca como maior produtor desse biocombustível. Ele é um dos responsáveis por manter a matriz energética brasileira quase 50% renovável, enquanto no resto do globo a média fica em torno dos 13%. Hidroeletricidade geração de energia a partir da cana-de-açúcar e derivados, bem como da madeira, são outros fatores de peso nesse resultado favorável. A aplicação mais significativa do carvão vegetal está na indústria siderúrgica, que o utiliza ao mesmo tempo como fonte de calor e agente para a redução do minério de ferro a ferro-gusa, principal matéria-prima do aço. Justamente por empregar o carvão vegetal em boa parte da produção, substituindo o combustível mineral, o aço brasileiro produzido nessas condições pode ser chamado de aço verde. A indústria brasileira em utilizar o produto de origem renovável na cadeia produtiva é única no mundo do e há espaço para crescer. 35 Xisto Fonte: www.aqualovers.com Nos últimos anos cresceu o número de defensores do uso do gás "de xisto" como a melhor alternativa para baratear a produção de energia no Brasil. Como argumento central apresentam o caso dos Estados Unidos da América, que teriam aumentado e barateado sua produção energética por meio do uso de uma técnica conhecida como faturamento hidráulico em bacias sedimentares, onde ocorrem as reservas de gás. No Brasil, a principal fonte de uso da energia em residências é o aquecimento de água de chuveiro. De acordo com o Plano Decenal de Expansão de Energia (Brasil, 2013), o aquecimento de água residencial por meio da energia solar deverá ser da ordem de 10% do total em 2022, enquanto em 2013 não chega a 5%. Já o uso do gás natural para aquecimento de água em residências prevê um crescimento menor, chegando a 6% do total em 2022, contra uma participação da ordem de 3% em 2013. Ou seja, em termos absolutos, o uso da energia solar deve crescer bem mais que o uso do gás para uso residencial. 36 7 GEOLOGIA E O MEIO AMBIENTE DO BRASIL Fonte: www.rotadosolfm. Em todas as atividades humanas, o início do século XXI é marcado pela busca da sustentabilidade, ou seja, ou descobrimos e colocamos em prática maneiras mais racionais de usar os recursos naturais, ou teremos cada vez mais desequilíbrios climáticos, poluição do ar, das águas e dos solos e uma consequente baixa da qualidade de vida de um número cada vez maior de pessoas. Neste cenário, a geologia ambiental ou geoambiental tem uma importante contribuição a dar. A geologia ambiental é o estudo da geologia aplicada ao meio ambiente, buscando investigar os problemas geológicos decorrentes da relação entre o homem e a superfície terrestre. Este campo das geociências avançou bastante nos últimos 20 anos, em face da sua efetiva contribuição ao desenvolvimento sustentável do Planeta. A geologia ambiental gera conhecimentos sobre a base física onde ocorrem os impactos da implantação e da operação de diferentes empreendimentos. Ela pode também ajudar a dimensionar os efeitos do aumento populacional sobre o meio ambiente. Os maiores problemas ambientais não se devem à mineração moderna, que dispõe de meios técnicos e recursos para manter a situação sob controle, de acordo com as legislações ambientais e atendendo às expectativas e reivindicações das populações locais. Uma parcela significativa dos problemas vividos hoje foi herdada 37 do passado, em forma de passivoambiental. Os rejeitos das minas contêm substâncias nocivas ao ambiente e ao homem, que continuam a causar problemas mesmo depois do fim do ciclo minerário. O ciclo do ouro do século XVIII, por exemplo, deixou sequelas em Minas Gerais, Goiás, Mato Grosso e São Paulo e, na década de 1970, também na Amazônia. A extração de carvão em Santa Catarina até hoje causa danos aos recursos hídricos da região. Estratégias de remediação (que incluem a descontaminação da água de uso doméstico e de solos) devem ser executadas a partir de um melhor conhecimento dos processos naturais, da implementação de tecnologias e da conscientização das autoridades, empresas e organizações civis. O interesse em harmonizar a exploração dos recursos naturais com a preservação da natureza tem crescido de modo expressivo nos últimos anos entre as empresas do setor mineral. Os estudos de geologia ambiental e territorial vêm sendo conduzidos há aproximadamente 15 anos, desde a implantação, em 1991, do programa de Informações para gestão territorial. Esta atividade foi responsável pelo desenvolvimento de novos conhecimentos, metodologias e inovações tecnológicas, enfatizando as múltiplas formas com que a geologia pode contribuir para o desenvolvimento sustentável, a preservação da natureza e a qualidade de vida. Tem sido enfatizada a busca da harmonização da preservação ambiental com a inclusão social e o desenvolvimento econômico. 38 7.1 Geologia de Barragem no Brasil Fonte: www.minasjr.com No Brasil, os conhecimentos geológicos passaram a ser aplicados à construção de barragens em princípios da década de 50 do século passado. Entretanto, sua utilização sistemática nos projetos de barragens somente veio a se tornar corriqueira depois de meados da década de 60, com os trabalhos do Comitê de Estudos Energéticos da Região Centro Sul. Barragem é toda estrutura construída transversalmente a um rio com a finalidade de obter a elevação do nível de água ou criar um reservatório de acumulação, seja para regulação de vazões, abastecimento, geração de energia, recreação ou outro fim. Entretanto, as barragens com seus reservatórios têm certo potencial de risco, o qual não deve ser menosprezado, em vista dos danos econômicos ou até catastróficos, provocados pelos efeitos de operações erradas, mau funcionamento ou até ruínas dessas obras. Mesmo um pequeno incidente que interrompa o abastecimento de água de uma cidade ou fábrica ou a produção de energia elétrica pode causar ingentes danos econômicos. As vantagens e desvantagens da construção de uma barragem e seu impacto no meio social e ambiental devem ser avaliadas inicialmente nos estudos de viabilidade e aprofundados nas seguintes etapas de projeto. A segurança das 39 barragens deve ser perseguida desde o início do projeto. A concepção geral do projeto, o arranjo e o dimensionamento das estruturas são fundamentais para o sucesso do empreendimento, pois erros ou estudos insuficientes podem levar a consequências graves. Os estudos geológicos/ geotécnicos são fundamentais para a escolha do tipo de barragem no que se refere às fundações e aos materiais de construção. As investigações geológicas e geotécnicas, hidrológicas e dos materiais são muito importantes nesta fase, pois os problemas mais frequentes são devidos a fatores geológicos/geotécnicos e hidrológicos. Outros problemas menos frequentes são provocados por problemas construtivos e pelo uso de materiais inadequados ou realizados sem controle de qualidade (por exemplo, núcleo impermeável erodível ou filtro inadequado que ocasiona o fenômeno chamado de erosão interna ou “piping” nas barragens de materiais soltos, reação álcali-agregado do concreto devido ao 9 emprego de agregados reativos com os álcalis do cimento). A construção deve obedecer fielmente ao projeto e seguir as normas e especificações. As eventuais alterações de projeto devem ser aprovadas pelo projetista e registradas em documentos como construído. As barragens, assim como outras estruturas, estão sujeitas a incidentes e acidentes. De acordo com as definições, um incidente é um “fato acessório que ocorre no desenvolvimento do fato principal”, enquanto o acidente seria uma “indisposição repentina que priva de sentido ou movimento” determinado equipamento, sistema, objeto ou processo. Desta forma, podemos determinar que um acidente de barragem seria sua ruptura, enquanto incidentes seriam quaisquer ocorrências relevantes de que podem levar a barragem a ruptura. Os incidentes de barragens ocorrem por sua vez em decorrência do desenvolvimento de comportamentos anômalos ou inesperados das estruturas. 40 7.2 Geologia de Túneis no Brasil Fonte: www.brasilengenharia.com A indústria tuneleira brasileira começou a se desenvolver na segunda metade do século IX, mesmo antes do advento de dinamite para a escavação de túneis em rocha. Nessa fase, apenas três séculos após o início da colonização portuguesa e apenas algumas décadas após a independência, todo o trabalho era planejado e conduzido por engenheiros estrangeiros. Entretanto muito rapidamente a experiência de projeto e construção subterrânea começou a se desenvolver entre os profissionais locais. Desde aqueles dias muitas mudanças ocorreram no mercado da indústria tuneleira. O objetivo dos túneis é permitir uma passagem direta através de certos obstáculos, que podem ser elevações, rios, canais, áreas densamente povoadas, etc. São elementos de transporte, com exceção daqueles usados em mineração. Os túneis são também frequentemente usados em barragens como obras auxiliares, através das quais as águas do rio são desviadas, a fim de permitirem a construção das estruturas da barragem no leito do rio. Os primeiros túneis ferroviários no país foram abertos por volta de 1860. Mas, o trabalho de engenharia mais importante no período foi a longa série de quinze túneis que ficou conhecida como Seção 2 da Estrada de Ferro Dom Pedro II, no Japeri - 41 Barra do Piraí, linha na Serra do Mar no Estado do Rio de Janeiro. Dom Pedro II era então o Imperador brasileiro. Ele visitava frequentemente as obras de construção. A escolha do alinhamento básico de um túnel é governada primeiramente pelos interesses de trafego e transporte. A locação exata é controlada pelos fatores geológicos e hidrológicos particulares da área do túnel. A tendência para a implantação de um alinhamento de túnel é mantê-lo o mais reto possível, não só por seu percurso menor, custos inferiores, melhor visibilidade, mais também pela simplificação da construção e de sua locação topográfica. Quando uma cavidade é aberta pelo avanço do túnel, o estado de tensões na massa rochosa é perturbado e elevados esforços são induzidos na vizinhança da cavidade. Consequentemente, diferenças de tensões podem surgir as quais frequentemente excedem a resistência da massa rochosa adjacente. Os danos à rocha são mais ainda acentuados pelo desmonte a fogo, e como resultado disso a rocha tende a fraturar na vizinhança da abertura. A rocha fraturada pode suportar somente cargas limitadas portanto a região de tensões elevadas induzidas sai as superfícies do túnel e se desloca para a massa rochosa adentro. Enquanto que na execução de túneis em rocha dura, a massa de rocha deforma mais ou menos elasticamente desde que esforços não excedam a resistência da mesma, a execução de túneis em rocha mole a deformação inicial da massa rochosa geralmente causa o fraturamento, causando deterioração das propriedades mecânicas da massa de rocha adjacente e gera a perigosa pressão afrouxada. A demanda maior por estes túneis novos veio da indústria da construção hidrelétrica. Uma vez que as regras do mercado para os investimentos privados para a geração de eletricidade foram estabelecidas, um grande número de pequenas centrais hidrelétricas foi construído com obrassubterrâneas associadas. O projeto e construção de obras subterrâneas estão muito dependentes da incerteza associada à determinação dos parâmetros que caracterizam o maciço rochoso onde as mesmas se encontram inseridas. A qualidade dos estudos geológicos e geotécnicos é decisiva para que os pressupostos de Anteprojeto Detalhado sejam o mais próximo possível das reais condições em obra e, consequentemente, para o custo, prazo de execução e mesmo exequibilidade da construção de obras subterrâneas. 42 7.3 Geologia das Estradas Brasileira Fonte: www.cvarg.azores.gov.pt.com As estradas brasileiras no Período Colonial e no Império passaram de caminhos pioneiros de penetração a vias de transporte de mercadoria e pessoal. Inicialmente, estas vias não eram pavimentadas, a não ser em trechos restritos e de curta extensão, como os acessos íngremes de serra. Os padrões de calçamento e o tratamento do material variaram de acordo com o período da obra e com a disponibilidade de recursos e capacidade técnica dos executores. O grau de conhecimento acerca de cada um destes caminhos é diverso: alguns têm seu trajeto em grande parte desconhecido e poucos têm trechos preservados ou restaurados. Em todos os sítios preservados, observa-se que o calçamento foi feito com rochas (granito, gnaisse, xisto ou quartzito) obtidas em áreas próximas. A disponibilidade do material pétreo utilizado foi, portanto, condicionada à diversidade geológica local. O Brasil possui aproximadamente 1.634.071 km de estradas distribuídas nas diferentes regiões, das quais aproximadamente de 87 % não são pavimentadas. As exigências para as estradas não pavimentadas, associadas ao acréscimo de áreas florestadas no decorrer dos anos, elevaram-se em função de alguns fatores: aumento do volume de tráfego, necessidade de trafegabilidade durante todo o ano, principalmente nos períodos de chuva, necessidade de estradas com maior vida útil 43 com baixo custo de manutenção. Desta forma, o setor de estradas tem adquirido grande importância dentro do setor florestal, uma vez que os custos do transporte, incluindo os custos de implantação e manutenção de estradas, incidem significativamente sobre o valor final da madeira. Os materiais utilizados nas camadas de base e sub-base de uma estrada devem apresentar certas propriedades físicas e químicas, para que sejam capazes de conferir estabilidade e resistência mecânica aos esforços e cargas a que serão submetidos durante toda a vida útil da estrada. Além disso, as perdas de solo das estradas não pavimentadas estão diretamente relacionadas a estas propriedades. Porém, nem sempre o solo local satisfaz às especificações para sua utilização Neste caso, tem-se a opção alterar as propriedades do solo existente de forma a criar um material capaz de responder às necessidades prevista, sendo esta técnica conhecida por Estabilização de Solos. 8 EVOLUÇÃO GEOLÓGICA Fonte: www.inclusive.org.com A geologia, como uma ciência complexa, tanto em termos de objeto e área de abrangência, quanto por sua ligação com várias outras áreas do conhecimento, é um bom exemplo para analisarmos o problema geral da distinção proposta, delimitado em uma ciência específica. 44 Os solos foram, desde há alguns séculos, pesquisados dentro de ciências clássicas como a Química, Agricultura, Geologia, Geografia e Ciências Naturais; os estudos de solos no âmbito da Agronomia estavam inseridos nestas ciências desde o século XVIII, sem uma sistematização que pudessem distingui-los como uma ciência específica. Porém, até o século XIX, a geologia continuou sendo uma ciência que se preocupava, fundamentalmente, com reconstruções históricas – as pesquisas estavam voltadas para a reconstrução da história da Terra, movidas pelo entusiasmo dos pensadores que viam a possibilidade de desenvolver um conhecimento sistemático do passado remoto. O geólogo pode estar interessado em explicar um fenômeno particular, mas sua explicação não é simples narrativa. Ele vai a campo com uma bagagem teórica que lhe permite captar informações necessárias para alcançar seu objetivo. Sem tais marcos teóricos, muitas informações importantes para sua investigação podem passar despercebidas. Por outro lado, sua investigação particular pode adicionar informações gerais ao marco teórico de sua ciência. Aos poucos essa bagagem teórica vai engrossando e melhorando as condições de se explicar as coisas. O geólogo, quando busca reconstruir os fatos que marcaram a história da Terra, colocando-os ao longo de uma sequência temporal, no túnel do espaço-tempo, e estabelecendo ligações entre os mesmos, está realizando uma atividade narrativa, uma atividade histórica. Os países desenvolvidos já detinham, naquela época, conhecimentos avançados de seus territórios, no que tange às ciências básicas, e já produziam matérias importantes sobre solos, notadamente para as atividades agrícolas, sobretudo quanto à produtividade de suas terras. A Pedologia veio reforçar a importância de uma sistematização nos estudos de caracterização dos solos, a ponto de individualizá-los. A mudança estrutural é um fenômeno vinculado ao crescimento econômico e, em termos produtivos, refere-se às alterações da composição setorial da produção e dos insumos produtivos (KUZNETS, 1973, apud MELO, 2015, p.50). A fragmentação produtiva através de cadeias globais de valor permitiu a distribuição de diferentes estágios produtivos entre diferentes países direcionando cada estágio para a exportação. 45 A geologia tem o interesse de reconstruir a história da Terra e essa parece ser a atividade dessa ciência que mais ficou evidente durante a sua história. Sendo assim, uma ciência, ao preocupar-se com modelos gerais, com estruturas gerais de explicação, com aquilo que é comum a uma classe de fenômenos, está realizando uma atividade teórica; e se seu interesse está voltado à explicação de fatos particulares, históricos, mesmo recorrendo a conteúdos teóricos, a mesma está exercendo uma atividade histórica. 46 9 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS BIZZI, Luiz A; et al. Geologia, Tectônica e Recursos Minerais do Brasil. 2016. p. 643. CACCIARI, Pedro Pazzoto. Estudo de um Túnel em maciço rochoso fraturado por investigação geológico-geotécnica e análises pelo método dos elementos distintos. 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