Geologia Geral/2011

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Profª Drª Maria Judite Garcia

Profª MSc. Elza de Fátima Bedani

2011

Foto: Elza Bedani

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A TERRA NO ESPAÇO

Localização: A Terra é um pequeno corpo celeste opaco, pertencendo ao grupo de

planetas que possuem sua órbita em torno do Sol. O conjunto formado pelo Sol e

planetas a ele ligados pela força da gravidade constitui o sistema solar que é uma

pequeníssima porção localizada num dos braços periféricos que constitui a Via Láctea.

Forma: A Terra é um elipsóide de rotação do tipo geóide achatado nos pólos.

Dimensões: Diâmetro polar: 12.712 km

Diâmetro equatorial: 12.756 km

Superfície Terrestre e a Atmosfera: A crosta terrestre ou litosfera é parte superficial

do planeta solidificada constituída de rochas. Envolvendo o globo e em contato com

essa superfície encontra-se a atmosfera de natureza gasosa.

Coordenadas geográficas:

Meridianos: Trata-se de linhas imaginárias no sentido Norte-Sul, contém o eixo

terrestre e determinam a longitude. O meridiano mais importante é o de Greenwich, que

passa pelo observatório homônimo da Inglaterra. A longitude de um determinado local

na superfície terrestre é o ângulo formado pelo meridiano local e o meridiano de

Greenwich. Varia de 0º - 180º, podendo ser Leste ou Oeste, conforme e posição do local

em relação a Greenwich. O Brasil encontram-se entre os meridianos definidos pelas

longitudes 35ºW.Grw. e 75ºW.Grw.

Figura 1: Desenho esquemático demonstrando os meridianos.

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Paralelos: São linhas imaginárias do sentido Oeste-Leste, contém o equador, e

determinam a latitude. Os paralelos mais importantes são: Equador, Trópico de Câncer,

Trópico de Capricórnio, Círculo Polar Ártico e Círculo Polar Antártico. A latitude de

um determinado local da superfície terrestre é o ângulo de um raio terrestre que passa

pelo local e se projeta no Equador. Assim todos os pontos sobre o mesmo paralelo

possuem a mesma latitude. Varia de 0º - 90º, sendo interpretada como positiva ou Norte

e negativa ou Sul. O Brasil encontra-se entre os paralelos de 5ºN e 34ºS.

Figura 2: Desenho esquemático demonstrando os paralelos.

A figura abaixo demonstra o globo terrestre com os paralelos e meridianos. ( = latitude

e L=longitude).

.

Figura 3: Esquema representativo do planeta Terra demonstrando os meridianos e os paralelos

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Altitude: A altitude de determinada região é o seu desnível em relação ao nível médio

do mar.

Fuso Horário: Devido ao movimento de rotação terrestre que determinam noite e dia,

tornam-se necessários os fusos horários. Obtém-se dividindo o número de graus da

circunferência da Terra (360º) pelo número de horas do dia (24h).

Ex: 360º = 15º/h

24h

Dessa forma, cada 15º de longitude correspondente a 1 hora de fuso horário.

O meridiano considerado de 0º é o Greenwich.

O Brasil encontra-se no meridiano P (45ºW), que passa por Brasília.

Figura 4: Mapa Mundi representando o Meridiano de Greenwich, latitudes e longitudes.

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MOVIMENTOS TERRESTRES

Movimento de Rotação: Consta do movimento efetuado pela Terra no sentido oeste-

leste, ao redor de seu eixo imaginário polar. O tempo necessário para que seja

completado o giro de 360º é de 23hs, 56’,4.09” com a velocidade de 1.666km/h. Como

a Terra possui a forma elipsóide de rotação, sempre expõe metade da superfície ao Sol,

assim o movimento de rotação tem como conseqüência os dias e as noites.

Figura 5: Movimentos de rotação.

Movimento de Translação ou Revolução: trata-se do movimento que a Terra efetua em

torno do Sol, no sentido oeste-leste, traçando uma órbita denominada de elíptica. A

velocidade é de 106.500km/h, com a duração de 365 dias, 5 hs, 45’ e 48”, para uma

trajetória completa. Durante este movimento, a Terra ocupa posições mais próximas e

mais afastadas do Sol.

Figura 6: Movimento de translação do planeta Terra.

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Periélio: é a posição em que a Terra se encontra mais próxima do Sol,

aproximadamente a 146.080.000Km.

Afélio: é a posição em que a Terra se encontra mais afastada do Sol, aproximadamente

151.200.000Km.

Inclinação do Eixo Terrestre: O eixo da Terra apresenta um ângulo de inclinação de

23º27’ em relação ao plano da elíptica (conforme figura 7). Devido a essa inclinação, o

afastamento máximo do plano da elíptica em relação ao plano da órbita ocorre nos

solstícios e o afastamento zero nos equinócios; o afastamento entre os dois planos

denomina-se declinação. Assim, dias e noites não possuem a mesma duração, exceto no

equador onde o dia e a noite possuem a duração de 12 horas durante o ano todo. Os

raios solares podem atingir a superfície terrestre de forma direta ou oblíqua; no equador,

os raios solares são diretos, tornando-se cada vez mais oblíquos em direção aos pólos

devido a curvatura da Terra, inclinação do eixo e a posição da Terra em relação ao Sol

(figura 8).

Figura 7: Representação esquemática do planeta Terra demonstrado a inclinação do eixo de rotação.

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Figura 8: Inclinação do Planeta Terra e a incidência dos raios solares.

Estações do Ano: As estações do ano são originadas pelo movimento de translação e

pela inclinação do eixo terrestre, que determinam a variação da energia solar recebida.

Solstícios: Ocorrem quando os raios solares formam um ângulo de 90º com um dos

trópicos (Câncer ou Capricórnio) e 66º33’ com o equador, resultando em dias e noites

desiguais.

Equinócios: Quando os raios solares formam um ângulo de 90º com o equador,

atingindo obliquamente ambos os hemisférios, com a mesma quantidade de energia. As

noites e os dias são iguais,

Hemisfério Sul Data Hemisfério Norte

Solstício de Verão 21/12 Solstício de Inverno

Equinócio de Outono 21/03 Equinócio de Primavera

Solstício de Inverno 21/06 Solstício de Verão

Equinócio de Primavera 23/09 Equinócio de Outono

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Figura 9: Representação esquemática dos solstícios e equinócios.

Movimento de Precessão dos Equinócios: Consta no movimento que o eixo terrestre

executa num período de 25.000 anos; o plano de órbita terrestre em torno do plano do

Equador, descrevendo uma figura cônica no espaço, assim cada ano o equinócio se

adianta 50 segundos em relação ao ano anterior. Este movimento acarreta em alterações

nas estações do ano em todo o planeta, e a conseqüente lenta mudança climática.

Ex.: Dentro de cerca de 13.000 anos, o periélio corresponderá ao período de verão para

o hemisfério Norte e inverno para o hemisfério Sul (inverno atual).

Movimento de Nutação: Consta de um movimento oscilatório do eixo terrestre durante

a Precessão dos Equinócios, com duração de 18,6 anos.

Figura 10: Representação esquemática do movimento de nutação.

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METEOROLOGIA E CLIMATOLOGIA

Meteorologia: Área da Geofísica que trata do estudo da atmosfera e dos fenômenos

que nela ocorrem, atingindo direta ou indiretamente a superfície terrestre.

Do grego: meteoro = qualquer coisa que cai do céu.

logus = conhecimento, estudo.

Conceito de Tempo: São condições atmosféricas temporárias de um local num

determinado momento, que se integram no tempo e o espaço para formar o clima de

uma região. Ele muda constantemente.

Por exemplo: num mesmo dia pode fazer calor, chover e esfriar ou o dia está

chuvoso.

Conceito de Clima: Trata-se de um conjunto de fenômenos meteorológicos que

caracterizam o estado médio da atmosfera em qualquer local na superfície terrestre.

Todos os fenômenos meteorológicos também são elementos do clima. Os mais

importantes são a temperatura e as precipitações, por esse motivo, os climas podem

ser classificados de acordo com as precipitações e com a temperatura.

De acordo com as precipitações, o clima pode ser:

Muito úmido ou super-úmido: quando chove mais de 2500M3

por ano.

Úmido: quando chove de 1200M3 a 2500M

3 anuais.

Semi-úmido: quando chove de 500M3 a 1200M

3 por ano.

Semi-árido: quando chove de 250M3 a 500M

3 anuais.

Árido: quando chove menos de 250M3 por ano.

De acordo com as temperaturas, o clima pode ser:

Quente: quando a temperatura média do mês mais frio for maior que 18o C.

Temperado: quando a temperatura do mês mais frio for menor que 18o C e

maior que 3o C abaixo de zero.

Frio: quando a temperatura média do mês mais frio for menor que 3o C

abaixo de zero e do mês mais quente for maior que 10o C. Neste caso há

queda de neve de três a seis meses no ano.

Polar: quando a temperatura média do mês mais quente for menor que 10o C.

nesse caso, o gelo cobre o solo durante mais de seis meses no ano.

Fatores que influenciam o clima: ventos, temperatura, umidade, evaporação,

insolação, latitude, longitude, altitude, correntes marítimas, vegetação, etc.

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Clima como fator geográfico: o clima é de grande importância para a vida humana,

visto que determina o solo e a vegetação de qualquer local, exercendo influência na

utilização da Terra (cultivo, pastagens, bosques, etc.). A distribuição da população

mundial está relacionada com as vantagens do clima e topografia favoráveis.

Conforme a figura 11.

Figura 11: Demonstração das zonas climáticas no mapa mundi.

Atmosfera

A atmosfera é o ar que respiramos e sem o qual não viveríamos. Além de partículas

de poeira e vapor de água, essa camada contém os seguintes gases: nitrogênio (78 %

do total), oxigênio (21 %) e gás carbônico, contém ainda gases raros, assim

chamados porque existem em quantidades muito pequenas no ar.

A atmosfera funciona como um filtro seletor, restringindo os comprimentos de onda

da radiação que atinge o globo.

Nós vivemos envolvidos por uma grande massa de ar, chamado de atmosfera. O

estudo da atmosfera é feito com base nas informações fornecidas pelas sondas

espaciais, pelos satélites meteorológicos, pelos foguetes e naves espaciais.

À medida que subimos na atmosfera, o ar vai se tornando menos denso, até ficar

bastante rarefeito, isto é, as partículas dos gases que compõem o ar vão se tornado

cada vez mais distante umas das outras.

Camadas da atmosfera

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Figura 12: Esquema representativo das camadas da atmosfera.

Troposfera

É a camada onde vivemos e se estende até uma altura de 8 a 16 Km acima da

superfície terrestre, onde ocorrem as tempestades e quase todos os fenômenos

meteorológicos: os ventos, as chuvas, as nuvens, o granizo etc.

A temperatura varia muito conforme a altitude, ou seja, a cada 100 metros de

aumento da altitude, há uma queda de 0,6oC e o ar vai se tornando mais frio.

As partículas de poeira em suspensão representam os raios azuis e absorvem as

outras cores que compõem a luz branca do sol. O ar tem uma cor azul muito pálida,

porém não percebemos que este azul altere a cor dos objetos que nos rodeiam, no

entanto, quando olhamos para o céu, vemos através de uma camada muito espessa

de ar, por isso, que o céu nos parece azul.

Estratosfera

Essa camada começa onde termina a troposfera e se estende até 30 Km acima da

superfície terrestre, onde não existe umidade ( nem nuvens ), a temperatura aumenta

de 2oC a 4

oC por Km, ao contrário do que acontece na troposfera.

A estratosfera apresenta uma certa concentração de ozônio, gás que enfraquece os

raios ultravioletas que chegam à Terra. Sem esse filtro de ozônio, seria inviável a

vida em nosso planeta pois esses raios são extremamente prejudiciais à saúde,

alterando a constituição das células, podendo inclusive provocar o câncer.

Mesosfera

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Começa onde termina a estratosfera e se estende até 30 Km acima da superfície

terrestre onde a temperatura continua a se elevar até 48 Km, depois começa a cair.

Na mesosfera existe grande quantidade de ozônio.

Termosfera

Localiza-se acima da Mesosfera e ocupa de 80 a 400/500 Km, nos períodos de

agitação solar chega a 500 Km de altitude. A composição da termosfera é distinta,

devido aos efeitos da radiação ultravioleta e raios X emitidos pelo Sol, sobre as

moléculas de um grande número de gases que se separam. Os gases também

possuem menos tendência a se misturarem, assim as moléculas mais pesadas

separam-se sob a ação da gravidade.

Ionosfera (este inserida na Termosfera)

É chamado assim, por apresentar grande quantidade de partículas carregadas de

eletricidade, os íons, que possibilitam as transmissões por rádios, refletindo as ondas

radiofônicas que percorrem todo o mundo. Estende-se até 640 Km acima da

superfície terrestre, sendo, constantemente bombardeada por meteoros que não

atingem a Terra porque se fragmentam nesta camada.

Exosfera

A exosfera começa no limite com a ionosfera e se estende até confundir – se com o

espaço cósmico. Nessa camada o ar é bastante rarefeito.

Ozônio Atmosférico: as moléculas de ozônio (gás) constituem-se de 3 átomos de

oxigênio (O3). A concentração de ozônio varia com a altitude, latitude e hora. A

maior parte forma-se na alta estratosfera, como resultado da absorção da radiação

ultravioleta. O ozônio pode formar-se também próximo a superfície terrestre devido

a descargas elétricas.

A presença deste gás na atmosfera é de importância vital para o homem. Se a

radiação ultravioleta atingisse a superfície terrestre na sua carga original não

existiria vida sobre os continentes. Atualmente a camada de ozônio está sendo

destruída pelos gases cloro-flúor-carbonetos (CFC), entre eles o gás Freon utilizado

como refrigeradores em geladeiras e aparelhos de ar condicionado, propulsores de

spray, fabricação de espuma plástica e de componentes eletrônicos. O ozônio é um

gás instável e muda facilmente para O2, assim os CFCs quebram facilmente estas

moléculas e impedem sua produção. A destruição da camada de ozônio, acarreta no

aumento do número de queimaduras de pele, câncer de pele, cataratas, queda nas

defesas do organismo e até alterações no DNA, que levam a informação genética de

todos os seres vivos. Além de alterar o plâncton marinho que serve de alimento para

peixes, assim como na produção agrícola. Por outro lado a pequena quantidade de

radiação ultravioleta que chega a superfície terrestre acarreta na produção de

vitamina “D”, que fortalece os ossos.

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Figura 13: Representação esquemática da camada de ozônio.

Dióxido de Carbono: o dióxido de carbono (CO2) atmosférico resulta da respiração

humana e animal, da decomposição e combustão de materiais que possuem carbono

e das atividades vulcânicas. A maior parte deste gás encontra-se dissolvida nos

oceanos, mas a solubilidade varia com a temperatura. Funciona como um filtro

seletor, restringindo os comprimentos de onda da radiação infravermelha, além de

envolver o Globo (como uma capa de vidro), evitando que o calor liberado para a

atmosfera saia rapidamente para o espaço. Nos últimos vinte anos a quantidade de

dióxido de carbono na atmosfera tem aumentado, devido a queima de combustíveis

fósseis (petróleo e carvão), mesmo com a absorção deste gás pelos vegetais, o

desmatamento tem reduzido essa capacidade. Assim o aumento de dióxido de

carbono suspenso na atmosfera, deixa passar a radiação solar, mas bloqueia a saída

de calor irradiado pela Terra, formando uma espécie de estufa.

Figura 14: Representação esquemática do efeito estufa.

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FATORES FÍSICOS DO TEMPO

INSOLAÇÃO OU RADIAÇÃO SOLAR: é a duração do Sol descoberto ou brilho

solar, livre de quaisquer nuvens capazes de interrompê-lo. Por seus múltiplos efeitos,

tem grande importância para a metereologia e a sua observação sistemática, além de

valiosa à agricultura, concorre valiosamente para a determinação de climas. A radiação

solar total que atinge a superfície da Terra compõe-se de uma parte de raios visíveis e

outra parte de calor (raios infravermelhos e ultravioletas suaves).

Aparelhos para medição:

Actinógrafo: mede a radiação solar global que atinge diretamente a superfície terrestre

(radiação solar direta) e a outra parte que mede a superfície terrestre após sofrer

processo de difusão (radiação difusa).

Heliógrafo: registra apenas o número de horas de insolação diária numa região, ou o

número de horas de brilho do sol, medindo, portanto, a duração da radiação solar direta.

Figura 15: Heliógrafo da Estação Meteorológica da Universidade Guarulhos.

Raios solares

Registro da radiação

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TEMPERATURA: consta da maior ou menor quantidade de calor no ar, condição que

determina se um corpo tem capacidade para transmitir calor a outros. Quando há o

aumento de temperatura de um corpo, modificam-se certas características físicas.

Figura 16: Abrigo meteorológico da Universidade Guarulhos e exemplo dos termômetros de

máxima e mínima.

Aparelhos para medição:

Termômetros: estes são graduados para fornecer a temperatura em graus e as escalas

termométricas são fixadas em dois limites, os pontos de fusão e ebulição.

As substâncias utilizadas na fabricação de termômetros são: líquidos (álcool, hélio e

nitrogênio), gasosos (hidrogênio, hélio e nitrogênio) e sólidos (platina, irídio, etc.).

Exemplos de alguns termômetros utilizados: Termômetro de Gás, Termômetro de

Vidro, Termômetro de Álcool e Tolueno, Termômetro de Mercúrio, Termômetro

Metálico, Termômetro de Boudon, Termômetro Bimetálico ou de Distorções,

Termômetro Elétrico, Termômetro Meteorológico.

A medição pode ser feita pelas escalas a seguir:

Escala Celsius ou centesimal: Nesta escala o ponto de fusão é de Oº e o de ebulição é

100º. A escala foi determinada pelo físico sueco Celsius (1701-1744), que submeteu

uma coluna de mercúrio no gelo, obtendo o valor zero no ponto de fusão e 100 no ponto

de ebulição, quando submeteu a coluna de mercúrio ao ponto de ebulição da água

destilada. Dividiu esta distância de 0-100 em 100 partes iguais (graus Celsius,

centesimais ou centígrados).

Escala Fahrenheit: O ponto de fusão é de 32 ºF e o de ebulição é 212 ºF. A escala foi

determinada por Daniel Gabriel Fahrenheit (1710) que mergulhou uma mistura de neve,

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sal comum e amônia, uma coluna de mercúrio, considerando como zero a altura da

coluna de mercúrio em tais condições. Submeteu novamente a coluna de mercúrio à

temperatura do corpo humano (amarrou a coluna ao seu corpo), marcando a nova altura

da coluna de mercúrio. Dividiu o intervalo entre os dois pontos em 96 partes iguais,

determinando o ponto da ebulição e de fusão da água.

Escala Kelvin ou Temperatura absoluta: foi determinado por William Tompson Lord

Kelvin (1852), onde a temperatura do ponto de fusão corresponde a 273,15 K e a do

ponto de ebulição, 373,15 K. O limite inferior da escala é um valor inatingível (zero

absoluto), que representa o ponto onde a energia termal das moléculas desaparece por

completo, átomos e moléculas de um determinado corpo encontram-se num estado

absoluto de repouso. O zero absoluto equivale a –273,15ºC, sendo a mais baixa

temperatura do universo físico.

Medição da Temperatura do Ar: Essa medição é realizada por termômetros especiais

que possuem um grande número de propriedades físicas da matéria, principalmente a

dilatação e a variação da resistência elétrica em função da temperatura.

Termômetro de máxima: possui um estrangulamento no tubo capilar, próximo ao

reservatório do líquido termométrico (mercúrio) para estreitar o calibre (saída) do tubo.

Com a elevação da temperatura, o líquido termométrico dilata-se o reservatório, de tal

forma, que consegue transpor o estrangulamento. Com a diminuição da temperatura, o

estrangulamento não permite que o líquido termométrico volte ao reservatório. Assim, o

referido líquido estaciona na temperatura máxima do dia. Tem como função medir a

temperatura máxima do dia.

Figura 17: Termômetros de máxima e mínima e bulbos seco e úmido da Estação Meteorológica da

Universidade Guarulhos.

Bulbo Úmido

Bulbo Seco

Termômetro de Máxima

Termômetro de Mínima

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Termômetro de mínima: geralmente o líquido termométrico mais usado é o álcool.

Possui uma agulha (indicador) de porcelana ou vidro escuro (azul), em forma de alteres,

com aproximadamente 2 cm e imersa no álcool. Quando a temperatura diminui o álcool

se contrai, arrastando a agulha, visto que a tensão superficial na extremidade da coluna

de álcool é maior que peso (massa) do índice (agulha). Quando a temperatura aumenta,

o álcool dilata-se e escoa ao redor do índice (agulha), deixando-o na posição da menor

temperatura. O reservatório do líquido temporário (álcool), possui a forma de duas

ampolas cilíndricas. Tem como função, medir a temperatura mínima diária em ºC.

Termógráfo: Consta de um aparelho registrador, que possui um cilindro com relógio,

onde é acoplado um gráfico semanal. O registro é efetuado por uma agulha que oscila

de acordo com as variações de temperatura. A agulha encontra-se ligada a uma haste

que por sua vez está ligada a um sistema de alavancas (que dá amplitude ao

movimento), assim quando estes variam a agulha se desloca na vertical.

Figura 18: Exemplo de um Termógrafo, registro de temperatura do ar em forma de gráfico.

Medição da Temperatura do Solo:

Geotermômetros: Os mais utilizados são os de mercúrio, com bulbo de vidro. Para

evitar que sejam removidos para leitura, os termômetros, cujo elemento sensível pode

encontrar-se a 2, 5, 10, 20, 30, 50 ou 100 cm de profundidade, têm hastes curvadas em

ângulo relo (90º). A profundidade para a qual se destina é definida pelo comprimento

entre o centro do reservatório com líquido termométrico e com protuberância colocada

acima dela. Os geotermômetros para até 40 cm permanecem fixos no solo, enquanto que

os de 50 e de 100 cm são retos e instalados através de finos tubos de acesso, podendo

ficar assim suspensos ou colocados na hora da leitura e após isso, retirados.

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Figura 19: Exemplos de geotermômetros (solo nu, relva morta e relva viva).

Figura 20: Termômetro de solo da Estação Meteorológica da Universidade Guarulhos.

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PRESSÃO ATMOSFÉRICA: A pressão é o fator físico do tempo de maior

importância para a dinâmica da atmosfera, sendo responsável pela circulação geral da

atmosfera. Trata-se do peso dos gases que constituem a atmosfera sobre a superfície

terrestre.

Aparelhos para medição:

Barômetro Aneróide: é um equipamento de medida e consiste basicamente em uma

cápsula de metal, flexível, selada e com vácuo interno parcial. A capsula é impedida de

ser esmagada pela pressão atmosférica por uma mola interna, mas responde às variações

de pressão, variando sua dimensão. Tais variações são transmitidas a um ponteiro, que

indica a pressão sobre um mostrador, com graduação em mm Hg (interna) e milibares

(externa). Os barômetros aneróides são menos precisos que os de mercúrio, devendo ser

freqüentemente conferidos com este, mas são mais utilizados por serem portáteis, de

fácil transporte, manuseio e mais resistentes a choques.

Figura 21: Barômetro Aneróide da Estação Meteorológica da Universidade Guarulhos.

Barômetro de mercúrio: trata-se de um equipamento de medida e é basicamente igual ao

de Torricelli, sendo o instrumento mais preciso na medição de pressão atmosférica. É

constituído de uma cuba, que é o reservatório de mercúrio e de uma coluna de

aproximadamente 90 cm de comprimento. A pressão atmosférica é dada pelo

comprimento da coluna de mercúrio entre o nível do reservatório e o menisco.

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Barógrafo: outro tipo de equipamento de medida, semelhante ao barômetro aneróide só

que registra em gráfico a variação da pressão. Consiste em diversas cápsulas metálicas

superpostas, o movimento combinado entre elas é comunicado a um ponteiro que

termina num bico de pena. A pena por sua vez, registra a pressão de maneira contínua,

sobre um gráfico colocado ao redor de um cilindro, que gira vagarosamente, acionada

por um mecanismo de relojoaria. Um sistema de molas e alavanca dá amplitude do

braço registrador. O gráfico roda por sete dias (uma semana).

Figura 22: Presença do gráfico do Barógrafo.

Unidades de Medida: as unidades de pressão representam o comprimento de uma

coluna de mercúrio, necessária para equilibrar a pressão atmosférica, sendo medida em

milímetros de mercúrio (mm Hg) e polegadas de mercúrio (pol. Hg). No sistema CGS a

unidade de pressão é o Bária, que corresponde a 1 Dina por cm2. No entanto trata-se de

uma unidade inconveniente para fins meteorológicos, adotando-se o Bar, que

corresponde a 1.000.000 Bárias. Na prática meteorológica utiliza-se a milésima parte do

Bar, que é o milibar (mb), que corresponde a 1.000 Dinas por cm2.

Um milibar corresponde a pressão exercida por uma força de 100 Newtons por cada

metro quadrado de superfície em contato com o ar.

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VENTOS: é o ar em movimento (horizontal e vertical) em relação à superfície terrestre,

resulta de diferenças de pressão ocasionadas pelas variações de temperatura.

Aparelhos para medição:

Catavento Wild: é um equipamento de medida constituído de duas partes: uma chapa de

ferro retangular T, pendente e movediça, que impelida pelo vento se desvia na vertical,

na direção dos ponteiros projetados de um aro metálico (8 ponteiros). Cada um dos

ponteiros corresponde a uma certa força do vento, fornecendo uma velocidade indireta.

O outro pouco abaixo preso à haste, encontra-se a grimpa em posição horizontal,

apresentando uma bola metálica numa extremidade e na outra uma chapa, onde o vento

bate fazendo-a girar, posicionando a esfera metálica na direção de onde o vento vem.

Este conjunto de velocidade e direção gira livremente no mastro dos ventos. Logo

abaixo encontra-se quatro varetas fixas na horizontal, indicativas dos quatro pontos

cardeais principais, uma delas possui a letra “N” que representa o norte.

Anemômetro Universal: este aparelho de medida registra mecanicamente a direção, a

velocidade instantânea e a velocidade média do vento. Registra num gráfico os valores

acima com quatro penas, sendo duas para direção, uma para velocidade instantânea e a

outra para a velocidade média. É constituído de conchas giratórias, grimpa, sensores e

um sistema mecânico que transmite o movimento das penas sobre o diagrama do

aparelho.

Figura 23: Anemômetro e Catavento Wild da Estação Meteorológica de Universidade Guarulhos.

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Biruta: este equipamento consta de uma armação cilíndrica de ferro, que é envolvida por

um tecido resistente, formando a abertura maior. O tecido cai fora da armação com uma

abertura maior. O vento entra pela abertura maior e sai pela abertura menor, assim a

posição para onde estiver voltada a abertura maior, corresponde à direção de onde o

vento vem.

Figura 24: Biruta da Estação Meteorológica da Universidade Guarulhos.

Medidas do vento: é difícil medir a direção e a velocidade dos ventos com precisão na

superfície terrestre, devido ao atrito que o movimento do ar sofre pela rugosidade do

solo, natureza das superfícies, fontes de calor, presença de edifícios, etc.

Módulo: é fornecido pela intensidade do vento, ou seja, é a própria velocidade do vento,

geralmente expressa em m/s; km/h; km/dia; milhas/h; nós e pela Escala Beaufort (que

mede as oscilações na fumaça, folhas, ramos e bandeiras que correspondem aos efeitos

da força do vento sobre a paisagem).

Direção: é o local de onde o vento vem, a direção é fornecida pelos pontos cardeais da

Rosa-dos-ventos.

Figura 25: Rosa-dos-ventos e as direções dos ventos.

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EVAPORAÇÃO: consta do processo pelo qual a água da superfície terrestre úmida,

molhada ou dos lençóis freáticos (água das camadas inferiores) passa para a atmosfera

na forma de vapor, a uma temperatura inferior à ebulição. Utilizam-se as seguintes

unidades de medidas: mililitro (ml) e o milímetro (mm).

Aparelhos para medição:

Evaporímetro de Pichê ou Atmômetro: Trata-se de um equipamento de medida que se

constitui de um tubo de vidro, fechado em uma das extremidades, graduado em

mililitros (ml), números inteiros e décimos, a partir da extremidade fechada. Na

extremidade aberta possui um anel metálico com uma garra que prende um disco de

papel de filtro com 3,2 cm de diâmetro. A água do tubo desce, satura o papel de filtro,

conforme vai ocorrendo a evaporação no papel, a água vai descendo do tubo. Utiliza-se

água destilada, porque não possui sais dissolvidos, que na evaporação poderiam

cristalizar-se no papel de filtro, diminuindo assim o poder de absorver e evaporar a

água. Sua função é de medir a evaporação a sombra.

Figura 26: Evaporímetro de Piché da Estação Meteorológica da Universidade Guarulhos.

Tanque de evaporação: corresponde a um tanque cheio de água, com marcação de um

nível de água, onde se coloca um aparelho para medir o quanto de água evaporou

durante o dia.

Figura 27: Exemplos de tanque de evaporação, mede o quanto evapora durante o dia.

Geologia Geral/2011

24

UMIDADE ATMOSFÉRICA: Trata-se da quantidade de vapor d’água contida na

atmosfera, resultante da evaporação. A umidade relativa é a relação entre a quantidade

de vapor d’água contida na atmosfera e o máximo que poderia conter, sendo expressa

em porcentagem (%).

Aparelhos para medição:

Higrômetro: Este equipamento de medida constitui-se de uma cápsula metálica esférica,

com um mecanismo que utiliza como elemento sensível o “cabelo humano”. O cabelo

quando livre de gorduras, sofre variações (encurtamento e alongamento), de acordo com

as mudanças da umidade. O aparelho possui um mostrador com os diferentes valores de

umidade e um ponteiro. Conforme ocorre as variações da umidade (concentração e

dissensão do cabelo), o ponteiro movimenta-se, assinalando o valor da umidade relativa

em (%).

Psicrômetro: É um equipamento de medida que possui dois termômetros exatamente

iguais: Bulbo seco e bulbo úmido. O último possui o bulbo envolvido por uma gase

úmida e em parte mergulhada num copinho com água destilada. Suas funções são:

separadamente o bulbo seco fornece a temperatura do ar seco e o bulbo úmido a

temperatura do ar úmido; Em conjunto, através da tabela Psicrométrica, fornecem a

umidade relativa.

Bulbo Seco

Bulbo Úmido

Figura 28: Exemplo de psicrômetro (bulbo seco e bulbo úmido).

Geologia Geral/2011

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Higrógráfo: Consta de um aparelho registrador, que possui um cilindro com relógio,

onde é acoplado um gráfico semanal, que é numerado de cima para baixo do zero a cem.

O registro é efetuado pr uma agulha que oscila de acordo com as variações de umidade.

Externamente é coberto por uma capa metálica ventilada, onde encontram-se feixes de

cabelo (humanos) que se contraem e se distendem de acordo com a quantidade de

umidade do ar, devido ao seu alto grau de sensibilidade. A agulha encontra-se ligada a

uma haste que por sua vez está ligada a um sistema de alavancas (que dá amplitude ao

movimento), assim quando estes variam a agulha se desloca na vertical. A rotação

completa pode ser em 24 horas ou em 7 dias.

Figura 29: Higrógrafo da Estação Meteorológica da Universidade Guarulhos.

Figura 30: Exemplo de Higrógrafo.

Higrógrafo

Termógrafo

Geologia Geral/2011

26

PRECIPITAÇÃO: Constitui-se de partículas sólidas ou líquidas em queda na

atmosfera e atingem o solo ou se depositam sobre ele. Sendo o principal mecanismo

natural de restabelecimento dos recursos hídricos da superfície terrestre.

Tipos de Precipitação: têm-se as que ocorrem nas regiões mais elevadas da troposfera e

são de dois tipos: Precipitação Líquida (chuva, chuvisco ou garoa) e Precipitação Sólida

(neve, pelotas de neve, neve granular, pelotas de gelo, grãos de gelo, granizo, saraiva e

prismas de gelo); As depositadas sobre a superfície terrestre são: Deposição líquida

(orvalho) e Deposição Sólida (geada e escarcha).

Aparelhos para medição:

Pluviômetro “Ville de Paris”: Trata-se de um equipamento de medida caracterizado por

um reservatório alongado, que termina na parte inferior num tubo com uma pequena

torneira, um receptor em forma de funil, que se adapta à parte superior do reservatório e

um aro circular de latão, com aresta cortante, que se encaixa externamente sobre a boca

do funil. Acompanham o pluviômetro duas provetas graduadas em milímetros (mm).

Figura 31: Pluviômetro da Estação Meteorológica da Universidade Guarulhos

Pluviógrafo: consta de duas peças cilíndricas que encaixam, sendo a parte superior que

define a área de captação e possui um funil na peça inferior. O que diferencia o

pluviógrafo de um pluviômetro é que além de acumular a precipitação o aparelho faz o

seu registro num gráfico, o que possibilita determinar o início e o término da

precipitação. Ainda, através da relação entre a quantidade da precipitação e o intervalo

Geologia Geral/2011

27

de tempo de sua ocorrência, é possível saber-se a intensidade e que tipo de precipitação

ocorreu (chuva, chuvisco, etc.) Constitui-se de um funil coletor, que recebe a

precipitação, deixando-a cair num sistema coletor com uma bóia, a qual se encontra

acopla a uma haste com uma agulha na extremidade. Conforme a água entra no sistema

coletor a bóia vai subindo, deslocando a agulha, que efetua o registro num gráfico

acoplado a um cilindro com um sistema de relojoaria. O cilindro efetua um giro de 360º

em 24 horas, assim o gráfico acoplado a ele é diário, sendo dividido de hora em hora e

cada uma em intervalos de 10 minutos (na horizontal). Na vertical encontram-se os

valores de precipitação de 0 a 10 mm, as maiores divisões são de cada 1mm e as

menores em décimos de mm (0,1). Quando a agulha se movimenta e atinge o topo do

gráfico (10mm), a água é pressionada pela bóia e sai pelo sifão, caindo numa caneca na

base do pluviógrafo.

Figura 32: Pluviógrafo da Estação Meteorológica da Universidade Guarulhos

Unidades de Medida: as unidades que são adotadas pela OMM para a medida da

quantidade de precipitação são:

Para o volume da precipitação caída: o litro

Para a superfície: m2

Para o tempo: o espaço de 24 horas

Geologia Geral/2011

28

METEOROS

Trata-se de fenômenos visíveis na atmosfera, o que diferencia dos meteoros

astronômicos (estrelas cadentes, cometas, etc.).

São fenômenos freqüentes e observados na atmosfera ou ao nível da superfície

terrestre. Podem ser de natureza óptica, elétrica, sólida ou líquida.

Hidrometeoros: consiste de um conjunto de partículas de água (sólida ou líquida)

que podem aparecer em queda ou suspensos na atmosfera, levantada da superfície

terrestre pelo vento, depositadas sobre objetos no solo ou na atmosfera de forma

livre.

Em queda: Conjunto de partículas que se originam nas nuvens, caem e atingem o

solo.

Chuva : precipitação de partículas de água líquida, na forma de gotas com diâmetro

> a 0,5mm ou de gotas menores muito dispersas.

Chuva Congelada: ocorre quando as gotas de água congelam em contato com o solo,

com objetos na superfície terrestre ou com as aeronaves em vôo.

Garoa ou chuvisco : é a precipitação uniforme de finas gotas d’água (diâmetro < a

0,5mm).

Garoa Congelada: ocorre quando as gotas se congelam em contato com o solo, com

objetos na superfície terrestre ou com as aeronaves em vôo.

Neve: precipitação de cristais de gelo. Quando a neve atravessa as camadas de ar

com temperatura de 0ºC ou um pouco superior, condensa a água líquida sobre a

superfície, tornando-se úmida, em parte derrete, perde sua regularidade e aglomera-

se formando flocos brancos volumosos.

Pelotas de neve: precipitação de grãos de gelo branco e opaco, são esféricos ou

cônicos, com diâmetro entre 2 e 5mm.

Neve granular: precipitação de grãos de gelo, muito pequenos, brancos e opacos.

São relativamente achatados ou alongados, com diâmetro geralmente inferior a

1mm.

Granizo: grânulos de neve envolvidos por uma fina camada de gelo, desmancham-se

facilmente com a unha. É freqüente na primavera e inverno, nas altas latitudes e

regiões montanhosas. Pode cair junto com a neve.

Saraiva : precipitação de glóbulos ou pedaços de gelo, com diâmetro de 5 a 50mm

ou mais, que caem separados ou aglomerados em blocos irregulares. No verão os

pedaços são geralmente grandes, constituído-se de camadas concêntricas de gelo,

opacas ou transparentes, comprimidas umas contra as outras.

Em suspensão: constituem um conjunto de partículas em suspensão na atmosfera.

Geologia Geral/2011

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Nevoeiro: suspensão na atmosfera de pequenas gotas d’água reduzindo geralmente a

visibilidade horizontal na superfície terrestre a menos de 1 km. Considera-se forte,

quando não são percebidos

os objetos além de 100 metros do observador e fraco, quando os objetos podem ser

avistados a mais de 100 metros.

Névoa úmida: consta da suspensão na atmosfera de gotículas d’água microscópicas,

ou de partículas higroscópicas úmidas, que reduzem a visibilidade na superfície

terrestre, a mais de 1 km.

Por elevação da superfície: trata-se de partículas sólidas ou líquidas levantadas da

superfície terrestre pelo vento.

Tempestade de neve : consta de um conjunto de partículas de neve, levantadas do

solo por um vento superficialmente forte e turbulento. Pode ser classificada em

baixa e elevada, sendo que a segunda reduz bastante a visibilidade.

Escuma: constitui-se de partículas de água levantadas pelo vento, de uma superfície

líquida, geralmente das cristas das ondas e levantadas na atmosfera a pequenas

altitudes.

Tromba ou Tornado: consiste num turbilhão de vento, geralmente intenso, que se

manifesta por uma coluna de nuvens, ou num cone de nuvens invertido, em forma

de funil, saindo da base de um cumulonimbus. Pode ter gotículas d’água levantadas

da superfície do mar, poeira, areia, ou detritos diversos erguidos do solo. O eixo da

coluna da nuvem pode ser vertical ou inclinado, alcança o repuxo, dentro do

turbilhão o ar move-se rapidamente no sentido ciclônico.

Depósitos sobre o solo: trata-se de partículas sólidas ou líquidas, que se depositam

sobre os objetos na superfície terrestre.

Orvalho: conta de um depósito de gotículas d’água contido no ar ambiente, visto que

a temperatura do solo se encontra igual ou inferior à temperatura do ponto de

orvalho do ar ambiente. Ocorre em noites de céu limpo, na presença de massas de ar

de baixo teor de umidade e com ventos de velocidades baixas. A época de maior

freqüência na formação de orvalho é no outono e inverno para o Brasil.

Geada: trata-se de um depósito de gelo, com aspecto cristalino, na forma de

camadas, agulhas, penas ou leques. Forma-se quando a temperatura do ar ambiente

se encontra abaixo de 0º, acarretando no congelamento da superfície de água livre,

da água depositada como orvalho, da água de encanamentos e de soluções aquosas,

como as existentes nas células de animais e vegetais. A formação associa-se a

massas de ar polares, com baixo teor de umidade e sem nebulosidade.

Escarcha: constituem-se depósitos de gelo na forma de grânulos, mais ou menos

separados por inclusões de ar, podem apresentar ramificações cristalinas. Resulta do

congelamento de gotas de água de um nevoeiro, visto que se encontram

superresfriadas e quando se chocam com objetos mais frios, solidificam-se

imediatamente. A escarcha é muito semelhante à geada, mas é mais áspera. Pode

apresentar-se branca ou transparente, no caso da última, origina-se do congelamento

de gotículas de garoa ou de chuva.

Geologia Geral/2011

30

Litometeoros: constituem-se de conjuntos de partículas sólidas, não aquosas em

suspensão na atmosfera, elevadas do solo pelo veto. As partículas possuem variadas

origens: fumaça de cidades industriais, queimadas, poeiras de regiões secas,

partículas de sal marinho, cinzas vulcânicas, etc. Podem ser transportadas a grandes

distâncias e altitudes pelo vento.

Névoa seca : trata-se de partículas extremamente pequenas, sólidas e secas,

invisíveis a olho nu. São suficientemente numerosas para fornecer um aspecto

opaco. Considera-se névoa seca, quando a umidade relativa se encontra abaixo de

80%. No Brasil, a névoa seca origina-se principalmente da mistura de fumaça de

queimadas com poeira levantada pelo vento, nos meses de seca no interior do país.

Névoa de poeira : constitui-se de poeira ou de pequenas partículas de areia, que

foram levantadas do solo pelo vento e colocadas em suspensão na atmosfera.

Resulta de uma tempestade de poeira ou de areia, ocorrida antes da hora de

observação.

Fotometeoros: são fenômenos resultantes de reflexão, refração, difração ou

interferência de luz solar ou lunar.

Fenômenos de halo solar e lunar: constam de arcos, anéis, colunas ou focos

luminosos resultantes da refração ou reflexão da luz, por cristais de gelo em

suspensão na atmosfera. Ocorrem em torno da Lua ou do Sol.

Imagem do Sol: aparece na vertical e abaixo do Sol, na forma de uma mancha

branca brilhando, é análoga à imagem do Sol sobre uma superfície de água

tranqüila.

Coroa Solar e Lunar: constam de anéis coloridos (um ou em série, raramente mais

que três) centralizados sobre o Sol ou sobre a Lua.

Irisação: trata-se de cores observadas sobre as nuvens, entremeadas ou na forma de

bandas paralelas aos contornos das nuvens. As cores predominantes são o verde e o

rosa.

Arco-Íris : trata-se de um grupo de arcos concêntricos, cujas cores vão do violeta ao

vermelho, são produzidos pela luz solar ou lunar sobre um gotas de água na

atmosfera.

Eletrometeoros: consta de manifestações visíveis ou audíveis de eletricidade

atmosférica.

Trovoada: trata-se de uma ou várias descargas bruscas de eletricidade atmosférica,

manifestando-se por uma claridade breve e intensa (relâmpago) e por um ruído seco,

ou por um rolamento surdo (trovão). A intensidade pode ser fraca, quando os

trovões não são ruidosos e os relâmpagos ocorrem em intervalos de um minuto ou

mais. Pode ser moderada, quando os trovões possuem forte ruídos, em intervalos

Geologia Geral/2011

31

curtos e freqüentes clarões dos relâmpagos. Quando forte os trovões são agudos e

ocorrem continuamente, com fortes chuvas.

Relâmpago: consta de manifestações luminosas, que acompanham uma descarga

brusca de eletricidade atmosférica, que pode ser proveniente de uma nuvem.

Trovão: consta do ruído seco ou rolado que acompanha o relâmpago.

Fogo-de-Santelmo: trata-se de uma descarga elétrica luminosa na atmosfera, mais

ou menos contínua e de intensidade fraca ou moderada, atinge objetos elevados na

superfície terrestre (pára-raios, aparelhos anemométricos, mastros de navios, ponta

das asas e hélices de aviões), produz uma espécie de chama.

Auroras Polares: são fenômenos luminosos da atmosfera, que aparecem na forma de

arcos, faixas pregueadas ou cortinas. No pólo norte denomina-se de Aurora Boreal,

são as mais intensas e mais bonitas, visto que são produzidas por cargas positivas.

No pólo sul denomina-se Aurora Austral, menos intensas e bonitas que as do pólo

norte, visto que são produzidas por cargas negativas. As auroras polares atingem

desde a Exosfera até a Ionosfera.

NUVENS E NEBULOSIDADE

Nuvens: Constituem-se de minúsculas gotículas de água, pequenos cristais de gelo,

partículas minúsculas de fumaça, poeira e sal de vaporização do mar, que são suspensos

na atmosfera pelos movimentos ascendentes do ar.

Aparelhos para medição:

Nefoscópio: É um tipo de equipamento de medida de altura, utilizado para determinar

os movimentos das nuvens.

Tetômetro: Este equipamento serve para medir a altura da base da nuvem. O tipo “Farol

Teto” é um farol potente, que ilumina a base da nuvem à noite. Um observador com um

clinômetro mede o ângulo formado pela superfície com a base da nuvem. Assim, a

altura é determinada pelo cateto oposto do ângulo. O tetômetro eletrônico é usado dia e

noite, visto que possui um receptor que mede permanentemente os angulos.

Classificação das nuvens: o aspecto das nuvens depende de sua natureza, dimensão,

número e distribuição no espaço. São sempre brancas, sua coloração deve-se à posição

em relação ao Sol e ao observador. A cor cinzenta é a sombra da nuvem, ocorre quando

esta se interpõe entre o Sol e o observador. São diversas as classificações de nuvens,

cada um obedece a um fato que no caso é colocado em destaque.

Geologia Geral/2011

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O quadro abaixo representa um geral das nuvens:

Famílias Gêneros

Representação Smbologia

Nuvens

Altas

Cirrus

Cirrus-cumulus

Cirrustratus

Ci

Cc

Cs

Nuvens

Médias

Alto-cumulus

Altostratus

Nimbo-stratus

Ac

As

Ns

Nuvens

Baixas

Strato-cumulus

Stratus

Sc

St

Nuvens de

desenvolvimento

vertical

Cumulus

Cumulu-nimbus

Cu

Cb

Figura 33: Tipos de nuvens

Geologia Geral/2011

33

MASSAS DE AR E FRENTES

O deslocamento de ar que compõem a circulação geral da atmosfera são complexos e há

um sistema, constantemente variável, de correntes reagindo uma sobre as outras,

ocasionando transporte a grandes distâncias. Devido à forma esférica da Terra, as

regiões polares absorvem menos energia que o Equador, assim o excesso de energia

absorvida nas baixas latitudes é transferido para as altas latitudes, pelos movimentos

atmosféricos.

A convexão em pequena escala, a frente polar e os contrastes terra-água, criam

diversidades nos movimentos atmosféricos, desde pequenos redemoinhos turbulentos

até a circulação geral. Esses padrões de movimentos, sustentados pela energia solar,

ligam-se forçosamente ao ciclo da água e dependem em parte, para seu

desenvolvimento, da energia desprendida durante esse ciclo.

Massas de ar: quando um grande volume de ar atmosférico está em repouso ou

deslocando lentamente sobre uma superfície uniforme, tende a adquirir as características

térmicas ou higrométricas da superfície por onde passa.

Região de origem ou região nascente: é a região onde a massa de ar se forma e quando

uma massa de ar se encontra afastada da região de origem, suas características se

modificam, visto que adquire as características das superfícies por onde transitam,

embora essas características possam ser modificadas durante o seu trânsito.

Superfície de origem: pode ser marítima ((m) ou continental (c).

Tipos de massas de ar: nas regiões temperadas não se formam massas de ar, visto que

as estações do ano são bem definidas, não havendo tempo necessário, para que o ar em

repouso adquira homogeneidade horizontal suficiente para se formar uma massa de ar.

As massas de ar podem ser do tipo: massa de ar antártica (massa de ar fria que se

origina no continente Antártico), massa de ar polar (tem origem na zona subantártica

entre o ar polar e o tropical), massa tropical (tem origem em zonas de ventos variáveis e

divergentes), massa de ar equatorial (origina-se a partir dos ventos alíseos),

Principais características das massas de ar:

Massa de ar frio: é definida como uma massa de ar que é mais fria nos níveis inferiores,

do que na superfície sobre a qual está se deslocando, portanto o ar está se deslocando e

sendo aquecido pela parte inferior. Este aquecimento produz correntes de convexão, que

modificam a massa de ar. Quando for alcançado o nível de condensação pelas correntes

de convexão ascendentes, formar-se as nuvens. Essas nuvens são do tipo cumulus e se o

desenvolvimento continuar, poderão ocorrer aguaceiros e trovoadas. As características

desta massa de ar são: turbulências nos níveis inferiores, gradiente instável de

temperatura e nuvens cumulus e cumulunimbos.

Geologia Geral/2011

34

Massa de ar quente: é definida como uma massa de ar mais quente nos níveis inferiores,

do que a superfície sobre o qual está se deslocando. O resfriamento do ar na parte

inferior tende a torná-la mais instável e impede a convexão. Este tipo de massa de ar

tende a manter as suas características originais sofrendo modificações somente nos

níveis inferior. Quando for resfriado, até ao seu ponto de

condensação, formar nevoeiros se os ventos forem fracos e se forem fortes, ocorre uma

turbulência devido ao atrito que mistura as camadas próximas à superfície, formando-se

então uma nuvem tipo stratos. As características desta massa são: ar calmo, gradiente

estável de temperatura, visibilidade prejudicada (fumaça e poeira nos níveis inferiores) e

nuvem estratiforme (stratus e stratocumulus).

Massas que atuam na América do Sul:

Massas equatoriais marítimas (Atlântica e Pacífica)

Massa equatorial continental

Massas tropicais marítimas (Atlântica e Pacífica)

Massa tropical continental

Massas polares marítimas (Atlântica e Pacífica)

Massa polar continental

O hemisfério sul caracteriza-se por sua pequena porção de terra, comparada com a

superfície de água, assim as massas de ar frio que invadem o continente sul-americano,

são úmidas e não muito frias, ar Polar Marítimo. Essas massas de ar têm duas rotas

principais: a primeira que vem do oeste (W) e chega até a costa Chilena, provocando

frio e umidade, ao subir pela Cordilheira dos Andes, provocando chuvas intensas, a

segunda, é do ar polar marítimo que entra pelo sul (S) e sudeste (SE), durante o inverno,

atinge o norte da Argentina, Paraguai, Uruguai e grande parte do Brasil, incluindo áreas

amazônicas e o litoral até ao nordeste do país.

No verão, o ar polar entra no continente sul-americano em latitudes mais altas que no

inverno, mas com temperaturas mais suaves, provocando chuvas em suas zonas frontais

com o ar tropical. Na parte do continente banhada pelo oceano pacífico, o ar é muito

estável entre 5º e 35º de latitude sul (pela corrente fria de Huboldt).

Frentes

Formação: são regiões de transição entre massas de ar diferentes, geralmente entre

massas frias e quentes, que aparecem periodicamente, perturbando a circulação geral da

atmosfera. Uma massa de ar avança na direção de outra, determinando seu limite

dianteiro. A presença física de uma frente, é a “frente da massa”. Pode definir-se uma

frente, como um sistema alongado de baixas pressões (cavado), comprimida entre dois

anticiclones; as pressões mais baixas alinham-se ao longo do eixo central da área

frontal. Assim ao longo das frentes, formam-se ciclones que se deslocam segundo a

mesma direção, dentro dos quais, existe uma acentuada velocidade de vento, chuva

forte, nuvens baixas, visibilidade reduzida, forte turbulência e possibilidade de

formação de granizo e trovoadas. A alta polar avança, definindo uma frente fria e a alta

tropical avança, definindo uma frente quente.

Geologia Geral/2011

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Tipos de frentes:

Frente fria: consta do deslocamento de uma massa de ar frio contra uma massa mais

quente. O ar frio tende a deslocar o ar quente, formando uma superfície frontal

inclinada, que atua como cunha por baixo do ar quente elevando-o, onde ocorrem

diversos fenômenos meteorológicos. Uma frente fria desloca-se com maior velocidade

que uma frente quente, de 36 a 40 km/h. Com a aproximação de uma frente fria,

ocorrem os seguintes fenômenos: a pressão diminui no local, ocorre um aumento

gradativo da temperatura, aumenta a velocidade do vento.

Tais mudanças ocorrem em uma ou duas horas, com a passagem da frente fria chega à

massa Polar, acarretando os fenômenos: aumento da pressão, queda brusca na

temperatura, a velocidade do vento pode aumentar sendo mais intensos e mais frios,

pode ocorrer um rápido clareamento do tempo, freqüentemente grande parte da chuva

vem um pouco adiante da frente fria e outras vezes um pouco atrás.

Figura 34: Representação esquemática de uma frente fria.

Frente quente: consta do deslocamento de uma massa de ar quente, contra uma massa

mais fria. O ar frio é mais denso, funciona como uma rampa suave, sobre a qual se eleva

o ar mais quente. Quando uma frente quente se aproxima, surgem primeiramente nuvens

altas (cirrus e cirrustratus), depois altostratus e cumulunimbus. Com a chegada da

frente, ocorre contínua precipitação até a passagem do sistema, saturando o ar frio,

deixando condições de pouca visibilidade. Uma frente quente pode ser a própria frente

fria retornando ao pólo, visto que quando vai perdendo suas características, é empurrada

de volta pelo ar tropical.

Figura 35: Representação esquemática de uma frente quente.

Geologia Geral/2011

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Frente fria secundária: origina-se a partir de uma frente fria que se move rapidamente

(com grande velocidade) e desenvolve-se a uma certa distância, na retaguarda da frente

principal.

Frente estacionária: quando uma frente cessa de se mover em qualquer direção por

encontrar uma barreira física. Pode permanecer estacionária por horas ou dias, antes se

dissipar.

Ciclogênese: trata-se do processo de formação de ciclones, em áreas de baixas pressões,

onde a temperatura pode ser alta ou baixa.

Ciclones térmicos: apresentam-se quase estacionários, formam-se pelo aquecimento de

certas regiões, sendo, portanto locais.

Ciclones tropicais: originam-se sobre as latitudes tropicais marítimas no verão, com

ventos ciclostróficos. Possuem um centro calmo (olho) com diâmetro de 25 a 100km,

ocorrem em todos os oceanos, exceto no Atlântico e Pacífico Sul. Podem ser

denominados de Tufão (Pacífico Norte), Furacão (Atlântico Norte), Baguio (Filipinas),

Willy (Austrália) e Ciclone (Índico).

Geologia Geral/2011

37

O CICLO DA ÁGUA

O volume total de água do planeta está distribuído, aproximadamente, da

seguinte maneira:

97,4% - de água nos oceanos;

2,0% - de água doce dos gelos polares e das geleiras;

0,5% - de água doce subterrânea;

0,1% - de água doce de rios e lagos, inclusive o vapor de água da atmosfera.

Para entender melhor, podemos fazer a seguinte comparação: imagine que toda a

água do planeta corresponda a 100 litros. Teríamos, então, 97,4 litros de água dos

oceanos, 2 litros de gelo, meio litro de águas subterrâneas e apenas 100 mililitros de

água doce dos rios e lagos. Sendo apenas de 0,1% a pequena quantidade de águas doces

superficiais diretamente aproveitáveis pelo o homem, pode entender a importância do

uso racional da água em todas as atividades humanas. Por isso, é necessário evitar, a

todo custo, o desperdício e a poluição das águas.

A água distribui-se na atmosfera e na superfície da crosta até a profundidade de

10km, isto é o que chamamos de hidrosfera que compõe os reservatórios naturais tais

como: oceanos, geleiras, rios, lagos, vapor d’água atmosférico, água subterrânea e água

retiradas dos seres vivos.

Origem Da Água

Sua origem consta dos primórdios da formação da atmosfera, quando o planeta

estava sendo desgaseificado, isto é, quando a liberação de gases ocorria pelo

resfriamento ou aquecimento de rochas. Esse processo ocorre até hoje e teve início no

resfriamento geral do planeta, onde na formação das rochas magmáticas, foram

liberados gases, principalmente vapor d’água e gás carbônico, entre vários outros. A

geração de água sob forma de vapor é observada atualmente em erupções vulcânicas,

denominada água juvenil.

O intercâmbio entre esses reservatórios compreende o ciclo da água ou ciclo

hidrológico que juntamente a energia solar compõe o processo de dinâmica externa da

Terra.

A figura abaixo mostra o ciclo completo da água.

Geologia Geral/2011

38

Ciclo Hidrológico

- Partindo de um volume relativamente constante de água no SISTEMA TERRA, o

ciclo hidrológico inicia um fenômeno conhecido como precipitação meteórica

que representa a condensação de gotículas a partir do vapor d’água presente na

atmosfera, dando origem à chuva;

- Quando o vapor d’água transforma-se em cristais de gelo, tem-se a neve, o

granizo que é responsável pela geração e manutenção de importantes

reservatórios representados pelas geleiras nas calotas polares e ainda nos cumes

das montanhas;

- Parte dessa precipitação retorna para a atmosfera por evaporação direta, esta

parte soma-se ao vapor d’água formado sobre o solo e aquele liberado pela

atividade biológica de organismos, principalmente as plantas, através da

respiração. Todo esse processo recebe o nome de evapotranspiração, na qual a

evaporação direta é causada pela radiação solar e vento, e a transpiração

dependem da vegetação.

- A evapotranspiração em áreas de clima quente e úmido (floresta amazônica)

devolve a atmosfera até 70% da precipitação; já em ambientes glaciais o retorno

da água para a atmosfera ocorre pela substituição do gelo (a água passa

diretamente do estado sólido para o estado gasoso, pela ação do vento).

- Em regiões de floresta, uma parcela da precipitação pode ficar retida nas folhas e

caules sofrendo evaporação posteriormente e, a este processo dá-se o nome de

interceptação, onde com o movimento da vegetação, parte dessa água continua

seu trajeto atingindo o solo. Esse processo diminui a ação erosiva.

- A partir do solo a água pode seguir dois caminhos:

1o consta da infiltração que depende diretamente das características da cobertura

da superfície.

2o consta da capacidade de absorção de água pela superfície, e quando este é

superado, fazendo com que o excesso de água inicie o escoamento superficial,

impulsionado pela gravidade para zonas mais baixas.

Esse escoamento inicia-se através de pequenos filetes de água disseminados pela

superfície do solo que convergem para córregos e rios, constituindo assim a rede

de drenagem.

Parte dessa água retorna à superfície através de nascentes, alimentando o

escoamento superficial, ou ainda, através de rotas de fluxo mais profundas e

lentas, reaparecendo diretamente nos oceanos.

Estima-se que os oceanos contribuem com 80% do total anual evaporado e os

continentes com 15% por evapotranspiração.

O ciclo hidrológico pode ser comparado a uma grande máquina de reciclagem de

água, na qual operam processos tanto de transferência entre os reservatórios como

de transformação entre o estado gasoso, líquido e sólido.

Geologia Geral/2011

39

Balanço Hídrico e Bacias Hidrográficas

- O ciclo hidrológico tem uma aplicação prática no estudo de recursos hídricos que

visa avaliar e monitorar a quantidade de água disponível na superfície da Terra.

A unidade geográfica para esses estudos, denomina-se bacia hidrográfica,

definida como uma área de captação de água, demarcada por divisores

topográficos, onde toda água captada converge para um único ponto de saída

denominado enxutório. A bacia hidrográfica é um sistema físico onde se pode

quantificar o ciclo da água. Essa análise quantitativa é feita pela equação geral do

balanço hídrico. Dessa forma

- a água é captada e levada para uma estação de tratamento e depois distribuída,

conforme a figura abaixo:

Esquema representativo de uma estação de tratamento e a distribuição de água.

Água no Subsolo

- Consta da fração de água que sofre infiltração, acompanhando seu caminho pelo

subsolo, onde a força gravitacional e as características dos materiais presentes

irão controlar o armazenamento e o movimento das águas, dessa maneira, toda

água que ocupa espaços vazios em formações rochosas é classificada como água

subterrânea.

- O processo mais importante de recarga de água no subsolo é a infiltração, onde

seu volume e a velocidade dependem de vários fatores:

Tipos e condições dos materiais terrestres - a infiltração é favorecida pela

presença de materiais porosos e permeáveis, como solos e sedimentos arenosos,

ou ainda, em rochas muito fraturadas ou porosas também permitem a infiltração

de águas superficiais. Por outro lado, rochas magmáticas ou metamórficas, ou

ainda materiais argilosos e outros tipos de rochas pouco fraturadas, são

desfavoráveis à infiltração.

Geologia Geral/2011

40

Coberturas vegetais - Em áreas vegetadas a infiltração é favorecida pelas raízes

que abrem caminho para a água descendente no solo. A cobertura florestal

também exerce importante função no retardamento de parte da água que atinge o

solo, através da interceptação, sendo o excesso lentamente liberado para a

superfície do solo por gotejamento.

Topografia - De uma forma geral os declives acentuados favorecem o

escoamento superficial direto, diminuindo a infiltração; já as superfícies

suavemente onduladas permitem o escoamento superficial menos veloz,

aumentando a possibilidade de infiltração.

Precipitação - O modo como o total da precipitação é distribuído ao longo do

ano é um fator decisivo no volume de recarga da água subterrânea, em qualquer

tipo de terreno. Chuvas regularmente distribuídas ao longo do tempo promovem

uma infiltração maior pois, desta maneira, a velocidade de infiltração

acompanha o volume de precipitação. Ao contrário, chuvas torrenciais

favorecem o escoamento superficial direto, pois a taxa de infiltração é inferior

ao grande volume de água precipitada em curto intervalo de tempo.

Ocupação do solo – O avanço da urbanização e a devastação da vegetação

influenciam significativamente a quantidade de água infiltrada em adensamentos

populacionais e zonas de intenso uso agropecuário. Nas áreas urbanas, as

construções e a pavimentação impedem a infiltração, causando efeitos

catastróficos devido ao aumento do escoamento superficial e redução na recarga

de água subterrânea. Nas áreas rurais, a infiltração sofre redução pelo

desmatamento em geral e pela compactação dos solos causada pelo

pisoteamento de animais, como em extensivas áreas de criação de gado. Um

caso curioso ocorre em São Paulo, onde se detectou uma recarga significativa da

água subterrânea por vazamento da rede de abastecimento.

Distribuição e Movimento da Água no Subsolo

Depende de alguns fatores tais como:

- Além da força gravitacional e das características dos solos, sedimentos e rochas, o

movimento da água no subsolo é controlado também pela força de atração

molecular e tensão superficial, dependendo de alguns fatores tais como:

Atração molecular: ocorre quando as moléculas de água são presas na superfície

de argilominerais por atração de cargas opostas, este fenômeno ocorre

principalmente nos primeiros metros de profundidade, onde ocorre solo rico em

argila.

Tensão molecular: tem seus efeitos nos interstícios muito pequeno onde a água

fica presa nas paredes dos poros, podendo ter movimento ascendente (contra a

gravidade) por capilaridade.

O local onde os poros estão cheios de água é denominado zona saturada ou

freática e acima desse nível os espaços vazios estão parcialmente preenchidos por

água e ar, definindo a região de zona não saturada ou ainda de vadosa ou zona de

areação.

Geologia Geral/2011

41

Porosidade: trata do tipo de material onde ocorre maior ou menor infiltração de

água. Têm-se então dois tipos de porosidades, a primária que é caracterizada

pelas rochas sedimentares e os espaços entre os grãos ou planos de estratificação,

o tamanho e a forma das partículas, o seu grau de seleção e a presença de

cimentação, influenciam na porosidade; a secundária, se desenvolve após a

formação das rochas ígneas, metamórficas ou mesmo sedimentares, por

fraturamento ou falhamento durante a deformação. Um tipo especial ocorre em

rochas solúveis como o calcário e o mármore, através da criação dos vazios por

dissolução, caracterizando a porosidade cárstica.

Permeabilidade: o principal fator que determina a disponibilidade de água

subterrânea não é a quantidade de água que os materiais armazenam e sim, a sua

capacidade em permitir o fluxo de água através dos poros. O fluxo dependerá

diretamente do tamanho dos poros e da conexão entre eles (as argilas possuem

poros muito pequenos e o basalto não possui poros, mas em compensação possui

falhas e fraturas).

Aqüíferos

São reservatórios subterrâneos que dependem diretamente do tipo de porosidade

existente no material em que a água infiltra-se.

- Aquíferos e tipos de porosidades

Basicamente três tipos:

1- Intergranular: formam-se a partir de sedimentos arenosos, onde a

produtividade diminui em função do grau de cimentação entre os grãos.

2- De fraturas: forma-se em conseqüência de deformações tectônicas, por

fraturas e falhas. Só serão bons aqüíferos se as falhas e as fraturas estiverem

interligados.

3- De condutos (cárstico): é caracterizado pela porosidade cárstica, constituída

por uma rede de condutos com diâmetros milimétricos a métricos, gerado

pela dissolução de rochas carbonáticas ( que contêm CaCO3), conforme a

figura a seguir.

Geologia Geral/2011

42

Carste: topografia formada sobre rochas solúveis, tais como, calcário e gipsita,

caracterizadas por dolinas, cavernas e drenagem subterrânea.

Dolina: cratera de abatimento que caracteriza regiões cársticas, cujo diâmetro

variam de 9 a 900m e as profundidades situam-se entre 2 a 100m. Muitas

vezes apresenta forma de funil e comunica-se com um sistema de drenagem

subterrânea em terrenos calcários. Sinônimo:Cratera de abatimento.

Espeleotema: por espeleotema entende-se o conjunto das feições deposicionais

das cavernas, que constituem as fácies cársticas ou depósitos espélicos de

origem química, que compreendem as estalactites e estalagmites, as pérolas de

cavernas e etc.

Geologia Geral/2011

43

AMBIENTES DE SEDIMENTAÇÃO E/OU DEPOSICIONAIS

Sedimentos: Sedis (latim) = assento / deposição.

Todas as partículas que se depositam, depositou ou irá depositar originando rochas

sedimentares.

FORMAÇÃO DAS ROCHAS SEDIMENTARES

INTEMPERISMO (Quebra)

EROSÃO (Transporte dos clastos ou detritos)

DEPOSIÇÃO

Precipitação Química Influência de vida animal

ou vegetal

Autóctones

Alóctones: São sedimentos que são transportados de um lugar diferente ao que estão depositados

(transporte mecânico / origem física).

Autóctones: São sedimentos que se formam exatamente onde se encontram (transporte iônico / origem

química e/ou biológica).

São divididos em:

Partículas Inorgânicas

(Minerais)

Rochas Sedimentares

Clásticas Coerentes (Grãos unidos)

Exs: arenito; siltito; argilito; folhelho;

varvito.

Rochas Sedimentares

Clásticas Incoerentes (Grãos soltos)

Exs: areia; seixo rolado.

Rocha Sedimentar de Origem Orgânica ou

Biogênica Exs: carvão; folhelho pirobetuminoso.

Rocha Sedimentar de Origem

Química Exs: calcário; evaporito.

Alóctones

Geologia Geral/2011

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AMBIENTES CONTINENTAIS:

(Água doce)

Fluvial (Rio)

Lacustre (Lagos e Lagoas)

Desértico (Eólico)

Glacial (Gelo)

AMBIENTES MARINHOS:

(Água salgada)

Plataforma Continental

Talude Continental

Sopé Continental

Fundo Oceânico/Planície Abissal

Recifes de Corais (Recifal)

AMBIENTES COSTEIROS TRANSICIONAIS OU MISTOS:

Marinho Costeiro (Praia)

Planície de Maré

Deltáico

Estuarino

Lagunar

Geologia Geral/2011

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AMBIENTE FLUVIAL

RIO (Água de Rolamento)

Os rios são os principais agentes de transporte de sedimentos formados pelo

intemperismo em áreas continentais.

FATORES QUE INFLUÊNCIAM O TRANSPORTE E A DEPOSIÇÃO DOS

SEDIMENTOS

- Topografia;

- Regime pluvial (chuvas);

- Constituição litológica das rochas erodidas;

- Estágio de erosão.

DIVISÃO DE UM RIO

Nas regiões próximas a cabeceira, (curso superior do rio), predomina a atividade

erosiva e transportadora dos detritos fornecidos pelo rio, associados a detritos

transportados das encostas, nesta fase o rio escava seu leito na forma de “V”.

A menor declividade (curso médio do rio) provoca a diminuição da velocidade

das águas, reduzindo o poder de transporte e erosão, que acarreta na deposição de

detritos mais grosseiros em seu leito.

Nas regiões de menor velocidade (curso inferior do rio), o vale torna-se mais

aberto, onde há maior deposição dos sedimentos, já que a erosão passa a ser apenas na

lateral.

Juventude Maturidade Senilidade

(cabeceira) (vale fluvial)

(desembocadura)

- declividade alta - declividade média -declividade baixa

- fácies de leques aluviais - fácies de canal - fácies deltáicas

- carga de fundo - mistura de carga - carga fina

- energia é maior - energia dependente das - energia menor

estações

(Atividade erosiva e (Atividade erosiva, (Atividade erosiva e

transportadora) transportadora e deposição) de deposição)

Geologia Geral/2011

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FEIÇÕES TOPOGRÁFICAS

Corredeiras

Formam-se por falhamentos ou diferenças litológicas que acarretam numa

erosão desigual, sendo mais intensa em locais com rochas de fácil erosão. Assim o leito

do rio fica mais baixo em alguns lugares do que em outros, ocasionando o aumento da

velocidade das águas, que obedecem à irregularidade do fundo rochoso.

Cachoeiras

Formam-se a partir de falhamentos ou pela resistência que determinadas rochas

oferecem a erosão, que mantêm o desnível da base menos resistente.

Vales Suspensos

No vale fluvial ocorre intensa erosão, deixando-os mais altos, acarretando numa

erosão cada vez maior e mais rápida. São exemplos de vales suspensos, cachoeiras de

grande porte como as chamadas “Véu de Noiva”.

Caldeirões e Marmitas

São perfurações provocadas pelo turbilhonar de água com seixos sobre rochas

resistentes das margens ou corredeiras. Nas marmitas as depressões são pequenas

enquanto nos caldeirões são grandes (Intemperismo físico = Marmitamento).

FLUXO DA ÁGUA EM CORRENTES NATURAIS

Fluxo Laminar = Laminar Flow

Ocorre somente nas margens possuindo uma única direção.

Fluxo Turbulento = Turbulent Flow

É característico do leito do rio, possuindo movimento irregular. Não é o fluxo

principal e não muda o sentido da corrente.

Geologia Geral/2011

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TIPOS DE CARGAS

Carga em Suspensão

Constitui-se de partículas finas transportadas em suspensão, como silte, argila, areia

muito fina disseminada em qualquer parte do rio.

Carga de Fundo

Constitui-se de partículas grosseiras transportadas no fundo. O transporte é efetuado por

saltação, rolamento (menos freqüente) e arrasto (deslizamento).

Carga Dissolvida

Constituí-se de elementos químicos (íons) dissolvidos na água. Em regiões baixas onde

ocorre a menor energia da água, a concentração de íons é maior.

TIPOS DE RIOS

Retilíneos (Straight)

Rios jovens, aparentemente retilíneos e estreitos. Caracterizam-se por possuírem

pouca carga de fundo e alta carga em suspensão. São considerados canais simples com

bancos longitudinais.

Meandrantes (Meandering)

São rios simples e sinuosos, típicos de clima tropical úmido, transportam em

partes iguais a carga de fundo e a carga em suspensão, geralmente estão no estágio de

senilidade e vale fluvial.

Entrelaçado (Braided)

São característicos de clima semi-árido, sua maior carga transportada é de fundo,

possuem um padrão entrelaçado, com dois ou mais canais com bancos de areia.

Anastomosado (Anastomosed)

Típico de clima úmido, seu canal é complexo e sua maior carga transportada é

de fundo. Formam bancos arenosos, que podem ficar expostos ou cobertos por

vegetação (ilhas largas e estáveis).

Retilíneo Meandrantes Entrelaçado Anastomosado

Fonte: Tipos de Rios segundo SUGUIO & BIGARELLA (1990).

Geologia Geral/2011

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DEPÓSITOS FLUVIAIS

A. DEPÓSITOS RESIDUAIS DE CANAL

Fundo de Canal

São depósitos grosseiros, que se acumulam nas partes mais profundas do rio de

maneira descontínua, constituídos de cascalhos, seixos, madeiras, restos de organismos,

etc. São pobres em depósitos finos, já que estes são carregados pela correnteza.

Barras de Canal

Correspondem ao acúmulo de material de carga de fundo ou mista no interior de

canais. São controlados pelos processos de acreção lateral e vertical, além de escavação,

preenchimento e abandono de canal.

Canal Abandonado

São arcos de meandros isolados por motivos de mudança de trajeto do rio ou de

assoreamento acelerado (cut-off channels).

Esses braços mortos, transformam-se inicialmente em lagoas e posteriormente

em pântanos (sedimentos finos).

B. DEPÓSITOS DE TRANSBORDAMENTO

Formam-se quando o rio ultrapassa seus limites e atinge suas margens na época

das enchentes.

Diques Marginais

Consistem em cristas baixas e alongadas, que ocorrem ao longo das margens dos

rios, formam-se as custas de sedimentos depositados na época de enchentes.

A elevação máxima de um dique está próxima ao canal formando barrancos

abruptos na margem e diminuindo gradualmente a altura rumo às planícies de

inundação.

São constituídos de sedimentos mais finos do que o do canal, inicia-se com

camadas arenosas e termina com camadas mais finas (cada ciclo).

Depósitos de Rompimento de Dique

Formam-se quando o excesso de água das enchentes ultrapassam os diques

marginais, por meio de canais abertos através da erosão. Possuem forma lobiforme

(línguas arenosas), ou sinuosas em direção a planície de inundação.

Geologia Geral/2011

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Depósitos de Planície de Inundação ou Várzea

Formam-se nas regiões planas após os diques marginais, que funcionam como

bacias de decantação de materiais em suspensão.

A sedimentação é predominantemente fina e periódica, constituída de silte e

argila.

Nos pântanos formados deposita-se também matéria orgânica, ou sedimentação

de natureza química (lagos salgados) em regiões de clima árido.

Fonte: Perfil esquemático transversal de um rio (modificado de MACIEL FILHO, 1997).

Fonte: Bloco diagrama ilustrando a distribuição dos diversos depósitos fluviais (modificado de SUGUIO, 1980).

Geologia Geral/2011

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C. LEQUES ALUVIAIS, CONES ALUVIAIS, CORRIDA DE DETRITOS

OU DE LAMA

São massas de material grosseiro mal selecionado, típicos das regiões

montanhosas (continental).

Visto em planta, assemelha-se a leques abertos, onde os depósitos se espraiam

(escorregam) de um ponto referido como ápice, ocorrendo vários, um ao lado do outro.

Constituí-se de matacões, cascalhos, seixos, areias e siltes, de forma que esses

sedimentos apresentam-se imaturos e o grau de arredondamento das partículas tende a

aumentar conforme se chega próximo à base do leque.

Fonte: Modelo hipotético de leque aluvial segundo MIALL (1996).

Geologia Geral/2011

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AMBIENTE LACUSTRE

LAGOS

São massas de água estagnada (parada) e de origem natural, constituídos

geralmente de água doce, embora existam lagos de água salgada (como acontece nas

regiões de baixa pluviosidade).

LAGOAS

O termo tem sido utilizado para designar corpos de água parada de dimensões

menores que os lagos.

DEPÓSITOS LACUSTRES

O modelo ideal de sedimentação lacustre começa com sedimentos finos

laminados depositados por decantação no centro do lago, à medida que é preenchido, as

porções marginais apresentam sedimentos mais grossos.

A matéria orgânica (restos de animais e vegetais) são constituintes freqüentes

nestes depósitos.

Geologia Geral/2011

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AMBIENTE DESÉRTICO

DESERTO

Os desertos quentes são regiões onde a taxa de evaporação excede a taxa de

precipitação pluviométrica, sendo o vento o agente geológico de maior importância nos

processos de erosão e deposição. As chuvas são rápidas e fortes (quando ocorrem), com

escoamento muito rápido, os grãos de sedimentos são geralmente arredondados e

foscos.

TRANSPORTE

Suspensão: Partículas finas. Ex: silte e argila.

Saltação ou Rolamento: Partículas mais grossas. Ex: areias e seixos.

REGISTROS EROSIVOS

Deflação: Remoção de grandes quantidades de areia na superfície

podendo formar

grandes depressões.

Abrasão: os grãos são transportados e arredondados por atrito.

REGISTROS DEPOSICIONAIS

Lençóis de Areia (Mares de areias)

Abrangem amplas áreas arenosas, formados pela combinação de sedimentação

rápida por ventos de alta velocidade transportando areia de granulação heterogênea.

Dunas de Areia

Abrangem áreas menores e vão se agrupando de acordo com o sentido do vento

originando vários formatos.

Fonte: Tipos de dunas segundo TARBUCK & LUTGENS (2000).

Geologia Geral/2011

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TIPOS DE DEPÓSITOS

Em ambientes desérticos existem depósitos eólicos formados pelo vento e

localmente ocorrem depósitos subaquáticos formados por rios efêmeros e lagos de

desertos associados a sedimentos eólicos.

Depósitos de REG

Constam de coberturas superficiais de matacões e seixos angulosos, que ocorrem

em áreas planas. Resultam da desintegração física “in situ”, formando os ventifactos

(seixos moldados por abrasão, geralmente foscos e de superfícies planas), com alguma

areia grossa depositada nas partes protegidas.

Depósitos de SERIR

Concentração de sedimentos grossos (cascalhos e areia), o silte e areia fina são

removidos pela velocidade do vento. Formam-se em áreas de interdunas, podendo ser

preservados quando soterrados sob a areia.

Depósitos de SEBKHAS

São depósitos lacustres acumulados em lagos temporários cimentados por sais.

As estruturas sedimentares são as laminações paralelas de silte e argila com

intercalações de leitos arenosos ou gipsíticos.

Depósitos de WADIS

São depósitos de cursos de água correntes temporárias, em condições de baixa

vazão por atividades torrenciais.

São canais anastomosados que podem receber contribuição fluvial e eólica. As

estruturas sedimentares constam de microondulações e de macroondulações com

estratificações cruzadas.

Os sedimentos são mais grossas (leques aluviais), podendo apresentar em

algumas porções gretas de contração e marcas de chuva.

PERFIL DO AMBIENTE EÓLICO

Geologia Geral/2011

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AMBIENTE GLACIAL

Atualmente os ambientes glaciais encontram-se limitados aos pólos, e às altas

montanhas, correspondendo a desertos frios.

GELEIRAS

O acúmulo contínuos do gelo forma grandes geleiras, que se encontram

associadas às baixas temperaturas combinadas com altas taxas de precipitação e razões

muito baixas de evaporação.

CONSTITUIÇÃO DAS GELEIRAS

Consistem de neve recristalizada e compactada, contendo água de degelo, e

fragmentos de rocha.

São massas permanentes de neve existentes acima da linha de neve (gelo

permanente), abaixo desta, a neve sofre degelo no verão.

PRINCIPAIS REGIÕES DA GELEIRA

Zona de Acumulação: A geleira sofre acreção, alimentada por novas

precipitações de neve.

Zona de Ablação: Envolve os processos de degelo, de evaporação e de

formação de Icebergs, ocasionando a perda de gelo das geleiras.

TIPOS DE GELEIRAS (Holmes, 1965)

Gelerias de Vale: Encontram-se confinadas em depressões (vales) entre

montanhas.

Geleiras de Piemonte: Próximo às montanhas, diversas geleiras podem

espraiar-se através de áreas planas, formando lençóis de gelo pela

coalescência de várias geleiras.

Geleiras Tipo Calota: Só existem em locais onde a linha de neve é mais

baixa. Constituem enormes massas de gelo, recobrindo amplas áreas

continentais. Ex: Antártida

EROSÃO GLACIAL

Abrasão: Os fragmentos de rochas contidas na base da geleira causam

polimento, estriação (estrias glaciais) e moagem na superfície do substrato

Geologia Geral/2011

55

Fraturamento: É provocado pelo congelamento e degelo sucessivo da água

contida nas falhas e fendas das rochas presentes no substrato. (Intemperismo

Físico = Gelividade).

TRANSPORTE DE DETRITOS GLACIAIS

Supraglacial: Transporte das partículas nas porções superficiais das

geleiras.

Englacial: Transporte no interior das geleiras.

Subglacial: Transporte na região basal das geleiras.

FEIÇÕES GLACIAIS

Fiordes: Derivam em parte da erosão glacial conjugada com um

levantamento eustático posterior, do nível do mar.

Vales: Um vale escavado por um rio (vale em “V”) ocupado por uma

geleira, produz-se a erosão nas paredes do vale, devido ao atrito da geleira,

passando o vale a ter a forma de “U”.

Lagos: Formam-se pelo degelo, resultando uma sedimentação típica de

ambiente glacio-lacustre (Ex: Varvito).

Iceberg: Desprendimento das geleiras.

Estrias: São formados pelos fragmentos de rochas que sulcam a superfície

do substrato

rochoso.

DEPÓSITOS GLACIAIS

A época de deposição das geleiras é na fase de recuo, quando a maior parte do

material transportado é despejado na forma de “morenas” laterais, medianas, basais, etc.

Depósitos Não Estratificados: São representados por materiais da morena

basal formando os depósitos basais (argila conglomerática ou Till). A

freqüência granulométrica é muito variável, contendo siltes, argilas, seixos e

matacões.

Depósitos Estratificados: Formam-se pelo acúmulo de morenas internas,

depositadas durante o rápido degelo, com algum retrabalhamento pela água.

Geologia Geral/2011

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AMBIENTE MARINHO

RELEVO DO OCEANO

Fonte: Elementos geomórficos de margem continental e fundo oceânico do tipo atlântico (esquemático). Mendes (1984).

Plataforma Continental (Continental Shelf)

Situa-se na margem continental entre a linha de baixa-mar e a profundidade em

que a inclinação do assoalho marinho passa a ser bem mais acentuada.

Com declividade plana possue sedimentos predominantemente arenosos, sendo

freqüente a ocorrência de seixos e rochas aflorantes na parte mais próxima a praia.

Talude Continental (Continental Slope)

Constitui o elemento da margem continental situado entre a plataforma e o sopé

continental com uma inclinação acentuada (+/- 4º).

Sua superfície é cortada por numerosos vales e canhões submarinos, onde,

adiante destes últimos ocorrem com freqüência, volumosos depósitos de sedimentos em

forma de leques submarinos.

Sopé Continental (Continental Rise)

Consta da parte mais externa da margem continental, nem sempre se encontra

presente, como por exemplo no oceano Pacífico.

O limite entre o sopé e o fundo oceânico não é o mesmo em toda a parte, mas

ocorre aproximadamente entre 3.000 e 5.000 metros de profundidade, geralmente com

declividades intermediárias e sedimentos mais finos.

Fundo Oceânico (Ocean Floor) / Planície Abissal

Consta do fundo oceânico com áreas profundas de relevo geralmente plano com

profundidades geralmente superiores a 4.000 ou 5.000 metros apresentando sedimentos

mais finos. Encontram-se inseridos nessa porção as dorsais e fossas oceânicas.

DINÂMICA COSTEIRA E TRANSPORTE DE SEDIMENTOS

Geologia Geral/2011

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A maior atividade destrutiva do mar ocorre no litoral, no contato direto do mar

com o continente, onde predomina a força mecânica.

Ondas: Formam-se pela energia do vento que é transferida a água do mar

pelo atrito, podendo as ondas atingirem até 30 metros de altura. Tem como

característica a remoção e remobilização de grãos constituintes da praia,

erodindo-os.

Marés: Formam-se sob a influência da atração da Lua, secundariamente o

Sol e a força centrífuga de rotação do Sistema Terra-Lua, provocando uma

oscilação rítmica na superfície dos oceanos, ora se elevando, ora se

abaixando duas vezes por dia. São importantes tanto na remoção de

sedimentos como na configuração costeira.

Correntes Marinhas

A. Correntes de Deriva Litorânea (Longshore Currents): São

importantes ao longo da costa brasileira, remobilizando e transportando

os sedimentos.

Fonte: Transporte de sedimentos por corrente de deriva litorânea segundo TARBUCK & LUTGENS (2000).

B. Correntes de Ressaca ou Fluxo Reverso (Rip Currents): Correntes

em sentido mar aberto, transportando sedimentos da costa para as

porções mais profundas dos oceânos.

PLATAFORMA DE ABRASÃO MARINHA

Os efeitos de erosão marinha pelo desgaste mecânico, ocorrem principalmente

ao longo dos costões rochosos.

As ondas carregadas de partículas sedimentares, esculpem lentamente caneluras

nas rochas, aprofundando-se contínuamente pela rebentação, ocasionando com o tempo

a queda da rocha superior. Forma-se, então, uma faixa de blocos e fragmentos menores

de rocha na frente do costão. O vaivém incessante das ondas faz com que os blocos se

reduzam a seixos e posteriormente as areias, formando um patamar.

Geologia Geral/2011

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AMBIENTE RECIFAL

Os corais necessitam de águas quentes, claras, rasas, bem iluminadas e calmas.

Geologicamente, os recifes são produtos de constituição biótica ligada ao sedimento.

TIPOS DE RECIFES

Recifes Circulares ou Atol

São círculos de constituição coralínea circundados por uma laguna. Encontram-

se nos Oceanos Índico e Pacífico, nos mares da Indonésia e mar Vermelho.

Recifes de Barreira

Formam longos corpos lineares que crescem até o nível do mar, servem de

barreira que protegem uma laguna de águas calmas e um subambiente com sedimentos

marinhos uniformes.

Recifes Costeiros ou Franjeantes

Constituem a forma mais comum de recifes e situam-se diretamente na costa e

paralelos a mesma.

Recifes Anulares de Lagunas Pouco Profundas

São pequenos atóis, cuja laguna constitui apenas um extenso lodaçal e possui

pouca profundidade.

Recifes Submersos

São recifes formados abaixo do nível do mar.

Fonte: Tipos principais de recifes segundo MENDES (1984).

Geologia Geral/2011

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AMBIENTE MARINHO COSTEIRO (PRAIA)

Neste ambiente as propriedades dos sedimentos são determinadas pelas

condições hidrodinâmicas da costa e da plataforma continental.

A areia é transportada por rolamento e saltação na zona de praia, enquanto o silte

e a argila são carreados em suspensão para zonas mais profundas da plataforma.

TIPOS DE COSTAS

Costa de continente

Costa de Ilha - Barreira

Costa escarpada

Costa com morfologia de submersão (com fiordes, etc.)

Costa com bioermes (recife de corais e algas)

MORFOLOGIA PRAIAL

Uma seção transversal típica de uma praia oceânica pode ser subdividida em

diferentes unidades: dunas arenosas, pós-praia, estirâncio e antepraia.

Fonte: Principais unidades geomorfológicas de um perfil praial segundo SUGUIO (1980).

Geologia Geral/2011

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AMBIENTE DE PLANÍCIE DE MARÉ

Nas margens de estuários, lagunas, baías ou atrás de Ilhas-Barreiras,

desenvolvem-se ambientes de planície de maré, cuja superfície mergulha suavemente,

do nível de maré alta para o nível de maré baixa.

Os sedimentos predominantes são a argila, silte e areia fina, podendo ocorrer

pelotas de argila e conchas.

Fonte: Perfil do mangue de Guaratiba (RJ) segundo MENDES (1984).

AMBIENTE DELTÁICO

DELTA

O termo origina-se da quarta letra do alfabeto grego, usados por Heródoto (500

a.C.) para descrever a região da Foz do Rio Nilo. É utilizado pelos geólogos e geógrafos

para denominar depósitos sedimentares, em parte subaéreos e parcialmente submersos,

depositados em um corpo de água (oceano, lago), primariamente pela ação de um rio.

Geologia Geral/2011

61

DELTAS CONSTRUTIVOS

Predominam as fácies de influência fluvial, que de acordo com sua geometria em

planta dividem-se em:

a - Lobados

b – Alongados

Fonte: Representação de deltas dos tipos lobado e alongado segundo SUGUIO (1980).

DELTAS DESTRUTIVOS

Sobressaem as fácies de influência marinha e de acordo com a geometria ou a

predominância das ondas ou das marés dividem-se em:

a - Cúspide

b - Em franja

Fonte: Representação de deltas dos tipos franjado e cúspide segundo SUGUIO (1980).

SEDIMENTAÇÃO DELTÁICA

Para que um delta se forme é necessária uma corrente aquosa carregada de

sedimentos que fluam em direção a um corpo de água em relativo repouso. Os

sedimentos transportados acumulam-se na desembocadura do rio e resultam na

formação de um delta, sendo necessário que a energia do meio receptor não alcance o

nível suficiente para transportar e redistribuir os sedimentos ao longo da costa.

CLASSIFICAÇÃO VERTICAL

TOPSET OU CAMADA DE TOPO

Trata-se de uma camada horizontal, com características litológicas semelhantes

às dos depósitos fluviais. Na parte superior subaérea ocorrem restos de vegetais e

também organismos marinhos e as camadas distribuem-se de forma lenticular. Na parte

inferior não aparecem mais os restos de vegetais continentais e os sedimentos finos

(silte e argila) são os mais abundantes.

Geologia Geral/2011

62

FORESET OU CAMADA FRONTAL

As camadas distribuem-se de forma oblíqua, inclinadas no mesmo sentido da

correnteza responsável pela deposição. Os sedimentos possuem características

marinhas, principalmente pelos organismos fósseis.

BOTTOMSET OU CAMADA DE FUNDO

Encontra-se mais distante da desembocadura, possui características

exclusivamente marinhas, tanto em litologia quanto em fósseis.

Fonte: Perfil de um delta com a representação das camadas segundo LEINZ & AMARAL (1978).

AMBIENTE ESTUARINO

ESTUÁRIOS

Corpos de água rasa e salobra localizados na desembocadura de vales fluviais

afogados. São evidências de submergência do continente ou elevação do nível do mar.

Fonte: Blocos diagrama demonstrando a evolução dos estuários em deltas segundo SUGUIO (1980).

Geologia Geral/2011

63

SEDIMENTAÇÃO ESTUARINA

Segundo Suguio (1975), os sedimentos em trânsito e em deposição num estuário,

podem ser provenientes do continente (fornecidos pelo rio) ou do mar. Enquanto grande

parte dos sedimentos fluviais é retirada, alguns sedimentos do mar aberto são

introduzidos no estuário. Assim os estuários deverão ficar completamente assoreados

daqui a algumas centenas ou milhares de anos. A maioria dos materiais de fundo é

constituída de lamas inconsolidadas com areias misturadas em proporções variáveis.

AMBIENTE LAGUNAR

LAGUNAS

São corpos de água rasa, salobra ou salgada, separados do mar aberto por bancos

arenosos ou ilhas-barreiras, mantendo comunicação através de barras (canais de

comunicação).

TIPOS DE SEDIMENTOS

Constam de sedimentos lamosos intensamente bioturbados, que se depositam no

fundo de extensas lagunas de águas calmas. Aparecem nas lamas intercalações arenosas,

resultantes de tempestades, assim como contribuição de areia eólica de dunas costeiras.

Em regiões de climas tropicais ocorre a vegetação típica de mangue, em regiões

áridas desenvolvem-se crostas de sais no lado continental da laguna.

Fonte: Representação de uma laguna segundo TARBUCK & LUTGENS (2000).

Geologia Geral/2011

64

NOCÕES BÁSICAS SOBRE ESTRATIGRAFIA

Estratigrafia: É o ramo da Geologia que estuda e interpreta os estratos (as

camadas das rochas), identificando,descrevendo, mapeando e correlacionando, tanto na

horizontal como na vertical.

Há quatro séculos, Nicolau Esterno reconheceu que em uma seqüência de

camadas sedimentares, as camadas inferiores são mais antigas que as superiores

criando-se a "Lei de Superposição de Camadas".

Foi William Smith, no Século XVII, que organizou a primeira coluna

estratigráfica, verificando que as rochas sedimentares poderiam ser caracterizadas

também pelo seu conteúdo fossilífero, que justamente de acordo com o aparecimento

dos fósseis seria possível a datação dos estratos em termos de idade relativa (Era,

Sistema, Períodos, etc.), enquanto uma análise dos minerais radioativos presentes nestes

estratos forneceria a idade absoluta (milhões de anos, etc).

Camada mais nova

Camada mais antiga

SEÇÕES ESTRATIGRÁFICAS

Seção ou Perfil Geológico

Mostra a estratigrafia (sucessão de camadas) na sua totalidade e as estruturas

sedimentares em combinação com a topografia.

Seção Colunar ou Perfil Estratigráfico

Trata-se de uma representação gráfica em forma de coluna, onde se ilustra a

litologia de cada camada, de acordo com seus símbolos e as espessuras das unidades

estratigráficas.

DATAÇÃO E CORRELAÇÃO

A Estratigrafia preocupa-se com a ordenação das camadas rochosas em unidades

estratigráficas e com sua datação e correlação.

1 - Lei de Superposição das Camadas: as camadas inferiores são mais antigas

que as superiores. Foi o primeiro método de datação.

Geologia Geral/2011

65

2 - Idade relativa: corresponde ao método de datação paleontológica de acordo

com a cronoestratigrafia.

3 - Idade absoluta: trata-se da idade obtida pelos métodos radiométricos, que

fornecem uma datação em número de anos.

4 - Correlação: é a determinação da correspondência estratigráfica entre as

seqüências de rochas situadas em pontos mais ou menos afastados (Mendes, 1982). A

correlação dos estratos é feita com base nas características litológicas (litoestratigrafia)

e paleontológicas (Bioestratigrafia).

EXERCÍCIOS DE ESTRATIGRAFIA

1- Monte uma seção colunar, organizando os estratos abaixo, com base na “Lei de Superposição das

Camadas”:

a)

b)

1.100 a.

1.4 M.a.

2.000 a.

+ + + + +

+ + + + +

+ + + + +

3 M.a.

+ + + + +

+ + + + +

+ + + + +

3 M.a.

2.000 a.

1.4 M.a.

1.100 a.

4 M.a.

6 G.a.

4.850 a.

860 a.

Geologia Geral/2011

66

c)

d)

e)

^ ^ ^ ^ ^ ^

^ ^ ^ ^ ^ ^

^ ^ ^ ^ ^ ^

6.300 a.

63.000 M. a.

45.000 a.

700 a.

1.500 a.

1.2 G.a.

5 M.a.

600 a.

7 M.a.

350 M.a.

3 G.a.

700 a.

1.3 M.a.

2 M.a.

2000 a.

Geologia Geral/2011

67

2- Descreva a seqüência de eventos e interprete o possível paleoambiente:

a)

Interpretação Paleoambiental:

R: Paleoambiente Marinho devido a presença do calcário depositado em paleoclima

quente e seco.

b)

Nível d’água

Erosão

1) Deposição subaquática de calcário e folhelho; 2) Soerguimento da área (movimento epirogenético +); 3) Regressão marinha (movimento eustático -); 4) Erosão; 5) Abaixamento da área (movimento epirogenético -); 6) Transgressão marinha (movimento eustático +); 7) Deposição subaquática de conglomerado e arenito; 8) Nível d’água.

Erosão

Nível d’água

________________________________________________________

________________________________________________________

________________________________________________________

________________________________________________________

________________________________________________________

________________________________________________________

________________________________________________________

________________________________________________________

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________________________________________________________

________________________________________________________

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________________________________________________________

________________________________________________________

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c)

Erosão

Erosão

Erosão

__________________________________________________________

__________________________________________________________

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__________________________________________________________

__________________________________________________________

__________________________________________________________

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__________________________________________________________

__________________________________________________________

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____

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d)

Erosão

Erosão

Erosão

___________________________________________________________

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___________________________________________________________

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e)

Nível d´água

Erosão

___________________________________________________________

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___________________________________________________________

___________________________________________________________

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f)

Erosão

Erosão

Erosão ___________________________________________________________

___________________________________________________________

___________________________________________________________

___________________________________________________________

___________________________________________________________

___________________________________________________________

___________________________________________________________

___________________________________________________________

___________________________________________________________

___________________________________________________________

___________________________________________________________

___________________________________________________________

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___________________________________________________________

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___________________________________________________________

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g) Monte uma seção colunar seguindo os dados abaixo:

a) Deposição subaquática de folhelho, calcário e arenito calcífero;

b) Soerguimento da área (movimento epirogenético +), regressão marinha

(movimento eustático -) , erosão;

c) Abaixamento da área (movimento epirogenético -), transgressão marinha

(movimento eustático +) e deposição subaquática de calcáreo, arenito, siltito

e argilito.

OBS: Nas 1ª e 2ª camadas do 1° evento há uma intrusão plutônica de Diabásio.

Geologia Geral/2011

73

EXERCÍCIOS DE CORRELAÇÃO

1) Estabeleça a correlação entre as seções abaixo e responda:

a)

Que conclusões podem ser efetuadas com base na sua correlação ?

______________________________________________________________________

______________________________________________________________________

______________________________________________________________________

______________________________________________________________________

______________________________________________________________________

_____________________________________________

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b)

Que conclusões podem ser efetuadas com base na sua correlação ?

______________________________________________________________________

______________________________________________________________________

______________________________________________________________________

______________________________________________________________________

______________________________________________________________________

______________________________________________________________________

_________________________________________________________________

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c)

Que conclusões podem ser efetuadas com base na sua correlação ?

______________________________________________________________________

______________________________________________________________________

______________________________________________________________________

______________________________________________________________________

______________________________________________________________________

___________________________________________________________

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d - Estabeleça a correlação e dê duas razões para explicar a inexistência de arenito entre

as duas unidades de folhelho na coluna A.

______________________________________________________________________

______________________________________________________________________

______________________________________________________________________

______________________________________________________________________

______________________________________________________________________

______________________________________________________________________

______________________________________________________________________

______________________________________________________________________

______________________________________________________________________

______________________________________________________________________

______________________________________________________________________

______________________________________________________________________

______________________________________________________________________

_____________________________________________________________________

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e - Estabeleça a correlação.

Que conclusões podem ser efetuadas com base na sua correlação ?

______________________________________________________________________

______________________________________________________________________

______________________________________________________________________

______________________________________________________________________

______________________________________________________________________

_________________________________________________________________

A B

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79

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