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1 MANUAL DO CURSO DE LICENCIATURA EM ENSINO DE GEOGRAFIA 1º Ano Disciplina: GEOLOGIA APLICADA A GEOLOGRAFIA Código: Total Horas/1o Semestre: Créditos (SNATCA): Número de Temas INSTITUTO SUPER INSTITUTO SUPERIOR DE CIÊNCIAS E EDUCAÇÃO A DISTÂNCIA- ISCED ISCED CURSO: GEOGRAFIA; 10 Ano Disciplina/Módulo: GEOLOGIA APLICADA A GEOGRAFIA 1 Direitos de autor (copyright) Este manual é propriedade do Instituto Superior de Ciências e Educação a Distância (ISCED), e contêm reservados todos os direitos. É proibida a duplicação ou reprodução parcial ou total deste manual, sob quaisquer formas ou por quaisquer meios (electrónicos, mecânico, gravação, fotocópia ou outros), sem permissão expressa de entidade editora (Instituto Superior de Ciências e Educação a Distância (ISCED). A não observância do acima estipulado, o infractor é passível a aplicação de processos judiciais em vigor no País. Instituto Superior de Ciências e Educação a Distância (ISCED) Direcção Académica Rua Dr. Almeida Lacerda, No 212 Ponta - Gêa Beira - Moçambique Telefone: +258 23 323501 Cel: +258 82 3055839 Fax: 23323501 E-mail:isced@isced.ac.mz Website:www.isced.ac.mz mailto:isced@isced.ac.mz http://www.isced.ac.mz/ ISCED CURSO: GEOGRAFIA; 10 Ano Disciplina/Módulo: GEOLOGIA APLICADA A GEOGRAFIA 2 Agradecimentos O Instituto Superior de Ciências e Educação a Distância (ISCED) agradece a colaboração dos seguintes indivíduos e instituições na elaboração deste manual: Autor Bernardino José Bernardo – Mestre em Gestão ambiental, Licenciado em ensino de Geografia Revisor: Ubaldo Ginova Ombe Gemusse-Mestre em Geologia de Materiais e Recursos Geológicos, Licenciado em Geografia e Técnico Médio em Geologia e Minas Coordenação Design Financiamento e Logística Revisão Científica Revisão Linguística Ano de Publicação Local de Publicação Direcção Académica do ISCED Instituto Superior de Ciências e Educação a Distância (ISCED) Instituto Africano de Promoção da Educação a Distancia (IAPED) XXXXX XXXXX ISCED – BEIRA XXXXX ISCED CURSO: GEOGRAFIA; 10 Ano Disciplina/Módulo: GEOLOGIA APLICADA A GEOGRAFIA 3 ÍNDICE GERAL VISÃO GERAL ---------------------------------------------------------------------------- 6 BEM-VINDO A DISCIPLINA DE GEOLOGIA APLICADA À GEOGRAFIA -------------------- 6 OBJECTIVOS DO MÓDULO ----------------------------------------------------------------- 9 QUEM DEVERIA ESTUDAR ESTE MÓDULO ------------------------------------------------ 9 COMO ESTÁ ESTRUTURADO ESTE MÓDULO ---------------------------------------------- 9 ÍCONES DE ACTIVIDADE ------------------------------------------------------------------ 12 HABILIDADES DE ESTUDO ---------------------------------------------------------------- 12 PRECISA DE APOIO? ---------------------------------------------------------------------- 14 TAREFAS (AVALIAÇÃO E AUTO-AVALIAÇÃO) ------------------------------------------- 15 AVALIAÇÃO ------------------------------------------------------------------------------- 16 TEMA – I: INTRODUÇÃO AO ESTUDO DA GEOLOGIA. ---------------------- 16 UNIDADE TEMÁTICA 1.1: CONCEITO E OBJECTO DE ESTUDO ------------------------- 16 UNIDADE TEMÁTICA 1.2. MÉTODOS DE ESTUDO DA GEOLOGIA ------------------- 24 UNIDADE TEMÁTICA 1.3. HISTÓRIA DA GEOLOGIA --------------------------------- 16 UNIDADE TEMÁTICA 1.4. TEORIAS SOBRE O UNIVERSO ---------------------------- 22 UNIDADE TEMÁTICA 1.5. EXERCÍCIOS DESTE TEMA ----------------------------------- 36 TEMA – II: DINÂMICA INTERNA -------------------------------------------------- 39 UNIDADE TEMÁTICA 2.1. ESTRUTURA INTERNA DA TERRA ------------------------ 39 UNIDADE TEMÁTICA 2.2. TEORIA DA DERIVA DOS CONTINENTES ----------------- 45 UNIDADE TEMÁTICA 2.3. TECTÓNICA GLOBAL -------------------------------------- 50 UNIDADE TEMÁTICA 2.4. EXERCÍCIOS DESTE TEMA --------------------------------- 27 UNIDADE TEMÁTICA 3.1. CONCEITO DE MINERAL; CRISTAIS E SEUS ELEMENTOS, SISTEMAS CRISTALINOS. ----------------------------------------------------------------- 30 UNIDADE TEMÁTICA 3.2. PROPRIEDADES FÍSICAS, QUÍMICAS E ELÉCTRICAS DOS MINERAIS. -------------------------------------------------------------------------------- 36 UNIDADE TEMÁTICA 3.3. DESCRIÇÃO DOS MINERAIS MAIS COMUNS, RECONHECIMENTO DOS MINERAIS. ----------------------------------------------------- 44 UNIDADE TEMÁTICA 3.4. EXERCÍCIOS DESTE TEMA --------------------------------- 55 UNIDADE TEMÁTICA 4.1. MAGMATISMO: ROCHAS MAGMÁTICAS, FORMAÇÃO, TEXTURA, ESTRUTURA, EXEMPLOS E UTILIDADE. -------------------------------------- 57 ISCED CURSO: GEOGRAFIA; 10 Ano Disciplina/Módulo: GEOLOGIA APLICADA A GEOGRAFIA 4 UNIDADE TEMÁTICA 4.2. METAMORFISMO: ROCHAS METAMÓRFICAS, FORMAÇÃO, TEXTURA, ESTRUTURA, EXEMPLOS E UTILIDADE. ------------------------ 71 UNIDADE TEMÁTICA 4.3. SEDIMENTAGÉNESE: ROCHAS SEDIMENTARES, FORMAÇÃO, TEXTURA, ESTRUTURA, EXEMPLOS E UTILIDADE. ------------------------ 82 UNIDADE TEMÁTICA 4.4. EXERCÍCIOS DESTE TEMA --------------------------------- 95 UNIDADE TEMÁTICA 5.1. CICLO GEOLÓGICO; PRINCÍPIO DE ESTRATIGRAFIA E ESTUDO DOS FÓSSEIS. -------------------------------------------------------------------- 99 UNIDADE TEMÁTICA 5.2. EXERCÍCIOS DESTE TEMA. -------------------------------109 UNIDADE TEMÁTICA 6.1. ESCALA CRONO-ESTRATIGRÁFICA E TRAÇOS GERAIS DA GEOLOGIA DE MOÇAMBIQUE. ---------------------------------------------------------112 UNIDADE TEMÁTICA 6.2. EXERCÍCIOS DESTE TEMA. -------------------------------133 UNIDADE TEMÁTICA 7. EXERCICIOS DO FIM DO MÓDULO. ------------------------135 ÍNDICE DE FIGURAS Figura 1: Observação directa a camada de carvão no rio Moatize em Tete. Foto: Raposo, 2014 .................................................................. 26 Figura 2: Jazigo de exploração de minerais. ...................................... 26 Figura 3: Ilustração de uma trincheira para observar o solo e colectar amostras. Fonte: (CONCIANI, 2013). ................................................. 27 Figura 4: Amostra directa do manto: xenólitos de peridotitos (raros). Disponivel em:www.umanitoba.ca.br .............................................. 28 Figura 5: Esquema conceptual sobre os metodos geofísicos. ............. 29 Figura 6: Anomalias Gravimétricas. .................................................. 31 Figura 7: Bússola geológica tipo BRUNTON (COE, et al, 2010). ........... 35 Figura 8: ilustração de lupas do geólogo (COE, et al, 2010). ............... 35 Figura 9: Martelo do geólogo. Fonte: www.GADGETS.in ................... 36 Figura 10: Estrutura Interna da Terra (POPP, 1998). .......................... 40 Figura 11: Esquema ilustrativo das correntes (POPP, 1998). .............. 42 Figura 12: Pangea e sua divisão em dois continentes, Laurásia a norte e Gondwana a sul, pelo Mar de Tethys (Teixeira, 2000). ...................... 46 Figura 13: a) Distribuição actual das evidências geológicas de existência de geleiras há 300 Ma. As setas indicam a direção de movimento das geleiras. b) Simulação de como seria a distribuição das geleiras com os continentes juntos, mostrando que estariam restritas a uma calota polar no hemisfério Sul (TEIXEIRA, et al, 2000). ................................. 48 Figura 14: Distribuição das principais placas tectónica (TEXEIRA, et al, 2000). .............................................................................................. 17 Figura 15: Ilustração da zona divergente entre a América do Norte e África formando a Dorsal mesoatlântica (PRESS, et al, 2006). ............ 18 ISCED CURSO: GEOGRAFIA; 10 Ano Disciplina/Módulo: GEOLOGIA APLICADA A GEOGRAFIA5 ÍNDICE DE TABELAS Tabela 1: Ramificações da Geologia ........................................................ 19 Tabela 2: Escala do tempo Geológico .................................................... 33 Tabela 3: resumo dos processos que decorrem no limite das placas tectónicas ................................................................................................ 21 Tabela 4: Classificação Cristalografica dos sistemas ............................... 34 Tabela 5: Escala de Mohs e padrões secundários ................................... 39 ISCED CURSO: GEOGRAFIA; 10 Ano Disciplina/Módulo: GEOLOGIA APLICADA A GEOGRAFIA 6 Visão Geral Bem-vindo a disciplina de Geologia aplicada à Geografia Introdução ao Estudo da Geologia A disciplina de Geologia aplicada à Geografia, constitui uma ferramenta primordial no processo de construção do conhecimento geográfico. Visto que, é graças a esta disciplina que podemos compreender a actual repartição geográfica dos vários fenómenos que ocorrem na Terra, bem como a sua génese, evolução e transformação. Esta disciplina irá permitir que o estudante desenvolva uma capacidade de análise e interpretação dos fenómenos que ocorrem na Terra, tais como os sismos, vulcões, tsunamis, ocorrências recursos energéticos, (Hidrocarbonetos). Por essa razão, a disciplina será leccionada em dois eixos: Geologia histórica e Geologia dinâmica. A Geologia histórica explica a origem, formação e evolução da Terra e a dinâmica explica os processos endógenos e exógenos na crosta. No fim do estudo deste módulo, espera-se que o estudante desenvolva as seguintes competências: Compreenda a evolução do conhecimento geológico; Conheça as fases da evolução da Terra em função dos eventos registados; Classifica os minerais e as rochas; Interpreta os fenómenos originários do interior da Terra; Compreenda a génese do relevo. ISCED CURSO: GEOGRAFIA; 10 Ano Disciplina/Módulo: GEOLOGIA APLICADA A GEOGRAFIA 7 TEMA I: Introdução ao estudo da Geologia: Conceito e objecto de estudo; Métodos de estudo da Geologia; História da Geologia; Teorias sobre o universo. Tema II: Dinâmica Interna Estrutura interna da Terra; Teorias da deriva dos continentes; Tectónica global. TEMA III: Minerais Conceito de mineral; cristais e seus elementos, sistemas cristalinos; Propriedades físicas, químicas e eléctricas dos minerais; Descrição dos minerais mais comuns, reconhecimento dos minerais. TEMA IV: Rochas Magmatismo: rochas magmáticas, formação, textura, estrutura, exemplos e utilidade; Metamorfismo: formação, textura, estrutura, exemplos e utilidade; Sedimentagénese: Formação, textura, estrutura, exemplos e utilidade. TEMA V: Estratigrafia Ciclo geológico; princípio de estratigrafia e estudo dos fósseis. TEMA VI: Geologia de Moçambique ISCED CURSO: GEOGRAFIA; 10 Ano Disciplina/Módulo: GEOLOGIA APLICADA A GEOGRAFIA 8 Escala crono-estratigráfica e traços gerais da Geologia de Moçambique. ISCED CURSO: GEOGRAFIA; 10 Ano Disciplina/Módulo: GEOLOGIA APLICADA A GEOGRAFIA 9 Objectivos do Módulo Ao terminar o estudo deste módulo de Geologia Aplicada a Geografia o aluno deverá ser capaz de responder os seguintes objectivos: Objectivos Específicos Compreender a evolução do conhecimento geológico; Conhecer a história de Geologia; Classificar os minerais e as rochas; Explicar a acção dos processos endógenos na crosta terrestre; Caracterizar os agentes da geodinâmica externa; Relacionar os fenómenos geológicos globais com os de Moçambique; Compreender a necessidade de uso racional dos recursos minerais. Quem deveria estudar este módulo Este Módulo foi concebido para estudantes do 1º ano do curso de licenciatura em Ensino de Geografia do ISCED. Poderá ocorrer, contudo, que haja leitores que queiram se actualizar e consolidar seus conhecimentos nessa disciplina, esses serão bem-vindos, não sendo necessário para tal se inscrever. Mas poderá adquirir o manual, com a permissão do ISCED. Como está estruturado este módulo Este módulo de Geologia Aplicada a Geografia, para estudantes do 1º ano do curso de licenciatura em Ensino de Geografia, à ISCED CURSO: GEOGRAFIA; 10 Ano Disciplina/Módulo: GEOLOGIA APLICADA A GEOGRAFIA 10 semelhança dos restantes do ISCED, está estruturado como se segue: Páginas introdutórias Um índice completo. Uma visão geral detalhada dos conteúdos do módulo, resumindo os aspectos-chave que você precisa conhecer para melhor estudar. Recomendamos vivamente que leia esta secção com atenção antes de começar o seu estudo, como componente de habilidades de estudos. ISCED CURSO: GEOGRAFIA; 10 Ano Disciplina/Módulo: GEOLOGIA APLICADA A GEOGRAFIA 11 Conteúdo desta Disciplina/módulo Este módulo está estruturado em Temas. Cada tema, por sua vez comporta certo número de unidades temáticas ou simplesmente unidades. Cada unidade temática se caracteriza por conter uma introdução, objectivos, conteúdos. No final de cada unidade temática ou do próprio tema, são incorporados antes o sumário, exercícios de auto-avaliação, só depois é que aparecem os exercícios de avaliação. Os exercícios de avaliação têm as seguintes características: Puros exercícios teóricos/Práticos, Problemas não resolvidos e algumas actividades práticas incluído estudo de caso. Outros recursos A equipa dos académicos e pedagogos do ISCED, pensando em si, num cantinho, recôndito deste nosso vasto Moçambique e cheio de dúvidas e limitações no seu processo de aprendizagem, apresenta uma lista de recursos didácticos adicionais ao seu módulo para você explorar. Para tal o ISCED disponibiliza na biblioteca do seu centro de recursos mais material de estudos relacionado com o seu curso como: Livros e/ou módulos, CD, CD-ROOM, DVD. Para além deste material físico ou electrónico disponível na biblioteca, pode ter acesso a Plataforma digital moodle para alargar mais ainda as possibilidades dos seus estudos. ISCED CURSO: GEOGRAFIA; 10 Ano Disciplina/Módulo: GEOLOGIA APLICADA A GEOGRAFIA 12 Auto-avaliação e Tarefas de avaliação Tarefas de auto-avaliação para este módulo encontram-se no final de cada unidade temática e de cada tema. As tarefas dos exercícios de auto-avaliação apresentam duas características: primeiro apresentam exercícios resolvidos com detalhes. Segundo, exercícios que mostram apenas respostas. Tarefas de avaliação devem ser semelhantes às de auto-avaliação mas sem mostrar os passos e devem obedecer o grau crescente de dificuldades do processo de aprendizagem, umas a seguir a outras. Parte das tarefas de avaliação será objecto dos trabalhos de campo a serem entregues aos tutores/docentes para efeitos de correcção e subsequentemente nota. Também constará do exame do fim do módulo. Pelo que, caro estudante, fazer todos os exercícios de avaliação é uma grande vantagem. Comentários e sugestões Use este espaço para dar sugestões valiosas, sobre determinados aspectos, quer de natureza científica, quer de natureza didáctico- Pedagógica, etc., sobre como deveriam ser ou estar apresentadas. Pode ser que graças as suas observações que, em gozo de confiança, classificamo-las de úteis, o próximo módulo venham a ser melhoradas. Ícones de actividade Ao longo deste manual irá encontrar uma série de ícones nas margens das folhas. Estes ícones servem para identificar diferentes partes do processo de aprendizagem. Podem indicar uma parcela específica de texto, uma nova actividade ou tarefa, uma mudança de actividade, etc. Habilidades de estudo O principal objectivo deste campo é o de ensinar aprender a aprender. Aprenderaprende-se. Durante a formação e desenvolvimento de competências, para facilitar a aprendizagem e alcançar melhores resultados, implicará empenho, dedicação e disciplina no estudo. Isto é, os bons resultados apenas se conseguem com estratégias eficientes e eficazes. Por isso é importante saber como, onde e quando estudar. Apresentamos algumas sugestões com as quais esperamos que caro ISCED CURSO: GEOGRAFIA; 10 Ano Disciplina/Módulo: GEOLOGIA APLICADA A GEOGRAFIA 13 estudante possa rentabilizar o tempo dedicado aos estudos, procedendo como se segue: 1º Praticar a leitura. Aprender a Distância exige alto domínio de leitura. 2º Fazer leitura diagonal aos conteúdos (leitura corrida). 3º Voltar a fazer leitura, desta vez para a compreensão e assimilação crítica dos conteúdos (ESTUDAR). 4º Fazer seminário (debate em grupos), para comprovar se a sua aprendizagem confere ou não com a dos colegas e com o padrão. 5º Fazer TC (Trabalho de Campo), algumas actividades práticas ou as de estudo de caso se existirem. IMPORTANTE: Em observância ao triângulo modo-espaço-tempo, respectivamente como, onde e quando...estudar, como foi referido no início deste item, antes de organizar os seus momentos de estudo reflicta sobre o ambiente de estudo que seria ideal para si: Estudo melhor em casa/biblioteca/café/outro lugar? Estudo melhor à noite/de manhã/de tarde/fins de semana/ao longo da semana? Estudo melhor com música/num sítio sossegado/num sítio barulhento!? Preciso de intervalo em cada 30 minutos, em cada hora, etc. É impossível estudar numa noite tudo o que devia ter sido estudado durante um determinado período de tempo; Deve estudar cada ponto da matéria em profundidade e passar só ao seguinte quando achar que já domina bem o anterior. Privilegia-se saber bem (com profundidade) o pouco que puder ler e estudar, que saber tudo superficialmente! Mas a melhor opção é juntar o útil ao agradável: Saber com profundidade todos conteúdos de cada tema, no módulo. Dica importante: não recomendamos estudar seguidamente por tempo superior a uma hora. Estudar por tempo de uma hora intercalado por 10 (dez) a 15 (quinze) minutos de descanso (chama- se descanso à mudança de actividades). Ou seja que durante o intervalo não se continuar a tratar dos mesmos assuntos das actividades obrigatórias. Uma longa exposição aos estudos ou ao trabalho intelectual obrigatório, pode conduzir ao efeito contrário: baixar o rendimento da aprendizagem. Porque o estudante acumula um elevado volume de trabalho, em termos de estudos, em pouco tempo, criando ISCED CURSO: GEOGRAFIA; 10 Ano Disciplina/Módulo: GEOLOGIA APLICADA A GEOGRAFIA 14 interferência entre os conhecimentos, perde sequência lógica, por fim ao perceber que estuda tanto mas não aprende, cai em insegurança, depressão e desespero, por se achar injustamente incapaz! Não estude na última da hora; quando se trate de fazer alguma avaliação. Aprenda a ser estudante de facto (aquele que estuda sistematicamente), não estudar apenas para responder a questões de alguma avaliação, mas sim estude para a vida, sobre tudo, estude pensando na sua utilidade como futuro profissional, na área em que está a se formar. Organize na sua agenda um horário onde define a que horas e que matérias deve estudar durante a semana; Face ao tempo livre que resta, deve decidir como o utilizar produtivamente, decidindo quanto tempo será dedicado ao estudo e a outras actividades. É importante identificar as ideias principais de um texto, pois será uma necessidade para o estudo das diversas matérias que compõem o curso: A colocação de notas nas margens pode ajudar a estruturar a matéria de modo que seja mais fácil identificar as partes que está a estudar e Pode escrever conclusões, exemplos, vantagens, definições, datas, nomes, pode também utilizar a margem para colocar comentários seus relacionados com o que está a ler; a melhor altura para sublinhar é imediatamente a seguir à compreensão do texto e não depois de uma primeira leitura; Utilizar o dicionário sempre que surja um conceito cujo significado não conhece ou não lhe é familiar; Precisa de apoio? Caro estudante, temos a certeza que por uma ou por outra razão, o material de estudos impresso, lhe pode suscitar algumas dúvidas como falta de clareza, alguns erros de concordância, prováveis erros ortográficos, falta de clareza, fraca visibilidade, páginas trocadas ou invertidas, etc). Nestes casos, contacte os serviços de atendimento e apoio ao estudante do seu Centro de Recursos (CR), via telefone, SMS, E-mail, se tiver tempo, escreva mesmo uma carta participando a preocupação. Uma das atribuições dos Gestores dos CR e seus assistentes (Pedagógico e Administrativo), é a de monitorar e garantir a sua aprendizagem com qualidade e sucesso. Dai a relevância da comunicação no Ensino a Distância (EAD), onde o recurso as TIC se torna incontornável: entre estudantes, estudante – Tutor, estudante – CR, etc. ISCED CURSO: GEOGRAFIA; 10 Ano Disciplina/Módulo: GEOLOGIA APLICADA A GEOGRAFIA 15 As sessões presenciais são um momento em que você caro estudante, tem a oportunidade de interagir fisicamente com staff do seu CR, com tutores ou com parte da equipa central do ISCED indigitada para acompanhar as sua sessões presenciais. Neste período pode apresentar dúvidas, tratar assuntos de natureza pedagógica e/ou administrativa. O estudo em grupo, que está estimado para ocupar cerca de 30% do tempo de estudos a distância, é muita importância, na medida em que permite-lhe situar, em termos do grau de aprendizagem com relação aos outros colegas. Desta maneira ficará a saber se precisa de apoio ou precisa de apoiar aos colegas. Desenvolver hábito de debater assuntos relacionados com os conteúdos programáticos, constantes nos diferentes temas e unidade temática, no módulo. Tarefas (avaliação e auto-avaliação) O estudante deve realizar todas as tarefas (exercícios, actividades e autoavaliação), contudo nem todas deverão ser entregues, mas é importante que sejam realizadas. As tarefas devem ser entregues duas semanas antes das sessões presenciais seguintes. Para cada tarefa serão estabelecidos prazos de entrega, e o não cumprimento dos prazos de entrega, implica a não classificação do estudante. Tenha sempre presente que a nota dos trabalhos de campo conta e é decisiva para ser admitido ao exame final da disciplina/módulo. Os trabalhos devem ser entregues ao Centro de Recursos (CR) e os mesmos devem ser dirigidos ao tutor/docente. Podem ser utilizadas diferentes fontes e materiais de pesquisa, contudo os mesmos devem ser devidamente referenciados, respeitando os direitos do autor. O plágio1é uma violação do direito intelectual do(s) autor(es). Uma transcrição à letra de mais de 8 (oito) palavras do texto de um autor, sem o citar é considerado plágio. A honestidade, humildade científica e o respeito pelos direitos autorias devem caracterizar a realização dos trabalhos e seu autor (estudante do ISCED). 1Plágio - copiar ou assinar parcial ou totalmente uma obra literária, propriedade intelectual de outras pessoas, sem prévia autorização. ISCED CURSO: GEOGRAFIA; 10 Ano Disciplina/Módulo: GEOLOGIA APLICADA A GEOGRAFIA 16 Avaliação Muitos perguntam: Com é possível avaliar estudantes à distância, estando eles fisicamente separados e muito distantes do docente/tutor? Nós dissemos: Sim é possível, talvez seja uma avaliação mais fiável e consistente. Você será avaliado durante os estudos à distância que contam com um mínimo de 90% do total de tempo que precisa de estudar os conteúdos do seu módulo. Quando o tempo de contacto presencial conta com um máximo de 10%) do total de tempo do módulo. A avaliação do estudante consta detalhada do regulamento de avaliação. Os trabalhos decampo por si realizados, durante estudos e aprendizagem no campo, pesam 25% e servem para a nota de frequência para ir aos exames. Os exames são realizados no final da cadeira disciplina ou modulo e decorrem durante as sessões presenciais. Os exames pesam no mínimo 75%, o que adicionado aos 25% da média de frequência, determinam a nota final com a qual o estudante conclui a cadeira. A nota de 10 (dez) valores é a nota mínima de conclusão da cadeira. Nesta cadeira o estudante deverá realizar pelo menos 2 (dois) trabalhos e 1 (um) (exame). Algumas actividades práticas, relatórios e reflexões serão utilizados como ferramentas de avaliação formativa. Durante a realização das avaliações, os estudantes devem ter em consideração a apresentação, a coerência textual, o grau de cientificidade, a forma de conclusão dos assuntos, as recomendações, a identificação das referências bibliográficas utilizadas, o respeito pelos direitos do autor, entre outros. Os objectivos e critérios de avaliação constam do Regulamento de Avaliação. ISCED CURSO: GEOGRAFIA; 10 Ano Disciplina/Módulo: GEOLOGIA APLICADA A GEOGRAFIA 16 TEMA – I: INTRODUÇÃO AO ESTUDO DA GEOLOGIA. UNIDADE Temática 1.1. Conceito e objecto de estudo; UNIDADE Temática 1.2. Métodos de estudo da Geologia; UNIDADE Temática 1.3. História da Geologia; UNIDADE Temática 1.4. Teorias sobre o universo. UNIDADE Temática 1.5. Exercícios deste tema Unidade Temática 1.1: Conceito e objecto de estudo Introdução Bem-vindo a primeira unidade da disciplina de Geologia. Nesta unidade temática, iremos estudar os aspectos introdutórios da disciplina de Geologia e a mesma está dividida em dois pontos chaves: No primeiro ponto, iremos abordar os seguintes aspectos: conceito, objecto de estudo, divisão da Geologia, ramificação da Geologia, importância do estudo. No segundo ponto, iremos estudar a História da Geologia e Teorias sobre o Universo. Portanto, no fim desta unidade temática, você deverá ser capaz de: Desenvolvimento Objectivos Específicos Dar conceito a Geologia; Entender o princípio fundamental que sustenta a Geologia; Conhecer objecto de estudo da Geologia e seus ramos. ISCED CURSO: GEOGRAFIA; 10 Ano Disciplina/Módulo: GEOLOGIA APLICADA A GEOGRAFIA 17 1.1 Conceito de Geologia O facto de vivermos na Terra já é razão mais do que suficiente para estudar a Geologia. Quanto mais soubermos acerca do nosso planeta, especialmente do seu ambiente e recursos, melhor poderemos compreendê-la, usá-la e apreciá-la. Num senso lato, a importância da Terra como corpo celeste não é assim tão grande, já que ela é um planeta de tamanho médio, orbitando à volta duma estrela de tamanho médio também. Contudo, e pelo menos no Sistema Solar, a Terra é o único planeta com água abundante e uma atmosfera onde pode crescer a vida. Os programas espaciais também revelaram que a Terra é única entre os planetas estudados até agora pelo facto de ter um campo magnético, que é provocado pelo seu núcleo de ferro líquido e que pode acumular energia, dando origem à formação de aspectos como cadeias de montanhas. A palavra geologia, provêm do grego - γεo (geo - Terra) + λογoσ (lógos - Ciência) – e significa literalmente Ciência da Terra. De acordo com Popp (1987), a Geologia é a ciência da Terra, de seu arcabouço, de sua composição, de seus processos internos e externos e de sua evolução. Para Lapidus (1987), Geologia é o estudo da Terra em termos do seu desenvolvimento como planeta desde a sua origem. Isto inclui a história das formas de vida, os materiais de que é feita, os processos que afectam estes materiais e os produtos que deles resultam. Entretanto, Geologia é o estudo da origem, evolução, composição, estrutura e transformação da Terra. Com base nesses parâmetros ela analisa os processos que operam na superfície e no interior do planeta e examina os materiais terrestres, sua composição e aplicabilidade. ISCED CURSO: GEOGRAFIA; 10 Ano Disciplina/Módulo: GEOLOGIA APLICADA A GEOGRAFIA 18 A geologia interage com diversas outras ciências como a física, a química, a biologia, bem como as ciências econômicas e sociais, e busca a exploração dos recursos naturais de maneira economicamente viável e ambientalmente sustentável. O princípio fundamental que sustenta toda a Geologia é que "os processos geológicos actuais ocorreram ao longo do tempo geológico". É o chamado Princípio das Causas actuais. Quer isto dizer que as rochas antigas podem ser interpretadas com base nos processos que ocorrem actualmente. 1.1.1 Objecto de estudo Qual é o objecto de estudo da geologia? Vamos partir do pressuposto de que a Geologia é um tipo especial de ciência, já que o seu laboratório é o Mundo em que vivemos. Por vezes, é possível tirar conclusões de caracter geológico através de ensaios laboratoriais controlados, mas a maioria das vezes isso não é possível, pois as dimensões de escala e de tempo que envolvem os fenómenos geológicos são demasiado grandes para lidarmos laboratorialmente com elas. Daqui se pode ver que a Terra não é constituída dum único material, mas de várias camadas esféricas concêntricas. Há, assim, três camadas composicionais (Núcleo, Manto e Crosta). No entanto, a Crosta compreende a parte superficial, camada mais fina, composta de matéria rochosa menos densa. Consequentemente, a crosta é constituída por compostos de O, Si e Al que fazem parte de minerais mais comuns em combinação com os demais elementos. Não resta dúvidas que o objecto de estudo da Geologia é a crosta (por ser construída de Rochas e Minerais). 1.1.2 Subdivisão da Geologia ISCED CURSO: GEOGRAFIA; 10 Ano Disciplina/Módulo: GEOLOGIA APLICADA A GEOGRAFIA 19 Segundo AMARAL & LEINZ (2003) A geologia subdivide-se em três grandes ramos, a saber: i) Geologia Geral ou Dinâmica é o estudo da composição, da estrutura e dos fenómenos genéticos formadores da crosta terrestre, assim como ao conjunto geral de fenómenos que agem não somente sobre a superfície, como também no interior do nosso planeta. ii) A Geologia Histórica – estuda e procura datar cronologicamente a evolução geral, as modificações estruturais, geográficas e biológicas ocorridas na história da Terra. iii) Geologia Ambiental – consiste no estudo dos problemas geológicos decorrentes entre o homem e a superfície terrestre, assunto cujo a importância vem crescendo nos últimos anos. 1.1.3 Ramificação da Geologia A Geologia encontra-se ramificada em vários ramos, sendo destacar: Tabela 1: Ramificações da Geologia Paleontologia – estuda a evolução das formas de vida através dos fosseis. (fosseis – são vestígios de vegetais e animais) Cristalografia – trata do estudo dos cristais Petrologia – estuda as rochas, os seus minerais constituintes, a sua génese e o seu modo de ocorrência Cartografia – dedica-se ao estudo dos métodos de campo e laboratório que levam a produção de mapas de vários tipos Geologia Geologia Geral Geologia Histórica Geologia Ambiental ISCED CURSO: GEOGRAFIA; 10 Ano Disciplina/Módulo: GEOLOGIA APLICADA A GEOGRAFIA 20 Ramificações da Geologia Geocronologia – mede os intervalos de tempo do passado geológico, as idades dos acontecimentos geológicos Geomorfologia – estuda as formas e processos do relevo terrestre Geologia estrutural e tectónica – estudam as estruturas que ocorrem na crusta dobras, falhas, etc., numa escala mesoscópica e megascópica Mineralogia – estuda os minerais, sua génese e ocorrência Hidrogeologia – estudo das águas subterrâneas Estratigrafia – estuda as rochas em camadas (estratos) em espacial a sua sequência no tempo em correlação de camadas locais diferentesGeologia da engenharia – estuda a aplicação da geologia para a construção de obras de engenharia Geologia económica – ligado as jazigos minerais, estuda as implicações económicas da exploração dos jazigos e as suas reservas Pedologia – estuda a formação dos solos, sua morfologia, origem e classificação Fotogeologia - utiliza as fotografias aéreas para a interpretação da geologia duma região na programação de actividades de campo Geofísica – aplica os métodos fiscos ao estudo da estrutura e composição da Terra Sedimentologia – estuda as rochas sedimentares e os processos responsáveis pela sua origem e pelos movimentos de sedimento, etc. Como vimos geologia apresenta várias ramificações e o seu estudo exige em parte o conhecimento destas áreas. ISCED CURSO: GEOGRAFIA; 10 Ano Disciplina/Módulo: GEOLOGIA APLICADA A GEOGRAFIA 21 Como se pode ver da listagem anterior, as ciências geológicas estão intimamente ligadas a várias outras ciências: Química, Física, Matemática, Biologia, Astronomia, Economia e Engenharia. Mas as ligações não param por aqui, por exemplo a geologia e Geografia tem uma estreita relação porque Geografia – o seu campo de acção é a superfície terrestre e seus habitantes, a Geologia ocupa-se pela formação da crosta e da sua evolução; A Biologia – Estuda os seres vivos (origem, evolução) cujo a sua explicação está impregnada na Geologia; a Química – aplica os princípios da química para o estudo da Terra; A Física - aplica os princípios da física para o estudo da Terra; A Astronomia – estuda as rochas de outros corpos do sistema solar, exemplo de amostras da Lua; 1.1.4. Importância do estudo da Geologia Como se sabe, o Homem só tem acesso a uma ínfima parte do planeta, que é a superfície terrestre e o resto está fora do alcance da vista directa. Só se pode estudar por via indirecta, por meio de vários métodos de análise e observação. No entanto, o seu estudo é de estrema importância, pois: Ela fornece dados sobre as rochas nos aspectos tocantes à sua formação, composição, tamanho, posição, e possibilidade do seu aproveitamento económico; pesquisa e prospeção de minerais; exploração de minerais energéticos (combustíveis fósseis); descoberta de novos bens minerais; construção de obras civis - A Geologia de engenharia criou suporte à engenharia civil (Geotécnica), necessária à estrutura de grandes obras tais como: túneis, barragens, pontes, rodovias, túneis, habitações e outras construções, fornecendo informação importante sobre as rochas onde estarão apoiadas; solução de actuais problemas ambientais (riscos ambientais). Exercícios de AUTO-AVALIAÇÃO GRUPO-1 (Com respostas detalhadas) ISCED CURSO: GEOGRAFIA; 10 Ano Disciplina/Módulo: GEOLOGIA APLICADA A GEOGRAFIA 22 1. Marque V ou F. a) A Geologia estuda a Terra, sem se interessar com a sua evolução, composição, estrutura e transformação. b) A Geologia é o estudo da origem, evolução, composição, estrutura e transformação da Terra. c) A geologia interage com diversas outras ciências como a física, a química, a biologia, bem como as ciências econômicas e sociais. d) A geologia se interessa apenas da exploração dos recursos naturais de maneira economicamente viável e ambientalmente sustentável. 2. No Sistema Solar, é correcto afirmar que: a) Todos os planetas contêm atmosfera. b) A Terra é o único planeta com água abundante e uma atmosfera onde pode crescer a vida. c) No plutão contém água em abundância. d) A Terra é o maior planeta do sistema solar. e) A Terra não é constituída dum único material, mas de várias camadas esféricas concêntricas. 3. O objecto de estudo da geologia é: a) Manto b) Magmatismo c) Rochas d) Crosta e) Núcleo 4. De acordo com AMARAL & LEINZ (2003) a geologia subdivide-se em três grandes ramos, a saber: a) Geologia Geral, Física e Biológica. b) Geologia Histórica, Ambiental e Biológica. c) Geologia Histórica, Geral e Biológica. d) Geologia Geral, Histórica e Ambiental. ISCED CURSO: GEOGRAFIA; 10 Ano Disciplina/Módulo: GEOLOGIA APLICADA A GEOGRAFIA 23 5. De acordo com este texto “estudo dos problemas geológicos decorrentes entre o homem e a superfície terrestre, assunto cujo a importância vem crescendo nos últimos anos” que parte da Geologia se ocupa: a) Geologia Geral b) Geologia Histórica e Ambiental c) Geologia Ambiental d) Geologia Histórica 6. As ciências geológicas estão intimamente ligadas a várias outras ciências: Química, Física, Matemática, Biologia, Astronomia, Economia e Engenharia. Qual das ciências tem maior relação com a Geologia? a) Apenas Química e Física. b) Matemática, Biologia e Astronomia. c) Engenharia e Economia. d) Todas as ciências. Respostas: 1. a) F b) V c) V d) F 2. a) F b) V c) F d) F e) V 3. a) F ISCED CURSO: GEOGRAFIA; 10 Ano Disciplina/Módulo: GEOLOGIA APLICADA A GEOGRAFIA 24 b) F c) F d) V e) F 4. a) F b) F c) F d) V 5. Alínea correcta c) 6. Alínea correcta d) UNIDADE Temática 1.2. Métodos de estudo da Geologia Introdução e Desenvolvimento O conhecimento do interior da Terra não se pode efectuar, na sua totalidade, com observações ou análises directas do seu interior. Visto que, ISCED CURSO: GEOGRAFIA; 10 Ano Disciplina/Módulo: GEOLOGIA APLICADA A GEOGRAFIA 25 dos 6370 km que separa o núcleo a superfície terrestre, o Homem só conseguiu perfurar 0.1% ou seja cerca de 7 km. Desta forma o conhecimento da estrutura e composição do interior da Terra tem de ser obtido através da utilização de métodos directos e de métodos indirectos. a) Método Directo é aquele que nos permite obter dados através da utilização directa da Terra, como é o caso da observação directa da superfície terrestre, da utilização de carotes de sondagens, da observação da actividade vulcânica. Este método baseia-se em quatro pilares, conforme ilustra o esquema abaixo. - A observação directa da superfície terrestre permite-nos concluir acerca da existência de falhas e de dobras, qual o tipo de rocha e respectiva idade, com o inconveniente de esta observação se limitar a poucos metros de profundidade, ou seja, só o que conseguimos ver a vista desarmada. Metódo Directo Sondagens Magmas e xenólitos Observação e estudo directo da superfície visível Exploração de jazigos minerais em minas e escavações ISCED CURSO: GEOGRAFIA; 10 Ano Disciplina/Módulo: GEOLOGIA APLICADA A GEOGRAFIA 26 Figura 1: Observação directa a camada de carvão no rio Moatize em Tete. Foto: Raposo, 2014 - Exploração de jazigos minerais em minas e escavações fornece-nos dados do interior da terra. No entanto, estas informações limitam-se apenas a alguns metros de profundidade (fig.2). Figura 2: Jazigo de exploração de minerais. ISCED CURSO: GEOGRAFIA; 10 Ano Disciplina/Módulo: GEOLOGIA APLICADA A GEOGRAFIA 27 - Sondagem é um tipo de investigação feita para saber que tipo de solo existe em um terreno, a sua resistência, a espessura das camadas, a profundidade do nível de água e até mesmo a profundidade onde está a rocha e informam o geólogo sobre muitos acontecimentos do passado. Ex: valas, trincheiras (fig 3), poços, Galeria, etc. Figura 3: Ilustração de uma trincheira para observar o solo e colectar amostras. Fonte: (CONCIANI, 2013). - Magmas e xenólitos: a actividade vulcânica fornece-nos importantes informações sobre o interior da Terra (até cerca de 150 km de profundidade). Sempre que um vulcão entra em actividade, lança para o exterior materiais que se encontram no interior da Terra. A análise desses materiais (lavas,cinzas, gases) permite-nos conhecer a composição da parte superior da crosta terrestre. No entanto, um vulcão não nos fornece apenas a sua lava como fonte de estudo, mas fornece-nos também, fragmentos da chaminé e da câmara magmática – os xenólitos. ISCED CURSO: GEOGRAFIA; 10 Ano Disciplina/Módulo: GEOLOGIA APLICADA A GEOGRAFIA 28 Figura 4: Amostra directa do manto: xenólitos de peridotitos (raros). Disponivel em:www.umanitoba.ca.br Se o conhecimento directo do interior da Terra é inacessível, então os geólogos procuram outras fontes de informação para determinarem a estrutura e a composição do nosso planeta. Para isso, os métodos indirectos permitem-nos obter dados sobre a estrutura interna da Terra, com a interpretação de dados obtidos indirectamente, através de planetologia e astrogeologia e métodos geofísicos. - Planetologia e astrogeologia: O estudo dos restantes planetas do sistema solar permite-nos tirar conclusões sobre o nosso próprio planeta. Quando admitimos que os elementos constituintes do sistema solar possuíam uma origem comum, concluímos que as características existentes nos outros planetas se aplicavam ao nosso. Ao recolhermos dados de outros planetas estamos a obter informação sobre o nosso próprio planeta. Quando classificamos os meteoritos quanto à sua composição, admitimos, para estes, uma origem semelhante à Terra e, por isso, admitimos para a Terra uma composição e estrutura ISCED CURSO: GEOGRAFIA; 10 Ano Disciplina/Módulo: GEOLOGIA APLICADA A GEOGRAFIA 29 semelhantes às dos meteoritos. Os satélites vieram também dar uma grande ajuda, pois, através deles, é possível a recolha de dados até então inacessíveis. A medida correcta do diâmetro terrestre, a densidade e o volume são alguns dos conhecimentos terrestres obtidos através da utilização de satélites. - Métodos geofísicos: A geofísica é uma ciência que, através de estudos físicos e matemáticos, permite a determinação de características geológicas da Terra, nomeadamente a sua densidade e gradiente geotérmico. A gravidade, a sismologia, o geomagnetismo e o geotermismo são alguns dos métodos geofísicos (fig.5) que nos permitem a elaboração de modelos estruturais e composicionais da Terra. Figura 5: Esquema conceptual sobre os metodos geofísicos. ISCED CURSO: GEOGRAFIA; 10 Ano Disciplina/Módulo: GEOLOGIA APLICADA A GEOGRAFIA 30 - Gravimetria A gravidade Terrestre consiste na atracção exercida pela Terra sobre os corpos existentes à sua superfície. Pode ser calculada, segundo a Lei da Atracção Universal de Newton, pela expressão: F = G m . M r2 Onde: m – Massa do corpo; M – Massa da Terra; r – Raio terrestre e G – Constante de gravitação determinada em laboratório. Assim, analisando a expressão, verifica-se que a força gravítica varia na razão directa das massas e na razão inversa do quadrado da distância ao centro da Terra. Por convenção, considera-se que o valor normal da força gravítica ao nível das águas do mar é zero. - Anomalia Gravimétrica - É a diferença entre os valores da gravidade, numa determinada zona (medidos através de gravímetros), e os valores calculados teoricamente para essa mesma zona. As anomalias gravimétricas são positivas ou negativas e podem ser devidas, por exemplo, à presença de corpos rochosos com diferentes densidades no interior da crusta. O estudo do campo gravítico da Terra pode fornecer indicações importantes a respeito do interior da geosfera. Estes estudos permitiram elaborar hipóteses acerca da constituição dos fundos oceânicos, da distribuição das massas no interior do planeta e como essa distribuição afecta a distribuição dessas massas à superfície. Assim, verificou-se que o interior da Terra não é homogéneo como se pensava, ou seja, os materiais variam, quer lateralmente, quer em profundidade (vide fig. 6). ISCED CURSO: GEOGRAFIA; 10 Ano Disciplina/Módulo: GEOLOGIA APLICADA A GEOGRAFIA 31 Figura 6: Anomalias Gravimétricas. Pela observação da imagem podemos concluir que a presença no subsolo de um domo salino (sal-gema), cuja densidade é inferior às rochas encaixantes, afecta localmente a força gravítica, provocando uma anomalia negativa. Por sua vez, a presença de um maciço rochoso magmático, mais denso do que as rochas envolventes, determina uma anomalia gravimétrica positiva. Ao nível das grandes cadeias montanhosas existem anomalias gravimétricas negativas. - Densidade e massa volúmica A densidade global da Terra é de 5.5. No entanto, as rochas da superfície terrestre são muito menos densas, apresentando uma densidade média de 2.8. Tal significa que os materiais do interior da Terra são muito mais densos. Pelo que podemos concluir que com a profundidade os valores da densidade vão aumentar, uma vez que, os materiais estão sujeitos a uma pressão cada vez maior e estão mais comprimidos. - Sismologia Através da velocidade de propagação das ondas sísmicas no interior da Terra é possível aos geologos aprofundarem o seu conhecimento sobre a constituição do interior da Terra. http://gracieteoliveira.pbworks.com/w/page/49855184/Sismologia! ISCED CURSO: GEOGRAFIA; 10 Ano Disciplina/Módulo: GEOLOGIA APLICADA A GEOGRAFIA 32 Se a Terra fosse homogénea, ou seja, se a composição e as propriedades físicas dos materiais fossem idênticas em qualquer ponto do globo, a velocidade de propagação das ondas sísmicas devia de manter-se constante em qualquer direção e a trajetória dos raios sísmicos seria retilínia. No entanto, isto não acontece, ou seja, a velocidade das ondas sísmicas sofrem alterações! Algumas ondas são desviadas e outras deixam de se propagar a partir de determinada profundidade. Assim sendo, isto faz-nos concluir que o interior da Terra não é todo igual. Figura 7: Camadas da Terra reveladas pela sismologia. O diagrama inferior mostra as alterações das velocidades das ondas compressivas e de cisalhamento e da densidade com a profundidade na Terra. O diagrama superior é uma secção transversal do interior da Terra na mesma escala das profundidades, mostrando como essas mudanças estão relacionadas com as camadas principais (TEIXEIRA, et al, 2000). - Geotermismo ISCED CURSO: GEOGRAFIA; 10 Ano Disciplina/Módulo: GEOLOGIA APLICADA A GEOGRAFIA 33 Geotermismo é o calor interior da Terra. Estudos realizados, permitem-nos afirmar que a temperatura aumenta com a profundidade. Assim, denomina-se por gradiente geotérmico a taxa de variação de temperatura com a profundidade, isto é, o aumento de temperatura por quilómetro de profundidade. Grau geotérmico – número de metros que é preciso aprofundar na crosta terrestre para que a temperatura aumente 1ºC. Grau geotérmico (média): 1ºC/33m, ou seja, por cada 33m a temperatura aumenta 1ºC (fig. 7). O grau geotérmico depende dos seguintes factores: Condutibilidade térmica das rochas; Proximidade do foco térmico, por exemplo, um vulcão; Estrutura das rochas (as camadas inclinadas apresentam um grau geotérmico mais curto que as horizontais); Morfologia (o grau geotérmico aumenta nas serras, ao contrário dos vales). Figura 8: Variação do grau geotérmico. O aumento da temperatura não se mantém constante para grandes profundidades, pois se tal acontecesse a Terra atingiria no seu interior temperaturas de muitos milhares de graus, o que provocaria a fusão de todos os materiais. ISCED CURSO: GEOGRAFIA; 10 Ano Disciplina/Módulo: GEOLOGIA APLICADA A GEOGRAFIA 34 No entanto, sabe-se, através da sismologia, que a maioria das camadas estruturais terrestres está no estado sólido. Com isto, admite-se, pois, que o gradiente geotérmico diminui coma profundidade. Isto é, o aumento da temperatura faz-se de um modo mais lento. O calor interno da Terra é o motivo da actividade do nosso planeta e vai-se libertando continuamente através da sua superfície. A terra não retêm toda a energia sob a forma de calor, pelo que, existe dissipação de calor. Esta dissipação é constante e denomina-se fluxo térmico, que é avaliado pela quantidade de calor libertado por unidade de superfície e por unidade de tempo. - Geomagnetismo, a Terra tem um campo magnético invisível mas que faz sentir a sua acção. Os cristais funcionam como ímanes “fósseis” com uma polaridade idêntica à do campo magnético terrestre na altura da sua formação. O geomagnetismo é importante porque: A existência do campo magnético terrestre apoia o modelo sobre a composição e as características físicas do núcleo terrestre; O paleomagnetismo fornece informações sobre o passado da Terra, pois, regista inversões da polaridade do campo magnético terrestre; apoia a hipótese da deriva continental e da formação dos fundos oceânicos a partir do rifte; permite tirar ilações sobre a posição dos continentes relativamente aos pólos magnéticos; permite determinar a latitude geográfica que a rocha em estudo ocupava no momento da sua formação. 1.2.1 Materiais utilizados no estudo da Geologia a) Bússola geológica – serve para orientar o geólogo no campo, para medir a altura dos estratos e estrutura geológica. ISCED CURSO: GEOGRAFIA; 10 Ano Disciplina/Módulo: GEOLOGIA APLICADA A GEOGRAFIA 35 Figura 7: Bússola geológica tipo BRUNTON (COE, et al, 2010). b) Lupa – é usada para ampliar os objectos a observar e facilitar a identificação dos minerais. Figura 8: ilustração de lupas do geólogo (COE, et al, 2010). c) Martelo – serve para colher amostras, fósseis ou para preparar a superfície para a medição. ISCED CURSO: GEOGRAFIA; 10 Ano Disciplina/Módulo: GEOLOGIA APLICADA A GEOGRAFIA 36 Figura 9: Martelo do geólogo. Fonte: www.GADGETS.in d) GPS - essa sigla é a abreviação em inglês de sistema de posicionamento global e serve para georreferenciar ou localizar as coordenadas de qualquer ponto que se pretende estudar. Figura 12: Ilustração do GPS usado durante as actividades do campo. Fonte: www.GADGETS.in http://www.gadgets.in/ ISCED CURSO: GEOGRAFIA; 10 Ano Disciplina/Módulo: GEOLOGIA APLICADA A GEOGRAFIA 37 Exercícios de AUTO-AVALIAÇÃO GRUPO-1 (Com respostas detalhadas) 1. O conhecimento do interior da Terra não se pode efectuar, na sua totalidade, com observações ou análises directas do seu interior. De acordo com esta afirmação significa que utiliza outros métodos. Escolhe a opção correcta. A. Apenas métodos directos. B. Apenas métodos indirectos. C. Métodos directos e indirectos. D. Observação macroscópica. 2. Sobre os métodos directos, é correcto afirmar que: a) O método directo nos permite obter dados através da utilização directa da Terra. b) O método directo não é o caso da observação directa da superfície terrestre. c) Este método utiliza carotes de sondagens e também faz a observação da actividade vulcânica. 3. Os métodos indirectos permitem-nos obter dados sobre a estrutura interna da Terra, com a interpretação de dados obtidos indirectamente, através de: a) Apenas planetologia. b) Apenas métodos geofísicos. c) Planetologia e astrogeologia e métodos geofísicos. d) Nenhuma das opções. 4. Anomalia Gravimétrica é a diferença entre os valores da gravidade, numa determinada zona, e os valores calculados teoricamente para essa mesma zona. Entretanto, subdividem-se em: a) Anomalias positivas e físicas. ISCED CURSO: GEOGRAFIA; 10 Ano Disciplina/Módulo: GEOLOGIA APLICADA A GEOGRAFIA 38 b) Anomalias positivas e negativas. c) Anomalias negativas e gravimétricas d) Anomalias geocêntricas. 5. Sobre o geomagnetismo marque V ou F. a) A existência do campo magnético terrestre apoia o modelo sobre a composição e as características físicas do núcleo terrestre. b) O paleomagnetismo fornece informações sobre o passado da Terra, pois, regista inversões da polaridade do campo magnético terrestre. c) Permite tirar ilações sobre a posição dos continentes relativamente aos pólos magnéticos; permite determinar a latitude geográfica que a rocha em estudo ocupava no momento da sua formação. 6. A Geologia utiliza vários materiais no seu estudo. Marque V ou F. a) A bússola geológica e a lupa são materiais de menor utilização. b) A bússola geológica orienta o geólogo no campo, para medir a altura dos estratos e estrutura geológica. c) A lupa é usada para ampliar os objectos a observar e facilitar a identificação dos minerais. d) O martelo serve para colher amostras, fósseis ou para preparar a superfície para a medição. e) Apenas a bússola, lupa, martelo e GPS são materiais geológicos usados no campo. Respostas: 1. Opção C. 2. Alíneas correctas a) e c) 3. Alínea correcta c) 4. Alínea correcta b) 5. a) V b) V c) V 6. a) F; d) V b) V; c) F c) V ISCED CURSO: GEOGRAFIA; 10 Ano Disciplina/Módulo: GEOLOGIA APLICADA A GEOGRAFIA 16 UNIDADE Temática 1.3. História da Geologia Introdução e Desenvolvimento De acordo com AMARAL, Leinz (2003), "Desde que o Homem aprendeu a se aproveitar das rochas e minerais, iniciou-se, no sentido lato, o estudo da Geologia". Nos primórdios da Humanidade o Homem usava "pedras" rochas e minerais no fabrico de ferramentas de trabalho e objectos ornamentais. A partir desta época, conhecem-se hoje minas de sílex. Mais tarde, com o início da Idade do Bronze, o Homem começou a utilizar os metais, tanto para armas como para objectos ornamentais. Os antigos Egípcios (1.500 AC) já conheciam os efeitos medicinais de alguns minerais, como a antimonite (Sb2S3), o enxofre (S), a hematite (Fe2O3), a halite (sal), a soda (NaNO3), o petróleo bruto, etc. - Heródoto (484-425 AC) que escreveu que "…o mar apagou-se onde hoje a terra se solidifica…", após observar fósseis de conchas marinhas em terra firme. Nessa altura, a idade da Terra foi calculada em 399.000 anos!!! Também Heródoto reparou que o Rio Nilo depositava sedimentos durante as cheias, tendo reconhecido o processo lento mas contínuo que modifica a superfície da Terra. - Teofrastus (374-287 AC), escreveu o primeiro tratado de Mineralogia - A Respeito das Pedras - que foi a base da maioria dos mineralogistas da Idade Média. - Ibn Sida (980-1037) escreve uma sistemática dos minerais e reconhece que as montanhas se formam por acção de forças internas e que a água tem um papel importante na erosão e na formação de sedimentos. ISCED CURSO: GEOGRAFIA; 10 Ano Disciplina/Módulo: GEOLOGIA APLICADA A GEOGRAFIA 17 A Idade Média (séc. XI-XIV) Foi um período de estagnação de conhecimentos, de crenças em poderes sobrenaturais e em superstições. Nessa época, o primeiro livro do Antigo Testamento - Génesis - sobre a origem do mundo e da vida, era aceite como verdade acabada, não contestável, pois se o fosse seria considerado sacrilégio os Homens não procuravam mais esclarecimentos sobre os fenómenos naturais. Com o aparecimento da Renascença, a situação no que toca ao avanço das ciências muda de figura. O Génesis começa a ser contestado. Ao descobrir conchas numa zona montanhosa de Itália, Da Vinci concluiu que aqueles animais só podiam ter vivido ali quando aquelas terras estavam cobertas de água. Foi um escândalo na época, mas como ele era reconhecido por todos como artista, escultor, arquitecto, engenheiro e inventor, então ele teria alguma razão para afrontar as Sagradas Escrituras. Mas os defensores destas encontraram uma resposta para o aparecimento de conchas nas montanhas: Deus tinha-asposto lá para pôr à prova a fé do Homem. O grande avanço das ciências geológicas ocorre cerca de 150 anos mais tarde, com o dinamarquês Nicolaus Steno (Séc. XVII) que é conhecido como o pioneiro da Geologia. Como outros cientistas, ele observou conchas nas montanhas da Itália e concluiu que o mar tinha coberto aquela região. Mas ele foi mais longe, pois observou que as conchas estavam encravadas em vários tipos de rochas, de camadas ou estratos. Verificou que algumas camadas eram espessas, outras delgadas; umas eram uniformes, outras irregulares; umas continham conchas de animais marinhos, outras de animais de água doce. Concluiu que as rochas que continham essas conchas só podiam ter sido depositadas como sedimento em zonas cobertas por água ISCED CURSO: GEOGRAFIA; 10 Ano Disciplina/Módulo: GEOLOGIA APLICADA A GEOGRAFIA 18 salgada ou doce. Com o recuo das águas, os sedimentos transformaram-se em rochas sólidas. Por isso, concluiu ele ainda, as camadas do fundo deviam ser mais antigas do que as que estavam mais acima. Nasceu assim o princípio da sobreposição, base da Geocronologia actual (fig. 13). Figura 13: Princípio de sobreposição de estratos. - Abraham Werner (1749-1817), de nacionalidade alemã, aos 25 anos, publica um livro sobre as características externas dos minerais, pondo fim a uma época de observações caóticas e disparatadas. Ele é considerado o pai da Geologia e da Mineralogia alemãs. Werner também é considerado o pai da Geologia de Campo, por ter sido o primeiro a levar os seus alunos ao terreno para terem o quadro geral do que ensinava nas aulas. WERNER defendia a Teoria Neptunista segundo a qual todas as rochas tinham o seu início num oceano de aguas espessas e turvas que cobria a superfície a Terra. Os granitos teriam sido as primeiras rochas precipitadas dessa água primária e as rochas vulcânicas se teriam originados pela refusão local de sedimentos preexistentes, fenómeno ocorrido nas regiões vulcânicas. O seu discípulo Leopold Von Buch (1774-1853), depois de observar alguns vulcões europeus, coisa que Werner nunca tinha feito, contrariou essa ISCED CURSO: GEOGRAFIA; 10 Ano Disciplina/Módulo: GEOLOGIA APLICADA A GEOGRAFIA 19 teoria, criando a Teoria Vulcanista, em que no interior da Terra existia um imenso calor que fundia as rochas. - William Smith (1769-1839) foi o pai da Paleontologia e, de certo modo, da Estratigrafia. Ele notou que certos fósseis só ocorriam em determinadas camadas e que estas podiam ser correlacionadas, mesmo que distantes entre si. - James Hutton (1726-197) e a sua escola, denominada plutonismo, diziam ser o magma o agente formador das rochas sem desprezar, contudo, a agua como agente formador de outras rochas. Hutton defendia a teoria de Actualismo, que mais tarde foi desenvolvida por Charles Lyell. - Abraham G. Werner, (1749-1815) e James Hutton (1726-197), ambos são considerados pais da geologia actual. A síntese geral dos conhecimentos geológicos até então adquiridos foi elaborado por Charles LYELL (1797-1875), este generalizou como também amplificou a geologia física e estratigráfica. Desenvolveu a teoria de Actualismo iniciada pelo J. Hutton que diz que: o presente é chave da compreensão do passado, (AMARAL, Leinz 2003). Outros paleontólogos de renome do tempo de W. Smith foram Georges Cuvier (1769-1832), Ernst von Schlotheim (1765-1832). No séc. XIX, o inglês Charles Darwin (1809-1882), observando os vários fósseis e as diferentes formas de vida que encontrou pelo mundo fora durante as suas viagens, formulou a teoria da evolução da vida, expressa no seu livro (1859) A Origem das Espécies pela Selecção Natural, ou A Preservação das Raças Favorecidas na Luta pela Vida. Ainda nesse tempo esse livro foi considerado uma afronta aos ensinamentos bíblicos sobre a criação. Mais tarde (1871), com o seu livro A Origem do Homem, essa polémica renasceu. ISCED CURSO: GEOGRAFIA; 10 Ano Disciplina/Módulo: GEOLOGIA APLICADA A GEOGRAFIA 20 Os séculos XVIII e XIX caracterizaram-se por grandes avanços e actividades nas ciências geológicas e por uma cooperação extensa entre geocientistas de vários países. Também se caracterizou pelo aparecimento de várias associações de geólogos, como o Geological Survey of England (1835), Association Géologique Française (1855) e a Preuische Geologische Landesamtstalt (1873), entre outras. No início do Séc XX (1915), o alemão Alfred Wegener (1880-1930) escreveu o livro A Origem dos Continentes em que formula a Teoria da Deriva dos Continentes, percursora da actualíssima Teoria da Tectónica de Placas (já referida anteriormente). No que toca ao nosso continente, Alex du Toit é considerado o pai da Geologia Africana. Exercícios de AUTO-AVALIAÇÃO GRUPO-1 (Com respostas detalhadas) 1. O cientista que escreveu o primeiro tratado de mineralogia foi: a) Heródoto (484-425 AC). b) Teofrastus (374-287 AC). c) Ibn Sida (980-1037). 2. A Idade Média (séc. XI-XIV) foi um período de estagnação de conhecimentos, de crenças em poderes sobrenaturais e em superstições. Com base nesta idade, marque com V ou F. a) Nessa época, o primeiro livro do Antigo Testamento - Génesis - sobre a origem do mundo e da vida, era aceite como verdade acabada, não contestável, pois se o fosse seria considerado sacrilégio os Homens não procuravam mais esclarecimentos sobre os fenómenos naturais. b) Com o aparecimento da Renascença, a situação no que toca ao avanço das ciências muda de figura. c) O Génesis começa a ser contestado. ISCED CURSO: GEOGRAFIA; 10 Ano Disciplina/Módulo: GEOLOGIA APLICADA A GEOGRAFIA 21 d) Ao descobrir conchas numa zona montanhosa de Itália, Da Vinci concluiu que aqueles animais só podiam ter vivido ali quando aquelas terras estavam cobertas de água. 3. O cientista considerado pai da Geologia e da Mineralogia alemãs chama-se: a) Charles Darwin b) James Hutton c) Alfred Wegner 4. O cientista que também é considerado pai da Geologia de Campo, por ter sido o primeiro a levar os seus alunos ao terreno para terem o quadro geral do que ensinava nas aulas. a) James Hutton b) Alex du Toit c) Charles Darwin d) Alfred Wegner 5. O cientista considerado pai da Geologia Africana chama-se: a) James Hutton b) Alex du Toit c) Charles Darwin d) Alfred Wegner 6. “O presente é chave da compreensão do passado” é a teoria de Actualismo. O cientista que começou a desenvolver esta teoria chama-se: a) Alex du Toit b) Charles Darwin c) James Hutton d) Alfred Wegner Respostas: 1. Alínea correcta b) ISCED CURSO: GEOGRAFIA; 10 Ano Disciplina/Módulo: GEOLOGIA APLICADA A GEOGRAFIA 22 2. a) V b) V c) V d) V 3. Alínea correcta d) 4. Alínea correcta d) 5. Alínea correcta b) 6. Alínea correcta c) UNIDADE Temática 1.4. Teorias sobre o Universo Introdução e Desenvolvimento ISCED CURSO: GEOGRAFIA; 10 Ano Disciplina/Módulo: GEOLOGIA APLICADA A GEOGRAFIA 23 Estamos habituados a pensar que a Terra é o centro do universo, o que não é de toda verdade. A Terra é um pequeno planeta que gira à volta duma estrela - o Sol. O Sol e os seus planetas são uma ínfima parte da galáxia Via Láctea, que, por seu lado, é uma dos milhares de galáxias do nosso universo. Então o que é universo? Universo é o conjunto formado por astros e pelas formas de energia. Suas dimensões são vastas que apesar de todo o progresso alcançado pela Astronomia e pela Austronáutica, pode se dizer que o Homem apenas principiou a sua exploração. O elevado número de estrelas que vemos a brilhar á noite juntamente com muitas outras que não distinguimos ou que só vemos em forma de nebulosidade constituem uma galáxia conhecida por via-láctea.Podemos observar na galáxia estrelas anãs, de tamanho menor, e estrelas gigantes vermelhas, mil vezes maiores que o Sol, mas também aquelas cuja magnitude aumenta bruscamente a seguir a uma explosão, as estrelas novas e supernovas, as de brilho variável e os buracos negros. Figura 14: Via Láctea. http://www.atlasoftheuniverse.com/ 1.4.1. O Sistema Solar é uma pequeníssima parte da nossa galáxia e consiste do Sol, de 8 Planetas e seus Satélites, Asteróides, Cometas e Meteoritos. ISCED CURSO: GEOGRAFIA; 10 Ano Disciplina/Módulo: GEOLOGIA APLICADA A GEOGRAFIA 24 O Sol é uma estrela de tamanho médio, com uma temperatura de 6.000ºC à superfície e de 5.000.000ºC em profundidade, onde a matéria está sujeita a pressões gigantescas. Ele desloca-se a uma velocidade de 70.000 km/s em direcção à estrela Vega, situada na constelação de Lira a 27 anos-luz de distância (10,65 x 1012 km). De acordo com TEIXEIRA, et al. (2000), os demais corpos que pertencem ao Sistema Solar (planetas, satélites, asteróides, cometas, além de poeira e gás) formaram-se ao mesmo tempo em que sua estrela central. Isto confere ao sistema uma organização harmônica notocante à distribuição de sua massa e às trajetórias orbitais de seus corpos maiores, os planetas esatélites. A massa do sistema (99,8%) concentra-se no Sol, com os planetas girando ao seu redor, em órbitas elipticas de pequena excentricidade, virtualmente coplanares, segundo um plano básico denominado eclíptica. Neste plano estão assentadas, com pequenas inclinações, as órbitas de todos os planetas, e entre Marte e Júpiter orbitam também numerosos asteróides. Por sua vez, a grande maioria dos cometas parece seguir também órbitas próximas do plano da ecliptica. O movimento de todos estes corpos ao redor do Sol concentra praticamente todo o momento ângular do sistema. ISCED CURSO: GEOGRAFIA; 10 Ano Disciplina/Módulo: GEOLOGIA APLICADA A GEOGRAFIA 25 Figura 15: Sistema solar. Os quatro planetas internos situam-se mais perto do Sol e são rochosos e menores em tamanho. Os quatro planetas externos são gigantes e possuem satélites maioritariamente gasosos e com núcleos rochosos. O planeta mais distante, Plutão, é um pequeno corpo congelado de metano, água erocha. Notar o cinturão de asteróides que se localiza entre o grupo de planetas internos e externos (TEIXEIRA, et al, 2000). 1.4.2. Teorias sobre a origem do sistema solar a) Hipótese Nebular (Laplace 1820)2 no início haveria uma enorme nuvem esférica de gases quentes que rodava sobre si própria (a). Com o aumento da rotação, essa nuvem foi achatando, mantendo um centro mais espesso (b). Ainda o aumento da rotação provocou um aumento da força centrífuga nas partes mais externas do disco, provocando a separação deste em vários anéis (tantos quantos os planetas existentes) que giravam à volta da nuvem central (c). Posteriormente, o material dos 2Enciclopédia de ciência – O Universo ISCED CURSO: GEOGRAFIA; 10 Ano Disciplina/Módulo: GEOLOGIA APLICADA A GEOGRAFIA 26 anéis foi-se concentrando por acção da gravidade, dando origem aos planetas e a nuvem central teria dado origem ao sol (d). Figura 16: Esquema elucidativo da Hipótese Nebular de Laplace, sobre a origem do Sistema Solar. Fonte: WINTER, John (s/d). b) Hipótese da Colisão (Chamberlin & Multon 1900) (Fig. 1.10): considera que uma estrela terá passado perto do sol, tendo provocado a libertação de gases em espiral a partir do sol (a, b). Estes gases teriam depois girado à volta do sol (c), e posteriormente se concentrado para originar os planetas, devido à força de atracção entre as duas estrelas (d). Figura 17: Hipótese da Colisão sobre a origem do Sistema Solar. Fonte: WINTER, John (s/d). c)Teoria Moderna O início do Sistema Solar deu-se numa altura em que aparentemente o espaço estava vazio. Mas só aparentemente, pois o espaço estava cheio de átomos dispersos que formavam uma nuvem ténue, turbulenta e em redemoinho. ISCED CURSO: GEOGRAFIA; 10 Ano Disciplina/Módulo: GEOLOGIA APLICADA A GEOGRAFIA 27 Com o tempo, e devido à atracção entre os átomos, a nuvem começou a tornar-se mais espessa pela progressiva concentração dos átomos. A energia desses redemoinhos deu eventualmente origem à rotação da nuvem que originou mais tarde o sol e os planetas. À medida que os átomos eram atraídos entre si, e se aproximavam uns dos outros, a nuvem tornou-se mais densa e mais quente. Como resultado deste processo de concentração, formou-se a Terra e os outros planetas. Figura 18: Hipótese Moderna. Mais de 99% dos átomos do espaço são átomos de hidrogénio (H) e hélio (He), os dois átomos mais pequenos, o que pode ser visto nas atmosferas de alguns planetas maiores. Perto do centro da concentração da nuvem de gás, os átomos ficaram tão comprimidos e tão aquecidos que os átomos de H e He começaram a fundir-se para originar elementos mais pesados. Esta fusão provocou libertação de enormes quantidades de energia térmica, o que levou a uma combustão nuclear dos átomos de H e He. Quando começaram estas reacções nucleares, deu-se o nascimento do Sol, o que deve ter acontecido há 6 mil milhões de anos. Porém, os processos nucleares estavam confinados ao centro da nuvem. À sua volta rodava uma nuvem de gás menos quente e menos denso. ISCED CURSO: GEOGRAFIA; 10 Ano Disciplina/Módulo: GEOLOGIA APLICADA A GEOGRAFIA 28 Como se sabe, a rotação provoca uma força centrífuga que tende a puxar os corpos para fora, ao passo que a gravidade é uma força centrípeta, que puxa os objectos uns para os outros. Como resultante destas duas forças, a nuvem de gás tornou-se gradualmente um disco rotativo achatado, girando à volta do Sol. O tal disco chama-se nebulosa planetária O dado momento, as porções externas mais frias da nebulosa planetária tornaram-se suficientemente compactadas para originar matéria sólida, do mesmo modo que o gelo se condensa a partir do vapor de água para originar neve. Progressivamente, esta matéria sólida condensada transformou-se em planetas Uma das teorias modernas que também debruça-se sobre a problemática da origem do Universo é a teoria de Big Bang, a qual refere que a matéria actualmente existente inicialmente encontrava-se conglomerado num estado de enorme densidade, um glóbulo, este glóbulo condensou-se e explodiu lançando matéria no espaço, a partir da qual se desenvolveram planetas, galáxias, estrela, astros, etc. (Enciclopédia de ciência – o Universo, 2001) Muito bem, ao analisar as teorias sobre a origem do universo e da Terra chegou-se a uma conclusão que ela passou sucessivamente de estado gasoso, liquido antes de se ter consolidado. No entanto a teoria de Big bang é uma das mais recentes e mais divulgada, embora também tenha algumas lacunas no que concerne aos argumentos científicos (Enciclopédia de ciência – o Universo, 2001). 1.4.3. Forma, densidade, e peso da Terra O conhecimento mais antigo sobre a forma da terra foi graças a observação da sombra da Terra sobre a Lua, nas ocasiões de eclipse, os antigos gregos já sabiam da forma esférica do nosso planeta. Nessa constatação da forma ISCED CURSO: GEOGRAFIA; 10 Ano Disciplina/Módulo: GEOLOGIA APLICADA A GEOGRAFIA 29 esférica, também aponta-se que Pitágoras em 528 a.C. introduziu o conceito de forma esférica para o planeta. Este conhecimento, valeu até que, no século XVII, Isaac Newton demonstrou que a Terra não é um corpo rígido e estando animada de um movimento de rotação, ela não deveria possuir uma forma esférica e sim, a de um elipsóide de revolução, sendo achatada nos pólos (fig. 19). Figura 19: Forma da Terra – Elipse. O Elipse apresenta um diâmetroequatorial de 12.756.776 metros e com diâmetro polar de 12.713.824. Esta exactidão deve-se aos dados fornecidos por 13 satélites artificiais. Segundo o conceito introduzido pelo matemático alemão CARL FRIEDRICH GAUSS (1777-1855), a forma do planeta é GEÓIDE (fig.20). Na figura abaixo, a parte com maiores deformações constitui o Geóide. Este por sua vez é considerado a forma que mais se aproxima a figura original da Terra. ISCED CURSO: GEOGRAFIA; 10 Ano Disciplina/Módulo: GEOLOGIA APLICADA A GEOGRAFIA 30 Figura 20: Geóide, considerada forma que mais se aproxima a Terra. 1.4.4. Densidade da Terra A densidade das rochas que ocorrem com maior frequência na crosta terrestre é de cerca de 2.76. No entanto a densidade global da Terra é de cerca de 5.527. Esta discrepância resulta pelo facto do interior da Terra possuir uma densidade maior, devido a diferença na sua constituição. Em outras palavras a densidade da terra vária deste a crosta ate ao núcleo. 1.4.5. Peso da Terra Qual é o peso da Terra? De acordo com LEINZ,2003:12) A massa do globo terrestre é calculada pelo princípio de Isaac Newton (1642-1727), que diz: a matéria atrai a matéria na razão directa das massas e inversa do quadrado da distância. Este enunciado foi demonstrado experimentalmente por Von JOLLY, em 1878, na cidade de Munique, equilibrando massas de uma tonelada à mesma altura e observando o desequilíbrio quando as massas foram postas em níveis diferentes. ISCED CURSO: GEOGRAFIA; 10 Ano Disciplina/Módulo: GEOLOGIA APLICADA A GEOGRAFIA 31 Outra experiencia, JOLLY equilibrou um vaso esférico com 5kg de mercúrio em balança de alta precisão. A seguir, colocou sob mercúrio de chumbo, uma grande esfera de 5,775kg, como mostra a figura 21. Figura 21: Balança de medição da Terra. Fonte: LEINZ, (2003:12). A atração mutua, exercida poe essas massas, cuja distancia de seus centro se acha indicada, correspondem a 0,589mgf, peso necessário para restabelecer o equilíbrio na balança. Esta atracão se da proporcionalmente em todo o Universo, de acordo com a lei gravitacional de Newton. A massa da terra e de cerca de 6 sextiliões de toneladas. 1.4.6. Idade da Terra e escala geológica A idade oficial da Terra aceite actualmente é de 4,5 bilhões de anos, esta idade é calculada a partir de meteoritos que caíram no planeta, pois a superfície terrestre está em constante mudança, hora crescendo, se modificando, e se destruindo. Sendo por este facto difícil de precisar com exatidão a real idade terrestre, por isso usa-se os meteoritos como fonte de dados, pois se estima que todo nosso sistema solar fosse formado ao mesmo tempo, e sendo que os meteoritos são corpos extraterrestres, não tem suas características importantes a este estudo alteradas como ocorre em nosso planeta. ISCED CURSO: GEOGRAFIA; 10 Ano Disciplina/Módulo: GEOLOGIA APLICADA A GEOGRAFIA 32 Usa-se para medir a idade terrestre o método absoluto ou datação radioativa, método de grande precisão que se utiliza dos princípios físicos da radioatividade para determinar a idade dos minerais com precisão, e determinando a idade dos minerais chega-se a idade terrestre. Esse método se baseia no decaimento dos elementos radioativos encontrados nos minerais terrestres e extraterrestres, só sendo possíveis após a descoberta da radioatividade pelo francês Henri Becquerel no final do século XIX. O método Urânio/Chumbo, ou seja, 235U 207Pb fornece um limite máximo de 5,5 Ga rochas mais antigas (4,4 Ga), limite mínimo idade mais provável 4,6 Ga (meteoritos). Figura 22: Curva representando o somatório do calor produzido pelo decaimento radioactivo dos principais elementos radiactivos ao longo da história da Terra (TEIXEIRA, et al, 2000). Este método envolve a meia vida dos elementos radioativos, que nada mais é do que o tempo que um elemento pai (instável) leva para se transformar pela metade em elemento filho (estável) através da liberação de radiação e de outros núcleos mais estáveis, e o fato de que alguns minerais possuem em sua constituição alguns elementos radioativos. Assim a idade terrestre foi determinada por átomos de urânio que se decompuseram em átomos de chumbo, encontrados em minerais. http://www.infoescola.com/quimica/elementos-quimicos-radioativos/ http://www.infoescola.com/quimica/radioatividade/ http://www.infoescola.com/quimica/periodo-de-meia-vida/ http://www.infoescola.com/elementos-quimicos/chumbo/ ISCED CURSO: GEOGRAFIA; 10 Ano Disciplina/Módulo: GEOLOGIA APLICADA A GEOGRAFIA 33 Quando um grão de mineral se forma, ali já começa o seu decaimento, transformando seu núcleo instável em estável, atualmente já é possível determinar a idade com total precisão a partir deste principio. O mineral é transformado em pó e separadamente misturado a uma outra solução a qual se leva a um aparelho chamado de espectrômetro de massa, onde cada elemento será medido separadamente (elemento pai e elemento filho), logo apos sendo feito os cálculos baseado na meia vida do elemento, e se obtendo com precisão a idade do mineral. 1.4.7. Escala do tempo Geológico O estudo da escala do tempo geológico nos permite conhecer as transformações que decorreram na Terra desde o periodo mais antigo até a fase actual. Desta forma iremos apresentar uma quadro resumo referente a geocronologia. Tabela 2: Escala do tempo Geológico Eras Período Época Idade (anos) Principais acontecimentos Cenozóico Quaternário Holoceno 10.000 Aparecimento do Homem Pleistoceno 1.750.000 Glaciações mais recentes; domínio dos mamíferos de grande porte; e evolução do Homo-Sapiens Terciário Plioceno 12.000.000 Avanço das geleiras e aparecimento de mamíferos ruminantes Mioceno 23.000.000 Mudanças climáticas formação da calota glaciar Antárctica Oligoceno 35.000.000 Aparecimento de gramíneas e de grandes mamíferos (elefantes e cavalos) Eoceno 55.000.000 Surgimento da maior parte das ordens dos mamíferos Paleoceno 70.000.000 Domínio dos mamíferos de médio e pequeno porte Mesozóico Cretácico 135.000.000 Primeiras plantas com flores; grupos modernos de pássaros, mamíferos e insectos Jurássico 205.000.000 Primeiros pássaros; dinossauros espalham-se pela Terra ISCED CURSO: GEOGRAFIA; 10 Ano Disciplina/Módulo: GEOLOGIA APLICADA A GEOGRAFIA 34 Triássico 250.000.000 Primeira aparição dos dinossauros Paleozóico Permiano 295.000.000 Formação do supercontinente Pangea Carbonífero 355.000.000 Formação de grandes florestas Devoniano 410.000.000 Aparecimento dos primeiros peixes Siluriano 435.000.000 Estabilização do clima; derretimento do gelo glaciar; e aumento do nível médio das águas marinhas Ordoviciano 500.000.000 Surgimento dos invertebrados e plantas Cambriano 540.000.000 Surgimento dos principais grupos de animais Proterozóic o 2.500.000.0 0 0 Aparecimentos de seres vivos rudimentares Arqueozóic o 3.600.000.0 0 0 Formação das rochas (ígneas e metamórficas) Início de formação da Terra, há 4.5 biliões de anos Exercícios de AUTO-AVALIAÇÃO GRUPO-1 (Com respostas detalhadas) 1. A Terra é um pequeno planeta que gira à volta duma estrela. Marque V ou F. a) O Sol b) A lua c) Os asteróides 2. O conjunto formado por astros e pelas formas de energia é considerado: a) Planetas b) A via láctea c) O sol d) O universo 3. Sobre o sistema solar. Marque V ou F. ISCED CURSO: GEOGRAFIA; 10 Ano Disciplina/Módulo: GEOLOGIA APLICADA A GEOGRAFIA 35 a) Os quatro planetas internos situam-se mais perto do Sol e são rochosos e menores em tamanho. b) Os quatro planetas externos são gigantes e possuem satélites maioritariamente gasosos e com núcleos rochosos. c) O planeta mais distante do Sol é o Juptier
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