geografia física - uniasselvi

2018

GeoGrafia física

Prof. Alexandre SchweitzerProf. Wanderlei Machado dos Santos

Copyright © UNIASSELVI 2018

Elaboração:Prof. Alexandre Schweitzer

Prof. Wanderlei Machado dos Santos

Revisão, Diagramação e Produção:Centro Universitário Leonardo da Vinci – UNIASSELVI

Ficha catalográfica elaborada na fonte pela Biblioteca Dante Alighieri UNIASSELVI – Indaial.

910.02

S413g Schweitzer, Alexandre

Geografia física / Alexandre Schweitzer; Wanderlei Machado dos Santos. Indaial: UNIASSELVI, 2018. 227 p. : il.

ISBN 978-85-515-0135-1

1.Geografia. I. Centro Universitário Leonardo Da Vinci.

III

apresentação

O livro didático de Geografia Física do curso de licenciatura em Geografia da UNIASSELVI apresenta o resultado de uma intensa pesquisa bibliográfica, que pretende apresentar de forma clara e objetiva os principais tópicos de geologia que o professor de Geografia abordará em sua vivência profissional. Buscamos com este livro reunir o conhecimento replicando em uma linguagem direta e objetiva, buscando facilitar o contato do nosso acadêmico com os temas da disciplina de maneira que facilite o aprendizado, ao mesmo tempo que permita ao futuro professor, a partir do conhecimento adquirido com nosso material didático, elaborar atividades práticas e também permitir o início de estudos mais aprofundados nos tópicos de maior interesse do acadêmico.

Os temas da Geografia estão sempre conectados a outras ciências, assim a geologia aparece como um conteúdo que é abordado pela geografia e que ainda assim continua ligado a muitas outras ciências, como a física, química, matemática, ecologia, economia e geopolítica, são algumas das muitas disciplinas que se relacionam com os tópicos apresentados nesse livro.

Esperamos que a partir dos conhecimentos que serão apresentados nesse material didático, o futuro professor tenha um ponto de partida para novos e mais aprofundados estudos, bem como uma referência para guiar a abordagem profissional do ensino de Geografia na escola, quando os temas envolverem a geologia.

O livro está organizado em três unidades. A primeira aborda a

astronomia, preocupa-se em trazer uma visão científica sobre o surgimento desse universo que ainda é inexplicável, e o que temos são teorias que tentam explicar. Também estudaremos um pouco do que a humanidade sabe sobre o nosso sistema solar e o nosso planeta.

Na segunda unidade seguimos com o nosso planeta, os acontecimentos ao longo do tempo geológico, os minerais e os diferentes tipos de rochas que se originam a partir do ciclo geológico, e finalizando a segunda unidade, vamos tratar dos recursos energéticos dos quais a humanidade atualmente depende.

Na terceira unidade abordaremos o tectonismo e o vulcanismo, abalos sísmicos e formação da crosta terrestre. Nessa unidade objetivamos mostrar reflexões teóricas sobre conhecimentos fundamentais de Geografia Física (geologia) aos futuros professores, que o conhecimento aqui reunido possa fundamentar de forma colaborativa a formação dos novos professores, mas

IV

Você já me conhece das outras disciplinas? Não? É calouro? Enfim, tanto para você que está chegando agora à UNIASSELVI quanto para você que já é veterano, há novidades em nosso material.

Na Educação a Distância, o livro impresso, entregue a todos os acadêmicos desde 2005, é o material base da disciplina. A partir de 2017, nossos livros estão de visual novo, com um formato mais prático, que cabe na bolsa e facilita a leitura.

O conteúdo continua na íntegra, mas a estrutura interna foi aperfeiçoada com nova diagramação no texto, aproveitando ao máximo o espaço da página, o que também contribui para diminuir a extração de árvores para produção de folhas de papel, por exemplo.

Assim, a UNIASSELVI, preocupando-se com o impacto de nossas ações sobre o ambiente, apresenta também este livro no formato digital. Assim, você, acadêmico, tem a possibilidade de estudá-lo com versatilidade nas telas do celular, tablet ou computador. Eu mesmo, UNI, ganhei um novo layout, você me verá frequentemente e surgirei para apresentar dicas de vídeos e outras fontes de conhecimento que complementam o assunto em questão.

Todos esses ajustes foram pensados a partir de relatos que recebemos nas pesquisas institucionais sobre os materiais impressos, para que você, nossa maior prioridade, possa continuar seus estudos com um material de qualidade.

Aproveito o momento para convidá-lo para um bate-papo sobre o Exame Nacional de Desempenho de Estudantes – ENADE. Bons estudos!

que, principalmente, possa inspirá-lo a seguir seus estudos. Esse material não se trata da apresentação do conhecimento absoluto, mas de uma coletânea de conhecimentos já consolidados em geologia. Com isso, lembre-se sempre de que a verdade jamais será única, consulte vários autores, instigue reflexões, busque argumentos que fundamentem suas ideias, mas principalmente, esteja sempre pronto para mudar o rumo do seu pensamento quando se deparar com evidências que demonstrem alguma interpretação equivocada de sua parte. Confronte ideias, reflita, discuta, concorde e discorde, não fique apenas com sua opinião, tenha posicionamento.

Bons estudos!

Atenciosamente,

Prof. Alexandre Schweitzer.Prof. Wanderlei Machado dos Santos.

NOTA

VII

sumário

UNIDADE 1 – ASTRONOMIA: A JANELA PARA O UNIVERSO ............................................ 1

TÓPICO 1 – INTRODUÇÃO À ASTRONOMIA ........................................................................... 31 INTRODUÇÃO .................................................................................................................................. 32 UMA BREVE HISTÓRIA DA ASTRONOMIA ........................................................................... 43 SOBRE A ORIGEM DO UNIVERSO ............................................................................................. 12

3.1 AS GALÁXIAS ........................................................................................................................... 143.2 BURACO NEGRO .................................................................................................................... 173.3 A FORÇA DA GRAVIDADE ................................................................................................. 183.4 AS ESTRELAS ............................................................................................................................ 193.5 OS PLANETAS .......................................................................................................................... 223.6 OS PLANETAS-ANÕES .......................................................................................................... 233.7 OS COMETAS ............................................................................................................................ 233.8 OS METEOROIDES, METEOROS E METEORITOS ................................................... 24

RESUMO DO TÓPICO 1..................................................................................................................... 26AUTOATIVIDADE .............................................................................................................................. 27

TÓPICO 2 – O SISTEMA SOLAR ..................................................................................................... 291 INTRODUÇÃO .................................................................................................................................. 292 ORIGEM DO SISTEMA SOLAR .................................................................................................... 29

2.1 O SOL ............................................................................................................................................ 313 OS PLANETAS DO SISTEMA SOLAR ......................................................................................... 35

3.1 MERCÚRIO ................................................................................................................................. 363.2 VÊNUS .......................................................................................................................................... 373.3 TERRA .......................................................................................................................................... 383.4 MARTE ......................................................................................................................................... 403.5 JÚPITER ....................................................................................................................................... 413.6 SATURNO ................................................................................................................................... 423.7 URANO ........................................................................................................................................ 433.8 NETUNO ..................................................................................................................................... 44

4 PLUTÃO: O PLANETA-ANÃO E A NOVA CATEGORIA ........................................................ 45RESUMO DO TÓPICO 2..................................................................................................................... 48AUTOATIVIDADE .............................................................................................................................. 49

TÓPICO 3 – PLANETA TERRA ......................................................................................................... 511 INTRODUÇÃO .................................................................................................................................. 512 PLANETA TERRA: O NOSSO LUGAR NO UNIVERSO ......................................................... 513 ORIGEM DO PLANETA TERRA E DA LUA ............................................................................... 524 LUA: O SATÉLITE NATURAL DA TERRA ................................................................................. 53

4.1 FASES DA LUA ......................................................................................................................... 565 OS MOVIMENTOS DE TRANSLAÇÃO DO PLANETA TERRA ........................................... 58

5.1 A ROTAÇÃO E AS HORAS DO DIA ................................................................................. 595.2 SISTEMAS DO PLANETA TERRA .................................................................................... 605.3 NÚCLEO DA TERRA: A FONTE DO MAGNETISMO............................................... 62

VIII

5.4 O MANTO TERRESTRE ........................................................................................................ 635.5 LITOSFERA ................................................................................................................................ 64

LEITURA COMPLEMENTAR ............................................................................................................ 65RESUMO DO TÓPICO 3..................................................................................................................... 69AUTOATIVIDADE .............................................................................................................................. 70

UNIDADE 2 – TEMPO GEOLÓGICO: DA FORMAÇÃO DAS ROCHAS À EXPLORAÇÃO DAS JAZIDAS ........................................................................................................... 73

TÓPICO 1 – EVOLUÇÃO GEOLÓGICA DO PLANETA TERRA .............................................. 751 INTRODUÇÃO .................................................................................................................................. 752 AS FORMAS DO PLANETA TERRA ........................................................................................... 753 A ESCALA DE TEMPO GEOLÓGICO: ÉON, ERA, PERÍODO, ÉPOCA ............................... 77RESUMO DO TÓPICO 1..................................................................................................................... 91AUTOATIVIDADE .............................................................................................................................. 93

TÓPICO 2 – OS MINERAIS E AS ROCHAS .................................................................................. 951 INTRODUÇÃO .................................................................................................................................. 952 OS MINERAIS ................................................................................................................................... 953 AS ROCHAS ....................................................................................................................................... 99

3.1 ROCHAS ÍGNEAS .................................................................................................................... 1003.2 ROCHAS SEDIMENTARES ................................................................................................. 1033.3 ROCHAS METAMÓRFICAS ............................................................................................... 110


TÓPICO 3 – CICLO GEOLÓGICO ................................................................................................... 1171 INTRODUÇÃO .................................................................................................................................. 1172 CICLO HIDROLÓGICO .................................................................................................................. 1183 CICLO TECTÔNICO ....................................................................................................................... 1204 CICLO DAS ROCHAS ...................................................................................................................... 121

4.1 INTEMPERISMO FÍSICO, QUÍMICO E BIOLÓGICO: A DESAGREGAÇÃO DAS PARTÍCULAS .................................................................................................................. 1224.2 EROSÃO E SEDIMENTAÇÃO: OS AGENTES DE SELEÇÃO E TRANSPORTE ........................................................................................................................... 125


TÓPICO 4 – RECURSOS ENERGÉTICOS NATURAIS ............................................................... 1311 INTRODUÇÃO .................................................................................................................................. 1312 ROCHAS CARBONOSAS .............................................................................................................. 132

2.1 CARVÃO ...................................................................................................................................... 1322.2 PETRÓLEO E GÁS .................................................................................................................... 133

2.2.1 Estoques mundiais de petróleo .......................................................................................... 1382.2.2 Petróleo brasileiro ................................................................................................................ 139

3 XISTO BETUMINOSO – ÓLEO E GÁS DE FONTE NÃO CONVENCIONAL .................... 1404 GEOLOGIA E MEIO AMBIENTE .................................................................................................. 1425 A EXPLORAÇÃO DAS JAZIDAS, A MANUFATURA REVERSA E A CONSERVAÇÃO DE RECURSOS ................................................................................................................................. 144LEITURA COMPLEMENTAR ............................................................................................................ 147RESUMO DO TÓPICO 4..................................................................................................................... 150AUTOATIVIDADE .............................................................................................................................. 152

IX

UNIDADE 3 – FENÔMENOS GEOLÓGICOS ............................................................................... 153

TÓPICO 1 – TECTONISMO ............................................................................................................... 1551 INTRODUÇÃO .................................................................................................................................. 1552 PROCESSOS DE FORMAÇÃO DA CROSTA TERRESTRE .................................................... 155

2.1 A FORMAÇÃO DA CROSTA TERRESTRE .................................................................... 1562.2 ESCUDOS CONTINENTAIS ............................................................................................... 1582.3 TECTÔNICA DE PLACAS .................................................................................................... 160

2.3.1 Limite das placas tectônicas .............................................................................................. 1642.4 EXPANSÃO DO ASSOALHO OCEÂNICO .................................................................... 167

3 ZONAS DE SUBDUCÇÃO DA LITOSFERA ............................................................................... 1703.1 EVOLUÇÃO DOS CONTINENTES ................................................................................... 172

3.1.1 O supercontinente (Pangeia) e as ideias iniciais da Deriva Continental .................... 172RESUMO DO TÓPICO 1..................................................................................................................... 175AUTOATIVIDADE .............................................................................................................................. 176

TÓPICO 2 – VULCANISMO .............................................................................................................. 1791 INTRODUÇÃO .................................................................................................................................. 1792 AS FEIÇÕES VULCÂNICAS .......................................................................................................... 179

2.1 ATIVIDADES VULCÂNICAS ............................................................................................ 1812.2 TIPOS DE ERUPÇÕES VULCÂNICAS ............................................................................ 183

3 DESASTRES VULCÂNICOS – MARCAS NA HISTÓRIA DA HUMANIDADE ............... 186RESUMO DO TÓPICO 2..................................................................................................................... 189AUTOATIVIDADE .............................................................................................................................. 190

TÓPICO 3 – SISMOS E TSUNAMIS ................................................................................................ 1931 INTRODUÇÃO .................................................................................................................................. 1932 FALHAMENTOS E TIPOS DE FALHAS ...................................................................................... 193

2.1 SISMOS......................................................................................................................................... 1952.2 MAGNITUDE E INTENSIDADE ....................................................................................... 1962.3 ESCALA RICHTER E ESCALA DE MERCALLI .......................................................... 1972.4 TSUNAMIS ................................................................................................................................. 200


TÓPICO 4 – CROSTA TERRESTRE E AS INTERAÇÕES PARA A FORMAÇÃO DO SOLO .. 2051 INTRODUÇÃO .................................................................................................................................. 2052 OROGÊNESE E EPIROGÊNESE .................................................................................................... 205

2.1 OROGÊNESE.............................................................................................................................. 2052.2 EPIROGÊNESE .......................................................................................................................... 206

3 MOVIMENTOS DE MASSAS ........................................................................................................ 2073.1 OS TIPOS DE MOVIMENTOS DE MASSA .................................................................... 208

4 SOLOS E DESERTIFICAÇÃO ........................................................................................................ 2114.1 SOLOS ........................................................................................................................................... 2114.2 DESERTIFICAÇÃO .................................................................................................................. 214

LEITURA COMPLEMENTAR ............................................................................................................ 216RESUMO DO TÓPICO 4..................................................................................................................... 218AUTOATIVIDADE .............................................................................................................................. 220REFERÊNCIAS ...................................................................................................................................... 223

1

UNIDADE 1

ASTRONOMIA: A JANELA PARA O UNIVERSO

OBJETIVOS DE APRENDIZAGEM

PLANO DE ESTUDOS

A partir do estudo desta unidade, você deverá ser capaz de:

• descrever fatos importantes da evolução do conhecimento em astronomia;

• sintetizar e reproduzir a visão científica sobre a origem do universo e do sistema solar;

• descrever e justificar a classificação de planetas ou planeta-anão dos cor-pos do sistema solar;

• relacionar a força da gravidade com os buracos negros e outros eventos no universo;

• compreender que os princípios de química e física são partes integrantes do estudo do planeta Terra e do cosmos;

• descrever a estrutura do planeta Terra;

• definir quais são e como ocorrem os movimentos do planeta Terra;

• descrever a relação Terra-Lua.

Esta unidade está dividida em três tópicos de conteúdos. No decorrer da unidade você encontrará autoatividades com o objetivo de reforçar o conteúdo apresentado.

TÓPICO 1 – INTRODUÇÃO À ASTRONOMIA

TÓPICO 2 – O SISTEMA SOLAR

TÓPICO 3 – PLANETA TERRA

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TÓPICO 1UNIDADE 1

INTRODUÇÃO À ASTRONOMIA

1 INTRODUÇÃO

Na Unidade 1 acumularemos conhecimentos para compreender a visão científica sobre a origem do universo e do planeta Terra. Partimos agora para uma leitura que ajudará a entender como se deu o desenvolvimento dos conhecimentos em astronomia até chegar na compreensão atual sobre a origem e formação do universo, do sistema solar e do planeta Terra.

O professor de Geografia, muitas vezes, é questionado sobre as questões divinas que envolvem a origem do universo. É muito importante o equilíbrio das ponderações do professor de Geografia para com seus alunos, na sala de aula deve haver espaço para todas as formas de pensamento, e cabe ao professor mediar esses conhecimentos.

Não é papel do professor convencer o aluno de que este ou aquele conhecimento é mais verdadeiro do que outro, o aluno deve aprender a refletir, questionar, ponderar e concluir de forma autônoma e crítica, para assim poder construir seus próprios saberes. Para aceitar uma religião é preciso ter fé, para aceitar as explicações científicas também é necessário acreditar.

Em ambos os casos, na maior parte das vezes, são relatos que chegam até nós através de histórias, como a sonda que pousou em Marte ou o profeta que conversou com Deus. Os acontecimentos nos são relatados, aceitar como verdade ou não cabe a cada um decidir. Sobre ciência e religião, segue o trecho de um escrito feito por dois grandes físicos, Stephen Hawking e Leonard Mlodinow, no livro “Uma nova história do tempo”:

O objetivo final da ciência é oferecer uma única teoria que descreva o universo inteiro. Entretanto, o enfoque seguido pela maioria dos cientistas é, na verdade, separar o problema em duas partes. Em primeiro lugar, existem as leis que nos informam como o universo se altera com o decorrer do tempo. (Se soubermos qual a aparência do universo em qualquer dado momento, essas leis nos informarão que aparência ele terá em qualquer dado momento futuro.) Segundo, existe a questão do estado inicial do universo. Algumas pessoas acham que a ciência deveria se dedicar apenas à primeira parte; elas consideram a questão da situação inicial uma questão para a metafísica ou para a religião. Elas diriam que Deus, sendo onipotente, poderia ter dado início ao universo de qualquer maneira que Lhe aprouvesse. Pode ser que sim, mas nesse caso Ele também poderia ter feito com que o universo se desenvolvesse de uma maneira inteiramente arbitrária. Contudo, parece que Deus optou por fazê-lo evoluir de uma maneira bem regular, de acordo com certas leis. Logo, parece igualmente razoável supor que também existem leis que governam o estado inicial (HAWKING; MLODINOW, 2008, p. 23).

UNIDADE 1 | ASTRONOMIA: A JANELA PARA O UNIVERSO

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Com isso em mente, cabe ainda destacar que o momento da singularidade inicial ocorreu após um evento gatilho que disparou as demais reações. Assim, não pretendemos aqui explicar nada anterior ao instante inicial. Desse evento inicial em diante foram desencadeados inúmeros acontecimentos físicos e químicos que trouxeram o universo a esse ponto em que o conhecemos.

2 UMA BREVE HISTÓRIA DA ASTRONOMIA

É muito fácil acreditar no fato de que desde sempre, nós, seres humanos, admiramos o céu. Vamos deixar de lado as divagações sobre fatos remotos sem comprovação científica e vamos aos estudos.

Começamos nossa viagem pela história da astronomia com os monumentos megalíticos ou megálitos, que são grandes monumentos de rocha construídos no passado. São antigos registros que demonstram a relação de nossos ancestrais com o céu, os megálitos foram utilizados em rituais religiosos, funerários e astronômicos (AFONSO; NADAL, 2014). São evidências bastante antigas do início da relação dos seres humanos com os conhecimentos e marcações possíveis a partir dos astros.

Sabemos que os seres humanos passaram a registrar os astros, pelo menos desde 3000 a.C. Na Inglaterra o monumento de Stonehenge, no Egito as pirâmides, são exemplos bastante conhecidos de megálitos e demonstram os registros astronômicos de povos do passado; outros megálitos são encontrados em diversas partes do planeta (AFONSO; NADAL, 2014). Considerando que se há 3000 a.C. já havia monumentos enormes construídos em consonância com eventos astronômicos, é bem fácil acreditar que desde o mais primata ancestral humano, o céu noturno já atraía a nossa atenção e curiosidade e que desde o início tentamos entender o céu.

FIGURA 1 – MONUMENTO NEOLÍTICO DE STONEHENGE, NA INGLATERRA

FONTE: Disponível em: <https://sunearthday.nasa.gov/2005/multimedia/gal_034.htm>. Acesso em: 17 abr. 2017.

TÓPICO 1 | INTRODUÇÃO À ASTRONOMIA

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A astronomia no Oriente foi desenvolvida praticamente sem contato com os ocidentais, sabemos hoje que foram os chineses que em 2317 a.C. descreveram detalhadamente a aparição de um cometa pela primeira vez (TRAVNIK, 1985). Os chineses também fizeram apontamentos astronômicos com anotações muito precisas dos astros e suas órbitas, esses escritos orientais foram datados aproximadamente em 700 a.C. Muito antes do que qualquer ocidental, os chineses mediram em 365 dias a duração de um ano (OLIVEIRA FILHO; SARAIVA, 2004).

Também cerca de 700 a.C. é a idade em que foram datadas duas tábuas de argila cozida encontradas no Iraque com escritos babilônicos. Esses escritos resumem o movimento de planetas e constelações como a de Leão e a de Escorpião, de maneira tão detalhada que as descrevem praticamente como conhecemos hoje. Os babilônios também foram responsáveis por introduzir o conceito do dia com 24 horas e da hora com 60 minutos (RIDPATH, 2008).

Os babilônios olhavam para o céu e buscavam realizar as previsões celestiais com base na posição das estrelas, o que hoje conhecemos como astrologia e não será foco de nossos estudos. Quando esse conhecimento sobre a posição das estrelas foi levado aos gregos, estes passaram a se interessar por explicações sobre o funcionamento do universo, partindo dos princípios físicos já conhecidos naquela época.

Na Grécia Antiga, o período entre 600 a.C. e 400 a.C. foi de grande desenvolvimento da astronomia, contando com as contribuições de Tales de Mileto (624-546 a.C.), que era matemático, astrônomo e levou muitos conhecimentos babilônicos do Egito para a Grécia. Em um tempo em que ainda se pensava que a Terra era um disco cercado por água, Tales de Mileto apresentou aos gregos conhecimentos fundamentais de geometria, explicou que a Lua é iluminada pelo Sol e também previu um eclipse.

Pitágoras (572-497 a.C.), apesar das polêmicas atuais que debatem sobre ele ser uma pessoa ou um grupo de estudos daquela época, o que todos concordam é sobre o fato de que ele (ou eles) já acreditava na esfericidade da Terra. Tempos depois, mas com base nas ideias pitagóricas, surge o pensamento de Aristóteles (384-322 a.C.), que explicou as fases da Lua, os eclipses e, com base no conceito de Terra esférica, afirmava que o universo é esférico e finito.

Mais tarde, Aristarco (310-230 a.C.) propôs pela primeira vez que a Terra se move em torno do Sol. Isso foi quase há 2000 anos antes de Copérnico propor o geocentrismo. Aristarco também desenvolveu um método para calcular a distância e o tamanho relativo do Sol, da Lua e da Terra.

Depois, Erastóstenes (276-194 a.C.), que foi bibliotecário e diretor da Biblioteca de Alexandria, conseguiu desenvolver um método para medir a circunferência da Terra a partir do estudo das sombras em duas cidades diferentes, Alexandria e Siena, na mesma data e hora. Conhecendo as medidas envolvidas,


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Erastóstenes descobriu as diferenças entre elas e calculou o raio da Terra. Hoje reconhecemos que, tomados os devidos cuidados, podemos chegar a um valor muito próximo da medida verdadeira (OLIVEIRA FILHO; SARAIVA, 2004).

Como a unidade de medida utilizada por Erastóstenes foi o estádio, uma unidade antiga e que não conhecemos exatamente qual o valor métrico, existem controvérsias sobre a medida encontrada por Erastóstenes, pois não se sabe o quão próximo da medida real ele teria chegado (OLIVEIRA FILHO; SARAIVA, 2004).

Mais tarde, Hiparco (160-125 a.C.), já com bastante conhecimento grego acumulado, compilou um catálogo com informações de posição e magnitude (brilho) de 850 estrelas. Hiparco também deduziu o tamanho da sombra da Terra, o tamanho e a distância da Lua, e ainda confirmou a duração do ano.

Alguns anos depois, Ptolomeu (85 d.C. – 165 d.C.), o último nome importante da astronomia na Grécia Antiga, fez uma excelente representação geométrica do sistema solar. O modelo geocêntrico de Ptolomeu apresentou um complexo movimento dos planetas. Nesse modelo a Terra era colocada em um sistema geocêntrico (geo= Terra + cêntrico= no centro), explicando o complexo movimento dos planetas (OLIVEIRA FILHO; SARAIVA, 2004).

Na visão antropocêntrica dominante naquela época, os seres humanos e o planeta Terra eram o centro de tudo o que havia, o universo girava em torno dos homens. Assim, na concepção antropocêntrica, o homem era o centro da “criação”. O modelo geocêntrico de Ptolomeu colocou a Terra no centro do sistema, explicando de forma bastante complexa o movimento dos planetas no céu. Nessa época os planetas eram chamados de errantes, devido ao vai e vem que fazem no céu (OLIVEIRA FILHO; SARAIVA, 2004).

A Terra no centro do sistema, rodeada pelos planetas que se moveriam fazendo dois movimentos, um grande círculo, denominado Deferente (Figura 2), onde cada planeta em uma órbita segue em movimentos circulares menores, chamados Epiciclos (RIDPATH, 2008).

Naquele momento, pela primeira vez era possível prever o movimento dos planetas com boa precisão, e isso foi um grande avanço na Astronomia da época. A ideia básica do modelo geocêntrico de Ptolomeu foi equivocada, mas produziu bons resultados na aplicação do modelo.

O modelo geocêntrico descreve tão bem o que é visto no céu que foi utilizado até o século XVI (OLIVEIRA FILHO; SARAIVA, 2004). Além do modelo geocêntrico, Ptolomeu deixou outra grande contribuição, ao compilar todo o conhecimento em astronomia da época em uma coleção que ficou conhecida como Almagesto (OLIVEIRA FILHO; SARAIVA, 2004). Logo depois dessa época, com a civilização grega indo às ruínas, a astronomia adormeceu.


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FIGURA 2 – REPRESENTAÇÃO DO MODELO GEOCÊNTRICO DE PTOLOMEU (À ESQUERDA). DETALHE DO DEFERENTE E DO EPICICLO (À DIREITA)

FONTE: Disponível em: <http://www.scienceu.com/observatory/articles/retro/retro.html >. Acesso em: 20 abr. 2017.

Com o declínio da civilização greco-romana e avanço das populações mulçumanas para a Europa, as investigações mais importantes em astronomia passaram a ser realizadas em Bagdá. A obra de Ptolomeu foi revisada, traduzida e adaptada para o árabe por Al-Sufi, por volta do ano 1000 d.C., era um popular livro árabe de astronomia intitulado “Almagesto”, que significa “O Maior” (RIDPATH, 2008).

Os astrônomos árabes se preocuparam muito na descrição física da posição dos astros e desenvolveram instrumentos para realizar medidas de ângulos, para, através de cálculos matemáticos, obter posições e medidas com certa precisão. Esses avanços contribuíram bastante com a modernização do astrolábio e do sextante, o que permitiu medidas ainda mais precisas.

Muito do que se produziu na Europa durante os anos de dominação mulçumana foi destruído quando ocorreu a conquista do TERRITÓRIO pelos cristãos. Grande parte do conhecimento adquirido ao longo da história na Europa foi perdido, assim a astronomia perdeu alguns séculos de avanços no conhecimento. Com a Europa dominada, a astronomia adormeceu em suas descobertas.

TERRITÓRIO – é um dos conceitos-chave da geografia, merece atenção especial do professor de Geografia.

ATENCAO


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Entre os séculos XII e XVI a astronomia na Europa passou por uma grande perseguição devido à intolerância religiosa. Mesmo assim, Copérnico (1473-1543), de forma anônima por medo da intolerância religiosa, lançou escritos que resgatavam a teoria heliocêntrica (Sol no centro) de Aristarco, estimulando novas investigações (RIDPATH, 2008). Com a circulação dos escritos de Copérnico, a astronomia passou por um despertar, e apesar de ainda perseguida no século XVI, buscou os saberes resgatados na obra de Ptolomeu.

Um fato interessante na história da astronomia é que o Almagesto se perdeu com muito conhecimento da antiguidade, mas para a sorte dos astrônomos, em 765 d.C. foi encontrada na Pérsia uma versão em árabe do Almagesto, e no século XII a obra foi traduzida para o latim e o conhecimento foi levado de volta à Europa, mais precisamente para Toled, na Espanha (OLIVEIRA FILHO; SARAIVA, 2004).

NOTA

Conhecendo o modelo heliocêntrico de Copérnico, que explica de forma razoável o movimento dos planetas, mas apresenta discrepâncias e não consegue explicar os movimentos planetários com precisão, e ainda utilizando os trabalhos das observações de seu mestre, o dinamarquês Tycho Brahe (1546-1601), sobre a órbita de Marte, foi que o matemático alemão Johannes Kepler (1571-1630) desenvolveu as três leis do movimento planetário (HAWKING; MLODINOW, 2008; FARIA, 1987).

As três leis do movimento planetário de Kepler descrevem as características do movimento dos planetas ao redor do Sol. O movimento de um planeta em volta do Sol é chamado de translação. Uma volta em torno do Sol equivale a um ano.

A primeira lei de Kepler demonstrou que a órbita dos planetas ao redor do Sol é elíptica. A segunda lei de Kepler diz que quanto mais próximo um planeta estiver do Sol, maior será sua velocidade, e quanto mais distante do Sol, menor será sua velocidade, ou seja, a velocidade de um planeta em sua translação ao redor do Sol não é constante. A terceira lei de Kepler aponta uma relação constante, que considera a distância média do planeta até o Sol com o tempo da translação desse planeta (FARIA, 1987).

Com o desenvolvimento das leis de Kepler foi confirmado que os planetas não estavam em órbitas circulares, mas em órbitas elípticas ao redor do Sol (HAWKING; MLODINOW, 2008). Assim, o ponto da órbita mais próximo do Sol e onde a velocidade é máxima foi denominado de periélio, e o ponto da órbita mais distante do Sol, logo com a menor velocidade, foi denominado de afélio (FARIA, 1987).


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Com isso, o modelo do sistema solar foi ajustado e o movimento dos planetas pôde ser descrito com maior clareza. Até essa época, toda observação do céu era feita sem nenhum equipamento ótico. O sistema solar era composto apenas pelos planetas visíveis a olho nu, ou seja, Mercúrio, Vênus, Marte, Júpiter e Saturno.

Um grande avanço na astronomia surgiu logo depois das leis de Kepler serem estabelecidas, foi quando Galileu Galilei (1564-1642) ouviu falar do desenvolvimento de lentes para observar objetos distantes e logo desenvolveu o telescópio. Com o telescópio foi possível olhar mais longe, o que possibilitou uma nova visão do céu e muitos avanços foram alcançados, ajudando a fundar a física moderna (HAWKING; MLODINOW, 2008; RIDPATH, 2008).

A partir de 1610 a astronomia passou a utilizar o telescópio para observar o céu. Com suas observações, Galileu descobriu montanhas e crateras na Lua, quatro satélites em Júpiter, manchas solares, estrelas distantes invisíveis a olho nu (FARIA,1987).

O equipamento de Galileu Galilei permitiu olhar mais longe do que qualquer outra pessoa já tinha olhado antes. Com o telescópio foi possível observar os planetas como discos, porém as estrelas ainda se apresentavam apenas como pontos luminosos, o que dava força às ideias de um universo vasto, imenso.

As observações celestes de Galileu Galilei abriram uma nova janela para o conhecimento humano, ele também descobriu que a velocidade de um objeto dobra a cada 9,8 metros de queda, esse é o valor da constante de aceleração da força da gravidade, que mais tarde foi utilizada por Isaac Newton para descrever a Lei da Gravidade (RIDPATH, 2008).

As revelações de Galileu destoavam do pensamento imposto na época, mas, por conta da aceitação do heliocentrismo, o astrônomo teve sérios problemas com os tribunais que o perseguiram, prenderam e o confinaram no final de sua vida.

Para conhecer mais sobre a obra e a vida de Galileu, a dica é que existem alguns filmes disponíveis gratuitamente na internet, procure por Galileu Galilei no seu buscador preferido, encontre um dos filmes disponíveis e aproveite para adquirir mais conhecimento.

DICAS


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O telescópio de Galileu foi construído com um tubo e duas lentes, uma côncava e outra convexa, que ampliava cerca de 30 vezes e tinha um pequeno campo de visão. Foi o suficiente para revolucionar a astronomia, e pouco tempo depois o telescópio foi incrivelmente aperfeiçoado por Christian Huygens (1629-1695). Além de telescópios, ele também propôs a teoria ondulatória da luz e descobriu os anéis de Saturno (RIDPATH, 2008).

Os estudos de Isaac Newton (1642-1727) contribuíram muito para o desenvolvimento da astronomia. O avanço no entendimento sobre a decomposição da luz através de um prisma foi revolucionário, mas a maior contribuição de Newton para a astronomia foi o entendimento da força da gravidade, ao perceber que a força que nos mantém com os pés no chão é a mesma força que atua e mantém a Lua na órbita da Terra, assim como os planetas na órbita do Sol (RIDPATH, 2008).

Enquanto Isaac Newton desenvolvia a Lei da Gravitação Universal, ele percebeu que a constante da 3ª Lei de Kepler depende da massa do Sol e do planeta, e ainda, que as leis de Kepler são válidas também para os asteroides, cometas, meteoros, satélites (FARIA, 1987).

O conhecimento de Newton está organizado em sua obra mais importante, o Principia Mathematica, que foi publicado originalmente em 1687, apresentando pela primeira vez a Lei da Gravidade, explicando a órbita dos planetas ao redor do Sol e a influência da Lua sobre as marés (HAWKING; MLODINOW, 2008).

O conhecimento desenvolvido por Newton colaborou muito como um grande referencial para as pesquisas posteriores. Atualmente podemos ver a aplicação dos ensinamentos de Newton em muitas áreas, como nas tecnologias que mantêm os satélites artificiais na órbita da Terra (RIDPATH, 2008). Newton foi uma personalidade muito importante no desenvolvimento dos conhecimentos, suas contribuições são utilizadas cotidianamente por todos nós.

Os satélites artificiais são mantidos na órbita da Terra e são importantes na manutenção de redes de comunicação, como internet e telefonia, e também em usos de posicionamento como o GPS. Através de exemplos da atualidade, o professor de Geografia pode contextualizar os estudos que estão sendo realizados, levando ao aluno um maior entendimento da importância que tem a informação que está sendo oferecida.

ATENCAO


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Mais tarde, com base na teoria da gravidade, Edmond Halley (1656-1742) calculou a órbita dos cometas em torno do Sol e percebeu que “os cometas” vistos em 1531, 1607 e 1682 eram o mesmo, prevendo corretamente a reaparição do cometa em 1758, o que ocorreu 16 anos após sua morte. E quando o cometa surgiu no céu conforme previsto, foi batizado de Cometa Halley (RIDPATH, 2008).

O Cometa Halley é conhecido na humanidade, da última vez que nos visitou, ainda no século XX, causou muita expectativa, euforia e temor em muitos de nós. Procure saber mais sobre acontecimentos históricos em relação à passagem de cometas. O professor deve sempre incentivar a leitura e a curiosidade em seus alunos. Falando nisso, você já está preparado para a próxima passagem do Cometa Halley?

UNI

Em 1750, o astrônomo amador Thomas Wrigth (1711-1786) presumiu em seus escritos a existência de outras galáxias, o que inspirou o alemão Immanuel Kant (1724-1804) a propor em 1755 que as nebulosas que se vê no céu noturno são sistemas de estrelares bastante compatíveis com o que temos na Via Láctea (OLIVEIRA FILHO; SARAIVA, 2014). Em 1781, Wilhelm Herschel (1738-1822) descobriu Urano e observou a existência da galáxia (FARIA, 1987).

Após o século XVIII, a física e a astronomia alcançaram novos grandes avanços, e surge então a astrofísica, com intrigantes debates sobre a origem do universo, que resultaram em um desenvolvimento tecnológico incrível. A decomposição da luz com um prisma, inicialmente estudada por Newton, instigou vários cientistas que passaram a se interessar pelo tema.

Já no início do século XIX, o asteroide CERES é descoberto em 1801 (FARIA, 1987). No ano seguinte foram descobertas as riscas negras no espectro do Sol. Com base na decomposição da luz descrita por Newton, o alemão William Hyde Wollanston (1766-1826) desenvolveu um processo e inventou o espectroscópio, que é um aparelho utilizado para analisar os comprimentos de onda da luz (RIDPATH, 2008).

Utilizando o espectroscópio é possível, por exemplo, decompor a luz de estrelas distantes, e foi o que fizeram Robert Bunsen e Gustav Kirchhoff. Quando estudaram a atmosfera do Sol utilizando o espectroscópio, eles perceberam a presença de substâncias químicas em altas temperaturas (RIDPATH, 2008).

Ainda no século XIX surge a fotografia, e logo que inventada já foi utilizada para registrar o céu noturno; ainda em 1838, Friedrich Bessel fez uma mensuração inédita, até então ele mediu a distância da Terra até uma estrela aplicando o


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conhecimento em medidas de distância utilizando os princípios matemáticos de Paralaxe (RIDPATH, 2008). A fotometria permitiu a análise quantitativa da luz dos astros e a fotografia astronômica possibilitou registrar a luz emitida pelos astros (FARIA, 1987).

No início do século XX, Albert Einstein (1879-1955) publicou a Teoria da Relatividade, revolucionando a física, e possibilitou muitas descobertas sobre as leis do universo no campo da cosmologia. Com o avanço das tecnologias, telescópios cada vez mais potentes foram construídos, galáxias distantes foram avistadas, teorias foram comprovadas.

Com o desenvolvimento das tecnologias, os astrônomos passaram a olhar mais e melhor para o céu, registrando e descobrindo novas estrelas, planetas, exoplanetas em galáxias distantes. Aprendemos a sair do planeta, chegar à Lua e voltar para a Terra em relativa segurança, enviamos sondas de exploração aos planetas do sistema solar, telescópios espaciais foram lançados ao espaço para nos enviar imagens de partes muito distantes do universo.

A astronomia é um tema que necessita de atualização constante por parte dos professores. Os avanços tecnológicos cada vez mais estão nos fornecendo novas ferramentas de investigação, e também as sondas espaciais, que estão cada vez mais longe da Terra e seguem nos enviando novos conhecimentos sobre o universo. Assim, espera-se que o professor mantenha seus conhecimentos em astronomia sempre atualizados, que realize leituras constantes sobre astronomia e considere que grandes avanços podem ocorrer.

Atualmente, novas descobertas astronômicas têm sido realizadas, em parte por conta dos avanços tecnológicos, mas um aspecto importante é de que, com a popularização das lunetas, até mesmo astrônomos amadores já fizeram grandes descobertas. Uma leitura sobre a participação dos astrônomos amadores nas descobertas pode ser encontrada no link <http://www.oei.es/historico/divulgacioncientifica/reportajes_098.htm>.

DICAS

3 SOBRE A ORIGEM DO UNIVERSO

Considerando as diferentes linhas de pensamento sobre a origem do universo, após leituras que abordam o tema e buscando um texto que apresente o conhecimento científico, respeitando as diferentes visões religiosas, é importante destacar, mais uma vez, que o presente texto busca apresentar o atual entendimento científico sobre os fatos que se sucederam após a singularidade do instante inicial. Não se tem intenção de questionar ou tentar explicar qualquer fato ou ação anterior à singularidade.


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A teoria científica que atualmente melhor explica a singularidade do momento inicial diz que toda a matéria que existe no universo estava comprimida em um único ponto, onde a temperatura, a densidade e a curva espaçotempo foram infinitas, o que resultou na singularidade inicial que chamamos de Big Bang (HAWKING; MLODINOW, 2008). Estudar sobre a origem do universo é conhecer a origem do planeta Terra e dos elementos que compõem esse e outros planetas.

O Big Bang foi o momento da singularidade inicial, marca o início do tempo e do espaço, aconteceu entre 13 e 20 bilhões de anos atrás (RIDPATH, 2008; POMEROL et al., 2013). Essa medida de tempo pode variar conforme o método utilizado pelos cientistas. Devemos considerar a teoria do Big Bang, pois é o modelo mais aceito sobre a origem do universo, trata do início de tudo, diz que a partir de uma grande explosão criou-se o tempo e o espaço e espalhou toda a matéria cósmica existente (HAWKING; MLODINOW, 2008).

O planeta Terra, e tudo o que existe aqui, é constituído por elementos químicos comuns a outras partes do cosmos. Todo material que conhecemos possui uma origem em comum com qualquer outro material existente. A origem em comum é a singularidade, a grande explosão primordial, o Big Bang que expandiu o universo, espalhou a matéria e deu origem ao espaço e ao tempo.

Um fato inusitado é que a teoria do Big Bang foi batizada por um de seus maiores opositores, que ao rejeitar a ideia, proferiu algumas palavras contrariando a teoria e exclamando ao fim que o início do tempo não poderia ser apenas uma grande explosão, e assim o termo big bang (grande explosão) passou a ser utilizado, quase como um apelido de escola, para nominar e referenciar a teoria que atualmente é a mais aceita sobre a origem do tempo e do espaço.

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A teoria da relatividade geral, desenvolvida por Albert Einstein (1879-1955), diz que o espaçotempo começou com o Big Bang e chegará ao fim em outra singularidade, o Big Crunsh, a teoria também defende que enquanto o universo se expande, qualquer matéria ou radiação nele se resfria (HAWKING, 1988). Acreditamos que com apenas um segundo de idade o universo já havia diminuído sua temperatura para algo em torno de dez bilhões de graus Celsius e cerca de cem segundos depois a temperatura já havia caído para algo em torno de um bilhão de graus, assim o espaço seguiu expandindo e resfriando (HAWKING; MLODINOW, 2008).


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Supondo que o universo se expanda em todas as direções, talvez até o infinito, o que se tem certeza é de que vai até mais além do que podemos observar ou entender atualmente. A matéria espalhada depois do Big Bang nos dá pistas de como ocorre a expansão do universo, pois essa matéria forma as estrelas, planetas, cometas, meteoros e tudo mais que possa existir, mas o entendimento da origem do universo ainda não foi alcançado e novas teorias ainda despontam, como a das supercordas, que sugere um universo com 10 dimensões (OLIVEIRA FILHO; SARAIVA, 2004).

Para pensar: se uma estrela estiver a uma distância maior do que 20 bilhões de anos-luz da Terra, ainda não poderemos enxergar essa estrela, uma vez que sua luz ainda não chegou por aqui, ao mesmo tempo que a luz de uma estrela que está sendo vista da Terra hoje foi emitida há tempos atrás e pode ser que a luz que enxergamos hoje seja na verdade de uma estrela que já não brilha mais.

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3.1 AS GALÁXIAS

No século XVIII os astrônomos já haviam percebido que havia algo entre as estrelas. Parecia um objeto muito grande, porém não é muito nítido. Então a desconhecida, difusa e extensa massa foi chamada de nebulosa (OLIVEIRA FILHO; SARAIVA, 2014).

Mais tarde descobriu-se que essa nebulosa é formada por diversos objetos diferentes, a maior que vemos faz parte da nossa galáxia, são nuvens de gás iluminadas por uma estrela em seu interior, gases de alguma estrela que chegou ao fim da sua evolução ou mesmo um aglomerado de estrelas, mas algumas daquelas nebulosas são outras galáxias, que estão muito distantes (OLIVEIRA FILHO; SARAIVA, 2014).

Considerando a teoria do Big Bang, sabemos que todas as galáxias começaram a se formar na mesma época, mas a maneira como se organizam e os materiais que cada galáxia tinha em sua composição inicial foi o que as diferenciou (OLIVEIRA FILHO; SARAIVA, 2004).

A classificação das galáxias ocorre pela forma como as enxergamos no céu, seguindo o esquema de classificação de galáxias (Figura 3), proposto por Edwin Powell Hubble (1899-1953) (OLIVEIRA FILHO; SARAIVA, 2004). Apesar de cada galáxia ter características próprias, elas podem ser classificadas em dois tipos principais: as Elípticas e as Irregulares (Figura 4).


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As galáxias irregulares, como o próprio nome sugere, são as galáxias que não apresentam uma forma definida, uma em cada 40 galáxias é irregular. Por outro lado, as galáxias elípticas apresentam rotação simétrica em torno de um ponto central dominante e ainda podem ser subdivididas em espirais normais e espirais barradas (HUBBLE, 1958).

As galáxias elípticas do tipo espiral normal possuem dois braços opostos, que surgem da periferia do núcleo para fora, marcando a trajetória espiral. Já a espiral barrada apresenta, além do anel aparente no centro, uma concentração de massa em uma barra nebulosa que atravessa o centro da galáxia (HUBBLE, 1958).

FIGURA 3 – DIAGRAMA DO ESQUEMA DE CLASSIFICAÇÃO DAS GALÁXIAS

FONTE: Adaptado de Hubble (1958)

FIIGURA 4 – TIPOS DE GALÁXIAS

FONTE: Disponível em: <https://spaceplace.nasa.gov/galaxy/en/>. Acesso em: 15 abr. 2017.


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A Via Láctea é considerada uma Galáxia Espiral (OLIVEIRA FILHO; SARAIVA, 2004), todavia, há indícios de que a Via Láctea seja uma Galáxia Espiral com uma característica barrada, essa barra estaria alinhada exatamente com o nosso ponto de vista (RIDPATH, 2008), por isso seria difícil de perceber essas barras. Nosso lugar na Via Láctea está longe do centro, fica no chamado Braço de Orion, que é um dos braços espirais da Via Láctea (CHRISTOPHERSON, 2012).

FIGURA 5 – REPRESENTAÇÃO DOS BRAÇOS DA VIA LÁCTEA E DA LOCALI-ZAÇÃO DO NOSSO SOL

FONTE: Disponível em: <https://starchild.gsfc.nasa.gov/docs/StarChild/questions/question18.html>. Acesso em: 17 abr. 2017.

O nome Via Láctea significa o caminho do leite e recebe essa denominação por conta do esbranquiçado que forma no céu noturno (CHERMAN; MENDONÇA, 2010). O brilho claro no céu noturno fica mais acentuado nas noites de lua nova, quando a escuridão do céu destaca o brilho das estrelas. A maior parte de tudo que vemos brilhando no céu noturno está em nossa galáxia, a Via Láctea, que possui mais de 200 milhões de estrelas (RIDPATH, 2008). Alguns cientistas dizem haver cerca de 400 bilhões de estrelas (CHRISTOPHERSON, 2012).


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Experimente dedicar algum tempo para observar o céu noturno, uma noite sem nuvens, com a Lua na fase nova, em um local afastado da luminosidade dos centros urbanos. Olhe para o céu, busque as estrelas que você conhece, pesquise antes, se for o caso. Você perceberá uma grande região do céu com aspecto nebuloso, é a nossa galáxia, a Via Láctea. Ao Sul da linha do Equador é possível observar o Cruzeiro do Sul, é uma constelação importante para a navegação astronômica, pois indica a direção do Sul. Um outro grupo de estrelas conhecido são as Três Marias, que formam o cinturão da constelação de Orion. Permita-se olhar para o céu à noite.

DICAS

A Via Láctea não é a única galáxia do universo, na verdade existem muitas outras, nossa vizinha mais próxima é Andrômeda, que tem dimensões duas vezes maior que a Via Láctea e seu centro está distante cerca de 2,2 milhões de anos-luz da Terra (OLIVEIRA FILHO; SARAIVA, 2004; RIDPATH, 2008).

3.2 BURACO NEGRO

A principal força conhecida que atua em um buraco negro é a força da gravidade. Um buraco negro é formado quando uma estrela entra em colapso e seu núcleo rompe, formando os quarks, o que gera uma força gravitacional tão intensa que nem mesmo a luz consegue escapar. Os buracos negros são os mais estranhos objetos conhecidos pela ciência (RIDPATH, 2008).

No centro da Via Láctea existe em buraco negro supermaciço, com massa de 2 milhões de vezes maior que a massa do Sol, nós o chamamos de estrela Sagitário A (CHRISTOPHERSON, 2012). Esse buraco negro não é negro, o terráqueo que daqui o observa vê o brilho do buraco negro que se parece com o de uma estrela. O brilho do buraco negro aparece no céu noturno, e desde os primórdios da astronomia foi considerado uma estrela e faz parte da constelação de Sagitário, a qual também podemos observar no céu noturno.

Para supostamente conseguir escapar de um buraco negro, que é uma estrela com a gravidade tão forte que impede qualquer coisa de escapar, pois a velocidade de escape é igual à velocidade da luz, seria necessário ir mais rápido do que a luz, mas tamanha velocidade é impossível de ser alcançada (OLIVEIRA FILHO; SARAIVA, 2004). Podemos entender o buraco negro como o centro de um colapso espacial com força gravitacional tão intensa que é capaz de distorcer o espaço e o tempo ao seu redor e de onde nem mesmo a luz consegue escapar.


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3.3 A FORÇA DA GRAVIDADE

Perceber o peso das coisas, talvez o próprio peso, é uma interação cotidiana que temos com a força da gravidade, muito provavelmente essa foi a primeira forma que a humanidade percebeu essa força. É a gravidade que faz as coisas caírem. Podemos dizer que é uma força que existe desde o início do universo e atua atraindo corpos menores para cima de corpos maiores.

Foi Isaac Newton, o famoso físico e autor das três leis de Newton, o primeiro estudioso que se interessou seriamente em estudar a força da gravidade. Após muito estudo, reflexões e experimentos, ele conseguiu chegar a conclusões que o levaram a formular a Lei da Gravitação Universal, explicando que a “gravidade é uma força de atração entre corpos”.

A gravidade é a força que supostamente criou a clássica cena da maçã caindo na cabeça de Newton que repousava embaixo da árvore, e a partir daí o levou a estudar essa força e resultou na formulação da lei da gravidade. Com a lei formulada, Newton conseguiu demonstrar que é a gravidade que faz a Lua ficar na órbita da Terra, assim como os planetas ficam na órbita do Sol (HAWKING, 1988).

Isaac Newton, usando da lei da gravidade, explicou que no universo todo corpo é atraído por outro corpo devido a uma força, que quanto maior for a massa do corpo e quanto mais próximo um corpo estiver do outro, maior será a força de atração entre esses corpos.

A imensa intensidade de atuação da força da gravidade foi verificada quando astrônomos demonstraram que até mesmo uma galáxia pode ser atraída pela gravidade de outra. Os astrônomos já confirmaram que a força gravitacional entre a Via Láctea e a Espiral de Andrômeda faz com que elas se atraiam mutuamente, e daqui a cerca de 4 bilhões de anos haverá uma colisão que fundirá estas duas galáxias (RIDPATH, 2008).

A força da gravidade é uma das quatro forças fundamentais do universo, e, assim como a força eletromagnética, são forças de longo alcance. As outras duas forças têm alcance muito menor, atuam somente no núcleo dos átomos e são denominadas força fraca e força forte. A mecânica quântica já descreveu as forças fracas e fortes, bem como a força eletromagnética, porém a força da gravidade ainda não foi descrita, talvez isso seja uma boa indicação de que a força da gravidade não é explicada pela física quântica, ou, por outro lado, pode apenas demonstrar que simplesmente ainda não sabemos fazer tal descrição (CHERMAN; MENDONÇA, 2010).


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3.4 AS ESTRELAS

Em uma descrição primitiva, as estrelas são pontinhos brilhantes que surgem no céu ao anoitecer. Alguns desses pontinhos luminosos que vemos no céu estão tão distantes da Terra que a estrela que emitiu a luz pode até já não existir mais. Isso se dá pois algumas dessas estrelas estão muito distantes, e assim o que vemos hoje é apenas a luz emitida antes do fim da estrela.

Quando olhamos à noite para o céu estrelado, podemos perceber aglomerados de estrelas e também áreas mais vazias, os pontinhos brilhosos que podemos ver são apenas alguns dos milhares, dentre os bilhões de estrelas que estão em volta de nós (CHRISTOPHERSON, 2012).

A análise da luz emitida por uma estrela pode responder aos astrônomos algumas questões, como a temperatura da superfície da estrela, quantidade de energia irradiada, composição química. Com as respostas dessas questões, os astrônomos utilizam o diagrama de Hertzsprung-Russell (POMEROL et al., 2013).

FIGURA 6 – DIAGRAMA DE HERTZSPRUNG-RUSSELL

FONTE: Disponível em: <http://www.socionauki.ru/journal/files/seh/2005_1/seh_4_1_c_fig_1.JPG>. Acesso em: 16 abr. 2016.


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As estrelas possuem um ciclo de vida. O nosso Sol, por exemplo, está próximo do meio de sua vida, sendo que as previsões indicam que daqui a aproximadamente 5 bilhões de anos o Sol entrará em colapso e se transformará em uma estrela gigante vermelha.

Devido às imensas distâncias entre as estrelas e nós, o pontinho brilhoso que vemos no céu hoje pode ter sido emitido por uma estrela que não existe mais. É que devido a distância ser muito grande e o fato da luz emitida viajar pelo espaço sem interferência dos eventos posteriores à emissão da luz no ponto de origem, o que vemos hoje é um fato do passado da estrela. O que acontece é que a estrela está tão distante de nós que já pode ter se transformado em uma gigante vermelha, e como a luz emitida ainda está viajando pelo universo, o que vemos atualmente aqui da Terra é a luz emitida pela estrela há tempos atrás.

O universo possui uma dimensão desconhecida, não sabemos o tamanho, não sabemos onde ele começa, tampouco onde ele termina. Na verdade, ainda desconhecemos muitas distâncias e muitos dos fenômenos. A astronomia é uma ciência em constante atualização. O profissional licenciado em Geografia deve sempre se manter atualizado com as novas descobertas, uma vez que é possível que no período entre a publicação desse livro e a leitura deste pelo acadêmico de Geografia, alguma nova descoberta astronômica venha a modificar o entendimento de algum fenômeno, ou mesmo alguma nova resolução da União Internacional de Astronomia modificar a definição de planeta, ou dar novos nomes a objetos já conhecidos e ainda não nominados.

ATENCAO

As estrelas se formam devido à força da gravidade. Conforme a hipótese da nebulosa, a força da gravidade agrega partículas de poeira e gás que desenvolvem um centro devido aos movimentos inicialmente aleatórios da nebulosa e que seguem para uma forma gravitacional mais ordenada, em giros, que levam o material cósmico a ficar mais compactado, passando então para uma forma achatada, como a de um disco. Existem diferentes tipos de estrelas que podemos classificar conforme a fase do ciclo de vida estrelar que se encontram, elas variam no brilho e na cor.

Assim a nebulosa com a massa em forma de disco segue e ganha volume, logo a força da gravidade também fica mais intensa, e agrega mais material do entorno, o que resulta na intensificação ainda maior da força gravidade que segue aumentando conforme a massa vai crescendo, o que resulta também na progressiva elevação da temperatura no centro do disco devido ao aumento da pressão e do atrito sobre das partículas no interior, e assim passa a gerar o brilho inicial da protoestrela (RIDPATH, 2008).


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Conforme a protoestrela ganha massa, a gravidade aumenta e ainda mais matéria do entorno é atraída, elevando cada vez mais a pressão sobre as partículas no centro da massa. É quando se tem uma bifurcação pontual na evolução da protoestrela, isso se dá quando a temperatura atinge ou não o ponto de fusão, definindo se a protoestrela se tornará uma anã marrom ou seguirá evoluindo no ciclo de vida estrelar, aquelas que alcançam massa em torno de 10% da massa do Sol chegarão a sequência principal da evolução das estrelas (RIDPATH, 2008).

As protoestrelas que não atingem massa suficiente para gerar fusão nuclear acabam entrando em colapso e são contraídas pela própria gravidade e assim formam as estrelas anãs marrons que são estrelas com muito pouco brilho. Todavia, quando a massa da protoestrela segue crescendo com o aquecimento em elevação intensificando o brilho e atingindo o ponto do início da fusão nuclear, a protoestrela evolui para o estágio de estrela adolescente (RIDPATH, 2008).

De certa maneira, toda estrela surge como uma protoestrela que agrega matéria, podendo se contrair em uma anã marrom ou seguir o ciclo de vida estrelar e evoluir para uma estrela adolescente. Quando passa a ser uma estrela adolescente ainda existe uma espiral de gás e poeira em seu entorno, parte dos constituintes dessa espiral são incorporados pela própria estrela adolescente e parte é lançado ao espaço. Várias dessas jovens estrelas possuem um campo magnético que atrai mais material cósmico incorporando uma parte e lançando o restante para longe com fortes ventos estrelares que ejetam o material através dos polos para o espaço sideral (RIDPATH, 2008).

Ainda nesse contexto de atração e ejeção de matéria pela estrela, a radiação cria forte pressão que dispersa elementos pesados como o hidrogênio, além de desintegrar a si mesma passando por ciclo de pulsos e instabilidades que a conduzem para a sequência principal da vida de uma estrela e nessa forma atinge um brilho constante por conta das reações nucleares que ocorrem na estrela (RIDPATH, 2008).

As estrelas também morrem, isso ocorre quando o elemento principal que mantém as fusões nucleares chega ao fim, ou seja, quando todo o hidrogênio do núcleo é consumido nas fusões dentro do núcleo da estrela, que passa então a consumir o estoque de hélio no núcleo, bem como o hidrogênio que ainda existe na superfície da estrela também é queimado aumentando muito o brilho, diminuindo a massa e assim diminuindo a força da gravidade que atua sobre os elementos da estrela, permitindo que a estrela se expanda enormemente, é quando se diz que a estrela evoluiu para uma estrela gigante (RIDPATH, 2008).

O material resultante da fusão do hidrogênio que ao longo da vida de estrela ainda jovem foi sendo acumulado é o hélio, porém a energia resultante da fusão é bem menor do que a resultante da fusão do hidrogênio que ocorria anteriormente. Essa diferença torna a estrela instável, pois como consumiu praticamente todo o hidrogênio a massa da estrela diminui, logo a força da gravidade também diminui, o que permite que a matéria da estrela se expanda atingindo tamanhos gigantescos (RIDPATH, 2008).


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Ao se expandir a estrela já está brilhando muito mais, pois está queimando o hidrogênio restante na superfície enquanto no núcleo a fusão agora ocorre com o hélio e assim se torna mais brilhosa do que quando era uma estrela adolescente. Quando o tamanho da estrela é semelhante ao tamanho do Sol, o astro evoluirá para uma estrela gigante vermelha que entrará em colapso quando o hélio acabar, formando então uma nova nebulosa, porém quando o tamanho for pelo menos oito vezes maior que o Sol, essa estrela passará pelo colapso do final do estoque de hidrogênio e expandirá até atingir proporções de uma estrela supergigante (RIDPATH, 2008).

Quando o estoque de hélio da estrela supergigante for consumido haverá um novo colapso, e da explosão resultante se formará uma estrela supernova, que seguirá consumindo os elementos disponíveis ainda existentes em seu núcleo, serão elementos cada vez mais pesados que liberam cada vez menos energia, até que sobre apenas o ferro. No caso do ferro a energia consumida na fusão é maior do que a energia liberada, e assim o núcleo da estrela supernova se desmontará sobre a própria gravidade, despedaçando a estela pela própria gravidade, e assim pode gerar ou uma estrela de nêutrons ou criar um denso buraco negro (RIDPATH, 2008).

3.5 OS PLANETAS

Os avanços do conhecimento levaram os astrônomos da União Astronômica Internacional (IAU) a criar uma nova definição, assim, os planetas e outros corpos, exceto os satélites do nosso sistema solar, foram divididos em três categorias: planetas, planetas-anões e pequenos corpos do sistema solar. Conforme a nova definição da International Astronomical Union (IAU), os planetas são corpos celestiais que devem:

• estar na órbita solar;• possuir massa suficientemente grande para que a força de sua própria

gravidade tenha superado a força de rigidez, levando o planeta a atingir a forma em equilíbrio hidrostático, ou seja, que a força da gravidade tenha sido capaz de arredondar a forma do planeta;

• que esse planeta tenha feito uma limpa na vizinhança de sua órbita (INTERNATIONAL ASTRONOMICAL UNION, 2006a, tradução nossa).

Com as novas definições foi proposta uma resolução para que 12 planetas fossem reconhecidos como integrantes do sistema solar. Sem modificar a classificação de Plutão, que deixou de ser planeta, além dos oito já bastante conhecidos (Mercúrio, Vênus, Terra, Marte, Júpiter, Saturno, Urano e Netuno), também podem passar a ser considerados como planeta: Ceres, Pluto, Charon e 2003 UB313, entre outros que somam 12 candidatos a virar planeta (INTERNATIONAL ASTRONOMICAL UNION, 2006b, tradução nossa). Essa moderna classificação ainda é tema de debates entre os astrônomos, porém neste livro vamos nos concentrar nos oito planetas mais conhecidos do sistema solar.


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Planetas estão por definição dentro do sistema solar, todavia já foram encontrados mais de 100 corpos celestes com características de planeta fora do sistema solar, estes são denominados planeta extrassolar, exosolar ou exoplaneta. São corpos difíceis de serem observados e foram descobertos em sua maioria por variações no campo gravitacional da estrela que orbitam (RIDPATH, 2008, p. 78).

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3.6 OS PLANETAS-ANÕES

Planeta-anão é definido pela International Astronomical Union (IAU) como um corpo celeste que está na órbita do Sol, atingiu equilíbrio hidrostático, não é satélite de nenhum outro planeta e ainda não foi capaz de eliminar (agregar ou lançar) seus vizinhos de órbita deixando-a limpa (INTERNATIONAL ASTRONOMICAL UNION, 2006a, tradução nossa).

3.7 OS COMETAS

Os cometas sempre despertaram medo e curiosidade na humanidade, e o primeiro registro da aparição de um cometa foi feito pelos chineses em 2317 a.C.; os astrônomos se intrigavam com o movimento dos cometas, pois podem surgir de diferentes lados, e por muito tempo quase nada se sabia sobre esses corpos celestes (TRAVNIK, 1985).

Os cometas possuem forma irregular e são compostos por gelo e poeira cósmica restante da formação do sistema solar. Ao se deslocar, despendem poeira que pode resultar em meteoros no céu da Terra, e quando se aproximam do calor do Sol o gelo se desprende, e junto com a poeira que se solta forma uma coma, que é uma grande nuvem que expele gás e poeira, formando a cauda do cometa, que pode atingir 100 milhões de quilômetros de comprimento (RIDPATH, 2008).

Os astrônomos conhecem cerca de dois mil cometas, mas a olho nu podemos observar três ou quatro cometas por século. Alguns são bem conhecidos, como o Cometa Halley, que leva o nome do homem que calculou a órbita do cometa em torno do Sol e previu sua volta a cada 76 anos. O Halley foi o primeiro cometa a receber uma sonda que nos mostrou a imagem do núcleo de um cometa (RIDPATH, 2008).


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3.8 OS METEOROIDES, METEOROS E METEORITOS

Você já viu uma estrela cadente? Talvez muitos de nós já tenhamos avistado uma ao vivo, mas provavelmente você já ouviu falar de meteoros, meteoritos e meteoroides, ou não? Talvez você esteja se perguntando: O que são? Qual é a diferença entre eles?

É muito simples distingui-los, pois na realidade são um só. Ambos são pedaços de material sólido que foram lançados no espaço devido à atividade cósmica de corpos maiores, como asteroides, cometas, luas, planetas, ou mesmo por radiação solar (POMEROL et al., 2013).

Enquanto os fragmentos sólidos permanecem vagando pelo universo sem interação com a Terra, eles são chamados de meteoroides, porém quando estes meteoroides são capturados pela força da gravidade da Terra, começam a cair em nossa direção com velocidades entre 12 e 70 km/s.

Conforme o meteoroide penetra nas camadas mais externas da atmosfera terrestre e a gravidade acelera ainda mais a velocidade de queda, o atrito com o ar gera muito calor, elevando a temperatura até a combustão do material. Desse processo, o que vemos daqui da Terra é um rastro luminoso que deixa uma trilha cintilante no céu, é quando então os meteoroides passam a ser chamados de meteoro ou popularmente de estrela cadente (CHERMAN; MENDONÇA, 2010).

Para saber mais sobre meteoritos e afins, acesse o site Meteoritos Brasil <http://meteoritosbrasil.weebly.com/> e na seção de vídeos assista ao vídeo Introdução aos meteoritos <https://www.youtube.com/watch?v=4UoGgf5rjeI>, procure também pela coleção nacional na seção meteoritos brasileiros: <http://meteoritosbrasil.weebly.com/meteoritos-brasileiros.html>.

DICAS

Em sua maioria os meteoros são totalmente carbonizados na entrada da atmosfera, ainda na termosfera, ou seja, acima dos 85 km de altitude, mas por vezes alguns ultrapassam a barreira da termosfera, e ao viajar pela mesosfera o rastro cintilante do meteoro passa a tomar forma de uma bola incandescente, o bólido.

Em queda livre e com a força da gravidade atuando na aceleração, o bólido, ao sair da estratosfera, passa a interagir com os gases da troposfera, o que causa a explosão do bólido e gera um forte estrondo e um rastro de fumaça no céu.


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Ao atingir a superfície do planeta, o bólido passa a ser denominado meteorito. O choque do meteorito contra a superfície da Terra cria uma cratera de impacto. Um meteorito pode cair a qualquer momento e em qualquer lugar da superfície do planeta.

A composição dos meteoritos pode ser de material pétreo, metálico ou metálico pétreo, aerólitos (rochosos), sideritos (metálico, Fe-Ni), e siderólitos (metal e rocha) (ZUCOLOTTO; FONSECA; ANTONELLO, 2013).

O livro “Tem um ET no seu quintal?” oferece um bom material didático para trabalhar o tema dos meteoros e meteoritos nos ensinos Fundamental e Médio. Como o objetivo do livro é a divulgação do conhecimento, está disponível gratuitamente em formato digital no site <http://temumetnoseuquintal.weebly.com/>. Obtenha sua cópia e boa leitura.

DICAS

FIGURA 7 – CRATERA DE IMPACTO DE METEORITO, SERRA DA CANGALHA, TOCAN-TINS - BRASIL

FONTE: Google earth pro

Assista a este curto documentário que foi lançado em 2016 em comemoração ao Ano da Ciência Planetária: <https://www.youtube.com/watch?v=Lpn7aiEVkvQ>.

DICAS

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Neste tópico, você aprendeu que:

• Para estudar o cosmos e a geologia, precisamos reconstruir a noção de tempo e de espaço que construímos em nossa mente devido às grandes distâncias e longos períodos de tempo.

• Os seres humanos passaram a registrar os astros desde 3000 a.C. O monumento de Stonehenge ou as pirâmides são exemplos, assim como as antigas anotações chinesas sobre o posicionamento dos astros, cometas, além da medição de um ano em 365 dias, as tábuas de argila babilônicas, resumos do movimento dos planetas e algumas constelações.

• Os avanços matemáticos e filosóficos da Grécia Antiga nos apresentaram a geometria, esfera terrestre, sistema solar, cálculo da circunferência da Terra, e foram compilados por Ptolomeu em uma coleção, o Almagesto.

• No período entre os séculos XII e XVI a Astronomia sofreu com o preconceito e a intolerância religiosa muito fortes na Europa.

• Isaac Newton contribuiu para o avanço da astronomia. Entre muitos conhecimentos deixados, a decomposição da luz nos levou aos grandes avanços técnico-científicos que ampliaram muito as possibilidades de exploração astronômica.

• A curiosidade humana nos levou a explorar e estudar o universo, concluindo até o momento que a Teoria do Big Bang é cientificamente aceitável para explicar a evolução do universo depois da singularidade inicial.

• O entendimento do ciclo de vida de uma estrela nos leva a interpretar a história das galáxias, do sistema solar e do planeta Terra.

• Os buracos negros possuem uma gravidade muito intensa, nem mesmo a luz consegue escapar.

• Estrelas, planetas, planetas-anão, cometas, meteoros e meteoritos são corpos celestes que possuem características individuais, conforme os elementos químicos predominantes, características de resfriamento, tamanho, entre outras.

RESUMO DO TÓPICO 1

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1 Considerando a teoria do Big Bang, elabore uma breve dissertação descritiva que apresente em ordem cronológica os principais acontecimentos após a singularidade inicial.

2 Considerando verdadeira a afirmação: “O universo se expande em todas as direções, talvez até o infinito, o que se tem certeza é de que vai até mais além do que podemos observar ou entender atualmente”. Apresente argumentos que justificam essa afirmativa.

3 As galáxias possuem uma origem comum, mas atualmente se apresentam com diferentes formas. Apresente o argumento que justifica as diferenças entre as galáxias e relate quais são as formas de galáxias conhecidas.

4 Existe a previsão de que a Galáxia de Andrômeda se choque com a Via Láctea daqui a 4 bilhões de anos. Disserte sobre os argumentos apresentados no texto que justificam a afirmação anterior.

5 Plutão deixou de ser planeta em 2006 devido a uma nova definição para planeta, que em 2008 surgiu com a definição de planeta-anão. Assim, atualmente existem candidatos a se tornarem planetas e também candidatos a se tornarem planetas-anão. Com base no texto de estudos do livro, organize uma breve dissertação esclarecendo os motivos pelo qual Plutão deixou de ser planeta, e por que foi necessário criar a classificação de planeta-anão.

6 Vimos que existe a categoria de exoplaneta para classificar corpos com características de planeta, mas que deixam de atender a um requisito básico para serem assim classificados. Apresente o requisito que diferencia exoplaneta de planeta.

7 Considerando os conhecimentos sobre força da gravidade e origem do universo que foram obtidos com a leitura do texto, justifique a seguinte afirmação: “Do buraco negro nem a luz consegue escapar”.

8 Utilizando a capacidade de síntese, diferencie os meteoros dos meteoritos.

9 A teoria científica explica o momento inicial do universo como o momento em que toda a matéria que estava comprimida em um único ponto expandiu na singularidade inicial, que espalhou toda a matéria existente pelo universo. Assinale a alternativa que denomina esse evento:

AUTOATIVIDADE

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a) ( ) Big Bang.b) ( ) Bang Bang. c) ( ) Big Band. d) ( ) Pluralidade.e) ( ) Uniformidade.

10 Leia atentamente as afirmativas a seguir e assinale V para sentenças verdadeiras e F para as proposições falsas:

a) ( ) As estrelas se formam pela força da gravidade, que no início agrega poeira e gás.

b) ( ) O buraco negro se forma após a estrela passar pela fase de supernova.c) ( ) Os cometas estão na órbita do Sol, diferentemente dos meteoritos.d) ( ) Meteoroides, meteoros e meteoritos são denominações que podem ser

dadas ao mesmo corpo celeste em diferentes momentos, dependendo apenas da interação que tal corpo estabelecer com o planeta Terra.

e) ( ) Meteorito é o meteoro que atinge a superfície da Terra.f) ( ) Meteorito é o meteoroide que foi atraído pela gravidade da Terra.g) ( ) Meteoroide é o único objeto que consegue escapar do buraco negro.

11 No século XVIII os astrônomos perceberam a existência de uma nebulosa no céu, e atualmente sabemos que a maior parte dos elementos dessa nebulosa faz parte de nossa galáxia, a Via Láctea. Também sabemos que existem galáxias diferentes, que podem ser classificadas em elípticas, espirais ou irregulares. A Via Láctea é uma galáxia espiral e a galáxia vizinha mais próxima é Andrômeda, que está distante cerca de 2,2 milhões de anos-luz da nossa galáxia. Nesse contexto, analise as sentenças a seguir:

I- As galáxias elípticas podem ser subdivididas em espirais e espirais barradas.

II- O planeta Terra está localizado no centro da Via Láctea junto ao Sol.III- O centro da Via Láctea fica no Braço de Orion.IV- Via Láctea significa caminho do leite, devido ao esbranquiçado que se

percebe no céu noturno.V- A Via Láctea é a maior galáxia do universo e a vizinha Andrômeda é a

segunda maior.

Assinale a alternativa CORRETA:a) ( ) As sentenças I, IV e V são falsas.b) ( ) As sentenças I, IV e V são verdadeiras. c) ( ) Apenas a sentença V é falsa.d) ( ) Apenas a sentença IV é verdadeira.e) ( ) Apenas as sentenças II e IV são verdadeiras.

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TÓPICO 2

O SISTEMA SOLAR

UNIDADE 1

1 INTRODUÇÃO

O sistema solar é formado por planetas, planetas-anões, luas e cometas que orbitam a mesma estrela, muitos definem o Sol a nossa estrela como o Astro Rei. Devemos ter em mente que o nosso Sol é apenas mais uma estrela, e nem de longe está entre as maiores. O planeta Terra apresenta condições para sustentar a vida devido a uma imensa combinação de fatores, que ainda não foi encontrada em nenhum outro planeta conhecido. Os planetas que conhecemos apresentam características próprias, e no século XX muitos avanços permitiram ampliarmos o entendimento sobre o universo.

Agora, no século XXI, continuamos a fazer descobertas incríveis sobre o sistema solar, grandes projetos do passado somente agora atingem seus objetivos nos apresentando informações sobre planetas do sistema solar, como as descobertas da sonda Cassini, que tem apresentado resultados da sua missão suicida em direção ao Planeta Saturno. Muitas coisas ainda estão para serem descobertas no nosso sistema solar, os cientistas trabalham diariamente para nos trazer novas informações. Estudar o sistema solar, assim como o universo, é uma missão difícil, mas já sabemos muito e quanto mais descobrimos, mais queremos saber. Afinal de contas, quem nunca se questionou: onde estamos?

2 ORIGEM DO SISTEMA SOLAR

O sistema é solar porque orbitamos a pequena estrela que chamamos de Sol. O Sol está distante cerca de 150 milhões de quilômetros da Terra, a temperatura na superfície solar é estimada em 15 milhões de graus (POMEROL et al., 2013).

O “sistema solar tem cerca de 4,6 bilhões de anos” (RIDPATH, 2008, p. 81). O Sol e os planetas do sistema solar nasceram praticamente ao mesmo tempo e de uma mesma nuvem interestelar, a nebulosa. A teoria da nebulosa foi proposta primeiramente por Kant em 1755 e mais tarde por Laplace em 1796 (POMEROL et al., 2013).

Laplace desenvolveu a teoria das probabilidades e considerou que se os planetas estão no mesmo plano, giram na mesma direção em torno do Sol (translação), giram no próprio eixo (rotação) na mesma direção, exceto Vênus, só poderiam ter se formado na mesma nuvem que devido à rotação assumiu a forma de disco, e formou o Sol no centro e os planetas na periferia (OLIVEIRA FILHO; SARAIVA, 2014).


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FIGURA 8 – REPRESENTAÇÃO DO SISTEMA SOLAR

FONTE: Disponível em: <http://www.99graus.com.br/wp-content/uploads/2015/12/Pla-neta-Terra-Sistema.jpg>. Acesso em: 21 set. 2017.

Somente com descobertas mais recentes é que a ideia da origem de que o sistema solar tenha ocorrido a partir da rotação de uma nuvem interestelar é que as antigas propostas de Kant e Laplace voltaram ao foco com a hipótese da nebulosa (PRESS, 2006), também denominada “hipótese da nuvem de poeira ou hipótese dos planetesimais” (CHRISTOPHERSON, 2012, p. 42).

A hipótese da nebulosa explica a origem do sistema solar a partir da ideia de uma grande nuvem de poeira e gás que tinha lentos movimentos de rotação até começar a se contrair. A contração impulsionou o aumento na velocidade de rotação da nuvem e essa aceleração modificou a forma da nuvem (RIDPATH, 2008).

A forma esférica passou a ser mais achatada até ficar semelhante a um disco, esse processo lançou muito material da nuvem para o espaço, até que sobraram minúsculas partículas de poeira na nuvem. Devido à força de atração gravitacional e aos choques entre as partículas, os aglomerados passaram a ser pedaços cada vez maiores (POMEROL et al., 2013).

Esses aglomerados ganharam muito tamanho e formaram os planetesimais, que surgiram nas regiões mais frias e periféricas do disco (POMEROL et al., 2013). Os planetesimais cresceram por agregação de materiais até dar origem aos núcleos planetários. Os núcleos planetários mais externos do sistema em formação continham gelo e silicatos e cresceram muito, ficando tão grandes que atraíram os gases próximos, ficando maiores ainda, formando os planetas jovianos do sistema solar (OLIVEIRA FILHO; SARAIVA, 2014). Os planetas jovianos também são denominados de planetas gigantes ou de gigantes gasosos.

TÓPICO 2 | O SISTEMA SOLAR

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Na parte interna do sistema, por conta da maior proximidade do Sol, o gelo não estava presente na formação dos planetesimais, agregando assim apenas silicatos em núcleos planetários bem menores, o que deu origem aos planetas terrestres, que não cresceram tanto quanto os planetas mais periféricos (OLIVEIRA FILHO; SARAIVA, 2014). Os planetas terrestres também recebem a denominação de planetas telúricos.

Enquanto os planetesimais formavam os planetas na periferia, no centro do sistema, que era muito mais quente, o material se comprimia sobre seu próprio peso devido à atração gravitacional, que contraía lentamente e acumulou a maior parte da matéria da nebulosa no centro, o que tornou o material mais denso e quente e assim formou-se a protoestrela que deu origem ao Sol (POMEROL et al., 2013; PRESS, 2006).

2.1 O SOL

Simplificando a descrição, o Sol é uma imensa bola de gás incandescente com um núcleo que gera energia a partir de reações termonucleares (OLIVEIRA FILHO; SARAIVA, 2014).

FIGURA 9 – IMAGEM DO SOL COMPOSTA POR DIFERENTES TÉCNICAS EDITADAS DESTACANDO A EJEÇÃO DE MASSA DA CORONAL DO SOL

FONTE: Disponível em: <https://solarsystem.nasa.gov/galleries/coronal-mass-ejec-tion>. Acesso em: 28 abr. 2017.


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A formação do Sol, assim como outras estrelas, é explicada pela atuação da força da gravidade sobre uma nebulosa. Conforme a massa vai aglomerando e ganhando volume, a força da gravidade ganha intensidade e passa a comprimir ainda mais a protoestrela sobre a sua própria gravidade, aumentando a densidade e elevando ao extremo a temperatura interna, o que faz a protoestrela atingir o ponto de ignição da fusão nuclear do hidrogênio, resultando na formação da estrela (POMEROL et al., 2013; PRESS, 2006).

O Sol é a nossa estrela e em torno dele orbitamos. É dele que recebemos a energia que ilumina os dias; move a fotossíntese e nos alimenta; também aquece, impulsiona as correntes de ar e as correntes marinhas; movimenta o ciclo da água; enfim, o Sol é nossa fonte vital de energia. O Sol nos parece um astro gigantesco devido à distância que estamos dele, e quando o comparamos com outras estrelas que estão mais distantes, percebemos que o Sol tem um tamanho comum, e pequeno. Existem estrelas bem maiores quando comparadas com o Sol (Figura 10).

FONTE: Disponível em: <http://www.apolo11.com/imagens/etc/sistema_estelar_esca-la_4_470.jpg >. Acesso em: 28 abr. 2017.

FIGURA 10 – COMPARANDO O SOL COM ESTRELAS MAIORES

Distante cerca de 150 milhões de quilômetros da Terra e com diâmetro de 1,4 milhão de quilômetros, o Sol é o centro do sistema solar, é uma imensa esfera de gás (hidrogênio e hélio), que se mantém como é por conta do equilíbrio entre a força da gravidade que atrai o gás para o centro, impedindo a expansão, e a pressão que tenta expelir o gás para fora, impedindo uma compressão maior (RIDPATH, 2008; POMEROL et al., 2013).


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As temperaturas na superfície solar atingem 5.500 °C e no núcleo são estimadas em torno de 15.000.000 °C (quinze milhões de graus centígrados) (POMEROL et al., 2013). O Sol não é um corpo sólido e as partes da superfície solar giram de forma desigual, enquanto no equador solar uma volta completa leva 25 dias, nos polos a velocidade de rotação é mais lenta, são necessários 10 dias a mais para completar uma rotação (RIDPATH, 2008).

Olhar diretamente para o Sol pode provocar sérios danos à sua visão. Para observar o Sol é necessário o uso de lentes específicas.

IMPORTANTE

A parte visível do Sol é uma espécie de película denominada fotosfera, com 300 km de espessura, e onde se concentra o campo magnético do Sol as temperaturas variam entre 8.000 °C na base até 4.500 °C no topo (POMEROL et al., 2013). A fotosfera tem aparência de um líquido borbulhando, é o efeito chamado granulação fotosférica, cada grânulo marca uma coluna convectiva de gás (OLIVEIRA FILHO; SARAIVA, 2014).

O Sol é salpicado de manchas pretas, a gravidade nas manchas é imensamente maior do que nos outros pontos do Sol (POMEROL et al., 2013). As manchas pretas entre os grânulos são regiões de gás frio e denso que descem para a superfície do Sol (OLIVEIRA FILHO; SARAIVA, 2014).

Acima da fotosfera vem a cromosfera, que é uma camada cor-de-rosa, com espessura entre 2000 km e 3000 km. Ao contrário da fotosfera, a temperatura cresce com a altitude e passa dos 4.500 °C da transição com a fotosfera na base, para mais de um milhão na transição no topo para a coroa (POMEROL et al., 2013).

A radiação da cromosfera é mais fraca do que a da fotosfera, assim não é possível observar essa camada, exceto durante os eclipses onde a Lua esconde o disco solar; então utilizando equipamentos específicos é possível observar por alguns instantes as espículas e jatos de gás que atingem 10.000 km de altura acima da cromosfera (OLIVEIRA FILHO; SARAIVA, 2014).

A transição entre a parte superior da cromosfera para a coroa solar ocorre de forma gradual, e de forma gradual a coroa se estende até a parte mais externa e rarefeita da atmosfera solar. Na coroa existem correntes elétricas induzidas por campos magnéticos que produzem temperaturas muito elevadas. Da coroa sai o vento solar que emana partículas que atingem e são capturadas pelo campo magnético da Terra, que forma o Cinturão de Van Allen na magnetosfera da Terra (OLIVEIRA FILHO; SARAIVA, 2014).


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O vento solar que atinge a Terra provoca as auroras boreal (hemisfério Norte) e austral (hemisfério Sul), é o fenômeno luminoso que ocorre quando as partículas do vento solar atravessam o Cinturão de Van Allen e entram carregadas na atmosfera da Terra, interagindo com os átomos de oxigênio, gerando o fenômeno luminoso (OLIVEIRA FILHO; SARAIVA, 2014). É um espetáculo da natureza que pode ser visto no céu a partir de locais nas latitudes baixas, como Alaska no hemisfério Norte e Ushuaia no hemisfério Sul.

O Sol emite radiação ultravioleta em três faixas: UV-A, UV-B e UV-C. A radiação ultravioleta B é a mais perigosa que atinge a Terra, o ozônio (O3), oxigênio (O2) e nitrogênio (N) atmosféricos formam um escudo que protege os seres vivos da radiação, porém atualmente precisamos conviver com o buraco na camada de ozônio (OLIVEIRA FILHO; SARAIVA, 2014).

O buraco na camada de ozônio foi gerado pelas alterações que os seres humanos já causaram no planeta Terra. Com a diminuição da camada de ozônio, os seres vivos ficam expostos a uma carga maior de radiação, o que pode levar ao desenvolvimento de câncer de pele e cataratas nas vistas (OLIVEIRA FILHO; SARAIVA, 2014). Por isso, atualmente é tão importante utilizar proteção contra os raios solares e também evitar se expor ao Sol nas horas mais quentes do dia.

Os raios solares são resultado da energia que é gerada no núcleo do Sol. Na parte mais externa do Sol as temperaturas atingem 3 milhões de graus. A dinâmica da coroa solar inicia a 150.000 km abaixo da superfície do Sol, onde fenômenos magnéticos produzem curtos-circuitos que aquecem continuamente o plasma; a coroa interna atinge alturas entre 15.000 km e 150.000 km, enquanto a coroa externa pode atingir mais de 5 milhões de quilômetros (POMEROL et al., 2013).

Nosso Sol tem 4,6 bilhões de anos, estimativas sugerem que o Sol continuará existindo na mesma forma por mais 5 bilhões de anos (POMEROL et al., 2013; PRESS, 2006; RIDPATH, 2008). Podemos considerar que o Sol está na metade de sua vida útil de estrela, em 5 bilhões de anos o estoque de hidrogênio vai terminar de ser consumido, restando apenas hélio, que se concentrará em um núcleo menor (POMEROL et al., 2013). Uma vez que a massa será diminuída, a força da gravidade também perderá intensidade e assim a periferia do Sol vai expandir muito.

A expansão faz parte do ciclo de vida das estrelas, é quando ocorre a evolução da estrela que, ao expandir, liberando muita energia, vai formar uma estrela gigante vermelha. A energia da expansão será de tamanha magnitude que ultrapassará Mercúrio, e o calor liberado será tão grande que vai vaporizar os demais planetas telúricos. Na sequência da evolução, a gigante vermelha então passará a ser uma nebulosa planetária que volatilizará os planetas gasosos, atingindo a fase de estrela anã branca quando o núcleo já não tiver mais energia para manter a nucleossíntese solar, passando a se resfriar lentamente e marcando o fim do sistema solar (POMEROL et al., 2013). A sequência evolutiva do Sol também é válida para as outras estrelas, é possível encontrar no céu estrelas em diferentes fases de evolução.


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No Sol a massa consumida na fusão nuclear se transforma em energia, o que é demonstrado na famosa equação de Albert Einstein: “E=mc2, onde E (energia) é igual a m (massa) multiplicada por c (velocidade da luz) ao quadrado” (PRESS, 2006, p. 29). Vamos pensar um pouco, pois se o Sol tem cerca de 5 bilhões de anos antes de virar uma gigante vermelha, e Andrômeda e a Via Láctea estão em atração gravitacional, os cálculos dos astrônomos indicam que haverá um choque entre elas em cerca de 4 bilhões de anos.

NOTA

3 OS PLANETAS DO SISTEMA SOLAR

Como vimos, há cerca de 4,6 bilhões de anos, enquanto o Sol se formava no centro quente do disco achatado, na periferia mais fria os elementos não voláteis passaram a ser condensados e a aglomeração dos condensados deu origem aos planetas (POMEROL et al., 2013). Formaram-se dois tipos de planetas, os terrestres e os jovianos, que são, respectivamente, do tipo da Terra e do tipo de Júpiter (OLIVEIRA FILHO; SARAIVA, 2014).

Os planetas telúricos (Mercúrio, Vênus, Terra, Marte) ou terrestres são sólidos, rochosos, de porte pequeno, com alta densidade, atmosfera reduzida e desprovida de hidrogênio (POMEROL et al., 2013).

Os planetas gigantes (Júpiter, Saturno, Urano e Netuno) ou gigantes gasosos são planetas de volume muito grande, mas são leves devido à composição rica em gases. Esses planetas possuem um grande e maciço núcleo, que atraiu para si enormes porções de gás (POMEROL et al., 2013).

Os planetas que conhecemos desde que a humanidade passou a olhar para o céu são Mercúrio, Vênus, Marte, Júpiter e Saturno, pois estes são visíveis a olho nu, sem nenhum instrumento ótico.

Depois que Galileu Galilei apontou um telescópio para o céu noturno é que se descobriu a imensidão do cosmos, e com a invenção de Galileu foi possível mais tarde conhecermos Urano em 1781, Netuno em 1846 e Plutão em 1930, esse último foi considerado planeta até 2006, e reclassificado em 2008 como planeta-anão.

Ordenando os planetas em relação à distância do Sol, o primeiro e mais próximo é Mercúrio, depois Vênus, Terra, Marte, Júpiter, Saturno, Urano e, por último, Netuno, o mais distante dos planetas. Plutão, que é um planeta-anão, está ainda mais distante.


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FIGURA 11 – PLANETAS DO SISTEMA SOLAR

FONTE: Disponível em: <https://estudandoouniverso.wordpress.com/>. Acesso em: 29 abr. 2017.

3.1 MERCÚRIO

O planeta Mercúrio foi observado pela primeira vez em 1609 por Thomas Harriott e Galileu Galilei, utilizando o então recém-inventado telescópio. É o planeta mais próximo do Sol, “com apenas 58 milhões de quilômetros de distância, as temperaturas podem variar de -180 ºC à noite até +450 ºC durante o dia” (POMEROL et al., 2013 p. 51).

A atmosfera de Mercúrio é fina e temporária, a gravidade não tem força para reter os gases, a composição atmosférica de Mercúrio é variável, depende da perda e do reabastecimento dos gases. Oxigênio, sódio e hélio são os mais abundantes (RIDPATH, 2008, p. 90-91).

Na superfície de Mercúrio estão esculpidos os registros de tempos passados quando ocorreu intensa atividade vulcânica (POMEROL et al., 2013). Mercúrio tem rochas silicáticas na superfície e também tem marcas de crateras de impacto de meteoritos com idades estimadas de até 4 bilhões de anos.


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FIGURA 12 – VISTA DA SUPERFÍCIE DE MERCÚRIO

FONTE: Disponível em: <https://photojournal.jpl.nasa.gov/jpeg/PIA18758.jpg>. Acesso em: 29 abr. 2017.

Logo abaixo da superfície de Mercúrio, um manto estimado em 550 km de espessura de rocha envolve um núcleo de ferro quase todo sólido (RIDPATH, 2008).

A estrutura interna de Mercúrio é semelhante à da Terra, pois é formada de um manto de silicatos e um núcleo de ferro. No aspecto geológico é um planeta morto, pois sua atividade vulcânica já cessou (POMEROL et al., 2013).

3.2 VÊNUS

Vênus é o segundo planeta mais próximo do Sol, está distante cerca de 107,9 milhões de quilômetros. A atmosfera tem 80 km de espessura, onde se formam densas nuvens de ácido sulfúrico, o que gera um efeito estufa e eleva as temperaturas da superfície para algo em torno de 464 ºC (RIDPATH, 2008).

A atmosfera de Vênus é impregnada de gás carbônico (97%) e nitrogênio (3%) e ainda existem traços de várias outras substâncias químicas, como água, oxigênio, neônio e argônio (POMEROL et al., 2013).


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FIGURA 13 – IMAGEM DE VÊNUS

FONTE: Disponível em: <https://photojournal.jpl.nasa.gov/jpeg/PIA00104.jpg>. Acesso em: 29 abr. 2017.

Em tamanho, Vênus é um pouco menor e menos denso do que a Terra e a sua rotação é muito lenta, um dia completo em Vênus equivale a quase 243 dias na Terra (RIDPATH, 2008).

A atividade vulcânica é frequente em Vênus (POMEROL et al., 2013). A superfície do planeta é caracterizada por feições vulcânicas, com grandes planícies cobertas por derrames de lava, centenas de vulcões e algumas poucas montanhas (RIDPATH, 2008).

Podemos avistar Vênus ao amanhecer ou ao entardecer, depois do Sol e da Lua é o terceiro objeto mais brilhante que observamos no céu, ficou conhecido como Estrela D'Alva ou Estrela da Tarde (RIDPATH, 2008).

3.3 TERRA

A Terra é o único planeta onde se tem certeza da existência de água em estado líquido e condições de suportar a vida. Trata-se da nossa casa e por isso vamos dedicar todo o Tópico 3 para estudar o planeta Terra, assim as informações a seguir sobre a Terra servem para comparação com os demais planetas.

A partir do Sol a Terra está distante cerca de 149,6 milhões de quilômetros. A Terra é o terceiro planeta mais próximo do Sol, depois de Mercúrio e Vênus. A Terra é o maior dos quatro planetas telúricos (rochosos) do sistema solar. O diâmetro do planeta Terra é de 12.756 quilômetros. A estrutura do planeta pode ser entendida por camadas (RIDPATH, 2008).


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O planeta Terra pode ser descrito como um sólido, englobado por uma camada líquida e descontínua, recoberto com uma camada gasosa (POMEROL et al., 2013).

A parte sólida do planeta tem em sua porção central o núcleo, que é composto por duas partes, o núcleo interior e núcleo exterior, sendo envoltos em mantos de rocha fluida, recobertos por uma fina crosta rochosa que compõe a parte sólida do planeta.

Acima da crosta da Terra formou-se uma camada líquida que é descontínua, a hidrosfera. Formada basicamente pelos oceanos que separam as terras emersas (continentes e ilhas) e pelas águas que fluem por vias superficiais e subterrâneas, a hidrosfera engloba a água gasosa e assim todo o ciclo hidrológico.

A camada que a princípio pode parecer invisível, a atmosfera nos mantém aquecidos devido ao efeito estufa que retém o calor, também nos protege dos raios solares ultravioleta, que são nocivos à nossa saúde, e também carboniza a maioria dos meteoros na camada de ozônio, nos protegendo dos impactos.

Assim, a litosfera, a hidrosfera e a atmosfera formam os geossistemas que sustentam a biosfera, fornecendo as condições primordiais de manutenção da vida no planeta Terra.

A interdisciplinaridade faz parte da vida cotidiana dos professores, reconhecer a dependência que uma disciplina tem da outra demonstra o compromisso do profissional com a formação de seus alunos. Usando - por exemplo - a geografia como apoio a outras disciplinas ou vice-versa, podemos trabalhar conceitos e cálculos de círculo, circunferência, elipse, esfera, dimensões dos planetas, unidades de distância, velocidade, órbita, entre outros. Buscando responder questões de Geografia, Matemática, Física e também de História, Filosofia e Artes. A interdisciplinaridade deve ser valorizada pelo professor, a articulação entre os conteúdos traz para o aluno a possibilidade de ver uma ligação entre a teoria e a prática e assim levá-lo a um maior entendimento daquilo que lhe é apresentado na escola.

Por exemplo: um problema sobre circunferência, em que é possível abordar as dimensões dos planetas elaborando uma atividade interdisciplinar trabalhando em conjunto os professores de Geografia e Matemática, ficando o professor de Geografia na condução das pesquisas sobre o diâmetro dos planetas e o professor de Matemática na condução dos cálculos da circunferência dos planetas. Para isso é necessário o professor de Geografia orientar uma pesquisa para obter os valores dos diâmetros dos planetas. Vamos utilizar a Terra como exemplo (diâmetro da Terra = 12.756km), em seguida o professor de Matemática orienta uma pesquisa sobre o que é o número π, e a importância de conhecermos esse valor que é um número irracional, ou seja, com decimais infinitas. Quando os alunos tiverem o entendimento do valor do número π, será possível aplicar a atividade para os diferentes planetas.

ATENCAO


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Para demonstrar a aplicação da fórmula da circunferência (c= π*d) vamos utilizar a circunferência aproximada da Terra e também o valor do número π, apenas com 4 casas decimais, logo:π = 3,1416, diâmetro da Terra = 12.756km, então:circunferência da Terra = 3,1416 * 12.756 kmcircunferência da Terra = 40.074,1559 km

Dessa maneira a atividade pode se estender para os demais planetas, luas e estrelas com valores conhecidos.

3.4 MARTE

O planeta vermelho, na verdade, é o planeta enferrujado, a sua cor avermelhada é devido à presença de óxido de ferro em sua superfície. Com o diâmetro de 6.792 km, é menor que a Terra e está mais distante do Sol, a cerca de 227,9 milhões de quilômetros. Existem registros geológicos que evidenciam a presença de água na superfície marciana em algum momento do passado (RIDPATH, 2008).

O relevo de Marte pode ser entendido em parte como o resultado de um período já bastante antigo, onde ocorreu uma considerável atividade vulcânica no planeta que formou grandes planícies vulcânicas, altas montanhas, crateras e cânions (RIDPATH, 2008).

A fina atmosfera de Marte é saturada de gás carbônico (95,32%), mas também apresenta nitrogênio e argônio, além de traços de oxigênio, gás carbônico, hidrogênio, água e ozônio (POMEROL et al., 2013). A força da gravidade em Marte não foi forte o suficiente para manter os gases que poderiam ter formado uma atmosfera mais robusta, e com isso o planeta perdeu muito calor e a lava fluida solidificou e levou à interrupção dos processos de vulcanismo e tectonismo, o que acarretou na solidificação do núcleo, e assim o dínamo planetário parou, fazendo o campo magnético desaparecer (POMEROL et al., 2013).

Já foram colocados vários satélites na órbita de Marte, além do envio de sondas com robôs exploradores para conhecermos mais sobre esse planeta que encanta a humanidade desde os tempos mais remotos. É possível observar Marte apenas olhando para o céu, pois ele é visível na maior parte do ano. Procure por um ponto avermelhado no céu noturno, provavelmente você encontrará Marte.


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Ficou curioso sobre Marte? Já existe banco de dados com imagens de Marte. O programa de computador Google Earth oferece a opção de explorar a superfície de Marte através de várias imagens. Faça uma viagem interplanetária até esse planeta.

DICAS

3.5 JÚPITER

Júpiter é um gigante gasoso, o maior de todos, tem massa igual a 2,5 vezes a soma da massa de todos os outros planetas do sistema solar. O núcleo sólido possui dez vezes a massa da Terra, o diâmetro do planeta é de 142.984 km, a distância entre Júpiter e o Sol é algo em torno de 778,4 milhões de quilômetros (RIDPATH, 2008).

É o planeta com o maior número de satélites naturais, são 53 satélites na órbita de Júpiter que estão devidamente nominados e reconhecidos, e ainda existem outros 14 corpos celestes denominados de luas provisórias, mas que ainda não receberam nome, ao todo o planeta possui 67 luas (NASA, 2017a).

Na composição de Júpiter a presença de hidrogênio é abundante. Por conta da grande quantidade de hidrogênio presente em Júpiter, o planeta é mais parecido com o Sol do que com os outros planetas. Com um pouco mais de hidrogênio (cerca de 50x), Júpiter teria se tornado uma estrela (RIDPATH, 2008).

Devido ao tamanho avantajado, Júpiter serve como uma espécie de escudo para o planeta Terra, uma vez que sua gravidade atrai para si a maioria dos cometas, protegendo assim a Terra dos impactos. Fato que inclusive já foi registrado em 19 de julho de 1994 pela sonda Hubble, quando um cometa colidiu com Júpiter (POMEROL et al., 2013).

FIGURA 14 – SEQUÊNCIA ILUSTRADA DO IMPACTO DO COMETA CONTRA JÚPITER OCORRIDO EM 1994

FONTE: Disponível em: <https://www2.jpl.nasa.gov/sl9/sl9.html>. Acesso em: 29 abr. 2017.


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O primeiro impacto entre dois corpos do sistema solar que foi acompanhado e registrado na história da humanidade ocorreu entre 16 e 22 de julho de 1994. O cometa denominado P/Shoemaker-Levy 9 foi de encontro a Júpiter. Ao entrar na atmosfera de Júpiter, o cometa foi partido em pelo menos 21 grandes pedaços, que tinham diâmetros de até 2 km (NASA, 2017e). O impacto dos fragmentos do cometa com a superfície de Júpiter gerou uma grande explosão, que foi registrada e pode ser encontrada na internet.

Assista às imagens reais do impacto do cometa contra Júpiter no link <https://www.youtube.com/watch?time_continue=6&v=qAJI4gqX3Zg>.

DICAS

3.6 SATURNO

Saturno é o segundo maior planeta, seu volume é cerca de 764 vezes maior que o volume da Terra, pode ser visto a olho nu. Está visível em dez meses do ano e com um telescópio pequeno já é possível observar seus anéis (RIDPATH, 2008).

Distante 1,43 bilhão de quilômetros do Sol, é o sexto mais distante. Possui um diâmetro de 120.536 km e uma órbita que dura 29,5 anos terrestres e uma rotação precisa de aproximadamente dez horas e meia para completar um giro (RIDPATH, 2008).

O planeta é formado de hidrogênio e hélio, com núcleo denso e rochoso com gelo, água e outros componentes sólidos sob alta pressão e temperatura. É o único planeta que tem densidade média menor que a da água (NASA, 2017b).

FIGURA 15 – ILUSTRAÇÃO DA CASSINI SOBRE SATURNO E SEUS ANÉIS

FONTE: Disponível em: <https://saturn.jpl.nasa.gov/resources/7632/>. Acesso em: :29 abr. 2017.


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Saturno tem 53 luas mais nove luas provisórias. Para conhecer mais sobre Saturno e suas luas, foi lançada ao espaço em 1997 a Missão Cassini. Depois de oito anos de viagem pelo sistema solar, começamos a receber mais informações desse distante vizinho.

Em 2004, quando a sonda Cassini foi colocada em órbita ao redor de Saturno, foi enviada a sonda Huygens até o satélite Titã, que agora sabemos ser telúrico e com atmosfera impregnada de nitrogênio e argônio (POMEROL et al., 2013). A sonda Huygens foi o primeiro objeto humano a aterrissar em um corpo do sistema solar exterior (NASA, 2017g).

Enquanto esse livro está sendo escrito, a Missão Cassini está iniciando o seu grand finale, o último ato, uma série de mergulhos entre Saturno e seus anéis que terminará com um mergulho na atmosfera de Saturno (NASA, 2017f). Assim os cientistas esperam obter novos conhecimentos sobre Saturno e seus anéis.

3.7 URANO

Descoberto em 1781, pouco se conhece sobre a composição interna de Urano. Parece ser formado de um núcleo sólido de silicato e ferro com diâmetro de 7.500 km, coberto por um manto congelado de água, hélio, metano, amoníaco e sobreposto por uma camada líquida de hidrogênio e hélio (POMEROL et al., 2013).

Em tamanho é o terceiro maior planeta, o diâmetro com cerca de 51 mil quilômetros é praticamente quatro vezes maior que o diâmetro da Terra, está distante cerca de 2,87 bilhões de quilômetros do Sol (POMEROL et al., 2013).

É o sétimo planeta mais distante do Sol, é um gigante de gelo com 13 anéis e 27 luas pequenas, em sua superfície as temperaturas atingem -224,2 ºC e os ventos alcançam velocidades de 900 km/h (NASA, 2017c).

A atmosfera de Urano é fria, pode atingir temperaturas de -214ºC, formam-se nuvens de amônia e água. A camada superior apresenta grande concentração de metano que interage com a luz solar, conferindo o aspecto de uniformidade que se observa em Urano a partir da Terra (RIDPATH, 2008).

O eixo de rotação de Urano está praticamente deitado na vertical do plano de sua órbita, com inclinação de 98º, assim seus anéis parecem rodeá-lo de cima para baixo (Figura 16). A melhor explicação atualmente possível é a de que um choque com outro grande corpo celeste no passado tenha colocado o eixo de rotação de Urano nessa posição. A órbita de Urano é de 84 anos (RIDPATH, 2008).


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FIGURA 16 – VISTA DE AMBOS OS LADOS DO PLANETA URANO

FONTE: Disponível em <https://solarsystem.nasa.gov/images/galleries/ura_comp4Adccgr_br.jpg>. Acesso em: 29 abr. 2017.

Urano é muito pouco visível a olho nu, mas com um binóculo potente é possível observar um disco ao seu redor. Com uma observação mais precisa encontram-se anéis separados por lacunas na órbita de Urano (RIDPATH, 2008).

3.8 NETUNO

No ano de 2011 o planeta Netuno completou a primeira órbita desde que foi descoberto em 1846 (NASA, 2017h). É o menor e mais distante dos gigantes gasosos. Ainda assim é quatro vezes maior do que a Terra. Netuno encontra-se cerca de 4,5 bilhões de quilômetros do Sol. Devido à grande distância que nos separa de Netuno, torna-se muito difícil observar esse planeta (RIDPATH, 2008).

Netuno está muito distante da Terra para ser visto a olho nu, somente com um telescópio mais potente é que se torna possível observar esse planeta (RIDPATH, 2008). É um gigante gelado, escuro, que é varrido por ventos supersônicos, é um planeta gigante gasoso formado predominantemente por hidrogênio e hélio (NASA, 2017h). Os fortes ventos gerados pela rápida rotação atribuem uma temperatura uniforme ao planeta cerca de -213 ºC (POMEROL et al., 2013).

Aparentemente Netuno tem uma estrutura que apresenta uma camada mais externa com abundância de hidrogênio, abaixo dessa, uma espessa camada de água e gelo, e no centro um núcleo de rocha e talvez gelo. A forma de Netuno, mais volumosa no equador, é devido à rápida velocidade de rotação (RIDPATH, 2008).


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A órbita de Netuno possui um perímetro bastante grande, uma translação do planeta ao redor do Sol corresponde a 164,8 anos terrestres, enquanto que uma rotação no próprio eixo leva apenas um pouco mais de 16 horas (RIDPATH, 2008).

Até pouco tempo atrás eram conhecidos quatro anéis de Netuno, mas as observações da missão espacial Voyager nos revelou que existem seis anéis em volta de Netuno, alguns são descontínuos e formam arcos mais densos no anel, esses anéis são relativamente jovens (NASA, 2017h). E das 13 luas conhecidas hoje (RIDPATH, 2008), seis foram descobertas pela missão espacial Voyager 2 (NASA, 2017h).

Netuno foi o último planeta a ser visitado pela missão espacial Voyager, que foi lançada em 1977 e enviou imagens de Netuno e de sua maior lua, Tritão, em 1989, antes de sair do sistema solar e seguir seu caminho interestelar (NASA, 2017h).

4 PLUTÃO: O PLANETA-ANÃO E A NOVA CATEGORIA

Planeta-anão é uma definição para aqueles objetos celestes que apresentam quase todas as características de um planeta, menos ter limpa a sua órbita, e assim ainda dividirem sua órbita com outros objetos, como asteroides e cometas. Não podem ser considerados planeta, sendo então denominados de planeta-anão. Trata-se de uma moderna denominação astronômica, pois surgiu em 2008.

Leia mais sobre essa discussão astronômica. A revista América Science publicou uma interessante matéria sobre essa discussão, está disponível no link <http://www2.uol.com.br/sciam/noticias/cientistas_defendem_que_plutao_volte_a_ter_status_de_pl aneta.html>.

DICAS

Plutão, o planeta-anão mais famoso, foi descoberto em 1930, era o nono planeta do sistema solar até 2006, quando passou a ser considerado um planeta-anão (NASA, 2017d; POMEROL et al., 2013).

Observar Plutão é uma tarefa difícil, a distância entre o Sol e Plutão é algo em torno de 5,9 bilhões de quilômetros (RIDPATH, 2008). O grande afastamento de Plutão, da Terra e do Sol, dificulta bastante a sua exploração. A primeira sonda espacial enviada para estudar Plutão, a New Horizons da NASA, começou a enviar imagens de Plutão para a Terra somente em 2015 (NASA, 2017d).


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Plutão, na escala do sistema solar, é um minúsculo corpo composto por uma mistura de gases congelados, gelo e rochas (PRESS, 2006), possui uma lua em sua órbita que é chamada de Charon, com aparência de cor mais cinza. A diferença na cor provavelmente indica diferenças na composição e estrutura da superfície da Lua e de Plutão.

Charon tem quase a metade do tamanho de Plutão e intriga cientistas, que questionam se, em vez de ser um sistema de um planeta e uma lua, Plutão e Charon não formariam um sistema duplo de planetas-anão (NASA, 2017d).

Outros planetas-anão são conhecidos, Ceres está mais próximo da Terra do que Plutão. Haumea é um dos mais rápidos objetos em rotação no sistema solar, completa um giro em seu eixo a cada quatro horas, e devido à sua velocidade de rotação, se apresenta com uma forma bastante alongada e bem peculiar.

Makemake leva 310 anos terrestres para completar uma translação, foi avistado pela primeira vez em 2005 e tem grande importância, uma vez que junto de Éris, que tem uma órbita de 557 anos terrestres, foram objetos que depois de descobertos levaram à criação da definição para o termo planeta-anão.

O termo planeta-anão passou a ser adotado em 2008 pela International Astronomy Union, reclassificando Plutão, que em 2006 havia deixado de ser planeta e passou a ser planeta-anão. Junto a outros corpos, essa reclassificação gerou polêmicas e segue em discussão.

Júpiter, Saturno, Urano e Netuno eram pouco conhecidos até a passagem das sondas Voyager lançadas em 1979, e conforme se aproximavam dos planetas, revelavam muitas novidades e continuam revelando até hoje. A sonda Voyager está em uma missão interestelar, e há mais de 30 anos viaja pelo espaço e envia imagens para a Terra. Você pode acompanhar todas as descobertas das sondas Voyager diretamente no site da agência espacial norte-americana. Apesar de estar escrito em inglês, aqueles que não dominam essa língua, com um pouco de esforço e ajuda de um dicionário ou tradutor, também conseguirão acessar as imagens disponibilizadas em <http://voyager.jpl.nasa.gov/imagesvideo/imagesbyvoyager.html>. Criatividade e curiosidade são características que o professor deve cultivar em seus alunos. Falando nisso, depois da Terra, qual é o planeta mais interessante, na sua opinião?

NOTA


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Apesar de parecer muito brilhoso, o Sol é uma estrela bastante comum, e existem estrelas muito maiores que ele. Para ilustrar seu aprendizado e ter uma ideia mais ampla sobres as dimensões do sistema solar, faça uma busca por vídeos na internet, comece sua busca pelo curta “To Scale: The Solar System”, siga o link e acesse o vídeo legendado em português: <https://www.youtube.com/watch?v=zR3Igc3Rhfg >. Depois continue sua procura com termos como tamanho do Sol e dimensões do sistema solar.

DICAS

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RESUMO DO TÓPICO 2


• A teoria do Big Bang é apresentada como a melhor explicação científica a que se chegou até o momento.

• A partir da singularidade inicial, expandiu o universo, criou o tempo e o espaço, há cerca de 13 a 20 bilhões de anos.

• Nuvens de poeira cósmica deram origem às galáxias. De uma dessas nuvens surgiu uma galáxia do tipo espiral, a Via Láctea, que se formou de uma nebulosa, e dentre muitas estrelas originou uma que evoluiu, formando o Sol, resultando no sistema solar.

• No centro do sistema solar está nosso astro-rei, nossa estrela, o Sol, que está em fusão nuclear de hidrogênio e nos abastece com radiação (luz e calor). No futuro muito distante, evoluirá para uma estrela gigante vermelha.

• Os planetas do sistema solar podem ser telúricos ou gigantes gasosos.

• Os planetas que conhecemos, ordenados a partir do Sol, são: Mercúrio, é o planeta que está mais próximo do Sol, possui atmosfera temporária e variável de muito quente a muito fria; Vênus, com temperaturas elevadíssimas; depois a Terra; Marte, o planeta vermelho; Júpiter, o maior de todos os planetas; Saturno, com suas 53 luas; Urano é um quase desconhecido ilustre, sabemos pouco sobre ele, mas se destaca por sua órbita bastante inclinada; depois Netuno, o mais distante dos gigantes gasosos, só foi visitado por uma sonda espacial em 1989.

• Plutão e os planetas-anão, uma categoria relativamente nova criada em 2008 e ainda bastante debatida e contestada, surgiu depois de Plutão deixar de ser considerado planeta, o que também ainda gera muita controvérsia nos meios acadêmicos.

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1 As ideias de Kant e Laplace foram desconsideradas por muito tempo, e somente com descobertas mais modernas é que a hipótese da nebulosa voltou aos meios de discussão científica e passou a ser assumida como a hipótese mais provável de refletir a realidade. Em uma breve dissertação, com base no texto do Tópico 2, apresente com suas palavras a ideia defendida pela hipótese da nebulosa para explicar a origem do sistema solar.

2 Os planetas do sistema solar podem ser subdivididos em duas categorias. Explique com suas palavras o que as diferencia e relate quais planetas estão em cada categoria.

3 Quais foram os primeiros planetas a serem observados pelos seres humanos? E qual característica os destaca dos demais?

4 Quais são os principais elementos químicos que compõem o Sol?

5 Qual o maior planeta telúrico?

6 Qual planeta telúrico está mais distante do planeta-anão Plutão?

7 Explique a seguinte afirmação: “Marte, o planeta vermelho, está enferrujado”.

8 O sistema solar surgiu há cerca de 4,6 bilhões de anos, o surgimento do Sol e dos planetas foi praticamente simultâneo. Conforme a teoria da nebulosa, o Sol se formou no centro da nebulosa e os planetas se formaram na periferia menos densa. A distância entre a Terra e o Sol é de cerca de 150 milhões de quilômetros; a luz emitida pelo Sol leva aproximadamente 8 minutos e 20 segundos para atingir a Terra, e o Sol gera energia a partir de reações termonucleares. Sobre o Sol, podemos afirmar que:

I- É o maior corpo sólido presente no sistema solar.II- Em relação à Terra, o Sol é gigantesco, mas quando comparado com outras

estrelas é minúsculo.III- Hidrogênio e hélio são os elementos predominantes no Sol.IV- O movimento de rotação solar é desigual, o Equador gira mais rápido do

que os polos. V- Núcleo, fotosfera, cromosfera e coroa são as camadas que formam o Sol.

Assinale a opção que corresponde às sentenças: a) ( ) As alternativas I, II e III estão corretas. b) ( ) As alternativas II, III, IV e V estão corretas.c) ( ) As alternativas II, IV e V estão corretas. d) ( ) Apenas as alternativas II e V estão corretas.e) ( ) Todas as alternativas estão corretas.

AUTOATIVIDADE

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9 O Sol emite a radiação que sustenta a vida no planeta Terra, os raios ultravioleta são nocivos a essa mesma vida, especialmente os raios UV-B. A atmosfera da Terra funciona como uma espécie de filtro natural dessa radiação, porém as atividades humanas já destruíram boa parte da camada de ozônio que faz parte desse escudo atmosférico que nos protege. Além do famoso ozônio, quais são os outros dois importantes elementos químicos que barram a radiação nociva dos raios ultravioleta?

a) ( ) Oxigênio e nitrogênio. b) ( ) Oxigênio e hidrogênio. c) ( ) Oxigênio e metano. d) ( ) Nitrogênio e metano.e) ( ) Dióxido de carbono e metano.

10 Os planetas do sistema solar podem ser classificados em telúricos ou gigantes gasosos, e alguns são conhecidos da humanidade desde os tempos mais remotos, pois são visíveis a olho nu no céu noturno, já outros são difíceis de avistar, mesmo para quem possui um bom telescópio. Sobre os planetas, leia as afirmativas a seguir:

I- Mercúrio, Vênus, Terra e Marte são planetas telúricos.II- Júpiter, Saturno, Urano e Netuno são planetas gasosos ou jovianos. III- Planetas gasosos são muito densos e muito grandes (gigantes).IV- Planetas telúricos são rochosos, pequenos e sólidos.V- Marte, Vênus, Mercúrio, Saturno e Júpiter são planetas visíveis a olho nu,

basta saber encontrá-los no céu noturno para conseguir observá-los.

Assinale a alternativa CORRETA: a) ( ) As afirmativas I, II, III e IV estão corretas. b) ( ) As afirmativas I, II, IV e V estão corretas. c) ( ) As afirmativas III, IV e V estão corretas.d) ( ) Apenas as afirmativas III e IV estão corretas. e) ( ) As afirmativas I, II, IV e V estão corretas.

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TÓPICO 3

PLANETA TERRA

UNIDADE 1

1 INTRODUÇÃO

Considerando o conteúdo dos Tópicos 1 e 2, já conseguimos formar uma concepção do pensamento sobre o processo de formação do universo, do sistema solar e dos planetas.

Como já estudamos, o Sol e os planetas formaram-se praticamente ao mesmo tempo, durante o mesmo processo que havia sido iniciado na nebulosa. A idade é praticamente a única característica que se repete em todos os planetas.

2 PLANETA TERRA: O NOSSO LUGAR NO UNIVERSO

A Terra apresenta muitas características que a distinguem dos demais planetas. Em nenhum outro planeta conhecido ocorre uma combinação de fatores semelhante à que vivenciamos aqui. A combinação é perfeita para a existência de água em estado líquido e para a evolução da vida.

A composição de gases que formam a atmosfera nos fornece oxigênio na medida certa e cria o efeito estufa, que coloca as temperaturas dentro de uma faixa ideal para a vida no planeta, e ainda forma uma camada de ozônio que filtra os raios solares, o que também muito nos beneficia.

O frágil equilíbrio estabelecido no sistema planetário tem sido alterado pelos hábitos dos seres humanos, que têm causado graves interferências na composição da atmosfera. Ao emitir muitos gases relacionados com o efeito estufa, estamos elevando a temperatura do planeta, o que, entre outras coisas, provoca uma aceleração nas mudanças climáticas. Também interferimos na camada de ozônio, destruindo o filtro natural que protege o planeta dos raios nocivos do Sol.

Também é importante termos em mente que as estações do ano só existem devido ao fato de que o eixo de rotação do planeta Terra é inclinado em relação à órbita em torno do Sol, e isso é um reflexo do impacto que a Terra sofreu no evento que deu origem à Lua, é devido a essa inclinação que a insolação varia entre os hemisférios norte e sul conforme a época do ano, alternando as estações entre os hemisférios.

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Sem o efeito estufa estaríamos congelados, ou melhor, não existiríamos, mas com um efeito estufa muito intenso também não seria possível estar aqui, ou melhor, existir aqui. O planeta Terra desenvolveu uma atmosfera que gerou um efeito estufa perfeito para o surgimento e evolução dos organismos vivos. Com a evolução dos seres humanos, a partir do momento em que aprendemos a acender o fogo e começamos a queimar coisas, passamos a alterar a atmosfera com os gases resultantes da queima dos materiais. Com a Revolução Industrial experimentamos um grande desenvolvimento tecnológico, resultando em queima de muito material combustível: madeira, carvão, hidrocarbonetos (petróleo e derivados). Em consequência disso, a concentração de alguns gases na atmosfera aumentou, o que intensificou o efeito estufa que está elevando as temperaturas do planeta. Para saber mais sobre o efeito estufa, procure ler sobre protocolo de Kyoto no link <http://mudancasclimaticas.cptec.inpe.br/~rmclima/pdfs/Protocolo_Quioto.pdf>.

DICAS

3 ORIGEM DO PLANETA TERRA E DA LUA

O sistema solar, assim como os planetas, iniciou sua formação simultaneamente há cerca de 4,6 bilhões de anos. Nos primórdios da formação, quando a nebulosa acelerou a sua rotação e se achatou em uma forma semelhante a um disco, as colisões e a gravidade foram agregando material em corpos cada vez maiores, e a cada impacto muita energia era liberada em forma de calor, o que fundia os corpos que se chocavam, assim os materiais que estavam na órbita dos planetas ou foram agregados ou foram lançados ao espaço (POMEROL et al., 2013).

Assim, o primitivo planeta Terra ganhou massa, mas ainda era uma grande bola de rocha fluida e quente. Então, como é que o planeta evoluiu até se transformar na Terra como a conhecemos? Na hipótese da acreção homogênea com os impactos, a temperatura subiu fundindo os materiais, o que ocasionou em seguida a diferenciação (POMEROL et al., 2013).

A organização em camadas diferenciadas (diferenciação) ocorreu no período inicial de formação do planeta, na fase tardia de acreção (processo pelo qual uma estrela ou outro corpo celeste atrai para si moléculas de gases ou de qualquer outro elemento interestelar), quando os impactos de planetesimais e de outros corpos eram constantes e liberavam muita energia na colisão, o que fez as temperaturas ficarem muito altas, fundindo os materiais (PRESS, 2006).

Com o material do planeta fundido, as diferenças de densidade levaram ao processo de diferenciação das camadas. Assim, os blocos primordiais que estavam dispostos de maneira aleatória se auto-organizaram em camadas concêntricas diferenciadas por suas caraterísticas físico-químicas (PRESS, 2006).

TÓPICO 3 | PLANETA TERRA

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A diferenciação das camadas ocorreu no início da história da Terra, quando o planeta possuía calor para se fundir, e por conta das diferentes densidades da matéria fundida, o planeta constituiu- se em camadas. O núcleo do planeta, ainda muito quente, foi onde o material mais denso se concentrou, no núcleo interior ficou muito ferro e também algum níquel que se mantém sólido por conta da alta pressão (PRESS, 2006).

O núcleo da Terra está estruturado em um núcleo interior, pequeno e maciço, e uma camada acima está o núcleo exterior, que aparentemente é composto por uma massa fluida também de ferro e níquel coberta por um manto (WICANDER; MONROE, 2011).

O manto que envolve o núcleo é fluido, menos denso, é uma rocha ígnea rica em ferro e magnésio, ainda quente e fluida. O manto pode ser dividido em três zonas, o manto interior compõe a zona mais próxima do núcleo e é a de maior volume, logo acima forma-se a astenosfera, que apesar de ter a mesma composição do manto, flui lentamente e entra em fusão parcial na astenosfera e gera o magma (WICANDER; MONROE, 2011).

O manto superior segue acima da astenosfera com as rochas do manto consolidadas até a base da crosta, onde passa a compor a litosfera, que engloba a parte sólida do manto superior e também as placas que interagem entre si gerando terremotos e tsunamis (WICANDER; MONROE, 2011).

A interação das placas na litosfera implica em efeitos na crosta, que é a camada mais exterior e sólida. A crosta pode ser dividida em crosta continental (SIAL), rica em sílica e alumínio, é mais espessa e forma rochas cristalinas, como os granitos; e a crosta oceânica (SIMA), que é formada por basaltos, uma rocha escura e mais densa que os granitos, a crosta oceânica é mais fina (WICANDER; MONROE, 2011).

A densidade foi a característica mais importante na distribuição das camadas na diferenciação, com o ferro mais denso e pesado indo parar no centro formando o núcleo, os silicatos com menor densidade subiram para a litosfera e formaram a crosta, enquanto na superfície do planeta as substâncias voláteis liberadas formaram a atmosfera (POMEROL, 2013).

4 LUA: O SATÉLITE NATURAL DA TERRA

Aproximadamente há 4,5 bilhões de anos, um grande evento resultou na formação da Lua (NASA, 2017i). Foi na fase tardia da formação do planeta Terra, quando alguns impactos de objetos e planetesimais ainda ocorriam, que um grande asteroide quase do tamanho de Marte colidiu com a Terra e então desencadeou uma grande modificação no cenário do planeta (PRESS, 2006).

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O asteroide, que já tinha temperatura muito elevada, ao colidir com a Terra, criou um impacto de tamanha magnitude que liberou energia suficiente para elevar o calor até chegar ao ponto de fundir a massa do asteroide com a massa da Terra. O impacto agregou os corpos, e com as massas em fusão, devido à temperatura elevada, os efeitos da rotação do planeta passaram a atuar na reorganização da massa (PRESS, 2006).

O impacto do asteroide com a Terra resultou no lançamento de muitos fragmentos e poeira para o espaço, esses escombros formaram uma nuvem de detritos que acabaram presos na órbita da Terra (PRESS, 2006). Por conta da atração gravitacional, no primeiro momento os escombros lançados pelo impacto formaram uma espécie de anel denso de fragmentos, que passaram a formar aglomerados cada vez maiores, dando origem a uma Lua juvenil que limpou sua órbita agregando o material restante (RIDPATH, 2008; POMEROL et al., 2013).

Acredita-se que em cerca de um ano, todo esse material já estava agregado formando a Lua (POMEROL et al., 2013). No momento inicial a Lua era basicamente uma grande bola de lava incandescente, que levou cerca de 100 milhões de anos até se resfriar e formar a crosta lunar (NASA, 2017i).

Durante o início do resfriamento a Lua passou por uma fase parcialmente líquida, o que ocasionou uma diferenciação magmática que acompanhou o resfriamento até cerca de 4,4 bilhões de anos, quando a crosta lunar, rica em anortosito, se consolidou (POMEROL et al., 2013).

O anortosito é uma rocha plutônica de coloração clara, bastante leve, pois tem baixa densidade. A presença do anortosito na superfície lunar indica a diferenciação entre os minerais leves que foram para a superfície e os minerais mais densos que afundaram, semelhante à diferenciação que ocorreu na Terra. Rocha plutônica, ou rocha ígnea intrusiva, é um tipo de rocha que resfria lentamente no interior da crosta e forma cristais. Estudaremos os diferentes tipos de rocha na Unidade 2.

NOTA

Com um corpo quase esférico, a Lua está amarrada pela força da gravidade na órbita da Terra a uma distância de 384.400 km (trezentos e oitenta e quatro mil e quatrocentos quilômetros) do nosso planeta (RIDPATH, 2008).

Com um diâmetro de aproximadamente 3.475 km, a Lua é cerca de quatro vezes menor do que a Terra. A densidade da Lua também é menor, assim como a massa e, por consequência, a força da gravidade. A atração gravitacional na Lua chega a ser seis vezes mais fraca do que na Terra (POMEROL et al., 2013). A Lua se desprende da órbita da Terra cerca de 3 cm/ano, em alguns milhares de anos será lançada em catapulta ao espaço sideral.


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É bastante provável que o choque do asteroide com a Terra, que lançou os fragmentos e deu origem à Lua, também tenha inclinado o eixo de rotação da Terra e acelerado a velocidade de rotação do planeta (PRESS, 2006).

Depois de formada e com a crosta consolidada completamente, a Lua continuou passando por bombardeios meteóricos intensos, denominados de bombardeamento pesado. Esse período ocorreu entre 4,4 e 3,8 bilhões de anos, foi quando se formou a maioria das crateras de impacto na superfície lunar (RIDPATH, 2008; POMEROL et al., 2013).

Algumas das crateras lunares são gigantescas, as maiores com quase 200 km de diâmetro. Em uma fase posterior, entre 3,8 e 3 bilhões de anos, a Lua passou por um período de erupções e derrames de basalto (RIDPATH, 2008; POMEROL et al., 2013).

FIGURA 17 – LUA CHEIA, IMAGEM CAPTURADA EM OUTUBRO DE 2016

FONTE: Arquivo pessoal do autor

Nos últimos 3 bilhões de anos a Lua tem permanecido inerte, talvez pelo resfriamento que engrossou a litosfera lunar, encerrando a atividade tectônica e afastando da superfície os movimentos convectivos do manto. Apenas alguns poucos terremotos ainda abalam a superfície lunar (POMEROL et al., 2013).

Processos de erosão, transporte e deposição moldam a superfície da Lua, mas são processos associados à ação de agentes cósmicos e não a agentes atmosféricos, como na Terra. A superfície da Lua apresenta uma cobertura por regossolo ou regolito, que é um depósito superficial formado por uma camada inconsolidada de fragmentos rochosos finos, resultantes da queda de pequenos meteoritos, são sedimentos não transportados e não transformados (POMEROL et al., 2013).

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Também existem rochas metamórficas na Lua, criadas a partir do metamorfismo de impacto. Quando um meteorito atinge a superfície da Lua, a energia desse impacto é transformada em calor e ondas de choque, a temperatura se eleva a ponto de vitrificar o regolito no local do impacto. A exploração da Lua também revelou que existem, misturadas ao regolito da superfície lunar e também no fundo de algumas crateras, algumas toneladas de gelo, que possivelmente chegaram à Lua junto com algum cometa (POMEROL et al., 2013).

Estudos de geofísica indicam uma descontinuidade na Lua em torno dos 60 km de profundidade, indicando a presença de rochas mais densas que formam o manto lunar (POMEROL et al., 2013). A crosta superior da Lua, que forma a superfície, apresenta fissuras, na camada imediatamente abaixo da crosta superior existe a camada que é o manto lunar de composição rochosa e é bastante espesso. Conforme dados obtidos por técnicas de geofísica foi constatada, entre outras características, a densidade média da Lua e indícios levaram os cientistas a afirmarem que possivelmente exista um pequeno núcleo de ferro no centro da Lua (RIDPATH, 2008).

Sabemos que o Sol é muitas vezes maior que a Lua, mas ambos apresentam o mesmo diâmetro aparente. A Lua é o corpo celeste mais próximo da Terra e com isso é o objeto que percebemos com mais detalhes em seu movimento (OLIVEIRA FILHO; SARAIVA, 2014).

Quando astronautas colocaram um espelho na superfície lunar foi possível emitir um feixe de raio laser para medir a distância. Conhecendo a velocidade em que o raio laser viaja e cronometrando o tempo que o feixe de laser demorou para ser refletido de volta no espelho instalado, foi possível calcular a distância média da Terra até a Lua (OLIVEIRA FILHO; SARAIVA, 2014). A distância média calculada entre a Terra e a Lua é de 384.000 km. Conhecendo a distância, foi possível calcular o diâmetro da Lua, que é de 3.476 km (OLIVEIRA FILHO; SARAIVA, 2014).

4.1 FASES DA LUA

A atração gravitacional entre a Terra e a Lua mantém a Lua em nossa órbita e gera as ondas de maré astronômica. A força da gravidade da Terra criou uma onda crustal na Lua, ou seja, a força da gravidade da Terra sincronizou a rotação com a translação. Assim, uma volta da Lua no próprio eixo leva os mesmos 29,5 dias que demora uma volta completa na elíptica órbita da Terra. Essa sincronia faz com que a mesma face da Lua esteja sempre voltada para a Terra (RIDPATH, 2008).

Experimente iluminar uma esfera qualquer, pode ser uma bola de futebol, por exemplo, com uma lanterna. Você perceberá que com apenas uma fonte de luz será impossível iluminar toda a superfície da bola, sempre haverá uma metade iluminada e outra metade sem receber luz. Com os planetas e as luas o princípio é o mesmo.


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A fase da Lua é um fenômeno bastante conhecido desde a antiguidade. Aristóteles já havia descrito corretamente que a Lua não é um corpo luminoso, apenas reflete a luz do Sol. Conforme a posição da Lua na órbita da Terra, a porção iluminada será maior ou menor, variando da Lua cheia até a Lua nova (OLIVEIRA FILHO; SARAIVA, 2014).

FIGURA 18 – FASES DA LUA

FONTE: Disponível em: <http://www.zenite.nu/fases-da- lua/>. Acesso em: 9 abr. 2017.

Considerando que o Sol é nossa única fonte de luz, fica fácil formar a concepção de que esses corpos estarão metade iluminados e metade sem receber luz. Com isso em mente e considerando a órbita da Terra ao redor do Sol, vamos refletir sobre a órbita da Lua ao redor da Terra, uma volta da Lua pode ser dividida em quatro quartos ou fases (cheia, minguante, nova, crescente).

As mudanças na porção iluminada da Lua ocorrem continuamente e a cada dia a Lua está em uma fase diferente, além da tradicional divisão das fases da Lua em quartos, para observações mais precisas os astrônomos definem as fases da Lua em razão de dias decorridos (0 - 29,5) ou da fração iluminada (0% - 100%) (OLIVEIRA FILHO; SARAIVA, 2014).

A maneira mais popular de acompanhar as fases da Lua é a divisão em quartos, perfazendo o ciclo da Lua nova, quarto crescente, Lua cheia, quarto minguante, retornando a Lua nova.

A Lua nova é quando não vemos a Lua. Com a face escura voltada para a Terra, o brilho da Lua desaparece do céu, mas a força da gravidade se faz sentir; com o alinhamento Sol, Lua, Terra as gravidades aumentam a força da atração gravitacional, e assim como na Lua cheia, provoca grande amplitude na maré, esse fenômeno é conhecido como a maré de sizígia (CHRISTOPHERSON, 2012). No auge da fase nova, o nascente e o poente do Sol e da Lua são praticamente coincidentes, assim a Lua estará no céu diurno, passando a ficar visível conforme segue a órbita até atingir o quarto crescente (OLIVEIRA FILHO; SARAIVA, 2014).

No quarto crescente a Lua fica posicionada cerca de 90° em relação ao Sol, assim vemos a parte oeste da metade iluminada, que corresponde a um quarto da superfície da Lua, pois o que vemos é a metade da parte iluminada da Lua. Nessa

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fase a Lua nasce em torno do meio-dia e se põe perto da meia-noite; seguindo os dias, cresce a parte iluminada, até atingir a fase cheia (OLIVEIRA FILHO; SARAIVA, 2014).

Quando temos a Lua cheia, as forças da gravidade do Sol e da Lua se somam, novamente como na Lua nova, é o alinhamento da conjunção que intensifica o abaulamento da maré, incrementando a amplitude, e esse efeito, como já vimos, é denominado maré de sizígia. No auge da Lua cheia é quando podemos ver a face da Lua totalmente iluminada (CHRISTOPHERSON, 2012). Na Lua cheia ocorre a oposição ao Sol, onde o nascer de um coincide com o poente de outro. Chegam a ficar opostos em 180° quando a Lua está 100% iluminada, a partir desse momento a parte iluminada da Lua vai diminuindo, e quando a luz do Sol atinge apenas 50% da face visível, a fase passa para o quarto minguante (OLIVEIRA FILHO; SARAIVA, 2014).

À medida que a Lua segue em direção ao quarto minguante, passa a assumir um alinhamento mais para o lado da Terra, em direção aos 90º para o Sol, com isso a força da gravidade fica distribuída, o que diminui a amplitude, é a chamada maré de quadratura. No auge da Lua minguante somente a metade da face da Lua voltada para a Terra estará iluminada (CHRISTOPHERSON, 2012). No quarto minguante a Lua nasce perto da meia-noite e se põe por volta do meio-dia. No quarto minguante a lua fica cada vez menos iluminada até atingir o dia 0, quando inicia um novo ciclo, entrando outra vez na Lua nova (OLIVEIRA FILHO; SARAIVA, 2014).

A cada dia que passa a Lua se põe cerca de 50 minutos mais tarde do que no dia anterior, portanto o dia lunar tem aproximadamente 24 horas e 50 minutos. Isso ocorre pois o Sol em relação à Terra se move 1° por dia para o leste devido à translação da Terra, e assim a Lua se move aproximadamente 12° por dia também para leste, atrasando a Lua cerca de 50 minutos por dia (OLIVEIRA FILHO; SARAIVA, 2014).

5 OS MOVIMENTOS DE TRANSLAÇÃO DO PLANETA TERRA

Os antigos chineses foram os primeiros a estabelecer o período de 365 dias como a duração do ano (RIDPATH, 2008). Na verdade, um ano sideral, ou seja, uma volta completa da Terra ao redor do Sol, tem duração de 365 dias e seis horas (POMEROL, 2013). O ano bissexto existe para corrigir essa diferença, seis horas por ano, assim, a cada quatro anos fevereiro ganha o 29° dia.

A inclinação do eixo de rotação da Terra foi o resultado do choque de um grande asteroide contra a Terra que deu origem à Lua (PRESS, 2006).

A translação da Terra ao redor do Sol cria a ilusão do movimento aparente do Sol, que cria uma elíptica por conta da inclinação do eixo de rotação do planeta Terra, o que causa as estações do ano (OLIVEIRA FILHO; SARAIVA, 2014).


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As estações do ano ocorrem por conta da inclinação no eixo de rotação do planeta Terra causado pelo choque com o asteroide que deu origem à Lua. Imagine se o eixo da Terra não fosse inclinado, os hemisférios Norte e Sul receberiam a mesma insolação durante todo o tempo, mas com a inclinação do eixo de rotação, ora um hemisfério está mais voltado para o Sol, ora o outro, o que garante a existência das estações do ano, que ocorrem sempre opostas nos hemisférios. Quando é verão no hemisfério Sul, é inverno no hemisfério Norte, quando for primavera no hemisfério Norte, será outono no hemisfério Sul.

O equinócio de março, sempre perto do dia 20, é quando o Sol atravessa o Equador celeste passando do hemisfério Sul para o hemisfério Norte, ele marca o fim do verão austral (hemisfério Sul) e o início da primavera boreal (hemisfério Norte) (OLIVEIRA FILHO; SARAIVA, 2014).

O solstício de junho, no dia 21, mais ou menos, é quando o Sol atinge a máxima declinação ao Norte incidindo diretamente sobre o Trópico de Câncer, é o dia de maior duração no hemisfério Norte, e o dia mais curto no Hemisfério Sul. Na cidade de Porto Alegre, no Sul do Brasil, o dia claro dura apenas 10 horas e 10 minutos (OLIVEIRA FILHO; SARAIVA, 2014).

O equinócio de setembro, que ocorre em torno do dia 22, é quando o Sol passa do hemisfério Norte para o hemisfério Sul, atravessando o Equador, marcando o fim do verão no hemisfério Norte. (OLIVEIRA FILHO; SARAIVA, 2014).

O solstício de dezembro ocorre no dia 21, aproximadamente, é quando o Sol está na máxima declinação ao Sul, incidindo seus raios diretamente sobre o Trópico de Capricórnio, na Terra é o dia com maior duração no hemisfério Sul (OLIVEIRA FILHO; SARAIVA, 2014).

5.1 A ROTAÇÃO E AS HORAS DO DIA

A medida de tempo é feita com base no movimento aparente da esfera celeste, que é resultado da rotação do planeta Terra (OLIVEIRA FILHO; SARAIVA, 2014). Um dia solar no planeta Terra dura 24 horas, porém outra afirmação correta é que um dia dura 23 horas 56 minutos e 4 segundos, esse é o dia sideral, também o tempo solar.

É preciso considerar que um dia solar dura 24 horas e considera dois movimentos nesse tempo, a rotação da Terra no próprio eixo e a translação do planeta ao redor do Sol, com isso devemos considerar que o tempo de um dia solar, que é de 24 horas, é igual à soma de um dia sideral (23 horas, 56 minutos e 4 segundos) mais a fração de tempo que corresponde a 1/365 do tempo da translação ao redor do Sol. É preciso entender que ao mesmo tempo que a Terra gira em seu próprio eixo, ela também se movimenta na órbita do Sol, e a soma desses dois movimentos é que resulta nas 24 horas do dia.

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Como medir precisamente a hora a partir do Sol é um pouco complicado, surgiu a hora civil, ou tempo civil, que é uma medida de tempo que ajusta a origem do dia com a passagem do Sol pelo meridiano inferior do lugar, e assim não mudar a data durante as horas de maior atividade humana (OLIVEIRA FILHO; SARAIVA, 2014).

O tempo civil ajusta as horas ao redor do mundo, mas a origem do sistema do tempo civil é o tempo universal que corresponde ao tempo civil de Greenwich. O Meridiano de Greenwich é o meridiano central (OLIVEIRA FILHO; SARAIVA, 2014).

POLÊMICA

Pense: qual é a importância de haver dias e noites? Imagine o planeta Terra sem rotação, estático, metade exposto continuamente ao Sol, outra parte constantemente sem receber a luz do Sol. Especulando sobre as condições em um cenário hipotético desse, o lado voltado para o Sol seria extremamente quente e claro, no lado oposto seria o inverso, frio e escuro, haveria então um dia eterno e uma noite eterna, mas também existira um amanhecer e um anoitecer constantes. Será que existiria a contagem das horas?

UNI

5.2 SISTEMAS DO PLANETA TERRA

Para entender a dinâmica envolvida no funcionamento do planeta Terra é preciso perceber o planeta Terra como um sistema aberto. Em uma forma muito simplificada, “sistema é qualquer conjunto ordenado e inter-relacionado de coisas e seus atributos, conectados por fluxos de energia e matéria, distinto do ambiente circundante (que está) fora do sistema” (CHRISTOPHERSON, 2012, p. 5).

Desse modo, podemos pensar um sistema aberto como um conjunto de elementos que recebem energia a partir de entradas, interagem entre si em subsistemas, dando forma, transformando e gerando saídas em outro tipo de energia (CHRISTOPHERSON, 2012). No caso do planeta Terra, o conjunto de todas as partes e todas as interações dos subsistemas forma o sistema Terra (PRESS, 2006).

O planeta Terra só foi assim entendido no final do século XX, quando novas tecnologias permitiram a realização de estudos sobre o funcionamento do planeta, o que levou a uma maior aceitação de que o planeta Terra é um sistema (PRESS, 2006).


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O campo magnético da Terra é utilizado por diversos animais para orientação das rotas migratórias, além de atrair a agulha magnética das bússolas indicando a direção Norte.

ATENCAO

Envolvendo o sistema do geodínamo está o manto, que é composto pelas duas camadas mais profundas do sistema de placas tectônicas, o manto inferior que surge logo acima do núcleo externo, mas a interação se dá com a astenosfera que está logo acima, a troca de material entre as camadas se dá por correntes de convecção (CHRISTOPHERSON, 2012).

A astenosfera, por sua vez, interage com a litosfera, também através dos movimentos convectivos. A litosfera forma a crosta terrestre e oceânica (SIAL e SIMA), as placas tectônicas e compreende ainda uma porção com aproximadamente 100 quilômetros de espessura do manto superior (CHRISTOPHERSON, 2012).

FONTE: Disponível em: <http://www.vestiprovas.com.br/questao.php?questao=u-nesp-2011-2-45-geografia-geografia-fisica- outros-12917>. Acesso em: 29 abr. 2017.

FIGURA 19 – SISTEMAS DA TERRA E CAMADAS DA TERRA

Assim a litosfera, com lentos movimentos de orogênese e epirogênese, vai forçando a movimentação do material mais sólido sobre o manto mais liquefeito, que desliza para ser arrastado pela astenosfera até atingir o manto inferior, de onde emerge de volta para a astenosfera, e posteriormente ressurgirá na superfície da crosta e repetirá o lento movimento cíclico que faz parte do ciclo das rochas (Unidade 2). Para imaginar esses movimentos ocorrendo é preciso refletir sobre a passagem do tempo e os movimentos que acontecem em bilhões de anos.

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Ao longo da grande história geológica do planeta Terra, a litosfera, a hidrosfera e a atmosfera vêm interagindo e criando condições para que sobre os três sistemas apoie-se a biosfera, que é o sistema que engloba todos os organismos vivos do planeta Terra. A interação atual entre esses sistemas proporciona um equilíbrio que já dura cerca de 565 milhões de anos e vem suportando a evolução da vida multicelular no planeta Terra, mas desequilíbrios entre os sistemas podem acarretar em mudanças nas condições da superfície do planeta que podem colocar em risco o equilíbrio dos sistemas que suportam a biosfera (CHRISTOPHERSON, 2012).

5.3 NÚCLEO DA TERRA: A FONTE DO MAGNETISMO

O núcleo é a parte mais densa da Terra, um terço da massa do planeta está compactada no núcleo que tem um sexto do volume do planeta. Estudos indicam que o núcleo interno é composto por ferro sólido com temperatura acima do ponto de fusão, porém o ferro se mantém sólido por conta da pressão que no centro da Terra é muito forte. O núcleo externo é uma camada liquefeita de ferro fundido menos denso que o núcleo interno, entre essas duas regiões existe uma ampla camada de transição (CHRISTOPHERSON, 2012).

FIGURA 20 – MAGNETOSFERA ENVOLVENDO A TERRA EM UMA ESPÉCIE DE ESCUDO

FONTE: Disponível em: <https://soho.nascom.nasa.gov/classroom/images/image045.gif>. Acesso em: 29 abr. 2017.


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Estudos de geofísica indicam a existência de uma descontinuidade na densidade do núcleo, separando o núcleo interno do núcleo externo, é a chamada descontinuidade de Lehman (POMEROL et al., 2013). No núcleo do planeta são encontrados elementos siderófilos, que são elementos associados ao ferro, mas também contém níquel, cobalto, ósmio, rênio, irídio e ouro. Os elementos dessa família geoquímica são abundantes nos meteoritos de ferro, que são meteoritos classificados como sideritos.

O sistema do geodínamo é a interação entre as duas regiões do núcleo, que cria um movimento interno e resulta no efeito de um grande dínamo e gera o campo magnético da Terra, a magnetosfera (CHRISTOPHERSON, 2012). O campo magnético gerado estende sua influência até o limite externo da atmosfera, a magnetosfera é o limite da Terra com o espaço sideral (POMEROL et al., 2013).

O campo magnético da Terra apresenta constantes variações, desde perturbações de baixa intensidade que podem durar um curto prazo, até variações mais significativas, com implicações arqueológicas e geológicas, como a reversão geomagnética que ocorreu pelo menos nove vezes nos últimos 4 milhões de anos. Algumas rochas guardam registros desse fenômeno magnético, estudos de paleomagnetismo investigam essas variações (POMEROL et al., 2013).

5.4 O MANTO TERRESTRE

O manto terrestre compõe 83% do volume total da Terra, é menos denso que o núcleo, composto por rocha ígnea rica em ferro e magnésio (WICANDER; MONROE, 2011).

Os registros geofísicos indicam uma descontinuidade que separa o manto do núcleo, denominada descontinuidade de Gutenberg, fica a 2.900 km de profundidade (POMEROL et al., 2013).

O manto é fluido, viscoso e muito quente, o calor que escapa cria correntes de convecção muito lentas, que se movem alguns milímetros por anos. As correntes de convecção levam material da litosfera, que, resfriada e frágil, perde material para a astenosfera, quente, dúctil e que arrasta para o manto fundindo ou metamorfizando esse material, devolvendo-o em alguns milhões de anos à superfície. Apesar de uma aceitação generalizada dessa descrição pela comunidade científica, muitas hipóteses têm surgido com detalhes que as diferenciam (BLAKE, 2006).

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Na Unidade 3 estudaremos mais sobre a convecção e os movimentos das placas tectônicas.

ESTUDOS FUTUROS

Juntos, o manto superior e inferior tem uma profundidade média de 2.900 km e 80% do volume do planeta. A composição do manto apresenta predominantemente óxidos de ferro, magnésio e silicatos. Conforme aumenta a profundidade no manto, também aumentam a densidade, a temperatura e a pressão (CHRISTOPHERSON, 2012).

Entre 70 km e 250 km forma-se a astenosfera, uma camada menos rígida do manto, onde formam-se correntes de convecção, esse lento movimento perturba a crosta e cria a atividade tectônica (CHRISTOPHERSON, 2012).

Nas diferentes camadas do manto estão distribuídos elementos químicos distintos, no manto inferior a presença predominante é dos elementos calcófilos. O grupo dos elementos calcófilos engloba aqueles elementos que se ligam facilmente ao enxofre, por exemplo, o cobre, o ferro, o chumbo, o zinco e o arsênio (POMEROL et al., 2013).

5.5 LITOSFERA

Formando a litosfera, o manto superior e a crosta apresentam em comum a maior concentração da família dos elementos litófilos. Encontrados nas rochas, são constituintes do arcabouço dos silicatos (silício, alumínio, cálcio, potássio, sódio e magnésio), além de elementos menores que têm propriedades similares (rubídio, césio, estrôncio, bário, germano, gálio etc.), produtos do urânio e tório também estão associados a essa família (POMEROL et al., 2013).

O topo do manto, composto por placas tectônicas, junto à crosta consolidada forma uma camada rígida com espessura entre 45 km e 70 km que corresponde à litosfera. A camada mais superficial da litosfera é a crosta. A crosta é relativamente fina e pode ser dividida em crosta continental e crosta oceânica, com espessuras entre 30 km e 5 km, sendo a crosta continental mais espessa. A perfuração da crosta até atingir o topo do manto é um desafio que ainda não foi alcançado (CHRISTOPHERSON, 2012).


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A crosta continental (SIAL) é formada basicamente por granitos, é cristalina, rica em sílica, alumínio, potássio, cálcio e sódio. A crosta oceânica (SIMA) é basáltica, granular, rica em sílica, magnésio e ferro, é mais densa que a crosta continental (CHRISTOPHERSON, 2012). A crosta oceânica é formada por sílica e magnésio. Sobre os minerais que são os constituintes básicos das rochas, estudaremos na Unidade 2.

LEITURA COMPLEMENTAR

VELHA OU NOVA?

Sofia Moutinho

Datação de rochas lunares sugere que o nosso satélite natural pode ter se formado bem depois que o estimado. Outra hipótese é de que as teorias mais aceitas sobre a sua formação estejam erradas.

Segundo o estudo, a Lua pode ser mais jovem do que se imaginava ou nunca ter tido o oceano de magma previsto nas teorias geológicas sobre sua formação.

Além de musa dos apaixonados, a Lua é também recorrente objeto de estudo da ciência. A mais nova descoberta sobre o satélite, publicada hoje (17/8) no site da Nature por pesquisadores dos Estados Unidos e da França, põe em xeque o que se sabia até aqui sobre a sua história e sugere que ou ela é 200 milhões de anos mais nova do que se pensava ou as teorias mais acreditadas sobre sua formação estão erradas.

São várias as teorias para a origem da Lua. Algumas afirmam que ela teria se formado a partir de um pedaço da Terra ejetado para o espaço durante uma colisão com outro astro. Outras supõem que esse impacto teria originado duas luas, que mais tarde se fundiram em uma só.

Apesar das diferenças, a maioria das teorias defende que essa massa inicial seria coberta por um oceano de magma, que teria se resfriado e formado a crosta lunar há 4.527 milhões de anos.

No entanto, uma análise aprofundada – por datação isotópica – de rochas do tipo anortosito ferroso, consideradas as mais antigas da Lua e coletadas pelas missões Apolo 11 e 16 nessa camada de antigo magma, revelou uma idade de 4.360 milhões de anos, inferior à estimada anteriormente e milhões de anos mais nova que o sistema solar.

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A diferença de idade apontada pela análise deu margem a uma série de questionamentos na comunidade científica. Alguns pesquisadores desconfiam que as teorias mais aceitas sobre a formação da Lua podem simplesmente estar erradas.

“A idade extraordinariamente nova dessas rochas significa que a Lua se solidificou bem depois do que se estimava ou então que ela não foi formada por um oceano de magma”, afirma o geoquímico e líder da pesquisa, Lars Borg, do Laboratório Nacional Lawrence Livermore, nos Estados Unidos. “Precisaremos mudar todo o nosso entendimento sobre a sua história geológica”, acrescenta.

Outras hipóteses

O pesquisador assume que também existe a possibilidade de que as rochas estudadas não sejam as mais antigas da Lua e diz que vai continuar os experimentos para verificar se o oceano de magma realmente existiu.

“Vamos repetir as medições em outras rochas na tentativa de determinar um intervalo de idade para a crosta lunar e vamos avaliar também as relações temporais entre diferentes tipos de rochas para obter uma imagem mais clara do seu processo de formação”, conta o geoquímico.

Segundo Borg, compreender a formação da Lua é fundamental para conhecer a geologia da própria Terra. “A Lua é uma testemunha do passado do nosso planeta”, diz. “Entendê-la é entender a Terra, pois os dois astros estão ligados desde o impacto gigante que a formou”.

FONTE: Disponível em: <http://www.cienciahoje.org.br/noticia/v/ler/id/1592/n/velha_ou_nova>. Acesso em: 30 mar. 2017.

ATIVIDADE PRÁTICA

Camadas do planeta Terra

Como atividade prática nas aulas de Geografia, vamos agora conhecer um exemplo de atividade prática que pode ser realizada em sala de aula utilizando apenas massa de modelar. A massa pode ser industrializada ou feita em casa de maneira artesanal. No link <https://www.youtube.com/watch?v=nxkct9daygI> você encontra um tutorial para fazer sua própria massa. Com esse material em mãos, a atividade prática visa estruturar as camadas do planeta Terra. Segue abaixo o passo a passo para realizar essa prática:

• O primeiro passo é realizar a revisão da matéria, para lembrar quais camadas são mais grossas e quais são mais finas (manter a escala é difícil, mas dá para fazer uma diferenciação ilustrativa na espessura das camadas).


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• Com as espessuras em mente, selecione massas de diferentes cores e escolha cores que permitam um bom contraste entre elas, assim facilitará a visualização das camadas da Terra.

• Iniciamos fazendo uma bolinha que será o núcleo interno, que deve ser envolto no núcleo externo, na sequência envolvemos o núcleo com o manto inferior que deve ser sobreposto pelo manto superior (aí chegamos na litosfera) e a camada final representa a crosta.

• Com as camadas adicionadas uma a uma, de fora para dentro, com uma linha resistente (pode ser linha 10 de soltar pipa ou outra linha disponível) deve-se cortar a bolinha bem no meio, tomando cuidado para não achatar nem desmontar as camadas. E quando separarmos as metades, vamos nos deparar com o modelo das camadas da Terra.

A seguir, você verá imagens ilustrativas que demonstram a sequência dessa atividade prática:

FIGURA 21 – IMAGENS DA OFICINA DE MODELAGEM MINISTRADA PELO AUTOR

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FONTE: O autor

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RESUMO DO TÓPICO 3


• O planeta Terra é único, nele existe um equilíbrio natural muito frágil que permite a existência de água em estado líquido, além de uma mistura ideal de gases que garante o suporte à vida e ainda cria o efeito estufa que nos aquece.

• O equilíbrio entre os fatores que garantem um ambiente propício à vida no planeta Terra tem sido quebrado devido ao imenso desrespeito que o modo de vida dos seres humanos tem imposto à natureza, estamos comprometendo a capacidade de suporte à vida no planeta Terra.

• Na formação do planeta Terra, as colisões cósmicas agregaram massa à Terra primitiva, que era muito quente e separou os materiais por diferenciação de camadas pela densidade.

• Na fase tardia o impacto de um grande asteroide inclinou e acelerou o eixo de rotação do planeta, o que lançou muita poeira na órbita da Terra e deu origem à Lua, que interage com a Terra através do campo gravitacional e influencia as variações no nível da maré.

• O planeta Terra está na órbita do Sol e faz o movimento de translação. Uma translação completa equivale ao período de um ano.

• O movimento da Terra no próprio eixo é a rotação, esse movimento cria os dias e as noites. Por conta do eixo de rotação da Terra ser inclinado é que existem as quatro estações do ano (verão, outono, inverno e primavera).

• No manto da Terra as placas tectônicas são movimentadas pelas correntes de convecção, são essas correntes que arrastam as placas tectônicas e levam material da crosta para o manto e vice-versa.

• O núcleo da Terra tem duas regiões: o núcleo interno e o núcleo externo. Existe ainda uma zona de transição entre o núcleo externo e o manto.

• As interações que ocorrem no núcleo da Terra criam o sistema do geodínamo, que gera a magnetosfera e o campo gravitacional.

• No manto as correntes de convecção fazem circular lentamente os materiais. Quanto mais profundo no manto, maiores são a temperatura e a pressão.

• A litosfera é a camada rígida e superficial, é onde se consolidam e solidificam as rochas, a crosta pode ser dividida em continental e oceânica.

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1 Como surgiu a Lua?

2 Explique o que são as fases da Lua e como as diferentes fases atuam no abaulamento das marés.

3 Escreva como se estruturam fisicamente as camadas do planeta Terra.

4 Como acontece o funcionamento do geodínamo?

5 Como acontecem os movimentos dentro do manto? Ocorre interação entre as camadas? Como funciona esse processo?

6 Escreva a relação do eixo de rotação inclinado do planeta Terra com o movimento de translação e as diferentes estações do ano.

7 Explique como percebemos no dia a dia o movimento de rotação do planeta Terra.

8 A crosta se forma na litosfera e existem duas composições distintas da crosta. O que as diferencia?

9 O planeta Terra é organizado em diferentes camadas, isso se deve ao processo de diferenciação que ocorreu no período inicial de formação, ainda na fase de acreção com os planetesimais, que se chocavam com a Terra e no impacto liberavam muita energia na forma de calor, o que levava à fusão dos materiais, com isso a densidade dos materiais auto-organizou as camadas, sendo os materiais mais densos atraídos para o centro, que formaram um núcleo interior sólido, envolto em uma massa menos densa, o núcleo exterior. Sobre o núcleo da Terra, classifique V para as sentenças verdadeiras e F para as falsas:

( ) Tanto o núcleo interior como o núcleo exterior são formados de ferro e níquel.

( ) Apesar das altas temperaturas, a enorme pressão mantém o núcleo interior no estado sólido.

( ) O núcleo exterior também possui ferro e níquel, porém os elementos não metálicos são predominantes na composição dessa camada que faz a transição para o manto.

( ) Na diferenciação, os elementos mais densos se concentraram no núcleo, sendo que o núcleo interior se mantém sólido, e o núcleo exterior, que é submetido a pressões menores, se apresenta em um estado fluido.

( ) Todas as afirmações científicas sobre o núcleo da Terra são baseadas em suposições.

AUTOATIVIDADE

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Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA:a) ( ) V, F, V, F, V.b) ( ) V, V, V, F, F.c) ( ) V, F, V, F, F.d) ( ) V, V, F, V, V.e) ( ) F, F, F, V, V.

10 A Lua é o satélite natural da Terra, sobre a Lua podemos afirmar que:

I- A Lua é cerca de quatro vezes menor do que a Terra.II- A Lua se formou após um grande abalroamento cósmico que lançou

material no espaço. III- A força da gravidade é o que mantém a Terra na órbita da Lua.IV- As crateras lunares são formadas em sua maioria por tempestades solares. V- A distância entre a Terra e a Lua foi medida com auxílio de um espelho.

Assinale a alternativa CORRETA: a) ( ) São verdadeiras as proposições I, II e III. b) ( ) São verdadeiras as proposições I, III e IV. c) ( ) São verdadeiras as proposições I, II e V.d) ( ) São verdadeiras as proposições III, IV e V. e) ( ) Todas as proposições são verdadeiras.

11 Os dias e as noites são consequências do movimento que a Terra faz em torno de seu próprio eixo, é o que chamamos de movimento de rotação. Sobre a duração de um dia completo podemos afirmar que:

I- Existe o dia solar e o dia sideral.II- O dia sideral corresponde a uma rotação completa da Terra no próprio

eixo, que tem a duração de 23 horas 56 minutos e 4 segundos.III- O dia solar é a soma do tempo de um dia sideral (23h56’04”) mais 1/365 (um

sobre trezentos e sessenta e cinco avos) referente à fração do movimento de translação que ocorre simultaneamente.

IV- Para ajustar a demanda das atividades humanas no tempo cronometrado foi criada a hora civil, que é a hora que ajustamos em nossos relógios conforme a parte do mundo em que nos encontramos.

V- É possível descobrir a hora do dia através da observação de uma sombra da luz solar.

Assinale a alternativa CORRETA: a) ( ) Apenas as sentenças I, III e IV estão corretas. b) ( ) Apenas as sentenças I, II e IV estão corretas. c) ( ) Apenas as sentenças I, II e III estão corretas.d) ( ) Apenas as sentenças III, IV e V estão corretas. e) ( ) Todas as sentenças estão corretas.

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UNIDADE 2

TEMPO GEOLÓGICO: DA FORMAÇÃO DAS ROCHAS À EXPLORAÇÃO DAS JAZIDAS


PLANO DE ESTUDOS


• descrever a forma do planeta Terra;

• explicar a dimensão temporal da escala geológica;

• perceber as diferenças entre minerais, cristais e rochas;

• explicar as particularidades da formação dos três diferentes tipos de ro-chas;

• esquematizar o ciclo geológico;

• relacionar o uso de recursos naturais com as atividades cotidianas.

Esta unidade de estudos está dividida em quatro tópicos de conteúdos. No decorrer da unidade você encontrará autoatividades com o objetivo de refor-çar o conteúdo apresentado.

TÓPICO 1 – EVOLUÇÃO GEOLÓGICA DO PLANETA TERRA

TÓPICO 2 – OS MINERAIS E AS ROCHAS

TÓPICO 3 – CICLO GEOLÓGICO

TÓPICO 4 – RECURSOS ENERGÉTICOS NATURAIS

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TÓPICO 1

EVOLUÇÃO GEOLÓGICA DO PLANETA TERRA

UNIDADE 2

1 INTRODUÇÃO

Como já estudamos na Unidade 1, o planeta Terra, no início de sua formação, tinha uma superfície em fusão, e ao começar a se resfriar solidificou uma fina crosta, foi quando um grande asteroide se chocou contra a Terra, o que lançou fragmentos para o espaço, formando a Lua. O impacto também liberou muita energia na forma de calor, elevando a temperatura do planeta novamente até o ponto de fusão dos materiais. O asteroide foi agregado ao planeta Terra pelo impacto e as massas em fusão, devido às altas temperaturas, e atraídas pela força da gravidade, reconstruíram o planeta deformado pelo choque.

2 AS FORMAS DO PLANETA TERRA

Ao longo da história, diferentes formas foram atribuídas ao planeta Terra, de disco a bola, as figuras perfeitas permaneceram na descrição do planeta até pouco tempo. Vale lembrar que nosso planeta é o resultado de incontáveis choques, inicialmente entre partículas na nebulosa, mais tarde o impacto do grande asteroide que originou a Lua e até mesmo nos dias atuais, quando pequenos meteoritos, alguns nem tão pequenos assim, se acomodam na Terra, como já vimos na Unidade 1.

A forma do planeta é principalmente regida pela força da gravidade que atrai a massa para um ponto central, mas é por conta da força centrífuga gerada pela velocidade de rotação que o planeta é levemente achatado nos polos. O que deixa maior a circunferência no Equador do que no plano longitudinal, que é um meridiano mais seu antípoda (ou antimeridiano). Ainda temos a precessão, que é o movimento resultante da força de torque, que rege as variações da inclinação do eixo de rotação do planeta Terra (PRESS et al., 2006).

UNIDADE 2 | TEMPO GEOLÓGICO: DA FORMAÇÃO DAS ROCHAS À EXPLORAÇÃO DAS JAZIDAS

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Relembre os conceitos de cartografia: meridianos são as linhas imaginárias que vão de um polo ao outro e nos indicam os fusos horários, mas também a localização Leste/Oeste de algum ponto na superfície da Terra. Para cada meridiano existe um outro meridiano diretamente oposto, é o antimeridiano ou antípoda. Um bom exemplo é o meridiano de Greenwich, que marca o fuso horário 00 GMT (Greenwich mean time) e que tem no seu antimeridiano a linha internacional da data.

DICAS

Ao contrário da simplificação, que sugere a forma do planeta como uma bola achatada, modelos cada vez mais precisos são criados para representar a Terra e aplicar esse conhecimento em diferentes soluções tecnológicas. Conforme as tecnologias avançaram, o planeta foi sendo cada vez mais conhecido em seus aspectos físicos. A forma física da parte rochosa do planeta Terra é o que se pode chamar de geoide, trata-se da representação mais próxima da forma real da parte sólida do planeta Terra. A crosta tem seus sulcos preenchidos por água em estado líquido e seus picos mais elevados cobertos por água em estado sólido (neve e gelo), assim como os polos (PRESS et al., 2006).

Envolvendo a parte rochosa e a parte líquida do planeta está a atmosfera, que é o escudo gasoso de proteção do planeta. É uma camada que reflete parte dos raios solares nocivos que atingem o planeta, também causa o efeito estufa, carboniza meteoros antes que virem meteoritos, cria o espetáculo da aurora boreal e também o aspecto esférico do planeta quando é visto do espaço (PRESS et al., 2006).

A atmosfera é uma camada gasosa que, assim como a massa rochosa, é atraída pela força gravitacional do planeta. A atmosfera cria uma redoma, que por conta da rotação do planeta assume a forma de uma esfera levemente achatada nos polos e dilatada no Equador (POPP, 2010). Então podemos considerar apenas a camada rochosa, que é bastante irregular, como a verdadeira superfície física do planeta, mas esta é muito difícil de ser representada em um modelo. O geoide é o modelo que apresenta a referência para medidas de altitude, já que estas são obtidas a partir da relação com o nível do mar, dessa maneira pode ser considerado como a referência para obtenção da média da superfície do nível do mar (PRESS et al., 2006).

De qualquer maneira, a forma do planeta Terra é irregular e pode ser descrita como um corpo rochoso com sulcos preenchidos por água em estado líquido e altos picos que atravessam as camadas mais baixas da atmosfera. O importante é ter o conhecimento de que o planeta Terra não é uma esfera perfeita, tampouco um elipsoide perfeito, e tem uma forma irregular que é o resultado

TÓPICO 1 | EVOLUÇÃO GEOLÓGICA DO PLANETA TERRA

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de incessantes processos de aglomeração de material cósmico, como vimos na Unidade 1, associado a movimentos internos, que veremos na Unidade 3, e também aos processos que envolvem os diferentes tipos de rochas ao longo do tempo, que veremos nesta unidade.

3 A ESCALA DE TEMPO GEOLÓGICO: ÉON, ERA, PERÍODO, ÉPOCA

Para entender a evolução geológica do planeta Terra, precisamos nos desprender da noção de tempo. Assim como já fizemos na Unidade 1, vamos tentar ampliar essa nossa relação de tempo. Permita-se abstrair, mas sem abandonar os conceitos conhecidos e facilmente percebidos, como os segundos, minutos, horas, dias, meses, anos. Use a imaginação, pois para alcançar o entendimento dos processos geológicos ao longo do tempo, é preciso considerar o decorrer de milhares, milhões ou mesmo bilhões de anos.

A evolução geológica da Terra se dá pela soma de eventos que vão ocorrendo em movimentos ou reações muito lentas que acabam resultando em movimentos bruscos que duram poucos segundos, como os deslizamentos de massa, que em alguns segundos modificam a encosta de um morro, ou os terremotos e erupções vulcânicas (que veremos na Unidade 3), que modificam a superfície da Terra, bem como mudanças climáticas que afetam processos de intemperismo, erosão e deposição das variações do campo magnético da Terra.

Para perceber e entender o decorrer de um tempo tão longo, por vezes o leitor precisa parar a leitura, respirar profundamente, fechar os olhos e desenhar em sua mente os diversos acontecimentos que modificam a superfície do planeta. Conforme destacado em Press et al. (2006, p. 39-40), “o escritor John McPhee observou eloquentemente que os geólogos olham para o tempo profundo do início da história da Terra da mesma maneira que um astrônomo olha para o espaço profundo do universo”, e isso exige bastante esforço intelectual para organizar a sequência de acontecimentos dos mais de 4 bilhões de anos do planeta em um raciocínio coeso que consiga explicar e descrever os acontecimentos geológicos da Terra.

Os geólogos tomam como base do desenvolvimento dos seus conhecimentos o princípio do uniformitarismo, esse princípio defende que os processos geológicos atuais têm operado ao longo de todo o tempo desde a formação do planeta (WICANDER; MONROE, 2009). Assim, a interpretação e o entendimento dos registros da evolução geológica do planeta, encontrados nas rochas, são descritos com base nos processos geológicos que testemunhamos na atualidade, para que depois de compreendermos, possamos analisar e interpretar os registros mais antigos.


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O uniformitarismo considera que as leis naturais da física e da química permaneceram as mesmas ao longo da existência do planeta, assim os processos que moldaram o passado continuam atuantes moldando o presente (WICANDER; MONROE, 2009). Uma erupção vulcânica, hoje, é igual a uma ocorrida há milhões de anos, assim como um desmoronamento de uma encosta ou o assoreamento de um lago ocorrem da mesma maneira no presente como ocorreram no passado, e assim temos a possibilidade de entender melhor os registros que estão impressos nas rochas.

Considerando o uniformitarismo, os geólogos puderam entender e interpretar os acontecimentos geológicos. Organizar os eventos ocorridos em uma ordem cronológica sequencial foi um trabalho realizado no século XIX a partir da análise de rochas estratificadas nas Ilhas Britânicas, Alemanha, Rússia, França e Estados Unidos. Primeiramente foi criado um conveniente sistema de divisão das rochas com base na estratigrafia e nas relações estruturais, que inicialmente eram úteis como divisões do tempo, mas foram assimiladas e passaram a incorporar a escala do tempo geológico (POPP, 2010).

Ao reunir as informações sobre as rochas, até então fragmentadas, foi construída uma ordem cronológica de acontecimentos geológicos no planeta e, quando em 1895 foi descoberta a radioatividade dos elementos, então foram desenvolvidas técnicas de datação radiométrica, assim os geólogos puderam realizar datações e atribuir idades absolutas em anos criando a escala do tempo geológico, que é dividida em Éon, Era, Período e Época (WICANDER; MONROE, 2009).

A escala de tempo geológico foi construída com base nos registros geológicos encontrados na atualidade, está dividida em intervalos de tempo que podem ser interpretados de forma absoluta, ou seja, em razão do número real de anos atrás em que ocorreu, mas também pode ser analisada de uma forma relativa em que a ordem dos acontecimentos tem o caráter primordial na análise (POPP, 2010).

A tabela de tempo geológico é arbitrária e subjetiva, mas também é de grande utilidade no entendimento da geologia (POPP, 2010). Cada intervalo de tempo da escala geológica está relacionado com algum pacote de rochas e fósseis que descrevem partes da história da Terra (PRESS et al., 2006).

Os fósseis são de grande importância para a investigação da escala de tempo geológica, pois indicam a localização no tempo, dentro de uma cronologia relativa, ou seja, não fornecem dados de idades absolutas, com um número exato de anos, mas permitem organizar os eventos evolutivos conforme foram acontecendo. Os fósseis podem ser considerados estratigráficos quando estão distribuídos em uma grande área, até mesmo mundial, em camadas finas nas rochas sedimentares. Alguns fósseis deixaram nos registros estratigráficos sinais de rápida evolução, com mutações sucessivas e nítidas. São exemplos importantes os trilobitas, os foraminíferos e os radiolários (POMEROL et al., 2013).


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Fósseis são organismos que viveram no passado remoto do planeta Terra. Os fósseis ficaram famosos no cinema com os dinossauros, mas diversas outras espécies em outros tempos deixaram registros valiosos para a ciência. Os fósseis são formados a partir da preservação de estruturas biológicas (animais, vegetais ou fungos) através de processos naturais de mineralização, em que a matéria orgânica é substituída por minerais mantendo as formas originais do organismo. Esse processo cria registros geológicos importantes de interesse especial para os estudos de estratigrafia e paleontologia, indicando a linha do tempo (cronologia) relativa de acontecimentos, tanto da evolução da vida quanto da história geológica do planeta Terra. Os fósseis podem ser estratigráficos quando formam uma camada fina e bem distribuída horizontalmente, indicando rápida evolução, ou podem ser fósseis pancrônicos, que registram organismos que ocorreram em diferentes épocas ou eras, por exemplo, animais muito antigos que ainda habitam o nosso planeta, como as tartarugas e os tubarões.

IMPORTANTE

No Brasil, os fósseis são protegidos por diversas leis e são tratados como patrimônio da União, assim a extração e o comércio dependem de autorizações específicas concedidas pelo Departamento Nacional de Produção Mineral (DNPM). Diversas localidades possuem registros fossilíferos no Brasil e o DNPM vem mapeando essas localidades, como apresentado no mapa da região Sudeste:


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FIGURA 22 – MAPA DAS LOCALIDADES FOSSILÍFERAS GEORREFERENCIADAS DO SUDESTE DO BRASIL

FONTE: Disponível em: <https://goo.gl/6weV4f>. Acesso em: 7 ago. 2017.


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O programa Caminhos da Reportagem, da TV Brasil, produziu um episódio intitulado “Pré-História brasileira: um tempo a ser descoberto”, disponível em <https://www.youtube.com/watch?v=oIFCK2a9nfA>. Assista ao programa e busque contextualizar as eras geológicas que você está estudando com os fósseis apresentados no vídeo.

DICAS

A linha do tempo da escala geológica é subdividida em Éons, que são quatro: o Hadeano (4,6-3,8 milhões de anos), quando a superfície da Terra passou de fundida e fluida para uma superfície sólida com uma fina crosta consolidada (POPP, 2010); seguido pelo Éon Arqueano ou Arqueozoico (4,0-2,5 milhões de anos), que é bastante desconhecido; depois ocorreu o Éon Proterozoico (2,5-600 milhões de anos). Estes Éons fazem parte de uma unidade geocronológica informal, o Pré-Cambriano, que indica os registros anteriores aos do Cambriano (542 milhões de anos). O Cambriano é o primeiro período da Era Paleozoica, que marca o início do Éon Fanerozoico, que por ser mais recente é mais conhecido (PRESS et al., 2006).

Éon Era Período Época Escala absoluta em anos

Fanerozoico

Cenozoico

QuaternárioHoloceno 11.700 anos

Pleistoceno 11,7 a – 1,8 ma

NeógenoPiloceno 1,8 – 5 maMioceno 5 – 23 ma

PaleógenoOligoceno 23 – 34 maEonceno 34 – 56 ma

Paleoceno 56 – 65 ma

MesozoicoCretáceo 65 – 145 maJurássico 145 – 199 maTriássico 199 – 251 ma

Paleozoica

Permiano 251 – 299 ma

CarboníferoSuperior 299 – 318 maInferior 318 – 359 ma

Devoniano 359 – 416 maSiluriano 416 – 443 ma

Ordoviciano 443 – 448 ma

Cambriano 488 – 542 ma

Proterozoico Pré-cambrianoNeoproterozoico 542 ma – 1ba

Mesoproterozoico 1 – 1,6 baPaleoproterozoico 1,6 – 2,5 ba

ArqueozoicoSuperior 2,5 – 3,6 baInferior 3,6 - 4,6 ba

ma = milhões de anos ba = bilhões de anos

QUADRO 1 – ESCALA DO TEMPO GEOLÓGICO

FONTE: Adaptado de Popp (2010)


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A escala do tempo geológico pode ser subdividida com muito mais detalhes do que o quadro anteriormente apresentado. A Comissão Internacional de Estratigrafia (http://www.stratigraphy.org/) organizou e disponibiliza a Tabela Cronoestratigráfica Internacional, que apresenta, entre outras informações, as subdivisões do tempo geológico de forma bastante detalhada. O material pode ser acessado através do link <http://www.stratigraphy.org/ICSchart/ChronostratChart2013-01Portuguese_PT.jpg>.

DICAS

No Éon Hadeano, uma fina crosta consolidou a superfície da Terra ao mesmo tempo em que ocorreu uma intensificação no campo gravitacional, que aprisionou os gases da atmosfera primitiva rica em dióxido de carbono, amoníaco, metano, nitrogênio e vapor d’água. A gravidade também passou a atrair para o centro os elementos mais pesados, iniciando a formação do núcleo no final do Hadeano (POPP, 2010).

O Éon Arqueano é subdividido em duas Eras: a inferior, mais antiga, que compreende os acontecimentos do primeiro bilhão de anos do planeta; e a Era Superior, que durou cerca de 2,5 bilhões de anos. Dos primeiros 500 milhões de anos quase não existem registros, pois foi o período do bombardeamento intenso e poucos registros foram preservados (POPP, 2010). A formação dos continentes teve início no Arqueano (PRESS et al., 2006).

O final do bombardeamento pesado que agregou material ao planeta com o acrescimento dos planetesimais, assim como a formação da Lua e a diferenciação das camadas do planeta Terra, ocorreram no período Arqueano Inferior (PRESS et al., 2006). Foi quando também se formaram os maciços ultramáficos, cerca de 4 bilhões de anos, que são as rochas mais antigas de que temos registros. Estas, representam as rochas do período inicial da formação da crosta terrestre (POPP, 2010).

A datação desses maciços ultramáficos foi possível de ser realizada devido à presença de cristais de zircão, presentes na rocha, que possui elementos radioativos. No Brasil, encontramos os maciços ultramáficos na porção central de Goiás e no litoral Norte de Santa Catarina, no costão rochoso da cidade praiana de Barra Velha (POPP, 2010).

Registros de erosão causada por água são evidências que indicam a presença da hidrosfera no planeta Terra cerca de 3,8 bilhões de anos atrás. Também havia uma atmosfera primitiva no final do Arqueano Inferior (PRESS et al., 2006). Logo depois, cerca de 3,5 bilhões de anos, registros fósseis indicam a primeira evidência de vida no planeta, já no Arqueano Superior.


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O Arqueano Superior possui registros de rochas com idades entre 3,6 e 2,5 bilhões de anos atrás. Foi nesse período que a vida como matéria orgânica teve início em nosso planeta, com o surgimento das algas verde-azuis (estromatólitos). No Brasil, existem registros de rochas dessa época, como as do Grupo Rio das Velhas, que compreendem cinturões de xistos verdes e rochas do ciclo Jequié, com idades de 3,4 bilhões de anos, que podem ser encontradas no quadrilátero ferrífero do Estado de Minas Gerais. Na Austrália e no Canadá existem envoltórios calcários e grafíticos desse período (POPP, 2010).

O serviço geológico brasileiro disponibiliza uma excursão virtual pela estrada real no quadrilátero ferrífero apresentando os aspectos geológicos, históricos e turísticos. Acesse: <http://www.cprm.gov.br/publique/media/gestao_territorial/geoparques/estrada_real/apresentacao.html> e aproveite o passeio virtual.

DICAS

O Éon Proterozoico pode ser dividido em três períodos: o Paleoproterozoico, Mesoproterozoico e Neoproterozoico. O Paleoproterozoico é o período entre 2,5 a 1,6 bilhões de anos, quando eram comuns as quedas de meteoritos. Outro fato de destaque é que no início desse período a atmosfera recebia oxigênio gerado por bactérias, ocorrendo grandes variações nos níveis de oxigênio (POPP, 2010). O oxigênio combinou-se com o ferro que havia disponível, precipitando óxido de ferro reduzindo os níveis de oxigênio na atmosfera (PRESS et al., 2006). Os sedimentos continentais vermelhos (red-beds) são depósitos dessa atmosfera oxidante do período Paleoproterozoico (POPP, 2010).

A formação da camada de ozônio ocorreu no Proterozoico e passou a filtrar os raios solares nocivos à vida. Com a proteção dos raios solares estabelecida ocorreu o surgimento dos protistas, que são as células com núcleo. Os organismos protistas habitaram e proliferaram o oceano primitivo, ao mesmo tempo em que ocorreu um período de grande mudança climática, que criou grandes geleiras sobre os continentes, a chamada glaciação continental. Grandes eventos geológicos também ocorreram durante a glaciação continental, como o ciclo Transamazônico e a formação dos Grupos Minas, Jacobina, Setuva e Araxá nesse mesmo período (POPP, 2010).

No período Mesoproterozoico, que tem idades entre 1,6 e 1 bilhão de anos antes do presente, aconteceu o ciclo Uruaçuano, que deu origem à estrutura do Espinhaço e Canastra, também o Grupo Andrelândia, Grupo Santo Onofre, Grupo Chapada Diamantina e o Supergrupo Espinhaço, todas as terras emersas desse período formavam apenas um único supercontinente denominado Rodínia (POPP, 2010).


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Os registros do período Neoproterozoico têm idades que variam desde os mais antigos, com 1 bilhão de anos, até os mais recentes, com cerca de 542 milhões de anos antes do presente. No Brasil, esse período é representado pelo ciclo brasiliano, que engloba as rochas do Grupo São Roque, Açungui, Brusque, Porongos, Cuiabá e Bambuí (POPP, 2010). O oxigênio atmosférico atingiu os níveis atuais no final do Proterozoico, possibilitando a evolução das formas de vida unicelulares, originando as algas e os animais multicelulares (PRESS et al., 2006).

Ocorreram glaciações no período Neoproterozoico que estão registradas em rochas do Supergrupo São Francisco (Formação Jequitaí), localizadas na região Central do Brasil (POPP, 2010). Com fases importantes, o Neoproterozoico se caracteriza como um grande período glacial. O mais antigo período ocorreu por volta de 940 milhões de anos; o segundo período, que é denominado glaciação sturtiana, ocorreu entre 760 e 700 milhões de anos; a terceira é denominada glaciação varangiana, que ocorreu entre 610 e 580 milhões de anos. Registros paleomagnéticos indicam depósitos glaciais em regiões tropicais indicando que a Terra esteve completamente congelada (Icehouse) por algum tempo, uma vez que registros indicam que logo depois, em torno de 550 milhões de anos atrás, ocorreu outra glaciação, a simiana (POMEROL et al., 2013).

Um fato que intriga os pesquisadores é a grande velocidade com que aconteceu a transição entre o fim da glaciação de longa duração para um clima extremamente quente, como o destacado por Pomerol et al. (2013) e evidenciado na Namíbia (Skeleton Coast), onde depósitos glaciais estão logo abaixo de depósitos carbonatos dolomíticos, que são originados em climas muito quentes. Tal aquecimento pode ter relação com as emissões de CO2 resultantes da fragmentação do supercontinente Rodínia na abertura da cordilheira Dorsal Atlântica e do vulcanismo de subducção (vide Unidade 3), que ocasionaram um acentuado efeito estufa, o que elevou muito as temperaturas no planeta (POMEROL et al., 2013).

A mudança repentina e intensa no clima, que o planeta Terra experimentou no final do Neoproterozoico, pode ter influenciado muito a evolução da vida. Os organismos precisaram evoluir, suas adaptações que suportavam o clima frio agora precisavam suportar um clima extremamente quente (POMEROL et al., 2013). Todas as adaptações exigidas pelo clima do planeta foram à base da explosão da biodiversidade do Cambriano (POMEROL et al., 2013).

Um registro importante desse período Pré-Cambriano é a Fauna de Ediacara, que é um conjunto de fósseis do final do Neoproterozoico e apresenta o mais antigo registro de espécies de vida dos organismos modernos. São deste período os registros fósseis mais antigos, com a presença de bactérias, braquiópodos, poríferos e algas (POPP, 2010). Com a saída de uma era do


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gelo passando a um clima quente, a diversidade de vida aumentou no final do Neoprotorozoico, que é o último período do Proterozoico, logo após esse período ocorreu a grande explosão cambriana da biosfera, aumentando muito a biodiversidade do planeta, porém a maior parte dos grupos de invertebrados já existia no Pré-Cambriano (POMEROL et al., 2013).

No final do período Pré-Cambriano, a vida evoluiu de diferentes formas, se desenvolvendo em ondas: a primeira delas, cerca de 600 milhões de anos, produziu formas simples, de corpo mole semelhantes às águas-vivas e também os primeiros organismos de corpo duro que utilizaram a calcita (mineral) para produzir uma concha (PRESS et al., 2006). Também no final do Neoproterozoico iniciou a separação do supercontinente Rodínia em duas partes, que mais tarde originariam Gondwana, ao Sul, e Pangeia, mais ao Norte.

FIGURA 23 – CONFIGURAÇÃO DOS CONTINENTES E OCEANOS NO CAMBRIANO, CERCA DE 514 MILHÕES DE ANOS

FONTE: Disponível em: <http://www.scotese.com/newpage12.htm>. Acesso em: 5 ago. 2017.

Com o início da Era Paleozoica, o primeiro período do Cambriano é compreendido entre 542 e 488 milhões de anos, foi marcado mais pela evolução da vida do que pelos eventos geológicos (POMEROL et al., 2013). A vida animal existia apenas na água durante o Cambriano, foi quando ocorreu o clímax dos trilobitas, que eram invertebrados bastante presentes nesse período (POPP, 2010).


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FIGURA 24 – FÓSSIL DE TRILOBITA

FONTE: Disponível em: <https://www.flickr.com/photos/86624586@N00/43243889>. Acesso em: 5 ago. /2017.

No Cambriano, os vegetais inferiores evoluíram e proliferaram com muito sucesso, em parte, devido às adaptações que deram origem aos Estromatólitos (algas). Nesse período, ainda ocorriam atividades de vulcanismo ácido em uma fase pós-orogênica (POPP, 2010). Os peixes são o registro mais antigo de um organismo vertebrado. Surgiram no final do Cambriano, passando para o Ordoviciano, quando ampliaram a evolução. Todos os vertebrados possuem um ancestral biológico em comum.

Aos poucos, os vegetais que evoluíam, desde o Pré-Cambriano, passaram a colonizar as terras emersas na Era Paleozoica a partir do período Ordoviciano, entre 443 e 488 milhões de anos. O Ordoviciano marca a América do Norte atualmente com as formas dos dobramentos antigos encontrados nos Apalaches, enquanto na Europa iniciavam os dobramentos caledonianos (POMEROL et al., 2013).

No período Siluriano, entre 416 e 443 milhões de anos, a vida no planeta continuava a evoluir, proliferavam com sucesso os cefalópodes e os corais e as primeiras plantas vasculares (psilófitas) com um caule, mas ainda sem raízes ou folhas, iniciavam a vida vegetal nas terras emersas (POPP, 2010). Ocorria na Terra um clima suave. Nesse período, alguns animais experimentavam sair do mar e aspiravam ar em uma vida emersa, também se formavam as bacias intracratônicas e continuavam a se erguer os dobramentos caledonianos (POMEROL et al., 2013).

Encontramos no Brasil depósitos sedimentares do Devoniano, esse período apresenta registros com idades entre 359 e 416 milhões de anos. Os sedimentos do Devoniano estão distribuídos por extensas áreas ao longo das bacias intracratônicas do Paraná, Amazonas e Paraíba (POPP, 2010). Foi no Devoniano que ocorreu o declínio dos Trilobitas e a ascensão dos répteis que


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dominavam em terra firme. As plantas vasculares se desenvolveram ao mesmo tempo em que ocorria uma larga proliferação dos corais e das esponjas, enquanto muitos peixes já haviam dominado os mares (POPP, 2010).

O período Carbonífero é dividido em duas épocas: a Época Superior, com idades entre 299 e 318 milhões de anos, e o Carbonífero Inferior, que iniciou há 359 milhões de anos e se estendeu por aproximadamente 30 milhões de anos. Foi no Carbonífero Inferior que os primeiros foraminíferos passaram a construir conchas calcárias, ao mesmo tempo que muitos anfíbios evoluíam e proliferavam. Nessa época, as plantas vasculares também já haviam evoluído, formando grandes florestas com pteridófitas arbóreas (samambaias gigantes) e licopodíneas (POPP, 2010).

No Carbonífero Superior, entre 318 e 299 milhões de anos, ocorria na Europa Setentrional a orogenia dos dobramentos hercinianos, em um ciclo que se estendeu com alguma atividade até o Permo-Triássico, quando cessou (POMEROL et al., 2013). O clima quente e úmido impulsionava a vida no hemisfério Norte enquanto no hemisfério Sul ocorria uma glaciação, também nesse período alguns anfíbios se especializaram e evoluíram positivamente dando origem aos répteis, que habitaram e dominaram as terras emersas (POPP, 2010).

Devido a processos sedimentares que ocorreram no hemisfério Norte, certas florestas foram soterradas nesse período e deram origem a importantes jazidas de hulha. A hulha é um carvão mineral betuminoso que apresenta alto teor de carbono e excelente poder calorífico (POMEROL et al., 2013). Apesar do período se chamar Carbonífero, apenas 23,74% do carvão mineral tem origem nesse período, o carvão mineral brasileiro é do Permiano (BRANCO, 2014).

No período Permiano, entre 299 e 251 milhões de anos, os répteis se diversificaram e as coníferas abundavam nas terras emersas, enquanto muitos invertebrados marinhos se extinguiram (trilobitas, tetracorais) (POPP, 2010). Ocorreu também uma grande diminuição da flora que havia se desenvolvido no carbonífero, enquanto a flora Glossopteris passou a dominar a paisagem, especialmente no Sul do antigo supercontinente, localizado praticamente todo no hemisfério Sul. Esse novo continente, Gondwana, estava submetido ao clima frio (POPP, 2010). Enquanto na Europa ainda ocorriam os dobramentos hercinianos, na América do Norte passaram a se erguer os dobramentos apalachanianos, que deram sequência à formação dos Apalaches (POMEROL et al., 2013).

A Era Mesozoica se estendeu de 251 até 65 milhões de anos. É dividida em três períodos: Triássico, Jurássico e Cretáceo (POPP, 2010). Foi uma Era de pouca atividade orogênica, mas a fragmentação do continente Pangeia deixou sua marca ao iniciar a separação entre a América do Sul e a África, dando início ao Oceano Atlântico a Oeste da África, enquanto a Leste se configurava o Oceano Índico (POMEROL et al., 2013).


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O período mais antigo do Mesozoico é o Triássico, com registros que se estendem entre 251 e 199 milhões de anos, quando as áreas que englobam o Sul do Brasil faziam parte de um grande deserto com clima árido e semiárido, enquanto nas áreas mais úmidas do continente proliferavam as coníferas gigantes e surgiam os répteis marinhos e os primeiros dinossauros (POPP, 2010).

O grande deserto que dominava a paisagem do Sul do Brasil no Triássico era semelhante ao deserto do Saara. O registro desse deserto está no arenito Botucatu, que é também a principal rocha sedimentar que abriga o Aquífero Guarani (BRANCO, 2014). Na Europa Setentrional, ainda no Triássico, a erosão das montanhas formadas no ciclo herciniano depositou uma espessa camada de sedimentos que também formou rochas sedimentares, os arenitos vermelhos (POMEROL et al., 2013).

No período Jurássico, entre 199 e 145 milhões de anos, ocorria a separação da África e da América, ocorrendo intensa atividade com o vulcanismo de fissura, que derramou magma recobrindo áreas do Sul do Brasil: São Paulo, Mato Grosso do Sul, Paraguai, Argentina e Uruguai, em uma sequência de derrames (BRANCO, 2014). A terra roxa é o solo que se formou sobre as rochas vulcânicas formadas a partir dos derrames de magma resultante do vulcanismo de fissura no Sul do Brasil, é um solo muito fértil que impulsionou a agricultura nessas áreas.

Na América do Sul, outro registro dessa época é a cordilheira dos Andes, que passou a se dobrar durante o Jurássico (POMEROL et al., 2013). Ainda no período Jurássico, o clima ficou suave e a vida vegetal era dominada pela presença de coníferas e cicadáceas. Esse foi o período dos dinossauros. Os répteis dominavam as terras emersas, as águas e o ar. Havia répteis gigantes, répteis que nadavam e répteis que voavam. Foi no Jurássico que surgiram as primeiras aves dentadas e também os primeiros mamíferos (POPP, 2010).

No Cretáceo, o último período da Era Mesozoica, entre 145 e 65 milhões de anos, a intensa atividade do vulcanismo e tectonismo separou a África da América (POPP, 2010). Foi no Cretáceo que se iniciaram os dobramentos dos Alpes, dos Pirineus e também das Montanhas Rochosas na América do Norte (POMEROL et al., 2013).

O clima ainda suave fica um pouco mais frio no Cretáceo. Nesse período, as angiospermas, que são vegetais com flores e frutos, se desenvolveram e proliferaram rapidamente pelo planeta, enquanto os répteis gigantes se extinguiam com os cefalópodes ammonites (POPP, 2010). Ainda no período Cretáceo, alguns mamíferos passaram a desenvolver a placenta, evoluindo a gestação (POPP, 2010). O fim do Cretáceo também marca o fim da Era Mesozoica e o início da Era atual.

Estamos atualmente vivendo na Era Cenozoica, que é dividida classicamente em três períodos: Paleógeno, Neógeno e Quaternário. Ter-Stepanian (1988) propõe o início de uma nova época a partir dos últimos 10.000 anos, quando


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os seres humanos passaram a impor alterações não biológicas ao planeta Terra, seria a época dos depósitos tecnogênicos. Mais importante do que a discussão em torno do nome a ser empregado para designar certa época é o aprendizado que podemos obter ao conhecer o nosso passado sobre o planeta, e assim perceber as alterações que já produzimos, bem como entender como podemos aproveitar os recursos do planeta sem romper os ciclos naturais que sustentam as condições que suportam a vida.

Os registros do Cenozoico datam de 65 milhões até o presente ano. O período mais antigo é o Paleógeno, que é dividido em três épocas. O Paleoceno durou de 65 até 56 milhões de anos, quando teve início a época do Eoceno, que se estendeu até 34 milhões de anos e foi sucedido pelo Oligoceno, que durou até 23 milhões de anos e marca o fim do período Paleógeno (POPP, 2010).

No início do Cenozoico, durante o Paleoceno, a separação entre o continente africano e a América do Sul ocorria a uma velocidade entre 2 e 5 cm por ano e já dava forma ao Oceano Atlântico (POMEROL et al., 2013). Surgiam também os dobramentos modernos que elevaram os Alpes, os Andes e as Rochosas e ocorria o vulcanismo alcalino no Brasil (POPP, 2010).

No Paleoceno, os mamíferos puderam evoluir fora da sombra dos gigantes répteis que dominaram até o Cretáceo e assim experimentaram uma intensa evolução que diversificou a vida e deu origem a várias espécies de mamíferos primitivos (POMEROL et al., 2013). Surgiam também os primeiros grupos de aves modernas, além de ocorrer uma grande proliferação de foraminíferos, gastrópodes e bivalves (POPP, 2010).

O Eoceno se estendeu entre 56 e 34 milhões de anos. Nessa época, surgiram todas as ordens que compõem os mamíferos modernos, já com o surgimento dos cavalos e baleias. Ainda nessa época, se formaram em áreas com clima temperado grandes florestas subtropicais com altas taxas pluviométricas (POPP, 2010).

No Oligoceno, entre 34 e 23 milhões de anos, os registros de vegetação indicam a ocorrência de clima temperado, surgiam também macacos primitivos, baleias verdadeiras, muitos foraminíferos, gastrópodes e bivalves (POPP, 2013).

Há cerca de 23 milhões de anos se iniciava o período Neógeno, que é dividido em duas épocas: o Mioceno, até 5 milhões de anos, e o mais recente, o Plioceno, que estendeu seus registros até 1,8 milhões de anos, quando iniciou o período do Quaternário (POPP, 2010).

No Mioceno, os mamíferos herbívoros evoluíram, os mastodontes proliferavam e os mamíferos parecidos com os modernos começavam a surgir, as plantas angiospermas dominavam o planeta (POPP, 2010). No Plioceno, entre 5 e 1,8 milhões de anos, os mamíferos atingiram o máximo evolutivo, surgindo o ancestral do homem com esqueletos e dentes característicos, as angiospermas


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continuaram muito presentes e surgiu a vegetação de clima seco e frio. Também se formaram os vulcões que dão origem às ilhas vulcânicas brasileiras (POPP, 2010).

O Quaternário é o período mais recente da história geológica do planeta Terra, com isso ele guarda muitos registros. Tem seu início marcado a partir da “Idade do Gelo”, com a formação das geleiras continentais na glaciação, que marca também o início do Pleistoceno cerca de 1,8 milhão de anos atrás (POPP, 2010). Estreitamente relacionadas com as glaciações estão as variações do nível do mar (POMEROL et al., 2013).

Durante o Quaternário, no Pleistoceno, primeiramente foi marcado por uma breve inversão no campo magnético da Terra, o que é associado a mudanças na fauna continental dos mamíferos, resfriamento do Mediterrâneo e também pela transgressão calabriana (POMEROL et al., 2013). A vegetação moderna de angiospermas já se apresentava muito bem desenvolvida e distribuída ao redor do planeta, assim como se estabelecia o domínio dos mamíferos, das aves, dos artrópodes e moluscos (POPP, 2010).

No hemisfério Norte ainda havia o predomínio do clima glacial, enquanto o hemisfério Sul já apresentava um clima mais equilibrado, alternando entre seco e úmido (POPP, 2010). A fase superior do período Quaternário é a época denominada Holoceno, é um período pós-glacial que compreende os últimos 11.700 anos da história do planeta Terra (POMEROL et al., 2013). É a partir do Holoceno que os homens passam a desenvolver tecnologias e a impor alterações no planeta Terra.

As variações do nível do mar ocorrem conforme as geleiras congelam, com menos água nos oceanos o nível diminui, logo, conforme os glaciares degelam, as águas escoam e o nível dos mares se eleva. Simples assim, mas não tanto, pois outros fatores também influenciam a variação do nível do mar, como as deformações neotectônicas e o reajuste isostático das placas tectônicas sobre o manto (POMEROL et al., 2013). O peso do congelamento de um glaciar pode afundar um lado de certo continente e erguer o outro, o que também pode acontecer ao revés no degelo. É importante ter em mente a diferença entre eustasia e isostasia, pois apesar de ambos termos serem empregados em referência a variações do nível do mar, possuem aplicações específicas. Eustasia é a variação absoluta do nível do mar devido à disponibilidade do volume de água por conta de glaciações ou degelo, enquanto a isostasia está relacionada com movimentos na crosta por conta do tectonismo, das estruturas geológicas ou flutuação das placas tectônicas sobre o manto, que modificam o limite do continente com a água (POMEROL et al., 2013).

IMPORTANTE

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RESUMO DO TÓPICO 1


• A forma do planeta é mantida pela força da gravidade que atrai toda a massa para um ponto central, incluindo os gases da atmosfera.

• A crosta rochosa do planeta tem sulcos preenchidos por água (rios, lagos, lagunas, mares, oceanos) e os picos mais elevados também cobertos por água, mas no estado sólido (gelo, neve), é a hidrosfera.

• Envolvendo a parte rochosa e a parte líquida do planeta, está a atmosfera, os gases são atraídos pela gravidade e criam uma redoma, com forma que tende à esfera, mas devido à rotação do planeta a esfera fica levemente achatada.

• A escala de tempo geológico foi construída com base nos registros geológicos encontrados, a linha do tempo é subdividida em Éons, que são três: Arqueano, Arqueozoico, Proterozoico.

• No período Arqueano Inferior ocorreu a formação da Lua, a diferenciação das camadas do planeta Terra e formação dos maciços ultramáficos. No presente, podemos observar rochas com idades entre 3,6 e 2,5 bilhões de anos, que foram formadas no período Arqueano Superior.

• No Éon Proterozoico, o Pré-Cambriano pode ser dividido em três períodos: o Paleoproterozoico, entre 2,5 a 1,6 bilhões de anos; o Mesoproterozoico, entre 1,6 e 1 bilhão de anos; e o Neoproterozoico, de 1 bilhão de anos até cerca de 542 milhões de anos antes do presente.

• As glaciações que ocorreram no período Neoproterozoico intrigam os geólogos devido à grande velocidade com que ocorreu a transição entre o fim da glaciação e o estabelecimento de um clima extremamente quente.

• No final do Neoproterozoico iniciou a separação em Gondwana, ao Sul, e o Pangeia, mais ao Norte.

• Na Era Paleozoica, o primeiro período foi o Cambriano, seguido pelo período Ordoviciano, e na sequência ocorreu o período Siluriano.

• O período Carbonífero é dividido em duas épocas: a época Superior, com idades entre 299 e 318 milhões de anos, e o Carbonífero Inferior, que iniciou há 359 milhões de anos e se estendeu por aproximadamente 30 milhões de anos, quando iniciou o período Carbonífero Superior, que apresenta registros com idades entre 318 e 299 milhões de anos.

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• No período Permiano, entre 299 e 251 milhões de anos, os répteis se diversificaram e as coníferas abundavam na Terra.

• A Era Mesozoica se estende de 251 até 65 milhões de anos, sendo dividida em três períodos: Triássico, Jurássico e Cretáceo.

• O período mais antigo do Mesozoico é o Triássico, quando havia um grande deserto que dominava a paisagem do Sul do Brasil, que formou o arenito Botucatu, uma rocha sedimentar que é a principal rocha do Aquífero Guarani, a maior reserva de água doce do mundo.

• No período Jurássico, entre 199 e 145 milhões de anos, ocorreu o início da separação entre a África e a América, que se estendeu até o último período da Era Mesozoica até consolidar a separação.

• Atualmente vivemos na Era Cenozoica (de 65 milhões de anos até o presente), dividida em três períodos: Paleógeno, Neógeno e Quaternário.

• O período mais antigo é o Paleógeno, que é dividido em três épocas: o Paleoceno, o Eoceno e o Oligoceno, que durou até 23 milhões de anos e marca o fim do período Paleógeno.

• O período Neógeno é dividido em duas épocas: o Mioceno, até 5 milhões de anos, e o Plioceno, até 1,8 milhões de anos.

• O Quaternário iniciou há 1,8 milhão de anos, passou por glaciações e variações do nível do mar. O período mais antigo é o Pleistoceno e o mais recente é o Holoceno (11.700 anos). No Quaternário os homens passaram a impor alterações significativas ao planeta Terra.

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AUTOATIVIDADE

1 Quando falamos da forma do planeta Terra, um debate sobre a forma física pode acender calorosa discussão, pois ao observar uma imagem da Terra vista do espaço, a forma é esférica, porém quando observamos apenas a parte rochosa, a Terra mais parece uma esfera retorcida com sulcos e picos. Com isso em mente, construa uma dissertação explicando como diferentes formas podem ser atribuídas ao mesmo planeta Terra.

2 Considerando a importância do conhecimento científico sobre a história do planeta Terra, os geólogos se destacam nas investigações que buscam explicar os processos de formação e modelagem da superfície da Terra. Considerando que são processos muito antigos, analise as sentenças que indicam como é possível que processos geológicos que ocorreram há milhares e até milhões de anos, sejam explicados pelos geólogos:

I- Os processos geológicos atuais agem de forma similar aos processos do passado.

II- Os processos geológicos atuais têm atuado da mesma maneira desde o início da formação do planeta.

III- A interpretação e o entendimento dos registros da evolução geológica do planeta, encontrados nas rochas, são descritos com base nos processos geológicos que testemunhamos na atualidade.

IV- As leis naturais da física e da química permaneceram as mesmas ao longo da existência do planeta.

V- Os processos que moldaram o planeta no passado continuam atuantes e seguem moldando o planeta no presente.

Assinale a alternativa CORRETA:a) ( ) Apenas as alternativas II, III e V são verdadeiras.b) ( ) As alternativas I e V são falsas.c) ( ) Apenas a alternativa V é verdadeira.d) ( ) Todas as alternativas são verdadeiras.

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TÓPICO 2

OS MINERAIS E AS ROCHAS

UNIDADE 2

1 INTRODUÇÃO

A crosta do planeta Terra é formada por diferentes tipos de rochas, que apresentam características resultantes dos processos de ocorreram durante a formação de cada uma delas. Assim é possível classificá-las conforme os processos que ocorreram na origem da rocha, mas muitos aspectos são resultantes da presença de determinado mineral em sua composição.

2 OS MINERAIS

Os minerais são elementos ou compostos químicos encontrados naturalmente na composição da crosta terrestre (POPP, 2010). Um mineral é um sólido natural, homogêneo, de composição química definida e com superfícies quase sempre planas e muito bem limitadas em ângulos que dão forma ao cristal, o que demonstra uma estrutura atômica ordenada e periódica (POMEROL et al., 2013). Alguns cristais possuem elevado valor econômico, quanto mais simétrica e rara a geometria de um cristal, maior poderá ser o valor econômico. É rara a formação de um cristal perfeito, em geral, somente algumas faces se desenvolvem (POPP, 2010).

Retículo é a menor organização que conserva as propriedades geométricas, químicas e físicas de um cristal, a associação dos retículos cria a rede cristalina reproduzindo as características do próprio retículo (POMEROL et al., 2013). A forma do cristal é muito importante na identificação do mineral, pois é o reflexo da organização estrutural do retículo (POPP, 2010). A geometria do retículo é definida conforme as características dos vetores em relação à direção, comprimentos e ângulos que identificam os planos do cristal (POMEROL et al., 2013).

Um cristal apresenta um plano de simetria e um eixo de simetria. O plano de simetria divide o cristal em duas partes iguais. O eixo de simetria é uma linha, é um eixo propriamente dito, e quando se dá a rotação, a figura da face do cristal será completamente sobreposta por outra idêntica à anterior, a rotação é classificada por ordens, conforme o ângulo da rotação até a sobreposição da figura anterior (POMEROL et al., 2013).


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A forma que assume o sistema cristalino dos minerais é reflexo do retículo, ao todo são sete os sistemas cristalinos conhecidos e estão distribuídos em 32 classes (POMEROL et al., 2013). Os sistemas cristalinos são definidos conforme a configuração dos poliedros que formam, podem ser cúbicos ou isométricos, tetragonal, hexagonal, romboédrico, ortorrômbico, monoclínico, triclínico, e cada um desses sistemas possui características próprias (POMEROL et al., 2013).

Além da geometria, outros aspectos caracterizam os minerais: a formação de maclas ou germinação, que é a associação de dois ou mais cristais que formam ângulos reentrantes, como os feldspatos, que formam maclas frequentemente (POMEROL et al., 2013). Outras características físicas diferem os minerais entre si, como o peso específico, a clivagem, fratura, cor, risco, brilho, magnetismo e dureza (POPP, 2010).

A clivagem faz referência aos planos internos da estrutura molecular paralela em relação às possíveis faces do cristal. Em geral, reflete a forma que o mineral se quebra (POPP, 2010). Nem sempre se verifica a clivagem nos minerais, mas quando ocorre, a tendência do mineral, ao se fraturar, é a de formar um plano liso, o plano de clivagem (WICANDER; MONROE, 2009).

Os planos de clivagem se arranjam de acordo com a simetria do cristal e a disposição dos átomos. Quando o mineral sofre uma fratura, revela a ligação mais fraca da rede cristalina. Nos minerais com clivagem perfeita, as fraturas separam partes do mineral em forma de folhas, como ocorre com os anfibolitos e os piroxênios (POMEROL et al., 2013). As fraturas podem ser classificadas conforme o tipo: conchoidal, plana ou irregular. Quando a fratura ainda é fresca, é possível observar a cor verdadeira do mineral (POPP, 2010).

A cor depende da estrutura e da composição química do mineral e também das impurezas, alguns minerais possuem cor própria, enquanto outros minerais podem ter a cor alterada de uma jazida para a outra (POMEROL et al., 2013). A cor do mineral é verificada ao traçar um risco em uma placa de porcelana branca (POPP, 2010).

O tipo de brilho é definido pela aparência da luz refletida no mineral, sendo dois os tipos básicos: o metálico e não metálico, que determina se o mineral tem aparência de um metal ou não. Os brilhos não metálicos são bastante variados, podem ser vítreos como vidro vulcânico, oleoso, ceroso, brilhante como diamante, fosco ou terroso (WICANDER; MONROE, 2009).

O magnetismo é a característica que poucos minerais apresentam de serem atraídos por um ímã, como acontece com a magnetita e a pirotita. Outros minerais, após aquecimento intenso, passam a ser magnéticos, como acontece com o manganês, o níquel e o titânio (POPP, 2010).

TÓPICO 2 | OS MINERAIS E AS ROCHAS

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A dureza indica a intensidade da ligação entre os átomos, íons e moléculas da estrutura do mineral, o que se reflete na resistência à abrasão ou ao risco (POPP, 2010) A escala de dureza relativa de Mohs (Figura 25), publicada em 1824, classifica a dureza relativa dos minerais. A dureza 10, do diamante, é a maior, caindo até a dureza 1, do talco (WICANDER; MONROE, 2009).

Minerais podem ter a dureza verificada com riscos. A unha riscará minerais com dureza até 2,5, o vidro risca minerais com dureza até 5,5 e um canivete de metal risca minerais com dureza de 6 a 6,5 (POPP, 2010).

1- Talco

2- Gesso

3- Calcite

4- Fluorite

5- Apatite

6- Ortóclase

7- Quartzo

8- Topázio

9- Corindo

10- Diamante

FIGURA 25 – ESCALA DE DUREZA DE MOHS

FONTE: Disponível em: <http://biogeo.esy.es/mineralogia.htm>. Acesso em: 25 maio 2017.


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Os minerais são considerados inorgânicos, uma vez que são comparados com os químicos orgânicos típicos da matéria viva (Carbono, Hidrogênio, Oxigênio). Alguns minerais têm composição química definida, enquanto outros minerais compostos podem ter um elemento metálico que pode variar. Nesses casos, minerais muito similares química e fisicamente podem ser substituídos alterando a cor e alguma propriedade física (POPP, 2010). Dos mais de 4.200 minerais conhecidos, cerca de 30 são minerais formadores de rochas (CHRISTOPHERSON, 2012).

Um mineral sempre será inorgânico, pode ser um elemento ou um composto químico que pode ser encontrado naturalmente na superfície terrestre (POPP, 2010). A sílica e os silicatos compõem 95% da crosta terrestre, ou seja, cerca de 600 espécies de minerais classificados conforme o arranjo dos tetraedros da estrutura (POMEROL et al., 2013).

Além do grupo dos silicatos, também se destacam os minerais carbonatos, que constituídos de carbono e oxigênio formam minerais como a calcita; já os óxidos são formados por ânion de oxigênio e cátions metálicos que formam, entre outros minerais, a hematita; a pirita está no grupo dos sulfetos, onde os minerais se formam a partir de ânion sulfeto e cátions metálicos; os sulfatos são compostos de ânion sulfato e cátions metálicos, como o mineral anidrita (PRESS et al., 2006).

As reações químicas formam os diferentes compostos minerais que constituem os cristais e as rochas. Esses minerais se mantêm unidos por conta das ligações químicas. São dois os principais tipos de ligações químicas que formam as rochas: covalentes ou iônicas, cerca de 90% dos minerais são essencialmente unidos por ligações iônicas (PREES et al., 2006). As ligações covalentes formam os compostos a partir do compartilhamento de elétrons, em geral são ligações mais fortes do que as iônicas. Um mineral cristalino, formado basicamente pelo elemento carbono, unido a partir de ligações covalentes, é o diamante (PREES et al., 2006).

Os cristais de diamante são minerais de extrema dureza e com valor econômico bastante elevado devido à sua pureza, beleza e raridade. Os cristais são formados por moléculas devidamente organizadas, que ao serem expostas a altas temperaturas, quebram-se em átomos. Estes, por sua vez, quando ocorre um lento aquecimento, os átomos podem se juntar de maneira organizada e formar outros cristais. Os cristais se formam no interior da crosta terrestre através de misturas líquidas ou gasosas, principalmente junto às lavas vulcânicas e também próximo de zonas de falhamentos e dobramentos (POPP, 2010).

O magma é a rocha fluida. Isso só acontece quando a temperatura é muito alta. Ao diminuir a temperatura, até ficar abaixo do ponto de fusão, ocorre a solidificação que forma os cristais conforme se dá a consolidação, ou seja, ao resfriar a rocha, passa do estado líquido para o estado sólido. O mesmo processo


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é observado com a água. Por exemplo, quando a temperatura passa a ser maior do que zero, que é o ponto de fusão da água, o gelo passa do estado sólido para líquido (PRESS et al., 2006).

Os átomos que formam os elementos podem se unir para formar moléculas, que são as menores partículas resultantes de uma reação química (POPP, 2010). O mineral só existe no estado sólido e cristalino. Para ser cristalino, os átomos se dispõem em um arranjo tridimensional ordenado e repetitivo, os elementos químicos formam os cristais, os minerais e as rochas (POPP, 2010).

3 AS ROCHAS

“Uma rocha é um agregado natural de um ou mais minerais” (WICANDER; MONROE, 2009, p. 17). “Uma rocha é um agregado sólido de minerais que ocorre naturalmente” (PRESS et al., 2006, p. 103).

As rochas são os constituintes sólidos que formam a crosta terrestre, resultantes do resfriamento do magma que compõe a estrutura do planeta. Algumas rochas são formadas apenas por um mineral, como o mármore branco, que é composto unicamente por calcita. Outras rochas possuem matéria não mineral, como os materiais não cristalinos, rochas vulcânicas vítreas, obsidianas, pedra-pomes e carvão (PRESS et al., 2006). As rochas são um conjunto de minerais agrupados, ou uma massa de um único mineral, ou material indiferenciado, ou mesmo material orgânico sólido, como o carvão mineral (CHRISTOPHERSON, 2012).

A areia, apesar de formada por minerais, não é uma rocha, pois o material é inconsolidado, ou seja, não é sólido, assim como a lava, que também não é rocha, pois é fluida e só se tornará uma rocha depois que resfriar e solidificar (WICANDER; MONROE, 2009).

A classificação das rochas é iniciada pela divisão em três tipos, conforme a origem: pode ser ígnea, sedimentar ou metamórfica. As rochas ígneas são provenientes diretamente do magma que se solidificou ao resfriar e podem ser plutônicas ou vulcânicas; as rochas sedimentares são originadas a partir de depósitos de fragmentos de outras rochas ou ainda de precipitados químicos; já as rochas metamórficas são formadas quando qualquer tipo de rocha é submetido a pressão e temperaturas elevadas até que alterem as propriedades físicas ou químicas da rocha original (CHRISTOPHERSON, 2012).


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3.1 ROCHAS ÍGNEAS

Ígnea, palavra originada do termo em latim ignus, significa fogo, o nome remete ao magma, que é a massa de material fundido existente nas camadas do manto terrestre (veremos na Unidade 3). As rochas ígneas são formadas a partir do resfriamento do magma, conforme a velocidade de resfriamento e de diminuição da pressão, diferentes formas de cristalização vão ocorrer durante a consolidação da rocha (CHRISTOPHERSON, 2012). Podem ser formadas rochas intrusivas ou extrusivas, conforme as características do resfriamento.

Quanto mais lento ocorre o resfriamento e o alívio da pressão, mais tempo os minerais têm para se agruparem na formação dos cristais, o que resulta nas rochas ígneas intrusivas, que apresentam granulação grossa caracterizada por cristais grandes, típicos do resfriamento lento e em profundidade na crosta (PRESS et al., 2006). Por outro lado, quando o magma resfria de maneira rápida com brusco alívio de pressão, como ocorre nas erupções vulcânicas e nos derrames de lava, formam-se as rochas ígneas extrusivas, como os basaltos, que podem ser reconhecidos por apresentarem granulação fina ou textura vítrea (PRESS et al., 2006).

As rochas ígneas apresentam texturas distintas, conforme as características do resfriamento ocorrido. Podem ser faneríticas, quando os minerais formam cristais que são facilmente visíveis imprimindo um aspecto granular na rocha, ou afaníticas, quando as partículas dos minerais que formam os cristais são tão pequenas que não enxergamos a olho nu, concedendo um aspecto maciço à rocha (POPP, 2010).

Todo corpo rochoso de origem ígnea intrusiva forma um pluton, esse termo remete a Plutão, que é o nome do Deus romano do submundo (CHRISTOPHERSON, 2012). As formas plutônicas podem ter diversos tamanhos. Os maiores plutons são os batólitos, com forma irregular e áreas superiores a 100 km2, são grandes formações rochosas que compõem muitas formas da superfície da Terra, como o batólito de Serra Nevada, na Califórnia (CHRISTOPHERSON, 2012).

Os stocks são plutons semelhantes aos batólitos, porém com dimensões menores, e assim como os batólitos em geral, são discordantes das camadas onde se colocam, apesar de que podem localmente se apresentarem concordantes. Os diques são resultantes do preenchimento de fraturas originadas pela pressão do magma. Em geral, são discordantes das camadas existentes na rocha e as soleiras são resultantes das mesmas pressões que fraturam a crosta, mas são preenchimentos em fraturas concordantes que acompanham as camadas, formando folhas. Os lacólitos são plutons concordantes semelhantes às soleiras, mas que apresentam a forma de cogumelo (WICANDER; MONROE, 2009).


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Outro tipo de pluton se forma nos vulcões, na chaminé vulcânica e no conduto que liga a superfície até a câmara magmática. Ao cessar a atividade vulcânica, o magma no interior da chaminé se resfria e solidifica, ao longo do tempo as encostas do vulcão são erodidas expondo a estrutura monolítica que se formou no interior, consolidado do conduto (WICANDER; MONROE, 2009).

Os granitos são rochas ígneas intrusivas. Em geral, se apresentam como batólitos, com textura fanerítica, de granulação média a grossa (POPP, 2010). No Brasil, podemos destacar muitos batólitos, como o de Florianópolis, no Estado de Santa Catarina, também denominado Cinturão Dom Feliciano, os batólitos Quixeramobim, Quixadá e Senador Pompeu, no Ceará, o de Serrinha, no Estado da Bahia, entre muitos outros.

O serviço geológico do Brasil está a cargo da CPRM (Companhia de Pesquisa de Recursos Minerais), que é a empresa pública responsável pelo desenvolvimento do conhecimento geológico e hidrológico do país e disponibiliza muita informação geológica com acesso à internet, no site da instituição <http://www.cprm.gov.br/publique/>. Entre tanta informação, poderá ser encontrado o link para acessar a carta geológica do Brasil <http://www.cprm.gov.br/publique/Geologia/Geologia-Basica/Carta-Geologica-do-Brasil-ao-Milionesimo-298.html> e também a carta geológica da América do Sul, que está disponível para consulta no link <http://www.cprm.gov.br/publique/media/geologia_basica/americasul.pdf>. Aproveite para fazer a leitura dos mapas, busque revisar os conceitos aprendidos em cartografia para compreender as legendas, descobrir a posição de algum ponto do mapa na rede geográfica, perceber informações próximas à sua realidade.

DICAS

As rochas ígneas extrusivas são resultantes do rápido resfriamento e diminuição brusca da pressão do magma que ocorrem por meio de erupções vulcânicas ou derrames de lava (PRESS et al., 2006). São processos relacionados ao vulcanismo, que espalha lava na superfície da crosta e faz com que os cristais não tenham tempo para se agruparem antes de solidificar, formando diversos cristais individuais minúsculos (CHRISTOPHERSON, 2012). São características encontradas em rochas ígneas extrusivas: a granulação fina ou textura vítrea (PRESS et al., 2006). O basalto é uma rocha ígnea extrusiva, sua granulação fina dá um aspecto maciço à rocha.

As principais rochas ígneas são: granito, riolito, sienito, diorito, andesito, gabro, diabásio, basalto e as ultramáficas (POPP, 2010).

Granito: ígnea, intrusiva, textura fanerítica, granulação média a grossa, predomina quartzo e feldspato alcalino. Ocorre no Brasil na Serra do Mar e nos Escudos Cristalinos (POPP, 2010).


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Riolito: ígnea, extrusiva (vulcanismo ácido), originada do magma granítico, o que explica a mineralogia similar ao granito, porém com aparência predominante afanítica, por vezes podendo ser porfítica. Ocorre a partir de derrames irregulares, a textura pode ser associada a rochas piroclásticas (POPP, 2010).

Sienito: rocha ígnea, intrusiva, fanerítica, granulação média a grossa, muito pouco ou nenhum quartzo, os minerais anfibolito e feldspato alcalino concedem a cor escura à rocha (POPP, 2010).

Diorito: rocha intrusiva, fanerítica, granulação média, com pouco quartzo e muito feldspato plagioclásio. Em geral, ocorre na forma de diques (POPP, 2010).

Andesito: originado do magma vulcânico ou de intrusões pequenas. É uma rocha escura com textura variável entre afanítica e porfirítica. Em geral se consolida nos diques (POPP, 2010).

Gabro: ígnea, plutônica. Apesar de ocorrer em intrusões médias e grandes, não chega a apresentar características de um batólito. Possui textura média a grossa e não apresenta quartzo em sua composição, sendo predominantes os minerais feldspato, plagioclásio e piroxênio (POPP, 2010).

Diabásio: semelhante ao gabro, porém com textura média a fina, podendo ser afanítica. Ocorre em dique ou “sill” que atingem dezenas de metros de largura e quilômetros de comprimento (POPP, 2010).

Basalto: rocha extrusiva. A textura varia de fina a afanítica. Existem diversos tipos de basalto, como os basaltos amigdaloides e os basaltos vesiculares, de ocorrência bastante comum nos planaltos do Sul do Brasil (POPP, 2010). Cabe destacar que os planaltos do Sul do Brasil se formaram por uma série de derrames basálticos anteriores à separação entre a África e a América, que deram origem à famosa e produtiva terra roxa.

Na figura a seguir, basaltos formam o relevo íngreme resultante da separação continental entre África e América do Sul.


103

FIGURA 26 – VISTA DO ALTO DA SERRA DO RIO DO RASTRO, BOM JARDIM DA SERRA–SC

FONTE: O autor

FIGURA 27 – FRAGMENTOS DE BASALTO DEPOSITADOS NA AREIA DA PRAIA BRAVA, ILHA DE SANTA CATARINA, FLORIANÓPOLIS–SC

FONTE: O autor

Ultramáficas: são rochas de alta densidade, sem quartzo ou feldspato e com predomínio de minerais ferromagnesianos, como as olivinas e o piroxênio. Apresenta granulação grosseira a média. Por vezes, apresenta características de textura porfirítica. As rochas ultramáficas mais comuns são os piroxenitos, dunitos e serpentinitos. No Brasil ocorrem em Goiás, associados a minérios de cobalto, cromo, níquel e platina, e também no litoral do Paraná e de Santa Catarina (POPP, 2010). São as rochas mais antigas da superfície do planeta.

3.2 ROCHAS SEDIMENTARES

A composição geral da crosta da Terra é formada predominantemente por rochas ígneas ou metamórficas, porém a análise da distribuição das rochas superficiais e próximas à superfície demonstra que as rochas sedimentares e os sedimentos inconsolidados se destacam ao cobrir cerca de 75% das áreas continentais do planeta e praticamente todo o assoalho do fundo oceânico (WICANDER; MONROE, 2009).


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FONTE: Disponível em <http://atlasescolar.ibge.gov.br/images/atlas/mapas_mundo/mun-do_057_estrutura_geologica.pdf>. Acesso em: 28 jul. 2017.

FIGURA 28 – MAPA DA ESTRUTURA GEOLÓGICA DA TERRA


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A maioria das rochas sedimentares é originada a partir da litificação de pedaços de rochas preexistentes ou de materiais orgânicos (CHRISTOPHERSON, 2012). As rochas sedimentares são classificadas conforme a origem dos sedimentos que as compõem, assim tanto os sedimentos quanto a própria rocha podem ser diferenciados, conforme a origem, em clásticas, químicas ou bioquímicas (PRESS et al., 2006).

Os sedimentos podem ser diferenciados por sua origem e classificados em função do tamanho do grão. O diâmetro dos grãos do sedimento foi estudado por diversos autores até que a escala Φ (phi) foi aprimorada e hoje é amplamente utilizada na classificação dos grãos, que vai desde o mais grosso, o matacão (maior que 25,6 cm), passando por blocos (cascalho grosso), seixos (cascalho fino), areias (muito grossa, grossa, média, fina, muito fina), entrando nos sedimentos lamosos estão os siltes, com tamanho de grão entre 0,062 mm e 0,002 mm, e a mais fina partícula de sedimento, o grão microscópio de argila, com tamanhos menores que 0,002 mm (POPP, 2010; CHRISTOPHERSON, 2012; DIAS, 2007).


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FIGURA 29 – ESCALA PHI PARA CLASSIFICAÇÃO DOS SEDIMENTOS

FONTE: Dias (2007, s.p.)

As areias são predominantemente compostas por quartzo devido à sua dureza e estabilidade química, que aumentam a resistência aos ataques e impactos que o grão sofre durante o transporte. Essas características levam o arenito a ser a rocha sedimentar clástica mais comum (POPP, 2010).


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Os sedimentos clásticos são as partículas provenientes de outras rochas. São pedaços da rocha que se soltam por conta dos processos de intemperismo (PRESS et al., 2006). Então, para uma rocha sedimentar clástica se formar, é necessário que uma outra rocha de existência anterior seja atacada pelos agentes do intemperismo e movida pelos agentes transportadores que atuam na erosão.

O intemperismo atua desprendendo pedaços da rocha fisicamente e também dissolve quimicamente os minerais. Os pedaços são os grãos que formam os sedimentos clásticos e os minerais dissolvidos são levados em solução até formar precipitados ou evaporitos. Os sedimentos clásticos são transportados e guardam marcas que evidenciam as características do transporte no grão.

Um grão bem arredondado indica longo transporte, um grão angular cheio de arestas indica pouco ou nenhum transporte, um grão fosco indica transporte eólico, enquanto um grão polido indica transporte pela água. Em geral, os depósitos nas bacias sedimentares estão organizados em camadas, formando assim o pacote sedimentar, que é o conjunto de camadas de sedimentos depositados na bacia.

Quando observamos um punhado de areia fina com grãos arredondados, precisamos entender que esse sedimento já foi uma rocha que foi fragmentada pelo intemperismo, removida pela erosão, arredondada ao longo do transporte entre o local de origem até onde ocorreu o depósito. Podemos encontrar depósitos consolidados que formam as rochas clásticas, mas também encontramos depósitos inconsolidados, onde encontramos os sedimentos, que são depositados em camadas, e o conjunto de camadas é denominado de pacote sedimentar.

NOTA

Enquanto permanecem inconsolidados, os sedimentos são moles e incoerentes, como a areia na praia ou a argila em um mangue, mas com o passar do tempo geológico novas camadas vão se sobrepondo às mais antigas, formando pacotes sedimentares com dezenas, centenas e até milhares de metros (POPP, 2010). Especialmente nas bacias sedimentares localizadas nas zonas de subsidência, que são as áreas onde a crosta da Terra sofre os afundamentos lentos no manto, os pacotes sedimentares são mais espessos, pois o afundamento cria um maior acúmulo de camadas sedimentares na superfície, o que vai pressionando as camadas inferiores, cada vez com mais peso depositado acima.

O acúmulo de camadas na superfície aumenta a pressão nas camadas inferiores, expulsa a água e comprime os sedimentos mais antigos das camadas inferiores, que vão endurecendo e passando pelo processo denominado de litificação ou diagênese, que é o processo de formação da rocha sedimentar.


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A litificação pode ocorrer através da compactação, como acontece com as argilas, onde as partículas são prensadas umas contra as outras, ou por cimentação, como os arenitos, onde minerais se depositam nos interstícios, espaços vazios entre os grãos do sedimento, unindo as partículas constituindo a rocha, ou ainda por recristalização, que é um fenômeno comum nas rochas sedimentares químicas que modifica a textura devido ao crescimento de cristais e minerais que se agregam na rocha (POPP, 2010).

Os conglomerados são rochas sedimentares clásticas originadas a partir da deposição, acumulação e consolidação de sedimentos formados por fragmentos de diferentes rochas preexistentes. São compostos por grãos maiores que 2 mm (grânulo, cascalho, matacão), imersos em uma matriz mineral mais fina que atua como cimento na consolidação da rocha (POPP, 2010). Os grãos podem ser maiores que grãos de areia e até mesmo conter seixos ou blocos maiores de fragmentos de rochas (LEINZ; LEONARDOS, 1977).

Quando o material que compõe o conglomerado apresentar grãos angulares, é indicativo de um material que sofreu pouco ou nenhum transporte, caracterizando um tipo de rocha denominada de brecha. Quando o conglomerado é formado por fragmentos arredondados é o indicativo de que esse grão sofreu transporte (POPP, 2010). Quanto mais arredondado for o grão, significa que maior transporte ocorreu, pois é durante o transporte que os grãos vão se chocando e as arestas vão sendo aparadas até que o grão fique arredondado. Durante o transporte, o grão já arredondado pode se quebrar em pedaços menores, ganhar arestas e ser arredondado novamente na continuidade do transporte. Depósitos sedimentares com predomínio de grãos arredondados indicam longo transporte e constituem um ortoconglomerado, que em geral estão associados à matriz arenosa (POPP, 2010).

Os tilitos são rochas de matriz fina com origem em sedimentos depositados por geleiras e com isso podem conter clastos de todos os tamanhos (POPP, 2010). A geleira é excelente agente transportador, porém não possui capacidade de seleção de grãos. A composição dos tilitos dependerá diretamente do terreno de formação da área de geleira. Tiloides são rochas semelhantes aos tilitos, porém se formam nos taludes submarinos (POPP, 2010).

Diamictitos são paraconglomerados, assim como os tilitos e os tiloides, os três são lamitos conglomeráticos, porém os diamictitos podem ter origem em outros ambientes que não o glacial, como periglacial, em leques aluvionais, em correntes de turbidez, entre outros, mas nesses outros ambientes os megaclastos com mais de dois metros são raros (POPP, 2010).

Arenitos (psamitos), que são os mais abundantes entre as rochas sedimentares, têm seus grãos predominantemente compostos por areias, ou seja, com grãos entre 2 e 0,062 milímetros de diâmetro. Por conta da sua dureza, o quartzo é predominante na composição dos arenitos, pois os demais minerais são fragmentados em partículas menores ou dissolvidos durante o transporte (POPP, 2010).


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Pelitos são rochas litificadas a partir de depósitos de argila das mais variadas origens, como os argilitos e os siltitos. Quando o sedimento é rico em mica forma o folhelho, indica formação dos depósitos em ambiente aquoso de águas calmas, como lagos, zonas abissais marinhas, pântanos, entre outros (POPP, 2010).

As rochas sedimentares de origem química são depósitos químicos de fontes inorgânicas que se originam a partir da evaporação, constituídas por precipitados de minerais antes dissolvidos. Os depósitos de evaporitos apresentam como características: formas planas e estratificadas. São formações de ocorrência mais comum em regiões de climas secos (árido, semiárido) (CHRISTOPHERSON, 2012).

Na formação, os precipitados assumem aparências variadas, que podem ser amorfas ou finamente cristalizadas, a textura cristalina é bastante comum nessas rochas, que chegam a apresentar cristalização semelhante a rochas ígneas, porém quase sempre com apenas um único mineral (POPP, 2010). Podem chegar a uma organização mineralógica a ponto de apresentar uma forma bastante complexa, com planos e ângulos muito bem delineados (POMEROL et al., 2013).

Os sedimentos carbonáticos são precipitados, em geral compostos por carbonatos de cálcio e magnésio. Os sedimentos ferríferos são depósitos de hidratos férricos coloidais. Os sedimentos salinos ou evaporitos são depósitos de cloreto de sódio, potássio, sulfatos, carbonatos e outros sais, estão relacionados à evaporação de mares interiores e lagos salgados (POPP, 2010).

Os sedimentos silicosos são depósitos de sílica e quartzo na forma de sílex, que apresenta aspecto maciço e ocorre em camadas ou nódulos dentro de depósitos sedimentares, em geral calcários, mas podem ocorrer em depósitos de outros sedimentos também (POPP, 2010).

O calcário de origem orgânica marinha é bastante comum, é derivado de conchas e ossos resultantes da atividade biológica, por isso também é classificado como calcário bioquímico (POPP, 2010). O calcário é a litificação do carbonato de cálcio que pode ser derivado de fontes orgânicas e inorgânicas, já a dolomita é a rocha sedimentar química formada a partir da deposição e litificação do carbonato de cálcio-magnésio (CaMg(CO3)2 (POMEROL et al., 2013).

As rochas sedimentares orgânicas formadas pelo acúmulo bioquímico de carbonatos, sílicas e outras substâncias, ou pela transformação da própria matéria orgânica, podem não ter potencial calorífico, ou seja, não ser combustível, como os depósitos de conchas e corais, assim como as estruturas silicosas acumuladas de restos de colônias de foraminíferos e diatomáceas. As rochas sedimentares orgânicas também podem ser combustíveis, dependendo do material acumulado, formam os biólitos.


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Os combustíveis fósseis são provenientes de processos sedimentares formados a partir da acumulação de matéria orgânica em sedimentos argilosos ou calcários provenientes de planícies, pântanos e outros alagadiços. Nesses terrenos úmidos, onde a vegetação foi soterrada, formaram-se diferentes tipos de carvão a partir da turfa, que pode, ou não, evoluir para formas com maior concentração de carbono, como o linhito, a hulha e o antracito (POPP, 2010). A matéria orgânica em sua evolução pode também formar o folhelho betuminoso, o folhelho orgânico e o petróleo (POPP, 2014). Vamos voltar a estudar sobre petróleo e carvão no Tópico 4.

3.3 ROCHAS METAMÓRFICAS

Metamorfismo significa mudar de forma, no caso das rochas, sem mudar de estado físico. É quando uma rocha preexistente sofre subducção, ou seja, é levada para baixo da superfície de encontro ao manto, assim, com o aumento da pressão e da temperatura, as ligações atômicas ficam instáveis e os minerais começam a sofrer as modificações inerentes da fusão, porém antes de passar para o estado líquido a rocha volta a se dirigir para a superfície, diminuindo a pressão e resfriando a rocha que se consolida com a estrutura modificada, metamorfizada (CHRISTOPHERSON, 2012).

Para que uma rocha passe a ficar instável, é necessário que ocorram pressões superiores a 3 km de profundidade em temperaturas elevadas entre 100 e 600 °C, assim os fluidos ativos ficam instáveis e os minerais originais da rocha passam por recristalização, alterando a composição mineralógica e assim compondo uma nova forma, tanto textural quanto estrutural. Essas alterações morfológicas na mineralogia da rocha é que originam as rochas metamórficas (POPP, 2010).

Apresentamos nas imagens a seguir, uma rocha que faz parte do grupo Itajaí, formação Gaspar, Conglomerado Baú:


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FIGURA 30 – VISTA DE UM CONGLOMERADO METASSEDIMENTAR, ROCHA METAMÓRFICA QUE CONSERVA PARCIALMENTE CARACTERÍS-TICAS DA ROCHA CLÁSTICA, CARACTERÍSTICAS DE AMBIENTE SEDIMENTAR FLUVIAL

FONTE: O autor

FIGURA 31 – MAIOR DETALHE DO CONGLOMERADO METASSEDIMENTAR, ONDE SE PERCEBE GRÃOS DE DIFERENTES ORIGENS E TAMA-NHOS, NA IMAGEM SE PERCEBE ALGUNS SEIXOS

FONTE: O autor

Qualquer rocha pode sofrer metamorfismo. As rochas metamórficas em geral são mais compactas e duras do que a rocha original, logo são mais resistentes ao intemperismo e à erosão (CHRISTOPHERSON, 2012).

As rochas podem sofrer metamorfismo a partir de diferentes situações: por pressão das rochas em camadas superiores, por compressão no encontro de placas tectônicas, em cisalhamentos e tensionadas em zonas de falhas de


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terremotos, ou também os sedimentos depositados em bacias sedimentares e as camadas superiores compactam as camadas mais antigas (CHRISTOPHERSON, 2012).

Outra forma é o metamorfismo de contato, que acontece quando o magma do interior da crosta aquece as rochas adjacentes o suficiente para modificar a forma e a estrutura da rocha original (CHRISTOPHERSON, 2012).

113

RESUMO DO TÓPICO 2


• Minerais são elementos ou compostos químicos que existem naturalmente na crosta do planeta. Conforme a composição e a organização do mineral, o sistema cristalino formado pode alcançar elevado valor econômico.

• A clivagem faz referência aos planos internos da estrutura molecular, pois nem todos os minerais formam o plano de clivagem, mas quando existe a tendência do mineral, é de se fraturar apresentando partes lisas. Quando a clivagem é perfeita, o fraturamento ocorre em forma de folhas.

• Cor, brilho, magnetismo e dureza são aspectos que caracterizam os minerais. Os minerais são inorgânicos, possuem composição química definida e podem também apresentar elementos metálicos. Existem mais de 4.200 minerais conhecidos, destes, cerca de 30 formam as rochas.

• Os cristais de diamante são minerais de extrema dureza, com moléculas muito bem organizadas, e devido a diversas aplicações, inclusive estéticas, atingem alto valor econômico.

• As rochas são agregados sólidos de um ou mais minerais que ocorrem naturalmente e formam a crosta terrestre. O magma é rocha fluida, ocorre em altíssimas temperaturas do interior do planeta, quando resfria consolida e dá forma à rocha ígnea.

• As rochas podem ser classificadas em ígneas, sedimentares ou metamórficas.

• As rochas ígneas são formadas a partir do resfriamento do magma, podem ser intrusivas ou extrusivas. A textura das rochas ígneas pode ser fanerítica ou afanerítica e reflete o tipo de resfriamento. As principais rochas ígneas são: granito, riolito, sienito, diorito, andesito, gabro, diabásio, basalto e ultramáfica.

• Rochas sedimentares são formadas pela consolidação de sedimentos, ou seja, pela litificação de pedaços de outras rochas, areias, seixos, lamas e outros sedimentos. Os sedimentos e as rochas sedimentares cobrem 75% da superfície do planeta.

• As rochas sedimentares podem ser diferenciadas conforme sua origem, em: clásticas, químicas ou bioquímicas. Podem conter sedimentos de diferentes tamanhos, que podem ser classificados conforme o tamanho do grão, em: bloco, seixo, cascalho, areia, silte, argila ou coloide.

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• As rochas metamórficas são rochas que sofreram modificações em sua estrutura física, sem, contudo, sofrer alterações em sua composição. Essa mudança ocorre quando a rocha original é submetida a elevada temperatura, como ocorre quando a rocha entra em contato com o calor do magma do interior da Terra, que é o metamorfismo de contato, ou quando o acúmulo de camadas nas bacias sedimentares eleva a pressão sobre a rocha ou no encontro de placas tectônicas que gera grandes tensões.

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AUTOATIVIDADE

1 Os minerais são compostos químicos inorgânicos de ocorrência natural encontrados na crosta terrestre. Os cristais são minerais homogêneos com superfícies quase sempre planas, com ângulos bem definidos entre essas superfícies. Alguns cristais possuem grande valor econômico. Assinale a alternativa que apresenta apenas características que fazem o cristal ter alto valor econômico:

a) ( ) Ângulos simétricos com faces bem desenvolvidas e geometria incomum.b) ( ) Uma superfície plana com forma limitada e aleatória.c) ( ) Várias superfícies planas com formas ilimitadas e aleatórias.d) ( ) Geometria plana, estrutura tridimensional com ângulos atômicos.

2 As rochas ígneas têm origem comum, porém conforme ocorre o processo de formação, podem se diferenciar originando tipos diferentes, classificados como intrusivas ou extrusivas. Explique como se formam as rochas ígneas e diferencie o processo de formação dos dois tipos existentes.

3 A areia é um material sedimentar que, apesar de ter sua origem nas rochas e também após passar por determinados processos, formará uma nova rocha, não pode ser propriamente considerada uma rocha. Explique essa afirmação.

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TÓPICO 3

CICLO GEOLÓGICO

UNIDADE 2

1 INTRODUÇÃO

O planeta Terra apresenta em sua dinâmica natural diversos ciclos que renovam os elementos bióticos e abióticos do planeta, conforme são empregados nos processos e reações naturais e levam à reciclagem dos elementos químicos. Estes ciclos que são fundamentais para a manutenção da vida em nosso planeta são os chamados ciclos biogeoquímicos, que influenciam principalmente a biosfera. A biosfera, assim como a atmosfera, litosfera e hidrosfera, são geossistemas que interagem na manutenção do sistema terrestre (CHRISTOPHERSON, 2012).

FIGURA 32 – GEOSSISTEMAS

FONTE: O Autor. Adaptado de Christopherson (2012)

Os ciclos permitem entender como os elementos químicos estão incorporados ao longo das várias reações que ocorrem continuamente no planeta, como o ciclo do carbono, do oxigênio, o ciclo hidrológico, o ciclo geológico, entre tantos que existem. Assim os ciclos acabam interagindo entre si, como ocorre com

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o ciclo geológico, que em seu decorrer compartilha fases do ciclo hidrológico, ciclo das rochas e do ciclo tectônico.

Apesar da aparência de estabilidade, a crosta terrestre está em constante movimento, dobrando, quebrando, formando, de dentro para fora e de fora para dentro, construindo formas e as desfazendo também. A superfície da Terra recebe energia de duas fontes: do Sol e do manto terrestre.

A energia do calor interno move o ciclo tectônico e impulsiona a parte do ciclo das rochas, externamente os fenômenos dependem também da energia solar para movimentar os processos externos que atuam no ciclo das rochas, o que inclui processos do ciclo hidrológico movidos pela energia solar. A energia solar é responsável pelos movimentos atmosféricos, inclusive as chuvas, os ventos e as ondas do mar (CHRISTOPHERSON, 2012).

2 CICLO HIDROLÓGICO

O ciclo hidrológico, ou ciclo da água, possui um papel muito importante nos processos do ciclo geológico, uma vez que é o grande sistema que faz a água circular no planeta, mudando de forma, podendo passar de água líquida e fluida para gelo rígido ou flocos de neve cristalizados, ou pode ocorrer suspenso no ar na forma gasosa em vapor de água. A grande variedade de características únicas da água que desagrega, hidrata, hidrolisa, seleciona, transporta, entre outras tantas funções, justifica a importância do ciclo hidrológico na evolução da paisagem da superfície do planeta (CHRISTOPHERSON, 2012).

Dessa maneira, podemos perceber o ciclo hidrológico acompanhando a partir da precipitação que pode ocorrer na forma líquida em gotas de chuvas ou na forma sólida de granizo (pedras de gelo) ou neve (cristais de água). Após precipitar, a água escoa superficialmente para os rios, lagos e mares, ou infiltra no solo abastecendo o lençol freático, que são as águas subterrâneas.

O gelo e a neve, quando aquecidos, passam para o estado líquido para

assim fluir de forma livre, impulsionada pela força da gravidade. A água no estado líquido, quando aquecida, passa ao estado de vapor, o que leva essa partícula a ascender suspensa no ar, subindo na atmosfera até condensar formando as nuvens, e quando a nuvem fica saturada formam-se as gotas de chuva que precipitam, e conforme as condições de temperatura, a precipitação será líquida (gotas) ou sólida (granizo ou neve).

Também é preciso destacar que o vapor de água no ar poderá formar a neblina, que precipita na forma de orvalho, que são aquelas pequenas gotas que se formam sobre as superfícies e que podemos observar ao amanhecer. Nas regiões mais frias, especialmente no Sul do Brasil, é comum observarmos o fenômeno da geada, que é o congelamento do orvalho.

TÓPICO 3 | CICLO GEOLÓGICO

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FIGURA 33 – CICLO DA ÁGUA

FONTE: USGS (2018). Disponível em: <https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Ciclo_da_%-C3%A1gua.jpg>. Acesso em: 16 ago. 2017.

No decorrer do ciclo hidrológico ocorrem as precipitações, 80% da precipitação do planeta ocorre sobre os oceanos, sendo que apenas 20% cai sobre as terras emersas interagindo com o ciclo das rochas (WICANDER; MONROE, 2009). A água é um elemento fundamental que atua de diversas maneiras no ciclo das rochas. Através dos processos de intemperismo, que desagregam partes das rochas, e dos agentes de erosão e transporte movimentam esse material.

A atuação da água pode ser verificada na troca de estado físico, quando ocorre o congelamento da água, o que gera um ganho de volume, então quando líquida a água infiltra e preenche até as mais microscópicas fraturas das rochas, e a cada congelamento o volume aumenta, criando uma força de dentro para fora, que vai aumentando o tamanho das fraturas até desagregar partes da rocha.

Outra forma de atuação da água no ciclo das rochas é no intemperismo químico em que pode ocorrer, por exemplo, a hidratação e dissolução de alguns elementos da rocha, pois a água também transporta e seleciona os grãos que são desagregados das rochas. O simples impacto direto das gotas de chuva com o solo exposto já movimentará alguns grãos, que podem ser transportados através do escoamento superficial da água e também das correntes marinhas quando esses sedimentos chegam ao mar.

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Mesmo nos processos de intemperismo biológico a água tem papel fundamental, pois é o elemento que sustenta a vida das plantas e animais que atuam no intemperismo biológico das rochas.

O conhecimento popular tem seu valor, então lembre-se do ditado que diz: “água mole em pedra dura, tanto bate até que fura”, que apresenta a versão popular do conhecimento científico sobre o papel da água no ciclo das rochas.

NOTA

Após o intemperismo desagregar a rocha em grãos, a água também atua no transporte e seleção desses sedimentos. Quando ocorre a perda de energia do fluxo transportador, os sedimentos são depositados em função do tamanho dos grãos formando os depósitos sedimentares, que refletem a energia do ambiente deposicional.

Assim o ciclo hidrológico atua no intemperismo, na erosão, no transporte e na deposição dos materiais envolvidos no ciclo das rochas, influenciando diretamente na desagregação das rochas consolidadas e na formação dos depósitos sedimentares que podem originar rochas sedimentares.

3 CICLO TECTÔNICO

O ciclo tectônico é impulsionado pelas forças internas da Terra, a energia térmica do manto faz o material em fusão, do interior do planeta, circular lentamente por convecção, empurrando as placas tectônicas em um movimento lento e contínuo que recicla os materiais antigos nas profundezas do manto, criando novos terrenos, movimentando e deformando a superfície do planeta (CHRISTOPHERSON, 2012). O ciclo tectônico é bastante lento, mas ocorrem eventos bruscos que por vezes levam a catástrofes humanas.

A tectônica de placas será estudada na Unidade 3, assim como o vulcanismo.

ESTUDOS FUTUROS


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A princípio buscaremos o entendimento inicial do tectonismo movimentando placas tectônicas que movem os continentes, elevam as cordilheiras e expandem o assoalho oceânico criando novos terrenos, enquanto absorve outros, podendo levar à subducção, que é devolver o material ao manto, ou consolidando, transformando em rocha sedimentar o material inconsolidado. A litificação é o processo pelo qual um depósito sedimentar passa a sofrer pressão devido ao peso do acúmulo de novas camadas na superfície, o que acaba consolidando a rocha sedimentar.

No ciclo tectônico, as rochas consolidadas da superfície, nas bordas de placas tectônicas, podem passar por subducção, o que as remete de volta ao manto, passando para a forma fluida e quente de magma. Por vezes, o movimento da subducção é interrompido, deixando a rocha em uma zona de metamorfismo que recebe calor do manto, o que modifica as características físicas e químicas dos constituintes da rocha. Também pode acontecer de um pacote sedimentar, que se consolidou como rocha sedimentar, mas que devido ao peso das camadas sobrejacentes continua a sofrer elevadas pressões, aumentando a temperatura e alterando as características físicas ou químicas do material rochoso, o que resulta em rochas metamórficas (CHRISTOPHERSON, 2012).

4 CICLO DAS ROCHAS

O ciclo das rochas engloba processos que ocorrem na atmosfera, na crosta e no manto. Existem basicamente três tipos de rochas: as ígneas, as sedimentares e as metamórficas. O ciclo das rochas depende tanto da energia solar quanto da energia geotérmica do interior do planeta.

O ciclo das rochas é a sequência de eventos e processos que ocorrem e sempre ocorreram no planeta Terra, compõe e decompõe as rochas continuamente. Assim, em uma sequência cíclica, qualquer rocha na superfície do planeta, ou estará exposta aos agentes do intemperismo criando sedimentos, ou sendo movida por processos de subsidência, que leva ao afundamento na crosta resultando no aquecimento e aumento da pressão, e por consequência, a rocha passa a sofrer alterações na estrutura das ligações químicas dos átomos.

Essa rocha pode continuar o processo de subsidência em direção ao manto, e pela temperatura e pressão elevadas passa para um estado fluido – ou a rocha, após a subsidência, passa pelo soerguimento resfriando e voltando à superfície como rocha metamórfica –, caracterizada em uma rocha mais compacta e dura que será exposta ao intemperismo novamente e também produzirá sedimentos que poderão formar rochas sedimentares, que por sua vez poderão ser metamorfizadas ou por subducção voltar ao manto. Após alguns milhares de anos, através de processos ígneos, ressurgir na superfície.

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FIGURA 34 – MODELO DA INTERAÇÃO ENTRE OS CICLOS HIDROLÓGICO, TECTÔNICO E DAS ROCHAS, QUE COMPREENDEM O CICLO GEOLÓGICO

FONTE: Christopherson (2012, p. 330)

Para ampliar o seu entendimento sobre o ciclo das rochas, assista ao vídeo disponível no link <https://www.youtube.com/watch?v=wLIzDKr7zj0>.

DICAS

4.1 INTEMPERISMO FÍSICO, QUÍMICO E BIOLÓGICO: A DESAGREGAÇÃO DAS PARTÍCULAS

A superfície da crosta terrestre é formada pelos diferentes tipos de rocha, as condições ambientais alteram a forma e a composição química das rochas através dos agentes do intemperismo (POPP, 2010). O intemperismo é a quebra física e a alteração química dos minerais da Terra (WICANDER; MONROE, 2009).

O intemperismo é o conjunto de processos que ataca as rochas, desagregando pedaços menores que formam os clastos/grãos, ou ainda podem


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agir dissolvendo quimicamente os minerais (CHRISTOPHERSON, 2012). O processo de intemperismo ocorre em duas fases: a fase química, que decompõe e dissolve os minerais, e a fase física, que desintegra a rocha (POPP, 2010). Quando a decomposição da rocha ocorre devido a interações com organismos vivos, que podem dissolver quimicamente ou fragmentar fisicamente uma rocha, chamamos de intemperismo biológico.

Os processos de intemperismo biológico podem ser distintos em processos físicos, quando as raízes fraturam a rocha desagregando mecanicamente os grãos, ou em processos químicos, que é quando alguns organismos, como algas unicelulares, bactérias ou fungos filiformes, que habitam a superfície da rocha ou as pequenas fissuras chamadas diaclases, secretam produtos químicos ativos sobre a rocha e acabam por dissolver alguns minerais, enquanto as plantas superiores extraem da rocha elementos químicos vitais para as plantas, como o potássio (K), cálcio (Ca), fósforo (P) e enxofre (S) (POPP, 2010).

O intemperismo químico é a real decomposição da rocha, altera a estrutura química e modifica os minerais (CHRISTOPHERSON, 2012). Os processos químicos do intemperismo estão relacionados à presença de água (H2O), além do dióxido de carbono (CO2) dissolvido e, ainda, em alguns casos, ocorre a presença de ácidos orgânicos resultantes da decomposição de resíduos vegetais (POPP, 2010). Os processos químicos do intemperismo ocorrem de duas formas: por alteração do mineral original na própria rocha, alterando a composição química da rocha, ou por precipitação do mineral dissolvido, o que forma outros produtos através do processo chamado de meteorização, a água tem papel fundamental em ambos processos químicos (POPP, 2010).

Alguns autores aplicam o termo meteorização como sinônimo de intemperismo, outros apresentam a meteorização como o conjunto de diferentes processos que podem ocorrer durante o intemperismo químico. A hidratação e hidrólise, assim como a oxidação e a dissolução de carbonatos, são os processos de intemperismo químico que ocorrem com a presença de água.

A hidratação é quando o mineral combina com a água. Esse processo causa pouca mudança química, mas pode levar à forte alteração no volume do mineral, impondo forças mecânicas que criam tensão na rocha e ocasionam a separação dos grãos (CHRISTOPHERSON, 2012). Quando o mineral aumenta de tamanho devido à combinação química com a água, a ligação entre muitos grãos é desfeita, o que cria mais capilaridade na rocha e permite mais percolação da água, intensificando o processo de hidratação.

Na hidrólise ocorre a quebra da sílica, o que produz compostos químicos diferentes (CHRISTOPHERSON, 2012). As temperaturas elevadas favorecem a hidrólise (POMEROL et al., 2013). Na hidrólise ocorre uma reação química quando o mineral entra em contato com a água devido ao fato da molécula de água ser polar, ou seja, possui um polo positivo (H2

+) e outro polo negativo (O-), e assim pode atrair um íon do mineral da rocha, o que vai solubilizá-lo (POMEROL

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et al., 2013). Ocorre, por exemplo, quando o feldspato (K, Al, Si, O), presente no granito, entra em contato com a água (H2O) levemente acidificada (Co2) e passa pela hidrólise, formando argilas residuais, minerais dissolvidos e sílica, e à medida que as argilas se formam, o quartzo mais pesado é deixado para trás e formará as areias (CHRISTOPHERSON, 2012). Os subprodutos da hidrólise, como o sódio (Na), o cálcio (Ca) e o magnésio (Mg), são levados pela água até o mar, onde podem precipitar e formar as rochas calcárias e as dolomitas, ou simplesmente deixar a água salgada, como no caso do sódio (POMEROL et al., 2013).

A oxidação é uma reação química que ocorre quando alguns elementos metálicos se combinam com oxigênio (O2) formando os óxidos. A ferrugem é o óxido mais conhecido, trata-se do óxido férrico (Fe2O3), é resultante da reação química que remove o ferro dos minerais presentes na rocha. Quando a oxidação ocorre, a rocha fica mais sensível aos demais processos de intemperismo e o solo resultante apresenta cor marrom-avermelhado (CHRISTOPHERSON, 2012).

A dissolução de carbonatos é quando o mineral carbonático se dissolve na água, ou o dióxido de carbono da atmosfera se dissolve no vapor de água, acidificando o suficiente a solução para dissolver diversos minerais, mas especialmente o calcário, que gera o processo de carbonatação ao combinar o carbono com minerais, formando então os bicarbonatos, as paisagens com topografia cárstica, que são características das regiões dominadas por intemperismo químico de dissolução de carbonatos (CHRISTOPHERSON, 2012).

O intemperismo físico ou mecânico apresenta-se no conjunto de processos que fragmentam a rocha por esforço mecânico, que engloba o congelamento da água, liberação de pressão interna, expansão e contração termal e também a já citada atividade orgânica (WICANDER; MONROE, 2009).

Nas regiões muito frias, quando as temperaturas estão positivas, a água líquida penetra nas capilaridades, poros e fraturas da rocha. Quando a temperatura fica abaixo de zero, o congelamento da água aumenta em um décimo seu volume, gerando intensa pressão e, assim, fragmenta a rocha (POPP, 2010).

A liberação de pressão é bastante evidente em rochas plutônicas, como os batólitos, que se formam abaixo da superfície com vários metros de rocha acima, o que exerce muita pressão sobre o batólito. Conforme a erosão vai removendo o material da superfície, a pressão vai diminuindo e o batólito tende a se expandir rompendo as ligações, criando fraturas na rocha que formam lâminas que escorregam e formam os domos de esfoliação, que são grandes massas arredondadas (WICANDER; MONROE, 2009).

Como pode ser verificado, a variação da temperatura gera a contração e a expansão termal. Quando em um grande deserto, como o Saara, quente e seco, onde o intenso calor do dia faz a rocha se dilatar, e o frio da noite faz contrair, a repetição cotidiana desse processo faz a rocha se fragilizar em suas ligações,


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disponibilizando os grãos da rocha, além do fato de que quando expostos ao Sol, os minerais escuros se aquecem mais do que minerais mais claros, enfraquecendo também as ligações entre esses minerais (WICANDER; MONROE, 2009).

A decomposição esferoidal ocorre em blocos resultantes de fraturas anteriores, onde as bordas do bloco sofrem meteorização, e em conjunto com processos químicos (POPP, 2010).

Os processos de intemperismo físico, resultantes da interação com organismos vivos, foram tratados anteriormente como intemperismo biológico, e se dão quando raízes fragmentam rochas, por exemplo. Os processos de intemperismo podem ser físicos, químicos ou biológicos e atuam na decomposição e na fragmentação das rochas, deixando pedaços da rocha aguardando a atuação dos agentes transportadores (água, vento, gravidade) que atuam nos processos de erosão.

O intemperismo solta os grãos da rocha e os agentes da erosão selecionam e transportam esses grãos conforme as características dos agentes transportadores (vento, água, gelo, gravidade) que selecionam os grãos, durante o transporte e os depositam em função do tamanho, ou não, em diferentes depósitos, destruindo e construindo rochas ao longo da história do planeta.

4.2 EROSÃO E SEDIMENTAÇÃO: OS AGENTES DE SELEÇÃO E TRANSPORTE

Erosão é um conjunto de processos que atua na sequência do intemperismo, desprendendo os pedaços de rocha e desagregando as partículas de solo, disponibilizando o sedimento gerado para os agentes transportadores. A capacidade de transporte do agente pode selecionar o sedimento que será transportado ou depositado. Por exemplo, o vento é um agente que seleciona muito bem o material que será transportado, diferente da gravidade, que transporta qualquer tamanho de partícula, variando apenas a velocidade do transporte. Os agentes transportadores depositam os sedimentos quando perdem a capacidade de transportar determinado tamanho de grão. Conforme a velocidade do fluxo de água ou vento diminui, os grãos mais grossos são depositados e os mais finos continuam sendo transportados ou, ainda, conforme o fluxo ganha velocidade, passa a transportar grãos maiores.

O transporte de sedimentos é regido pela intensidade do fluxo. Conforme o fluxo vai diminuindo, os grãos maiores e mais pesados são depositados, enquanto os grãos de menor tamanho e peso seguem sendo transportados. Dessa maneira, depósitos sedimentares de granulometria mais grosseira – grãos maiores – indicam um ambiente deposicional com mais energia, enquanto depósitos com sedimentos finos indicam um ambiente calmo ou abrigado.

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PRÁTICA ACADÊMICA

Aula Prática – Experimento sobre ambiente deposicional

Materiais:

Uma bacia (ou pote) com água, colher, amostras de argila, areia, brita.A quantidade das amostras depende do tamanho da bacia, mas cerca de 250 ml (um copo) são o suficiente.

Método e resultados esperados:

Prepare a bacia com água, em seguida coloque a amostra de brita na bacia e observe o comportamento dos grãos ao cair na água. Anote os resultados observados (resultados esperados: a brita afundou rapidamente). Em seguida, com a colher, realize movimentos circulares acompanhando a borda da bacia criando uma correnteza que movimente os grãos de brita. Quando os grãos começarem a ser transportados pelo fluxo de água, pare de mexer, retirando imediatamente a colher, e observe o comportamento dos grãos. Faça anotações de suas observações (observações esperadas: com velocidade intensa, os grãos mais grossos são transportados e logo são depositados).

Em seguida, retire a brita, reponha a água, e realize novamente o experimento utilizando a amostra de areia, despejando na bacia com água a amostra de areia realizando observações e anotações, descrevendo e comparando o comportamento da areia com a brita, antes e depois de criar o fluxo que transporta os grãos.

Após retirar a areia da bacia, reponha a água e realize novamente o experimento utilizando a amostra de argila. Perceba que a argila vai se dissolvendo na água conforme o fluxo é criado. Tente dissolver o máximo possível, observe e realize anotações sobre o comportamento do sedimento, compare com os anteriores. Coloque a bacia com a amostra dissolvida em um local que fique imóvel, sem interferências. Anote a hora, siga monitorando ao longo do tempo e anotando suas observações sem esquecer de registrar a hora da observação. Siga observando a amostra e vá acompanhando e registrando as modificações até o sedimento formar um pequeno “depósito sedimentar” no fundo da bacia.

Faça anotações sobre as observações e compare o comportamento das diferentes amostras. Com a reflexão sobre os fatores que interferem no comportamento dos grãos durante a sedimentação, tente imaginar e compreender o mesmo comportamento nos ambientes reais. Onde em ambientes agitados, com alta energia nos fluxos, como em um rio caudaloso ou em uma praia com muitas ondas, os grãos depositados são maiores, sendo que os menores seguem sendo transportados, enquanto em um ambiente com menor energia, como um lago ou um estuário, os grãos maiores em geral já não chegam, ou se chegam são depositados rapidamente, enquanto os sedimentos mais finos, que permanecem por um período maior em suspensão, são transportados por mais tempo.

Assim, precisamos entender que: a) O tamanho do grão é diretamente proporcional ao tempo de suspensão desse grão no meio em que se encontra; b) A energia do fluxo transportador, que pode ser água, ar e até mesmo a gravidade, determina quais os tamanhos de grão do sedimento serão transportados e quando serão depositados.

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O agente transportador tem capacidade de selecionar os materiais que transporta. Conforme ganha energia, aumenta a capacidade de transporte dos sedimentos. Já quando o agente transportador perde ou dissipa a energia, ocorre a deposição dos grãos, que são selecionados conforme vai diminuindo a capacidade de transporte, sendo os grãos mais pesados depositados primeiro, enquanto os mais leves seguem em suspensão. Formam, assim, depósitos em camadas homogêneas que dão origem aos estratos característicos dos ambientes sedimentares e, consequentemente, nas camadas das rochas sedimentares.

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RESUMO DO TÓPICO 3


• Para entendermos o ciclo geológico, é preciso compreender todos os outros ciclos que atuam na renovação dos elementos do planeta e compreender a importância dos ciclos biogeoquímicos que ocorrem na atmosfera, litosfera, hidrosfera e biosfera.

• O ciclo hidrológico ocorre alimentado pela energia solar e pela força da gravidade. É o grande sistema de renovação da água no planeta: evaporação, condensação, precipitação, que leva a escoamentos e infiltrações que acumulam água nos reservatórios subterrâneos e reservatórios superficiais, para novamente evaporar. Nesse ciclo ocorrem mudanças no estado físico da água, entre vapor, líquido e sólido. O ciclo hidrológico atua no ciclo das rochas tanto quimicamente, ao hidratar elementos, quanto fisicamente, como agente do intemperismo, da erosão e do transporte dos sedimentos.

• O ciclo tectônico é impulsionado pelas forças internas do planeta Terra. A energia do calor do manto e do núcleo impulsionam o tectonismo. No ciclo tectônico, onde as placas tectônicas se encontram, ocorre retorno de material consolidado para o manto da Terra: é a subducção. Também ocorre que um novo material surge na superfície proveniente do manto, ou seja, no ciclo tectônico as rochas consolidadas passam novamente para as camadas inferiores e mais quentes da Terra, voltando a ser lava, ao passo que a lava é impulsionada à superfície, resfriando e passando a ser rocha. Deve ficar claro que, em geral, são movimentos muito lentos, exceto quando ocorrem eventos vulcânicos que espalham lava na superfície – e nesse caso rapidamente se resfriam – consolidando novas rochas. No ciclo tectônico, ocorre a renovação das rochas.

• O ciclo das rochas depende de processos que ocorrem no manto, na crosta e na atmosfera da Terra. É impulsionado tanto pela energia solar, que alimenta processos atmosféricos, como a energia geotérmica, que impulsiona o tectonismo. Os processos do ciclo das rochas resultam em três tipos distintos de rochas: as ígneas, as sedimentares e as metamórficas.

• No ciclo das rochas, os processos superficiais na crosta geram os sedimentos através do intemperismo que desagrega partículas da rocha. O intemperismo pode ocorrer por três conjuntos de processos distintos, mas que atuam em conjunto, são eles: o intemperismo físico, o químico e o biológico. O físico é a quebra da rocha em partes menores; o químico é a dissolução ou alteração das rochas por reações químicas; e o biológico se dá pela atuação de organismos vivos que alteram ou desagregam as rochas induzindo a ocorrência de processos físicos ou químicos.

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• Hidratação, hidrólise, oxidação e dissolução são processos químicos que ocorrem no intemperismo. Contração, expansão, liberação de pressão e fraturas são eventos do intemperismo físico. No intemperismo biológico, a atuação de organismos pode ser verificada, por exemplo, quando raízes passam a crescer dentro de minúsculas fraturas da rocha, e conforme crescem, forçam a fragmentação da rocha.

• A erosão é um conjunto de processos que desagrega, ou seja, desprende partes da rocha disponibilizando material para os agentes transportadores que selecionam o material, os agentes transportadores são o vento, a água e a força da gravidade.

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1 Em diferentes etapas, o ciclo hidrológico atua sobre o ciclo das rochas. A água e o gelo são agentes atuantes em diversos processos químicos, físicos e até mesmo biológicos, que influenciam nas diferentes fases do ciclo das rochas. Analise as sentenças a seguir, classificando V para as verdadeiras e F para as falsas:

( ) Quando a água intersticial passa para o estado sólido, ocorre um processo físico que pode fazer com que pequenos espaços no interior da rocha cresçam, o que pode até mesmo fragmentar essa rocha em pedaços.

( ) As raízes de alguns vegetais possuem a capacidade de crescer através de pequenas fraturas nas rochas, o que leva à fragmentação da rocha, esse é um exemplo de intemperismo biológico.

( ) Os minerais hidrossolúveis são dissolvidos pela água, esse processo pode ser considerado um processo de intemperismo físico.

( ) Os minerais hidrossolúveis são dissolvidos pela água, esse processo pode ser considerado um processo de intemperismo químico.

( ) A força da gravidade impulsiona o transporte e a deposição dos sedimentos levados pela água.

Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA:a) ( ) F, V, F, V, V.b) ( ) F, V, F, V, F.c) ( ) V, V, V, F, V.d) ( ) V, V, F, V, V.

AUTOATIVIDADE

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TÓPICO 4

RECURSOS ENERGÉTICOS NATURAIS

UNIDADE 2

1 INTRODUÇÃO

Devemos entender como recurso natural tudo aquilo que direta ou indiretamente é obtido a partir de elementos da natureza, e torna-se necessário o entendimento sobre a origem das coisas que utilizamos em nosso dia a dia. Os objetos utilizados no espaço geográfico são produtos resultantes da dinâmica do planeta Terra, que após a extração e modificação, são moldados conforme o desejo humano.

Olhe a seu redor: tentar encontrar um objeto que não tenha origem direta ou indireta, em um recurso natural, é uma tarefa impossível. Dessa maneira, o termo recurso natural refere-se a todo e qualquer alimento, material de construção, roupas, calçados, minerais, metais, água e até mesmo a energia, seja ela solar, geotérmica, hidroelétrica ou combustível (SKINNER, 1970). Assim, a partir do entendimento de que os produtos que nos rodeiam têm como origem algum recurso natural, é possível ampliar a percepção sobre a demanda que geramos pelos recursos naturais do planeta Terra. Devemos perceber a importância de utilizar de forma equilibrada esses recursos, devemos dar muita importância aos princípios do desenvolvimento sustentável que visa ao uso equilibrado dos recursos naturais.

Os recursos naturais podem ser classificados em renováveis e não renováveis. As plantas e seus derivados, por exemplo, são recursos naturais renováveis, uma vez que os estoques podem ser regenerados sazonalmente. Por outro lado, o recurso natural pode ser não renovável, nesse caso são aqueles materiais que, uma vez explorados, não haverá regeneração do recurso, por exemplo, as rochas, muito utilizadas na construção civil, ou o petróleo, nosso principal combustível (SKINNER, 1970).

Dentre os recursos naturais não renováveis podemos destacar as rochas carbonosas, que são rochas sedimentares formadas em condições de sedimentação muito específicas, a partir do soterramento de matéria orgânica, que originam os diferentes tipos de carvão ou o petróleo e gás.

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2 ROCHAS CARBONOSAS

Dentre os recursos naturais não renováveis podemos destacar o grupo de rochas sedimentares, classificadas como rochas carbonáticas, formadas a partir de processos muito específicos, com acúmulo, soterramento e decomposição de matéria orgânica, que originam os diferentes tipos de carvão.

Assim como o carvão, o petróleo também é resultante da acumulação e soterramento de matéria orgânica, porém os processos e o ambiente de formação são distintos e o resultado é o mineral líquido e o gás.

2.1 CARVÃO

O carvão mineral é uma rocha sedimentar orgânica, composta predominantemente por carbono, que tem origem em processos bioquímicos ocorridos na decomposição de vegetais que foram soterrados no processo sedimentar que forma o carvão (PRESS et al., 2006). A decomposição da matéria orgânica é realizada através dos processos bioquímicos que são as reações químicas que ocorrem no metabolismo dos organismos decompositores.

Quando a decomposição da matéria orgânica ocorre sob condições especiais de restrição de oxigênio, como ocorre após o soterramento de uma área densamente vegetada, resulta em uma camada sedimentar rica em matéria orgânica que passa a ser decomposta com baixo nível de oxigênio, devido à camada de sedimento que soterrou a vegetação. Os sedimentos depositados acima da camada orgânica impedem a troca de gases, criando o ambiente ideal para que os depósitos de carbono se decomponham de maneira que acabem por dar origem aos diferentes tipos de carvão e também ao petróleo e gás (POMEROL et al., 2013). Processos sedimentares semelhantes criaram tipos distintos de rochas carbonosas, como a hulha, o linhito e a turfa.

Grandes florestas que cobriam extensas áreas da Terra no passado foram soterradas em muitos locais ao longo de eventos da história geológica do planeta, empacotando entre camadas impermeáveis sedimentos com presença de matéria orgânica. O soterramento isolou e criou o depósito de carbono orgânico a partir da decomposição dos restos vegetais (PRESS et al., 2006).

Os restos vegetais soterrados e empacotados passaram por uma decomposição muito lenta e através de processo bioquímico chamado diagênese, que explica a origem do carbono orgânico que forma o carvão (POMEROL et al., 2013). Diferenças na estratigrafia dos vários depósitos de carvão conhecidos são explicadas devido às características da decomposição que ocorreu em cada área, o que gerou os diferentes tipos de carvão. A turfa, o linhito, a hulha e o antracito são formas de carvão mineral, que são discerníveis por conta das diferenças de cor, forma e teor calorífico resultantes das características do processo de decomposição que ocorreu na formação de cada depósito.

TÓPICO 4 | RECURSOS ENERGÉTICOS NATURAIS

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A turfa é o estágio inicial da formação do carvão. As turfeiras, como são chamados os depósitos de turfa, ocorrem em áreas alagadas ou pantanosas e apresentam cor escura e material compacto, ainda com restos vegetais não carbonificados. Apesar de substituir o carvão em algumas aplicações, o poder calorífico é bastante baixo, pois é um material relativamente jovem em termos geológicos, o que é verificado pelo teor de carbono que o material apresenta (TOSATTO, 2005).

O linhito é um estágio mais avançado da carbonização, o material ainda

apresenta características da estrutura lenhosa original. A cor, em geral, é parda ou negra, com textura mais compacta e densa que a turfa (TOSATTO, 2005).

A hulha é uma forma mais madura do carvão mineral do que o linhito e a turfa. É um material de queima fácil, em geral tem aspecto compacto, pode ser brilhoso ou fosco. É propriamente a pedra de carvão que se busca nas minas (TOSATTO, 2005).

O antracito é a forma mais carbonizada do carvão, é duro, compacto e possui alto teor calorífico, contém pouca matéria volátil e queima sem formar chama. A hulha e o antracito são ricos em carbono e possuem elevado poder calorífico (TOSATTO, 2005).

2.2 PETRÓLEO E GÁS

O petróleo, assim como o gás natural, é um combustível fóssil que se forma na natureza em um lento processo de decomposição que demora alguns milhares de anos, dessa forma, são recursos naturais não renováveis, ou seja, os estoques são finitos. Diferente do carvão mineral que é sólido e, assim, considerado uma rocha sedimentar do tipo carbonosa, o petróleo e o gás são fluidos oleosos e vapor, respectivamente, logo é normal que não sejam considerados como rochas sedimentares. Devem ser considerados como sedimentos orgânicos, uma vez que sua origem ocorre através da diagênese desses materiais nos poros de rochas sedimentares (PRESS et al., 2006).

Poros são os espaços que ocorrem entre os grãos de sedimentos que formam as rochas sedimentares. Podemos fazer uma comparação com um saco cheio de bolas, considerando as bolas como grãos de sedimento e os espaços entre as bolas seriam os poros.

NOTA

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Atividade Prática – Entendendo a porosidade

Material: Copo de vidro, areia e água. Obs.: A areia deve estar seca.

Método: Coloque a areia no copo de vidro, enchendo-o bem. Pressione a areia para que o copo fique com a maior quantidade possível de areia. Quando o copo estiver bem cheio de areia e não houver espaço para colocar mais, o copo estará cheio, correto? Então, com o copo cheio de areia, vá adicionando lentamente a água.

Resultado esperado: Ao adicionar a água lentamente, você passará a visualizar a água penetrando nos espaços vazios entre os grãos e preenchendo os espaços que antes continham ar.

Concluindo: Os minúsculos espaços vazios existentes entre os grãos permitem o armazenamento de material fluido. Nas rochas sedimentares, que são formadas por grãos, esses espaços vazios podem ser preenchidos por ar, água ou ainda por petróleo ou gás. Por isso as rochas sedimentares são bastante importantes. No Brasil, existe um arenito que se estende até o Paraguai e a Argentina, que é uma rocha sedimentar batizada de arenito Botucatu. Nos poros do arenito Botucatu estão armazenados milhões de litros de água, formando um dos maiores reservatórios de água doce do mundo. Nos reservatórios de petróleo, o fluido será o óleo e o gás.

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O petróleo e o gás natural são compostos por hidrogênio e carbono. Por conta dessa composição, ambos são denominados hidrocarbonetos. São originados a partir da decomposição de matéria orgânica proveniente da deposição dos restos de microrganismos depositados geralmente no fundo oceânico, mas também pode ocorrer a deposição em fundo de lagos. Como são ambientes com baixas concentrações de oxigênio, a decomposição dessa matéria orgânica se dá de forma diferenciada. Quando soterrados por camadas de sedimentos, que por consequência leva ao aumento da pressão devido ao peso das camadas sobrejacentes, resulta no aquecimento dessa camada orgânica, e a consequência é a formação do petróleo e do gás (WICANDER; MONROE, 2009).

A temperatura do período de formação é um fator determinante da qualidade do petróleo. No processo de maturação dos hidrocarbonetos, o ideal é o ambiente onde as temperaturas nas rochas em que o petróleo é formado fiquem entre 60 °C e 140 °C, assim haverá um petróleo maturado e de boa qualidade. Essas áreas são denominadas de zonas maturadas. Quando as temperaturas são mais baixas, entre 20 °C e 60 °C, será uma zona imatura, e o petróleo ali encontrado também. Sendo encontrado petróleo imaturo, logo será uma zona imatura. Quando as temperaturas ultrapassarem os 140 °C, o petróleo (ou seja, as


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moléculas de hidrocarbonetos pesados) não estará mais presente e restará apenas o gás metano (POPP, 2010).

É importante entender que a formação do petróleo e do gás ocorrerá nos ambientes onde o suprimento de oxigênio não é suficiente para permitir a decomposição da matéria orgânica. Nos fundos oceânicos e de lagos, naturalmente a disponibilidade de oxigênio já é menor, associado então à deposição de matéria orgânica a ser decomposta com a sedimentação de forma rápida, criando novas camadas sobrejacentes. A camada soterrada com presença de matéria orgânica apresentará baixos níveis de oxigênio, o que torna ainda mais lenta a decomposição devido à insuficiência de oxigênio. Após milhões de anos de soterramento, nas temperaturas adequadas, as reações químicas que vão ocorrendo ao longo do tempo transformam parte do material orgânico em hidrocarbonetos, que são compostos de hidrogênio e carbono (PRESS et al., 2006).

Depois de formados, os hidrocarbonetos tendem a migrar para outras rochas, onde se acumulam. Essa migração ocorre devido à pressão que se dá ao acúmulo do gás e aos movimentos tectônicos que modificam a estrutura das rochas nas camadas geradoras e, assim, criam interstícios (pequenas fissuras) na rocha, através dos quais o gás migra levando consigo o petróleo. Outro fator que leva à migração é a invasão da camada geradora por água através dos interstícios, uma vez que devido à diferença de densidade, a água ficará embaixo e o petróleo e o gás subirão. Devido à densidade é que o gás sempre fica acima do petróleo, que por sua vez sempre ficará sobre a água (POPP, 2010).

O calor que ocorre nessas camadas, onde se formam o petróleo e o gás, também atua no aumento da pressão, uma vez que quanto maior a temperatura, mais os gases se expandem, elevando a pressão interna. A pressão interna também é afetada pelo peso das novas camadas de sedimento que seguem a se depositar, formando novas capas sobrejacentes e assim tendem a diminuir os espaços entre os grãos, aumentando a pressão, forçando o petróleo e o gás a migrarem em busca de espaço, assim como a capilaridade da rocha, que associada à tensão superficial da água, que é bem mais intensa do que o petróleo e o gás, tende a expelir os hidrocarbonetos para rochas com granulação mais grosseira, pois os poros são maiores (POPP, 2010).

A migração do petróleo e do gás, através da capilaridade e dos interstícios ou fraturas da rocha, seguirá até que fique encurralado em uma armadilha, também denominada de “trapa”, trata-se de uma camada impermeável que os retém (POPP, 2010). As armadilhas de petróleo podem se formar devido a alterações estruturais em camadas de rochas impermeáveis, como o folhelho, sobre uma camada de rocha permeável, como o arenito, dispondo o gás na parte superior mais próxima da camada impermeável, logo abaixo o petróleo é encontrado flutuando sobre a água subterrânea que ocupou os poros do arenito (PRESS et al., 2006).

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Outra forma de armadilha é quando ocorre uma discordância angular ou um deslocamento em uma falha geológica. Nesses casos pode haver, por exemplo, a disposição de uma camada mergulhante de calcário permeável ao lado de uma camada de rocha impermeável, como o folhelho, o que cria então uma armadilha para o petróleo e gás (PRESS et al., 2006).

Outra forma de retenção natural do petróleo e gás são as armadilhas estratigráficas, que ocorrem por conta da sedimentação que sobrepõe outra camada. É um padrão sedimentar, por exemplo, quando uma camada mergulhante de arenito, que é permeável, fica mais estreita quando entra em contato com folhelhos impermeáveis. As armadilhas também podem ser constituídas pelos domos de sal que formam uma estrutura impermeável (PRESS et al., 2006).

Para visualizar e compreender melhor como se forma uma armadilha de petróleo e gás, assista ao vídeo disponível no link <https://www.youtube.com/watch?feature=player_embedded&v=w9Vj0jjd4ms>.

DICAS

Existem armadilhas de petróleo no subsolo de todo o planeta, porém apenas uma pequena parte delas contém hidrocarbonetos retidos. A explicação é simples: não basta existir as condições ideais da armadilha, também é preciso que próxima a essas armadilhas existam as rochas com camadas geradoras de petróleo e gás (PRESS et al., 2006).

Os hidrocarbonetos são caracterizados por misturas de compostos orgânicos (moléculas de carbono e hidrogênio), que formam petróleo e gás. Os aspectos da formação desses depósitos diferem entre si nas características físico-químicas em variadas misturas que conferem características únicas em cada depósito. Diferente do carvão, que é sólido, o petróleo pode ser considerado um mineral líquido, ou ainda como um mineraloide combustível.

IMPORTANTE

Alguns estudos apontam que existem reservas para mais 50 anos de exploração, outros estudos indicam que os estoques podem durar mais 70 anos. Muitas controvérsias são encontradas acerca dessas informações, todavia um ponto em comum é que se trata de um estoque finito e que, mantidos os padrões


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atuais de consumo desse recurso, os estoques acabarão ainda no século XXI. Apesar das teorias sobre o fim do petróleo, atualmente é o principal combustível utilizado na maioria dos países do mundo.

FIGURA 35 – ESQUEMA DAS CAMADAS DE SAL INDICATIVAS DA PRESEN-ÇA DE PETRÓLEO E GÁS

FONTE: Disponível em: <http://www.petrobras.com.br/pt/nossas-ativida-des/areas-de-atuacao/exploracao-e-producao-de-petroleo-e-gas/pre-sal/>. Acesso em: 19 set. 2017.

A principal fonte de combustível dos veículos que circulam no mundo, seja na terra, no ar ou no mar, são derivados de petróleo, mas precisamos ir mais longe na análise da relação que a sociedade moderna tem com o petróleo. Os subprodutos gerados a partir do petróleo são tão comuns que muitas vezes não nos damos conta da origem. Podemos citar, como exemplos de derivados de petróleo, o gás de cozinha, os lubrificantes, os plásticos, as borrachas, as tintas, os tecidos sintéticos e mesmo parte da energia elétrica (GAUTO, 2011).

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2.2.1 Estoques mundiais de petróleo

As reservas mundiais de petróleo, com existência comprovada, atingiram em 2015 a marca de 1,7 trilhão de barris. Sendo no Oriente Médio onde se encontram as maiores reservas do mundo, com algo em torno de 803 bilhões de barris, que é cerca de 47% de todo o petróleo do mundo. Quando analisamos as reservas de cada país e consideramos as descobertas de petróleo, na última década a Venezuela vem despontando e ultrapassou a Arábia Saudita, sendo atualmente o país que possui as maiores reservas de petróleo do mundo (BRASIL, 2016). As descobertas das reservas venezuelanas podem explicar em boa parte as tensões geopolíticas que envolvem a Venezuela, agora detentora do maior estoque mundial, e os Estados Unidos da América, o maior consumidor de petróleo do mundo, envolvido em vários conflitos bélicos em países com grandes estoques de petróleo.

Conforme dados divulgados pela OPEC (Organization of the Petroleum Exporting Contries), ou em português OPEP (Organização dos Países Exportadores de Petróleo), no boletim anual de 2017, o consumo mundial de petróleo subiu 1,6% em 2016 e 1,2% em 2015, em relação à média dos últimos 10 anos, sendo que a China e a Índia foram os países que mais contribuíram para a elevação do consumo (OPEC, 2017). Devemos ter em mente a participação do Brasil na lista dos países com as maiores reservas de petróleo, bem como na lista dos grandes consumidores desse recurso natural, o que coloca o país em destaque no cenário mundial dos combustíveis fósseis.

FIGURA 36 – RESERVAS MUNDIAIS DE PETRÓLEO BRUTO COMPROVADAS POR PAÍS

FONTE: Adaptado de OPEC (2017)


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2.2.2 Petróleo brasileiro

As estimativas trazidas pelo governo brasileiro, no ano de 2015, no plano decenal de expansão de energia para 2024, apresentam as perspectivas de exploração não só do petróleo, mas também de outras fontes de energia. A produção nacional de petróleo, que em 2015 era de 2,5 milhões de barris por dia, salta para 4 milhões de barris em 2020, atingindo 5,3 milhões de barris por dia em 2028.

FIGURA 37 – PREVISÃO DA PRODUÇÃO BRASILEIRA DE PETRÓLEO (2015-2024)

FONTE: Brasil (2015, p. 244)

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FIGURA 38 – PRINCIPAIS ÁREAS DE PROSPECÇÃO E EXPLORAÇÃO DO PETRÓLEO BRASILEIRO


3 XISTO BETUMINOSO – ÓLEO E GÁS DE FONTE NÃO CONVENCIONAL

Muito se tem falado em gás de xisto betuminoso, porém xisto é um termo geologicamente incorreto, que vem sendo empregado genericamente para designar rochas sedimentares que contenham querogênio em sua estrutura, que é um complexo orgânico que pode ser transformado em óleo e gás (POPP, 2010). Também tem se falado sobre o gás de xisto como alternativa para a exploração de gás, todavia a extração do gás de xisto se dá diretamente na rocha geradora através do faturamento hidráulico pelo método de fracking. Este método utiliza água sob pressão junto a outros gases que são injetados em fraturas criadas no subsolo para a extração do gás. Essa água volta à superfície altamente contaminada e também pode contaminar as águas subterrâneas dos aquíferos.


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É importante destacar que, no Brasil, a ocorrência desse gás não está no xisto, mas em um tipo de rocha que apresenta as características estruturais querogênicas. São rochas de cor cinza-escuro a negra e a denominação geológica dessas rochas com gás, que ocorrem no território nacional, é folhelho pirobetuminoso (POPP, 2010).

Para conhecer mais sobre a extração do gás não convencional, assista ao programa produzido pela TV Futura. O vídeo está disponível no link <https://www.youtube.com/watch?v=z1SjIoC5N7I>.

DICAS

No Brasil, diversas áreas possuem reservatórios desse gás não convencional, porém a extração ocorre por um método bastante controverso, por conta dos grandes riscos de contaminação dos reservatórios subterrâneos de água. Muitos grupos, especialmente de ambientalistas e de agricultores, estão preocupados com os possíveis prejuízos ambientais que a exploração pode causar. Uma preocupação muito grande desses grupos é o fato de que a localização de muitas reservas de gás de xisto no Brasil coincidir com as áreas de aquíferos, inclusive com o Aquífero Guarani, o maior reservatório de água doce subterrâneo do mundo, e também o Aquífero Serra Geral, outro grande aquífero do território nacional e de extrema importância para o abastecimento de água para a agricultura irrigada do Estado do Paraná.

O folhelho pirobetuminoso, da Bacia do Paraná, foi descoberto no início da década de 1990 pela Petrobras, que constatou a presença do óleo querogênico e iniciou a exploração desse recurso natural. Em 2014, a extração média diária desse recurso foi de 2.895 barris de petróleo e 104.700 m3 (ANP, 2014 apud BRASIL, 2015). Atualmente, outras áreas com potencial exploratório já foram identificadas em território nacional, conforme podemos observar no mapa a seguir, porém ainda existem muitas dúvidas e incertezas tanto no quesito técnico da exploração, quanto no quesito de segurança de operação e também sobre os riscos ao meio ambiente (BRASIL, 2015).

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GásPetróleoPetróleo e GásBacia SedimentarEmbasamento

FIGURA 39 – MAPA DAS ÁREAS COM POTENCIAL EXISTÊNCIA DE RECURSOS NÃO CONVEN-CIONAIS DE ÓLEO E GÁS


4 GEOLOGIA E MEIO AMBIENTE

A Geologia é a ciência que estuda os processos e os constituintes que ocorrem no interior e na superfície do planeta Terra. Através do acúmulo de evidências nos registros geológicos foi possível, por exemplo, reconstruir parte dos 4,5 bilhões de anos da história do planeta Terra a partir de informações encontradas nas próprias rochas.

Os estudos de geologia envolvem outras disciplinas, como a química, que faz a parte da geologia que estuda a estrutura dos elementos que constituem as diferentes rochas; ou a geofísica, que explora o subsolo em busca de recursos minerais, como água, petróleo, carvão, entre outros produtos; ou ainda a física,


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que estuda, entre outras coisas, os movimentos das partículas; ou mesmo a economia, o direito e também a geografia. Enfim, são tantas possibilidades, que se formos passar uma a uma, ficaríamos um tempo considerável lendo aqui.

Temas relacionados com recursos naturais são presença constante nas escolas. A interdisciplinaridade deve ser estimulada, planejada e executada pelos professores, pois as possibilidades de interação entre as disciplinas são muitas. A disciplina de Geografia pode assumir um papel central na interdisciplinaridade, mediando conteúdos, lógico que isso dependerá não só de um, mas do grupo de professores que atuam na mesma escola.

NOTA

Muitas pessoas esquecem que a relação que temos com o planeta Terra é de dependência, devemos ter em mente que a cada segundo a humanidade consome uma parcela do planeta, precisamos lembrar disso antes de optarmos por comprar algo descartável. É fundamental ter em mente o fato de que “quase tudo que usamos vem da Terra – os metais, a pedra e o cimento para construção civil, a areia com que fabricamos vidros e transistores” (PRESS et al., 2006). Assim, o acesso a esses recursos minerais que estão presentes em nosso dia a dia depende da atuação dos geólogos na exploração das jazidas.

Os recursos naturais são produtos resultantes da dinâmica do planeta Terra, que podem ser classificados em renováveis ou não renováveis. No grupo de recursos naturais renováveis encontramos os recursos que são enviados constantemente à Terra, como a energia solar, e por consequência a energia eólica, ou ainda os recursos que têm capacidade de se renovarem em uma velocidade mais rápida do que a velocidade do consumo desse recurso.

O ser humano é capaz de simular o ciclo natural fazendo a produção ser suficiente para tentar atender à demanda, como acontece com a madeira de reflorestamento ou em manejo florestal.

Temos também os recursos animais e vegetais, mas vamos estudar em outra disciplina, nesta, vamos nos concentrar nos recursos naturais não renováveis.

ESTUDOS FUTUROS

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Os recursos naturais não renováveis são aqueles que, uma vez consumidos, não voltam a ser repostos pela natureza, pelo menos não na escala de existência da humanidade. As jazidas de ferro e cobre, por exemplo, podem ser classificadas como recursos naturais não renováveis, assim como o petróleo e o carvão mineral.

A água, assim como o carvão mineral e o petróleo, tem capacidade de renovação, apesar de o tempo de renovação do carvão mineral e do petróleo ser maior do que a humanidade já pode viver no planeta. No caso da água, o tempo de renovação é bem menor, mas também é extremamente limitado, o que coloca questões sobre o consumo e a capacidade humana de sustentar o modo de vida moderno no contexto das discussões sobre sustentabilidade.

Como já vimos, os recursos naturais não renováveis são todos os recursos que, uma vez explorados, não haverá mais reposição desse material, por exemplo, ouro, cobre, ferro, manganês, nióbio, urânio, calcário, petróleo, carvão mineral, gás natural e tantos outros elementos que extraímos do planeta Terra e, muitas vezes, consumimos sem nos darmos conta de que talvez estejamos exaurindo uma parte do nosso planeta. É daqui debaixo de nossos pés a origem dos recursos que utilizamos, por isso nosso consumo deve ser consciente e responsável.

Quantos recursos naturais você está utilizando neste momento? Tente perceber em você mesmo esses recursos naturais que está utilizando e que foram extraídos do subsolo do planeta Terra. Considere nesse momento todos os produtos e subprodutos, como tintas, lubrificantes, combustíveis, plásticos, tecidos sintéticos, canetas, computadores, rádios, telefones, óculos, bicicletas, enfim, qualquer que seja o produto que você esteja utilizando, nesse produto haverá, muito provavelmente, pelo menos um derivado de petróleo.

ATENCAO

5 A EXPLORAÇÃO DAS JAZIDAS, A MANUFATURA REVERSA E A CONSERVAÇÃO DE RECURSOS

De forma geral, as jazidas de recursos minerais estão encravadas no subsolo. A exploração desses recursos requer a retirada da vegetação da superfície do local a ser explorado, por vezes ocorre a contaminação da água na bacia hidrográfica envolvida. Muitas jazidas possuem grandes volumes de descartes de material que contaminam o meio ambiente e prejudicam a saúde de muitas pessoas. Temos assistido a tragédias ambientais constantes, mas nada antes ocorrido no Brasil pode ser comparado ao rompimento da barragem de rejeito de mineração que arrasou a cidade de Mariana-MG, em novembro de 2015. A lama que devastou a localidade, além de causar diversas mortes, o que por si só já é uma imensa tragédia, continuou seu rastro de destruição pelo rio Doce, que a escoou através


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do Estado do Espírito Santo, espalhando a contaminação, afetando o ecossistema do rio e alterando a vida em torno deste. A lama contaminada chegou até o mar, causou impactos ambientais que foram oficialmente pouco avaliados. Muitas organizações não governamentais lutam para tentar recuperar o meio ambiente, enquanto os responsáveis têm multas suspensas e punições brandas. Enquanto a poeira que se forma da lama seca sobe para o ar e agora contamina a atmosfera. A tragédia de Mariana foi o maior desastre do tipo já ocorrido no mundo.

Para saber mais sobre a tragédia de Mariana-MG, uma busca simples na internet levará você ao encontro de imagens que poderiam ter sido evitadas. A Rádio Câmara produziu um programa especial com dez blocos sobre o tema. Os áudios estão disponíveis na página da rádio. Você pode acessar o programa através do link <http://www2.camara.leg.br/camaranoticias/radio/materias/REPORTAGEM-ESPECIAL/520601-TRAGEDIA-EM-MARIANA-(MG)-COMO-TUDO-ACONTECEU-BLOCO-1.html>.

DICAS

Existem leis, resoluções, instruções normativas e determinações dos órgãos ambientais que zelam pelo patrimônio natural do país. Precisamos considerar que consumimos recursos finitos, com quantidades limitadas. Muito se fala em preservar, mas quanto realmente cada um faz em prol da conservação dos recursos naturais do planeta? Ficamos com este questionamento em aberto. Nesse momento você não precisa responder para ninguém, mas pode refletir sobre o assunto.

Não se trata de uma reflexão a ser feita apenas entre professores e alunos dentro da sala de aula, é uma discussão que precisa, mais do que nunca, ganhar as ruas, as esquinas, fazer parte dos assuntos cotidianos das famílias. Assim a escola, em especial, na aula de Geografia, também deve tratar desse tema. É uma questão muito maior, pois aborda o futuro do planeta, logo, trata do nosso futuro.

As possibilidades de preservação e manutenção dos recursos devem ser debatidas por toda a sociedade. Trata-se de uma boa reflexão, pois afinal de contas, já temos o conhecimento de que alguns recursos, como o petróleo, podem se exaurir daqui a alguns anos e ainda assim continuamos a consumir esse recurso como se existisse um estoque infinito. A lógica capitalista pensa nos lucros instantâneos, na exploração total do recurso. Enquanto houver procura, haverá exploração. As demandas atuais de consumo, talvez dominadas pela cultura do produto descartável, vêm impondo à sociedade desde o advento dos plásticos e demais derivados de petróleo uma certa dependência do descartável. Atualmente, o pensamento de que o consumo deve ser consciente, de que

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cada cidadão é responsável pelo resíduo que produz, traz a reflexão de que é necessário diminuir e tratar adequadamente os resíduos gerados, entre tantos outros pensamentos que passam cada vez mais a despertar nas pessoas uma responsabilidade individual.

Com os avanços recentes e a popularização das tecnologias, nos deparamos cada vez mais com o consumo desenfreado, com a desculpa de que é uma nova tecnologia, de que é necessário ter o aparelho do modelo do ano, o carro do ano, roupas novas, pois a cada estação a moda exige, e assim vamos consumindo nossos recursos, exaurindo nosso planeta.

Dar um destino adequado a equipamentos eletrônicos, como tablets, computadores, e até mesmo eletrodomésticos e brinquedos que não servem mais aos seus donos, é uma prática que, apesar de tímida, já tem seus adeptos. O processo de manufatura reversa consiste basicamente em fazer o produto retornar à cadeia produtiva, separando plásticos, metais, transistores, placas, fios e demais materiais de cada produto, para serem enviados à reciclagem e serem reaproveitados. Esses produtos que podem parecer sucata, depois de passar pelo processo da manufatura reversa, voltam a se tornar matéria-prima para outros produtos.


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PRÉ-SAL

As descobertas no pré-sal estão entre as mais importantes em todo o mundo na última década. A província pré-sal é composta por grandes acumulações de óleo leve, de excelente qualidade e com alto valor comercial. É uma realidade que nos coloca em uma posição estratégica frente à grande demanda de energia mundial. A produção diária de petróleo no pré-sal passou da média de aproximadamente 41 mil barris por dia, em 2010, para o patamar de 1 milhão de barris por dia em meados de 2016. Um crescimento de quase 24 vezes. Para descobrir essas reservas e operar com eficiência em águas ultraprofundas, desenvolvemos tecnologia própria e atuamos em parceria com fornecedores, universidades e centros de pesquisa. Contratamos sondas de perfuração, plataformas de produção, navios, submarinos, com recursos que movimentam toda a cadeia da indústria de energia. Pelas tecnologias pioneiras que desenvolvemos para o pré-sal, recebemos em 2015, pela terceira vez, o OTC (Distinguished Achievement Award for Companies, Organizations, and Institutions), o maior reconhecimento tecnológico que uma empresa de petróleo pode receber como operadora offshore.

Importantes conquistas

A marca de 1 milhão de barris de petróleo por dia no pré-sal foi atingida em menos de dez anos depois da primeira descoberta nessa camada geológica e apenas dois anos depois de alcançarmos, ali, 500 mil barris diários, em 2014. Uma comparação com o nosso próprio histórico de produção dá a dimensão desse resultado: foram necessários 45 anos, a partir da sua criação, para que nossa empresa alcançasse, em 1998, a produção do primeiro milhão de barris de petróleo. Esse crescimento acelerado da produção comprova a alta produtividade dos poços em operação no pré-sal e representa uma marca significativa na indústria do petróleo, especialmente porque os campos se situam em águas profundas e ultraprofundas.

Um dado que mostra, comparativamente, a alta produtividade do pré-sal, é que a companhia precisou, em 1984, de 4.108 poços produtores para chegar à marca de 500 mil barris diários. No pré-sal, chegamos ao dobro desse volume de produção com a contribuição de apenas 52 poços. O volume expressivo produzido por poço no pré-sal da Bacia de Santos, em torno de 25 mil barris de petróleo por dia, está muito acima da média da indústria. Dos dez poços com maior produção no Brasil, nove estão localizados nessa área. O mais produtivo está no campo de Lula, com vazão média diária de 36 mil barris de petróleo por dia.

Temos perfurado poços no pré-sal em tempo cada vez menor, sem abrir mão das melhores práticas mundiais de segurança operacional. O tempo médio para construção de um poço marítimo no pré-sal da Bacia de Santos era, até 2010, de aproximadamente 310 dias. Com o avanço no conhecimento da geologia, a

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introdução de tecnologias de ponta e o aumento da eficiência dos projetos, em 2015 esse tempo baixou para 128 dias; e nos primeiros cinco meses de 2016, para 89 dias. Uma redução de 71%. Por conta do conhecimento acumulado em nossas operações e da inovação tecnológica, o custo médio de extração do petróleo do pré-sal vem sendo reduzido gradativamente ao longo dos últimos anos. Passou de US$ 9,1 por barril de óleo equivalente (óleo + gás) em 2014, para US$ 8,3 em 2015, e atingiu um valor inferior a US$ 8 por barril no primeiro trimestre de 2016.

Aprimoramento da indústria de bens e serviços

O volume de negócios gerado pelo pré-sal é um vetor que impulsiona o aprimoramento da cadeia de bens e serviços, aportando tecnologias, conhecimento, capacitação profissional e oportunidades para a indústria. A superação dos desafios tecnológicos na indústria do petróleo, em sua maioria, é obtida a partir da associação de esforços entre as equipes técnicas das operadoras e dos fornecedores, muitas vezes apoiadas por estudiosos e pesquisadores das universidades e centros de tecnologias. O desenvolvimento do pré-sal induziu a vinda, para o Brasil, de centros de pesquisa de grandes fornecedores e uma política de conteúdo nacional que privilegie a competitividade, associada às oportunidades de desenvolvimento que serão geradas com a superação dos desafios que teremos pela frente. Além disso, pode alavancar grandes conquistas de conhecimento. É importante salientar que a Petrobras continuará considerando em seus projetos a capacidade competitiva da indústria nacional de bens e serviços.

Entenda como foi formado o pré-sal O pré-sal é uma sequência de rochas sedimentares formadas há mais

de 100 milhões de anos no espaço geográfico, criado pela separação do antigo continente Gondwana, mais especificamente, pela separação dos atuais continentes Americano e Africano, que começou há cerca de 150 milhões de anos. Entre os dois continentes formaram-se, inicialmente, grandes depressões, que deram origem a grandes lagos. Ali foram depositadas, ao longo de milhões de anos, as rochas geradoras de petróleo do pré-sal.

Como todos os rios dos continentes que se separavam corriam para as regiões mais baixas, grandes volumes de matéria orgânica foram ali se depositando. À medida que os continentes se distanciavam, os materiais orgânicos, então acumulados nesse novo espaço, foram sendo cobertos pelas águas do Oceano Atlântico, que então se formava. Dava-se início, ali, à formação de uma camada de sal que atualmente chega até 2 mil metros de espessura. Essa camada de sal depositou-se sobre a matéria orgânica acumulada, retendo-a por milhões de anos, até que processos termoquímicos a transformassem em hidrocarbonetos (petróleo e gás natural).


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No atual contexto exploratório brasileiro, a possibilidade de ocorrência do conjunto de rochas com potencial para gerar e acumular petróleo na camada pré-sal encontra-se na chamada província pré-sal, um polígono de aproximadamente 800 km de extensão por 200 km de largura, no litoral entre os estados de Santa Catarina e Espírito Santo. As jazidas dessa província ficam a 300 km da região Sudeste, que concentra 58,2% do Produto Interno Bruto (soma de toda a produção de bens e serviços do país). A área total da província do pré-sal (149 mil km2) corresponde a quase três vezes e meia o Estado do Rio de Janeiro.

FONTE: Disponível em: <http://www.petrobras.com.br/pt/nossas-atividades/areas-de-atuacao/exploracao-e-producao-de-petroleo-e-gas/pre-sal/>. Acesso em: 19 set. 2017.

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RESUMO DO TÓPICO 4


• Recursos naturais podem ser renováveis e não renováveis. Todos os produtos e materiais que utilizamos em nosso dia a dia são provenientes da natureza, e um dos recursos mais explorados são os combustíveis fósseis.

• As rochas carbonosas, que são um tipo de rocha sedimentar com elevado teor de matéria orgânica, proveniente do soterramento de antigas florestas, dão origem aos diferentes tipos de carvão mineral. A turfa é o estágio inicial da formação do carvão; linhito, hulha e antracito são formas mais maduras do carvão mineral.

• O petróleo e o gás natural também são originados da decomposição de material orgânico depositado no fundo de oceanos, mares e lagos, apesar de não serem propriamente rochas, são considerados sedimentos orgânicos e também são considerados, por alguns autores, como minerais líquidos. São compostos basicamente por hidrogênio e carbono, por isso são denominados hidrocarbonetos.

• A temperatura no ambiente de formação pode definir a qualidade e o tipo do hidrocarboneto encontrado. Conforme os hidrocarbonetos são formados nas camadas geradoras, a pressão também criada nessas camadas expulsa o petróleo e o gás para outras camadas, até que se acumulem onde a estratigrafia apresenta a formação das armadilhas de petróleo, que é onde são perfurados os poços para extração dos hidrocarbonetos.

• As reservas de petróleo ao redor do mundo são estimadas para durar algo entre 50 e 70 anos antes de se exaurirem, mas existem muitas controvérsias nessas previsões. A Venezuela atualmente despontou como a nação com a maior reserva do mundo desses recursos, seguida pela Arábia Saudita, já os Estado Unidos despontam como os maiores consumidores de petróleo do mundo.

• O Brasil aparece com a 14° maior reserva de petróleo do mundo, o que nos coloca em destaque mundial devido a esse grande volume de nossas reservas. Nos planos do governo brasileiro, publicados em 2015, a pretensão é de que até 2024 a produção do nosso petróleo bruto tenha dobrado.

• Além dos reservatórios convencionais de petróleo e gás, retidos em armadilhas naturais, no início dos anos de 1990 foram descobertas reservas de petróleo querogênico, em camadas de folhelho betuminoso. Para extrair esse material a exploração é bem mais complexa, através do método de faturamento (fracking).

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Esse método ainda é bastante contestado por ambientalistas, devido aos riscos para o meio ambiente, principalmente o risco de contaminação dos aquíferos, o que fez agricultores e ambientalistas se unirem na causa em comum.

• O estudo da Geologia é muito importante para a exploração dos recursos naturais do planeta, pois é através dos conhecimentos em Geologia que a extração poderá ser feita de maneira segura e sustentável. Devemos sempre ter em mente que tudo o que utilizamos e consumimos tem origem natural.

• Leis e normas ambientais devem ser pensadas e cumpridas em prol da coletividade, pois todos utilizamos os recursos naturais e também todos nós temos compromisso com a preservação dos recursos do planeta Terra, e as práticas de reciclagem devem sempre ser estimuladas.

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1 Os recursos naturais do planeta Terra podem ser divididos em renováveis e não renováveis. Disserte sobre a importância de se estabelecer um equilíbrio entre a exploração dos recursos naturais e a preservação do meio ambiente frente às demandas do modo de vida moderno que privilegia o descartável frente ao reutilizável.

2 O ciclo hidrológico, que é impulsionado pela energia solar, apresenta a água como um elemento fundamental para a ocorrência do ciclo das rochas, destacando o dito popular “água mole, em pedra dura, tanto bate até que fura!”. Explique a importância da água no intemperismo, listando e explicando os processos que envolvem a água no ciclo das rochas.

AUTOATIVIDADE

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UNIDADE 3

FENÔMENOS GEOLÓGICOS


PLANO DE ESTUDOS


• compreender os principais fundamentos da geologia, sua função como ci-ência;

• desenvolver a habilidade de relacionar e identificar diferentes fenômenos geológicos que promovem mudanças significativas na superfície terrestre;

• compreender os conceitos da ciência geológica e seus impactos na superfí-cie da Terra;

• entender e relacionar os principais conceitos dos fenômenos geológicos e a relação com a formação do relevo terrestre;

• compreender a dinâmica dos eventos geológicos sobre a Terra;

• analisar os diferentes impactos internos e externos, bem como seus efeitos sobre a superfície terrestre.

Esta unidade está dividida em quatro tópicos de conteúdos. No decorrer da unidade você encontrará autoatividades com o objetivo de reforçar o conte-údo apresentado.

TÓPICO 1 – TECTONISMO

TÓPICO 2 – VULCANISMO

TÓPICO 3 – SISMOS E TSUNAMIS

TÓPICO 4 – CROSTA TERRESTRE E AS INTERAÇÕES PARA A FORMAÇÃO DE SOLOS

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TÓPICO 1

TECTONISMO

UNIDADE 3

1 INTRODUÇÃO

Desde sua origem há 4,56 bilhões de anos, a Terra passou por inúmeras mudanças, transformações em suas feições e aspectos geológicos. Mesmo com aparente estabilidade, os continentes realizam movimentos constantes, movimentos que podem levá-los a uma separação, permitindo que cordilheiras apareçam e outras sejam extintas.

Estes fenômenos, por mais impactantes que sejam, fazem parte do ciclo geológico natural. São processos lentos, imperceptíveis, muitas vezes. Já outros são de grandes magnitudes, abruptos, rápidos e devastadores. Alguns desastres, como tsunamis, erupções vulcânicas, terremotos, são exemplos claros da dinâmica interna da Terra presente nos processos de transformações da superfície de nosso planeta.

A Terra, desde sua formação, pode ser considerada um “organismo vivo” (Teoria de Gaia, defendida por Lovelock em 1972). Esta teoria se sustenta afirmando que a Terra mantém sua dinâmica constante, todos os elementos da natureza interagem e se completam. Assim como as transformações na crosta são progressivas e contínuas, os movimentos realizados no interior da crosta refletem diretamente na superfície, onde comprovamos e percebemos as diferentes formas de relevo da superfície.

2 PROCESSOS DE FORMAÇÃO DA CROSTA TERRESTRE

Entender o processo de formação da crosta terrestre é de fato inferir pensamentos e refletir sobre todos os elementos que compõem a dinâmica ocorrida em tempos passados, os períodos de formação, transformação, formas, densidade, volume. São fatos geológicos estudados e que determinam fatores conclusivos na fase de formação da crosta. Nesta seção vamos entender um pouco mais sobre as evidências geológicas construídas ao longo desses períodos.

UNIDADE 3 | FENÔMENOS GEOLÓGICOS

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2.1 A FORMAÇÃO DA CROSTA TERRESTRE

A crosta terrestre formou-se em longos períodos geológicos. Em seu estado primitivo tinha a mesma massa e densidade, sua composição era uniforme. O processo de formação sofreu inúmeras interferências químicas. Na Era Hadeana a Terra iniciou sua formação, nuvens de fumaça, cinzas e fogo era o que existia nesse momento, nas primeiras horas de formação da Terra. Um verdadeiro oceano de rochas em ebulição e enxofre era o que se podia ver sobre a superfície da Terra.

Esse processo perdurou por um longo tempo. A superfície terrestre começou a se resfriar e tomar forma com o passar do tempo. As temperaturas eram elevadas em função da intensa atividade vulcânica, e os gases tóxicos estavam presentes em grande quantidade (WICANDER; MONROE, 2016).

FIGURA 40 – A TERRA EM SEU MODO PRIMITIVO NA ERA HADEANA. A SUPERFÍCIE COM GRANDE PRESENÇA DE GASES E INTENSA ATIVIDADE VULCÂNICA, E AS ALTAS TEMPE-RATURAS DIFICULTAVAM A FORMAÇÃO DE MASSAS MAIS FIRMES

FONTE: Disponível em: <http://www.professorinterativo.com.br/aval_on_line/02_AI2_text_quest/Trab_Inter29/iniciar.html>. Acesso em: 4 nov. 2017.

TÓPICO 1 | TECTONISMO

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FIGURA 41 – A SUPERFÍCIE DA TERRA EM ESTADO DE COMPLETA EBULIÇÃO, GRANDE QUANTIDADE DE LAVA VULCÂNICA, MATERIAL LÍQUIDO EM ABUNDÂNCIA COBRIAM TODA A SUPERFÍCIE

FONTE: Disponível em:<http://brasilescola.uol.com.br/upload/e/terrapri-mitiva.jpg>. Acesso em: 28 abr. 2017.

A solidificação dos materiais estava difícil, e assim como a formação das rochas, as temperaturas elevadas não permitiam a solidificação de partículas. As partículas que se resfriavam eram engolidas pelas chamas incandescentes e soterradas no mar de chamas. A superfície extremamente quente estava repleta de poeira e cinza, composta por nitrogênio, amônia, hidrogênio, monóxido de carbono, metano e vapor de água, proveniente dos vulcões. A Era Hadeana durou cerca de 700 milhões de anos. Foi uma das eras fundamentais para a geologia e a formação da crosta terrestre.

A Era Arqueana iniciou-se após 700 milhões de anos da formação da Terra.

Nesta era, o progresso de formação da crosta ganha corpo. Muitos minerais vão se fundindo ao serem resfriados; as rochas que se fundem vão formando imensos blocos com densidade e volumes muito grandes; a água passa a ser condensada através da dinâmica química, formando grandes lagos (oceanos). A configuração da crosta toma forma e começam a surgir as evidências de uma camada com aparência sólida que dão forma à superfície.

No princípio, até atingir o estado de fusão, a superfície da Terra possuía densidade e volumes uniformes, passando por três estágios de formação até formar as camadas internas da Terra, a divisão que conhecemos atualmente, com manto, núcleo e crosta. Como destacam Wicander e Monroe (2016, p. 13):

A Terra primitiva tinha, provavelmente, composição e densidade uniformes. Quando o aquecimento da Terra primitiva alcançou o ponto de fusão do ferro e níquel, esses metais, por serem mais densos que os minerais de silício, migraram para o centro da Terra. Ao mesmo tempo, os minerais de silício de menor densidade fluíram para cima formando o manto, e depois a crosta terrestre. Desta forma, a Terra diferenciada se formou, consistindo em um núcleo denso de ferro-níquel, um manto rico em silicato de ferro e uma crosta silicatada com continentes e bacias oceânicas.


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A origem da Terra é fascinante, assim como toda sua formação, a dinâmica, a perfeição dos eventos, os acontecimentos que antecederam até se consolidar como planeta, permitindo a existência de vida. É uma jornada fantástica. As camadas foram se formando lentamente. O núcleo estável se consolida e a partir daí as demais camadas vão se formando até atingir a superfície. Foram longos períodos, anos e anos até chegar ao atual estágio que conhecemos. Neste sentido, fica fácil compreender as diferentes idades das camadas da Terra, partindo do pressuposto de que as camadas mais antigas que foram formadas inicialmente estão mais profundas em função dos diferentes períodos de formação, as camadas mais jovens são as camadas menos profundas, formadas em decomposições e acúmulos posteriores.

O documentário “ A origem do planeta Terra”, produzido pela Natgeotv.com, mostra o início de tudo, o universo, a formação da Lua, nosso principal satélite natural e único. Mostra toda a formação dos continentes em sua mais completa dinâmica. Vale a pena assistir, reforçará muito seus estudos.Disponível em: <https://www.youtube.com/watch?v=6eKH3btIUlo>.

DICAS

2.2 ESCUDOS CONTINENTAIS

Os escudos continentais caracterizam-se por suas formações bem definidas. São grandes massas estáveis, sua origem é proveniente das rochas mais antigas, mantendo rigidez e firmeza ao longo dos períodos geológicos. Essas rochas são do período pré-cambriano e datam de mais ou menos 600 milhões de anos. São rochas muito antigas presentes em muitos dos atuais continentes que dividem os hemisférios norte e sul (WICANDER; MONROE, 2016).

O registro geológico, principalmente da formação dos continentes, escudos continentais, bacias sedimentares, escudos cristalinos ou maciços antigos, apresenta grande complexidade e algumas divergências entre os aspectos físicos e o estudo de sua formação. Atualmente, no campo científico, houve muita evolução dos estudos conclusivos sobre a evolução da Terra, especialmente com a ciência geológica, que nos permite importantes revelações tanto do tempo passado quanto de previsões futuras, no que se refere à formação das diferentes regiões superficiais do planeta Terra.

No entanto, muitas análises são inconclusivas ou um tanto quanto duvidosas, devido a esse modo imprevisível da natureza se manifestar. Entretanto, a ciência evolui de tal forma que nos permite desenvolver habilidades de interpretação que abrem possibilidades para novos entendimentos no que


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tange à dinâmica terrestre. Desta forma é possível, além do entendimento claro, algum tipo de projeção antevendo as manifestações da natureza, prevendo possível separação entre os continentes e futuras formações geológicas.

Para compreender a origem dos escudos continentais (continentes), é importante entender brevemente os períodos e eras geológicas, especialmente o pré-cambriano. Esse período foi o mais longo de todos: considerando todos os períodos geológicos, a maior parte da existência da terra pertence ao período pré-cambriano, ou seja, 89% de todos os períodos geológicos existentes. Isso demostra a importância desse período na formação dos continentes, em ordem sequencial dos fatos geológicos registrados em uma escala relativa de tempo.

Observe a seguir a imagem do domínio continental:

FIGURA 42 – PERFIL DA FORMAÇÃO CONTINENTAL E AS ÁREAS DE INSTABILIDADE. FORMA-ÇÃO QUE INDICA O PERÍODO PRÉ-CAMBRIANO

FONTE: Disponível em: <https://image.slidesharecdn.com/a-terra-um-planeta-a-proteger--1232045521224718-2/95/a-terra-um-planeta-a-proteger-6-728.jpg?cb=1232024703>. Acesso em: 29 jun. 2017.

Os escudos são formados do resultado de vários processos, sua dinâmica e interação ocorrem frequentemente. Suas feições são transformadas em todos os momentos.


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Cada continente possui uma grande quantidade de rochas do período pré-cambriano, por essa razão recebem o nome de escudo. A formação dos escudos durante a pré-orogênese nos fornece dados como o acúmulo de formação e junção de massas que flutuam em subida e descida. Dados confirmam que a formação definitiva é de cerca de 1 metro (1 m) a cada 30 mil anos. Essa é a velocidade de sedimentação (LEINZ; AMARAL, 1974).

Cratões é a região estável do escudo ou plataforma, essa estabilidade mantém a formação inicial intacta. Esse local é considerado como núcleo de um continente, formado por rochas antigas com mais de 500 milhões de anos, os escudos são o resultado do afloramento dos cratões que originam as massas continentais.

O afloramento dos escudos (planos elevados na superfície) é visto em grande escala, principalmente no hemisfério norte. A porção vista do cráton norte-americano no leste do Canadá, é evidenciada também em boa parte da Groenlândia, lago superior de Minnesota, Michigan e outras elevações montanhosas, como: Adirondack, em Nova York. Muitas outras áreas de grande erosão expõem importantes escudos, dão conta da formação primitiva da Terra. Outras áreas de grande erosão que expõem importantes escudos são os depósitos glaciais do Pleistoceno, que afloram rochas arqueanas e proterozoicas. São exemplos deste tipo de afloramento: Montanhas Rochosas, Apalaches e Grand Canyon (WICANDER; MONROE, 2016).

2.3 TECTÔNICA DE PLACAS

A teoria da tectônica de placas sustenta em suas abordagens que a superfície rígida da Terra sofre pressão e realiza movimentos influenciados pela massa líquida da camada inferior da astenosfera (POPP, 1974).

O tectonismo ou diastrofismo são agentes internos de formação, deformação e de transformação do relevo terrestre. Os movimentos das placas tectônicas promovem alterações e dão formas à crosta. Vales, montanhas e planícies são resultantes dos movimentos internos em consonância com os agentes externos modeladores do relevo. As placas tectônicas são blocos rochosos com grandes e variadas densidades que estão em constante movimento. Esses movimentos são promovidos pela sua localização.

As placas estão sobrepostas sobre material líquido que se movimenta lentamente. Esse material é chamado de magma, que compõe o núcleo da Terra. Para entendermos com mais clareza as transformações do relevo da Terra, precisamos considerar que o tectonismo é parte da dinâmica interna com poderes para promover profundas transformações no relevo (POPP, 1974).


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A crosta terrestre possui uma espessura média de cerca de 25 km. No assoalho oceânico a média fica em torno de 6 km. Na costa continental, em regiões montanhosas, pode atingir até 70 km de espessura, composta por rochas estáveis. “O manto possui uma espessura média de aproximadamente 2.900 km, composto pelo magma, material pastoso em forma densa e em estado de fusão”. O núcleo está a 6.378 km de raio médio e formado basicamente por níquel e ferro, ou (Ni+Fe). Está subdividido em duas partes: núcleo externo em estado de fusão e núcleo interno, a parte mais densa e sólida do planeta (MOREIRA; SENE, 2011, p. 89).

Estes elementos compõem o complexo e inexplorado interior da Terra. Sua dinâmica reflete exclusivamente na litosfera, ou seja, na superfície da Terra, impactando diretamente na superfície através dos movimentos tectônicos.

As placas realizam movimentos em várias direções. São influenciadas por agentes internos. Sua base líquida e a pressão em seu interior faz com que os movimentos sejam constantes, realizados em diferentes direções. Os movimentos podem ser divergentes, convergentes, e transformantes ou conservativos. Esses movimentos são impulsionados pela movimentação do magma que se move lentamente. Ao mover-se, formam-se correntes de convecção que remetem ao movimento das placas (WICANDER; MONROE, 2016).

Movimento divergente é quando duas placas se afastam, criando uma zona de expansão (crista), esse movimento ocorre entre duas placas oceânicas. Com esse movimento abre-se uma fissura onde a lava vulcânica é expelida através da zona expansiva criada pela divergência das placas (WICANDER; MONROE, 2016).

Observe a imagem: Mid-ocean ridge (Origem do cume no meio-oceano).

FIGURA 43 – A IMAGEM MOSTRA A PRESSÃO DO INTERIOR DA TERRA, PRO-VOCANDO A RACHADURA DA PLACA LITOSFÉRICA

FONTE: Disponível em: <https://earthquakesandplates.files.wordpress.com/2008/05/divergent.gif>. Acesso em: 29 abr. 2017.


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Observe que a pressão exercida pela astenosfera é muito grande, pressionando de forma intensa a litosfera, que faz com que a crosta oceânica (massa rochosa) se desloque em sentido contrário, dando origem à dorsal oceânica ou zona de expansão. Esses movimentos não são isolados, podendo haver choque entre outros limites de placa, dependendo da intensidade do movimento. O afastamento (divergente) ocorre na dorsal quando o magma extravasa em uma zona fraturada, isso leva, além da formação de cadeias montanhosas mesoceânicas, a possíveis soerguimentos de blocos rochosos na placa continental.

Já os movimentos convergentes são realizados quando as placas convergem, chocam-se entre si. Uma placa mergulha sobre a outra, criando uma fossa (zona de subducção). Pode ser entre duas placas oceânicas ou também uma oceânica e outra continental (WICANDER; MONROE, 2016). Observe:

FIGURA 44 – COLISÃO ENTRE DUAS PLACAS OCEÂNICAS

FONTE: Disponível em: <http://oceansjsu.com/105d/exped_boun-daries/10.html>. Acesso em: 22 out. 2017.

FIGURA 45 – COLISÃO ENTRE UMA PLACA OCEÂNICA E UMA CONTINENTAL

FONTE: Disponível em: <www.todoestudo.com.br/geografia/placas-tectonicas>. Acesso em: 22 out. 2017.


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Ao se chocarem, duas placas oceânicas formam ilhas vulcânicas em arco, conforme a Figura 44. Quando a colisão ocorre sobre uma placa oceânica e uma continental, forma-se o arco vulcânico na crosta continental, ou cordilheira de montanhas. É importante lembrar que pode ocorrer neste movimento de placas o choque entre duas placas continentais; isso ocorrendo, forma a zona de metamorfismo com o surgimento de afloramento vulcânico.

Nos limites convergentes existem ainda outros eventos geológicos de importante magnitude. Quando duas placas continentais se chocam, uma mais densa e outra menos densa, a mais densa penetra sob a menos densa e ambas se dobram, e a partir dessa colisão originam-se as cadeias de montanhas. Exemplo claro desse movimento é bem representado pelo Himalaia, que teve sua forma a partir da colisão entre as placas euroasiática e indo-australiana (WICANDER; MONROE, 2016).

Movimentos conservativos ou transformantes designam o movimento que pode ser realizado entre duas placas oceânicas ou continentais. Esse movimento ocorre de duas formas: no primeiro as placas deslizam paralelamente em sentido oposto deslizando lateralmente, o segundo movimento simplesmente sofre desnivelamento, uma levanta e a outra fica mais baixa, provocando a deformação das rochas e terremotos (WICANDER; MONROE, 2016).

FIGURA 46 – BORDAS SE MANTÊM CONSERVANDO O MOVIMENTO HORIZONTALMENTE

FONTE: Disponível em: <http://files.tiraduvidas.webnode.com/200000162-de367df2f9/muda_14.png>. Acesso em: 22 out. 2017.


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FIGURA 47 – DESLOCAMENTO E ABAIXAMENTO VERTICAL, PROMO-VENDO FALHAS E TERREMOTOS

FONTE: Disponível em: <http://brasilescola.uol.com.br/geografia/fa-lhas-geologicas.htm>. Acesso em: 4 nov. 2017.

Observe que quando as placas deslizam entre si lateralmente ou deslocam-se verticalmente não ocorre formação da crosta e nem destruição da camada rochosa. Embora provoquem potentes terremotos, não causam grandes transformações no relevo. Um exemplo claro é o que realizam as placas norte-americanas e a placa do Pacífico, onde está localizada a falha de San Andréas e ocorre o movimento de abaixamento vertical e deslocamento horizontal.

Os movimentos transformantes ou conservativos ocorrem de forma mais intensa no assoalho oceânico. “O movimento horizontal entre as placas tectônicas ocorre ao longo de uma falha transformante, a maioria das falhas transformantes liga dois segmentos de cadeias oceânicas”. Esse movimento é realizado por duas placas oceânicas que se movimentam em sentidos opostos. Com esse movimento surge uma abertura na crosta oceânica. Essa fossa produzida pelo movimento de transformação impulsiona o magma até a superfície oceânica e consequentemente dá origem às cadeias oceânicas (montanhas submersas) (WICANDER; MONROE, 2016, p. 42).

Indicamos um site com importantes recursos teóricos que podem ampliar seus estudos.Disponível em: <http://sigep.cprm.gov.br/glossario/verbete/placa_tectonica.htm>.

DICAS

2.3.1 Limite das placas tectônicas

A superfície da Terra está em constante movimentação e isso ocorre por vários motivos, especialmente impulsionados pelos agentes internos. Ao se movimentarem, as placas tectônicas criam efeitos diversos sobre o relevo: dobramentos, fossas, vales e cânions. É impossível caracterizar essas mudanças em um curto espaço de tempo.


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Para Martini e Gaudio (2013, p. 57):

Existe um claro descompasso entre o tempo geológico e o chamado tempo humano. Contamos o nosso tempo em décadas e séculos, mas ao nos referirmos ao planeta, décadas e séculos nada significam. O tempo do planeta é contado em milhares e milhões de anos. Esse aparente descompasso (aparente porque o tempo estimado do planeta fomos nós que criamos) entre os processos geológicos e nossa vida faz com que tenhamos a impressão de que a litosfera seja imutável. Isso não é verdadeiro. Na realidade, a litosfera é bastante dinâmica; porém seus processos demoram, às vezes, cerca de milhares de anos, ao passo que nossa vida dura, em média, uns 70 ou, quanto muito, 80 anos.

Os limites entre placas dinamizam de forma constante o relevo terrestre. As inúmeras placas dispostas sobre o material líquido em movimento influenciam tanto na formação do relevo quanto na ordem dos movimentos endógenos (criadoras do relevo) ou exógenas (transformadoras do relevo).

FIGURA 48 – PLANISFÉRIO COM A DISPOSIÇÃO DAS PLACAS LITOSFÉRICAS (PLACAS TEC-TÔNICAS) QUE COMPÕEM A LITOSFERA

FONTE: Disponível em: <http://3.bp.blogspot.com/_Aa_v-Vh45JE/SWl6-AlrvxI/AAAAAAAAC3Y/vANvOqLAors/s1600-h/placas.jpg>. Acesso em: 14 abr. 2017.

As zonas de contato (limites) entre as placas são de fundamental importância para os estudos, tanto para a compreensão da formação geológica da Terra ou no estudo da geologia geral. Esses limites são responsáveis pela dinâmica da litosfera, propõem cada vez mais estudos aprofundados no entendimento relacional da formação superficial de nosso planeta.


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Como as placas tectônicas operam desde o período proterozoico, é importante entender como elas se movem e sua dinâmica. Os geólogos reconhecem três tipos de limites, conforme já vimos anteriormente (limites divergentes, convergentes e conservativos ou transformantes). Já na fase de transição, entre esses limites surgem novas placas (WICANDER; MONROE, 2016).

As principais placas conhecidas no campo científico são:

• Placa Sul-americana, na qual encontra-se o Brasil;• Placa Norte-americana;• Placa Euroasiática;• Placa Australiana;• Placa do Pacífico;• Placa Africana;• Placa Antártica.

Este conjunto de sete placas corresponde à imensa massa continental do planeta, considerando as terras imersas e emersas. Alguns autores consideram que a quantidade de placas pode ser maior ou menor, depende muito do tempo da realização do estudo.

As placas menores não são partes menos importantes que completam o quebra-cabeça da superfície terrestre, são elas:

• Placa de Nazca;• Placa de Cocos;• Placa das Filipinas;• Placa de Juan de Fuga;• Placa do Caribe;• Placa da Escócia;• Placa Indiana;• Placa Arábica;• Placa de Anatólia.

As placas tectônicas, diferentemente de seu tamanho e importância, fazem parte de um sistema característico da litosfera, seus movimentos são responsáveis pela formação das diferentes formas da crosta, formas estas que são resultantes diretas ou indiretas dos movimentos da litosfera. A crosta superior apresenta uma forma mais rígida. Isso permite a separação entre a crosta superior e a crosta inferior, para tanto é necessária a análise mais aprofundada da Descontinuidade de Conrad, que apresenta profundidades que variam de 10 a 25 km nos continentes, e entre 50 e 70 km sob os cinturões orogênicos. Já a densidade é maior na crosta inferior em relação à superior, apresenta maior produção de calor e menor viscosidade. Por essa razão, a dinâmica tectônica dita o ritmo das principais transformações da superfície terrestre. Os agentes internos exercem forte pressão sobre os blocos rochosos, o que determina a formação de dobramentos ou enrugamentos na superfície (COELHO, 1992).


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A crosta terrestre não é contínua, mas fragmentada em grandes placas tectônicas que flutuam como imensas jangadas de SIAL sobre o SIMA ou magma. O movimento lento e gradual dessas placas, seguindo rotas definidas, caracteriza a chamada deriva dos continentes (estudaremos adiante) e é um dos mais importantes mecanismos do processo de reconstrução permanente da crosta terrestre (CASTRO, 1993).

NOTA

2.4 EXPANSÃO DO ASSOALHO OCEÂNICO

O assoalho oceânico, por sua localização, recebe uma grande carga do manto em sua formação geológica, através da ação das correntes convectivas. Há de fato muitas dúvidas quanto à formação do assoalho oceânico. As teses e estudos são ainda pequenos em relação à grandiosidade de entendimento necessário nesta área de conhecimento.

O assoalho oceânico é formado por elementos semelhantes à costa continental. Montanhas, vales, fossas e planícies se fazem presentes no fundo do oceano (assoalho), a dinâmica é também muito similar à formação dos continentes. Apenas o processo erosivo ocorre um pouco diferente. Os agentes internos atuam também na formação do relevo marinho (WICANDER; MONROE, 2016).

Até pouco tempo muitos acreditavam que o assoalho oceânico fosse totalmente plano, porém a ciência ao longo do tempo provou que o assoalho oceânico apresenta uma topografia bem diversificada, tal qual os continentes. Em 1959, Maurici Ewing, Bruce Heenzen e Maria Tharp publicaram um mapa tridimensional do Atlântico Norte. Podemos observar neste mapa imensas planícies, montanhas submarinas cônicas e a montanha mesoatlântica com seu vale em rifte central.

Observe a figura do assoalho oceânico do mundo:


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FONTE: Disponível em: <https://goo.gl/H5Ctc3>. Acesso em: 6 jun. 2017.

FIGURA 49 – NO MAPA TRIDIMENSIONAL, A IMAGEM CONFIRMA A EXIS-TÊNCIA DA CADEIA MESOATLÂNTICA E OUTRAS FORMAS DIVERSIFICADAS DO RELEVO DO ASSOALHO OCEÂNICO

Embora as pessoas entendam os continentes como áreas terrestres contornadas pelo nível do mar, a verdadeira margem continental geológica, ou seja, onde a crosta continental granítica muda para a crosta oceânica formada por basalto e gabro, fica abaixo do nível do mar. Assim, a parte que se funde formando a transição está na parte inclinada suavemente da plataforma continental (WICANDER; MONROE, 2016).

As bacias do fundo oceânico possuem profundidades de 3,8 km, grande parte do assoalho oceânico fica bem abaixo do limite da luz solar (cerca de 100 m), é totalmente escuro. A pressão varia de 200 a 1000 atmosferas. De fato, o assoalho oceânico não é sem feições e tampouco plano, tem sua topografia até com certa definição, possui áreas planas próximas aos sopés na continuidade das margens continentais. As bacias são fundamentais na construção do relevo marinho, os sedimentos que são transportados em grande quantidade e variedade são materiais que formam os mais diversos tipos de relevo marinho: montanhas, fossas, planícies e vales. É a dinâmica natural presente mesmo na profundidade dos oceanos. Observe a seguir a Fossa das Marianas, que mostra a profundidade da fossa:


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FIGURA 50 – A IMAGEM É UMA FOSSA ABISSAL COM PROFUNDIDADE DE 11.035 METROS, SENDO COMPARADA AO PICO DO EVEREST, COM 8.850 M, AINDA NÃO SUPERA A FOSSA DAS MARIANAS

FONTE: Disponível em: <https://www.epochtimes.com.br/fossa-das-marianas-abismo>. Acesso em: 10 jun. 2017.

A Fossa das Marianas está localizada no Oceano Pacífico, próximo às Ilhas Marianas, pertence ao território marítimo das Filipinas, local onde encontramos os limites entre as placas das Filipinas e Australiana. Região de importantes atividades sísmicas. Não há registro de pessoas que tenham descido até o final da fossa com o objetivo de explorar esta área. Muitos aparelhos não tripulados já foram enviados até o local para realizar diferentes estudos (WICANDER; MONROE, 2016).

O Oceano Atlântico, tal qual o Pacífico, comporta um importante sistema geológico com diferentes formas de relevo, com destaque para as montanhas submarinas. A mais relevante forma desse sistema é conhecida como a cadeia mesoatlântica, que possui mais de 2 km de largura e altura de cerca de 2,5 km acima do assoalho adjacente. Esse sistema de cadeias de montanhas oceânicas continua por cerca de 65 mil km, ultrapassando com facilidade as cadeias de montanhas dos continentes. No entanto, as cadeias oceânicas são compostas por basalto e mostram feições produzidas pela tensão. Já as montanhas continentais são formadas por inúmeros tipos de rochas deformadas pela compressão dos limites das placas convergentes (WICANDER; MONROE, 2016).


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Sugerimos a leitura do material: Grandes Estruturas Geológicas e Tectônicas de Placas. Apresenta importante reflexão da temática que versa sobre o tectonismo e as diversas dinâmicas da litosfera. Faça essa viagem literária, vale a pena refletir sobre outras vertentes significativas de análise. Acesse: <http://files.tuanyy-geo12.webnode.com.pt/200000014-3187f32820/Grandes%20estruturas%20geol%C3%B3gicas%20e%20tect%C3%B3nicas%20de%20placas.pdf>.

DICAS

3 ZONAS DE SUBDUCÇÃO DA LITOSFERA

Zona de convergência de placa tectônica ou zona de subducção é local onde duas placas tectônicas convergem, criando as áreas de rifte ou vales, conhecidos também como zona de Benioff-Wadati ou depressão tectônica. Um outro entendimento é sobre a ocorrência de subducção no assoalho oceânico convergência crusta oceânica – crusta oceânica. Provoca o aparecimento de vulcanismo. A atividade vulcânica faz com que a lava ou tephra expelida escoe durante milhões de anos e isso faz com que o acúmulo desse material, por vezes, atinja áreas subaéreas, aflorando no oceano e transformando-se em ilhas vulcânicas, após o processo de resfriamento. Claramente este tipo de evento (atividade vulcânica) ocorre paralelamente às zonas de subducção formando ilhas alinhadas às fossas abissais, e são chamadas de arcos insulares. “Geralmente estes alinhamentos de ilhas são encurvados e por isso tomaram o nome de arcos” (COELHO, 1992, p. 50).

A litosfera é a camada sólida ou firme da Terra. Os movimentos realizados no interior da Terra fazem com que a litosfera seja modificada de tempos em tempos, ou todo o tempo, se pensarmos na dinâmica no tempo geológico em relação ao tempo humano. A subducção ocorre quando as placas se liquefazem, ou seja, uma placa mergulha em direção ao manto. Esse movimento faz com que a placa subducada seja comprimida e diluída pelas fortes temperaturas do interior da Terra, mais especificamente pela camada do manto superior, salvo quando as placas forem continentais, neste caso, dependendo da resistência, surgem os dobramentos. A diferença entre densidade na superfície e no interior da Terra se deve ao fato de que os materiais que ocorrem em maiores profundidades apresentam uma constituição diferente e maior compacidade devido à alta pressão (LEINZ; AMARAL, 2003). Isso quer dizer que quanto maior a profundidade, mais densos são os materiais terrestres.

Observe as imagens de dois movimentos distintos:


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FONTE: Disponível em: <http://geografiamazucheli.blogspot.com.br/2012/10/limites-entre-pla-cas.html>; <http://data.allenai.org/tqa/theory_of_plate_tectonics_L_0078/>. Acesso em: 22 out. 2017.

Movimento de subducção: a placa oceânica mergulha através do manto ou no interior da astenosfera

As imagens mostram as transformações resultantes do movimento de abdução. Esse movimento ocorre quando o choque é entre placas continentais.

FIGURA 51 – MOVIMENTO DE SUBDUCÇÃO

FIGURA 52 – MOVIMENTO DE ABDUÇÃO

FONTE: Disponível em: <http://w3.ualg.pt/~jdias/INTROCEAN/B/22_FrontConverg.html>. Aces-so em: 22 out. 2017.

Movimento de Abdução: as placas mais resistentes formam cor-dilheiras ou planaltos (platôs) ao se chocarem.


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Observando os movimentos que ocorrem na crusta terrestre em função do movimento tectônico mostrado nas imagens, podemos perceber que: tanto o movimento de subducção, ou de abdução, são movimentos transformantes. Num primeiro momento observamos destruição de uma determinada unidade de relevo, e em seguida, o surgimento de uma nova estrutura. Como exemplificado nas imagens, a colisão crusta continental – crusta continental, que originou a cadeia montanhosa do Himalaia. Choque entre as placas “Indiana & euroasiática”.

3.1 EVOLUÇÃO DOS CONTINENTES

Diferentes teorias procuram dar explicações sobre os arranjos e a distribuição das massas continentais, a mais conhecida é a Teoria Deriva Continental de Wegener (COELHO, 1992). Vimos até o momento os vários processos internos que propõem a reflexão sobre a formação da litosfera e seus movimentos. Nesta seção discutiremos as teorias mais aceitas sobre a formação dos continentes e suas evoluções geológicas. A Teoria de Wegener foi exposta em 1910, já a Teoria da Tectônica de Placas foi desenvolvida em 1967 por um grupo de cientistas que deram continuidade e aprofundamento a estes estudos (COELHO, 1992).

3.1.1 O supercontinente (Pangeia) e as ideias iniciais da Deriva Continental

Para Wicander e Monroe (2016), os acontecimentos e as evidências da semelhança entre encaixes costeiros dos continentes geram importantes discussões. Durante o final do século XIX, o geólogo austríaco Edward Suess percebeu as semelhanças entre os fósseis de plantas do Paleozoico Superior da Índia, Austrália, África do Sul e América do Sul, assim como evidência de glaciações nas sequências de rochas desses continentes meridionais da Terra. Esses fósseis, na visão de Suess, eram diferentes dos fósseis encontrados nos pântanos carboníferos dos continentes do Norte.

Em seu livro (A face da Terra), publicado em 1885, Suess propôs o nome Gondwana para o supercontinente composto de grande área de terra no Sul do planeta. Gondwana é uma província na Índia, onde os fósseis da flora Glossopteris são encontrados em abundância. Assim, em sua visão, a semelhança entre os fósseis deve-se ao aparecimento e desaparecimento de pontes de terra que ligavam os continentes (WICANDER; MONROE, 2016).


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FIGURA 53 – A IMAGEM DESCREVE O ATUAL HEMISFÉRIO SUL, ONDE AS MASSAS CONTINENTAIS ESTAVAM PERFEITAMENTE UNIDAS

FONTE: Disponível em: <http://www.geo.fu-berlin.de/en/v/geolearning/gondwana>. Acesso em: 14 jun. 2017.

Segundo Wicander e Monroe (2016), credita-se a Alfred Wegener, um meteorologista alemão, o desenvolvimento da hipótese da Deriva Continental. Em seu monumental livro “A Origem dos Continentes e dos Oceanos”, publicado pela primeira vez em 1915, Wegener propôs que todas as massas estavam unidas formando um único continente, que ele chamou de Pangeia (em grego= toda a terra). Wegener retratou seu grande conceito da Deriva Continental em uma série de mapas mostrando o rompimento da Pangeia e o movimento dos vários continentes para suas localizações atuais. Wegener coletou muitos documentos e dados científicos para amparar sua teoria, mesmo assim era vista como contraditória e errada por alguns cientistas (WICANDER; MONROE, 2016).

FIGURA 54 – A FIGURA MOSTRA UM SUPERCONTINENTE EVIDENCIAN-DO A TEORIA DE ALFRED WEGENER, DE QUE OS CONTI-NENTES INICIALMENTE ESTAVAM LIGADOS EM UMA ÚNICA MASSA

FONTE: Disponível em: <https://geocadernodoaluno1.wordpress.com/>. Acesso em: 18 jun. 2017.


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Um reforço importante à teoria de Wegener foi o acréscimo feito pelo geólogo sul-africano Alexander du Toit. Ele introduziu importantes evidências que acabaram reforçando a teoria da Deriva Continental.

Em 1937, Du Toit publicou o livro “Nossos Continentes Errantes”, nesse livro ele confronta os depósitos glaciais do Gondwana com os depósitos de carvão da mesma idade encontrados nos continentes do hemisfério norte. As principais evidências eram: os encaixes entre os continentes mostrando que no passado estiveram unidos; a semelhança entre o relevo costeiro dos continentes; a idade geológica e os substratos parecidos, todas essas contribuições respaldavam as ideias defendidas por Wegener.

Outro teórico que contribuiu potencialmente neste campo foi o geofísico inglês Edward Bullard. No ano de 1965 ele mostra, através de seus estudos, que os continentes a profundidades superiores a 2000 m se encaixavam perfeitamente (subentende-se que o assoalho oceânico tem um processo erosivo mais lento). A partir destas conclusões, muitos estudiosos têm aprofundado os estudos reforçando cada vez mais a tese da Deriva Continental (WICANDER; MONROE, 2016).

Conforme a teoria de Wegener descrita por Coelho (1992), a Pangeia em sua forma teria estado unida no período carbonífero/permiano, há mais de 200 milhões de anos. Na concepção de Wegener, existia uma única massa continental chamada “Pangeia” (pan= todo; gea= terra). Nessa perspectiva, os continentes estavam dispostos da seguinte forma:

• América do Norte estava colada na Eurásia (Europa e Ásia);• América do Sul ligada à África;• Austrália e Antártica estavam unidas no mesmo bloco;• A Índia estava encaixada com a África e Austrália (Figura 54).

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• Os movimentos realizados no interior da Terra são movimentos impulsionados pela dinâmica geológica do planeta. As placas tectônicas movimentam-se e realizam transformações. Esses movimentos do ponto de vista científico são analisados com base em estudos e principalmente pela observação das transformações sentidas na superfície da Terra.

• Do ponto de vista da geografia, principalmente da geologia, alguns termos e conceitos precisam ser observados e compreendidos. As transformações em estruturas geológicas dependem de muitos fatores, movimentos tectônicos, localização, área de impacto, tipo de solo.

• As estruturas geológicas estudadas nos permitem ter uma visão global dos aspectos físicos do movimento dos continentes e podem inferir análise dos fenômenos geológicos relacionados ou não entre si.

• Os continentes são massas sólidas em constante movimento, plataformas gigantescas que se movimentam em direções variadas em velocidade constante. São receptores de materiais de origem interna que dão forma e aspecto físico às diferentes estruturas de relevo.

• A geografia física preconiza como base que conhecer as estruturas do relevo terrestre é compreender a dinâmica relacional entre os diversos materiais, sejam eles operados no interior da Terra ou na superfície.

• A consciência do homem está condicionada ao nível de conhecimento desenvolvido em sua relação com a natureza. Abstrair o conhecimento da dinâmica dos aspectos físicos da terra pressupõe um crescimento relacional com a natureza, potencializa uma melhora significativa no entendimento dos fenômenos naturais recorrentes na era moderna.

RESUMO DO TÓPICO 1

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1 O modelo do relevo terrestre recebe influência de vários fatores, sejam eles internos ou externos, isso pelo fato da dinâmica entre esses fatores. No que se refere à dinâmica externa, analise as sentenças a seguir:

I- As estruturas que podem surgir a partir da dinâmica interna são diversas, entre elas as praias, os rios e as dunas.

II- Uma estrutura que se origina através dos movimentos do interior da Terra são falhas geológicas, resultado das atividades tectônicas e da dinâmica das placas tectônicas.

III- Os dobramentos são movimentos característicos da dinâmica interna do planeta, resultado das atividades tectônicas e seus diferentes movimentos.

IV- Os movimentos do interior da Terra refletem diretamente sobre a superfície da Terra, seja na formação do relevo ou mesmo na formação de grandes montanhas, resultado da compressão entre os limites convergentes das placas tectônicas.

Assinale a alternativa CORRETA:a) ( ) As sentenças I, II e IV estão corretas.b) ( ) As sentenças II, III e IV estão corretas.c) ( ) As sentenças II e IV estão corretas.d) ( ) As sentenças I, II e III estão corretas.

2 A formação da crosta terrestre se deu ao longo de milhares de anos, conforme algumas teorias buscam explicar cientificamente este fato. O planeta Terra passou por vários estágios evolutivos, desde seu período primitivo inicial até atingir sua atual formação com os continentes definidos como conhecemos em nossa era. Sobre a formação da crosta terrestre, interprete as sentenças colocando F para as questões falsas e V para as verdadeiras:

( ) A superfície da Terra começou a se formar muito lentamente desde sua origem, no início em seu estágio primitivo a temperatura da Terra era muito elevada em função das intensas atividades vulcânicas, a consolidação da crosta se deu gradualmente durante milhares de anos.

( ) A superfície da Terra foi resfriando-se e com isso formou imensas nuvens de gases e vapores em suspensão expelidos do interior da Terra por meio das erupções vulcânicas, isso fez com que os vapores precipitados retornassem em forma de chuvas intensas, o que permitiu o resfriamento de camadas rochosas formando a superfície da Terra.

( ) Durante a formação da superfície da Terra o planeta se resfriou rapidamente em função do grande volume de chuvas, a água cobriu toda a superfície da Terra configurando toda a massa continental e definindo os oceanos tal como os conhecemos.

AUTOATIVIDADE

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( ) No início, a superfície era uma grande massa incandescente em completo estado de ebulição, a densidade e volume eram semelhantes, as rochas não se consolidavam em função das altas temperaturas, o que não permitia a formação da crosta.

Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA:a) ( ) V – F – V – V.b) ( ) V – V – F – V.c) ( ) V – V – V – F.d) ( ) F – V – V – V.

3 Conforme a teoria da tectônica de placas, a superfície da Terra tem como base grandes blocos de rochas que formam a litosfera. A litosfera encontra-se dividida em um grande número de rochas fragmentadas chamadas de placas tectônicas. Cada uma tem seu comportamento como uma unidade geológica. Seu formato é denso e rígido. Sobre este tema, assinale a alternativa CORRETA:

a) ( ) Uma placa litosférica é igual à massa continental, realiza movimentos circulares conforme o movimento de rotação da Terra.

b) ( ) Existem diferentes tipos de placas, de grandes dimensões e de menores dimensões, por exemplo, a placa Sul-americana, que é a menor placa conhecida.

c) ( ) Uma fossa submarina indica um movimento onde uma placa mergulha sobre a outra, formando um buraco na rocha mais frágil e menos densa.

d) ( ) Uma montanha surge no momento em que uma placa litosférica realiza um movimento conservativo em relação a outra placa litosférica.

4 A dinâmica tectônica fornece importantes elementos para a formação do relevo terrestre, desde as teorias da Deriva Continental até os movimentos mais singelos das placas. As placas são por definição importantes blocos rochosos que se sobrepõem à litosfera, a camada interna superior da Terra. Sobre a dinâmica tectônica, disserte sobre os tipos de movimentos e a importância de cada um desses movimentos, levando em consideração os eventos causados por esses movimentos.

5 No início da formação dos continentes, a Terra passou por uma série de transformações. Seu estágio inicial em completa ebulição, temperaturas elevadas, massas líquidas em movimento. Era o cenário primitivo inicial, a consolidação das rochas e consequentemente dos continentes levará algum tempo. Os elementos presentes em sua dinâmica natural, característicos do período, foram aos poucos se consolidando e dando um formato aos atuais continentes que conhecemos. Disserte sobre a formação da crosta terrestre, dos continentes e seus contornos atuais.

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TÓPICO 2

VULCANISMO

UNIDADE 3

1 INTRODUÇÃO

A atividade vulcânica é mais um dos movimentos internos do planeta Terra. Essas atividades nem sempre são pacíficas. As marcas ficam registradas na história. Veremos neste tópico as características dos vulcões, suas feições e feitos, os desastres muitas vezes catastróficos ao longo da história passada, os tipos de erupções e os principais vulcões em atividade no planeta. Convidamos você à reflexão sobre este fenômeno natural importante para a dinâmica natural da Terra, mas que por vezes causa dor e sofrimento às populações que residem próximo de regiões vulcânicas. Por mais que as ciências tenham evoluído, isso é um fato: pouco conhecemos sobre a diversidade de fenômenos geológicos do interior de nosso planeta. Por isso vamos juntos continuar a desvendar brevemente os mistérios do interior da Terra que refletem diretamente sobre nossa morada, a superfície terrestre.

2 AS FEIÇÕES VULCÂNICAS

O vulcanismo é a ação dos vulcões que sofrem pressão do interior da Terra, permitindo que a lava (material magmático) seja liberada para a superfície através de aberturas na crosta terrestre. As lavas oriundas das erupções vulcânicas são depositadas sobre a superfície, ao se resfriarem alteram o formato do relevo. Os vulcões nos modelos tradicionais são divididos em quatro partes: câmara magmática (9), chaminé (8), cone vulcânico (6) e cratera (3). Veja:

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FIGURA 55 – A FIGURA DE UM CONE VULCÂNICO E A DEFINIÇÃO DOS TIPOS DE MATERIAIS EXPELIDOS PELO VULCÃO

Legenda:

1. Cinzas menos densas compostas por fragmentos de rochas e detritos menores suspensos em altitudes mais elevadas, semelhante à escória de fundição.

2. Fragmentos de rochas granuladas mais densas em estado de repouso sobre a superfície.3. Cratera por onde passa o material magmático expelido pelo cone (chaminé) principal do

vulcão.4. Rochas (bombas) mais densas arremessadas a grandes distâncias da erupção.5. Detritos de rochas resfriados imediatamente após a erupção, escorrendo pela superfície do

entorno do vulcão (espuma densa), é chamada de púmice ou pedra-pomes, material rico em minerais e gases benéficos ao meio ambiente.

6. Cone vulcânico composto de rochas já resfriadas anteriormente.7. Camada de rochas leves sobrepostas ao manto superior.8. Chaminé (cone) de acesso do material magmático para a superfície.9. Câmara magmática, reservatório da lava líquida no interior da Terra.10. Chaminé secundária do vulcão.

FONTE: Disponível em: <https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/6/63/Pele-an_Eruption-numbers.svg/240px-Pelean_Eruption-numbers.svg.png>. Acesso em: 19 jun. 2017.

Diversos grupos humanos vivem em áreas de constantes instabilidades da crosta, principalmente em regiões de encontro entre placas litosféricas. Nesses locais onde existem vulcões ativos as pessoas convivem de perto com as dinâmicas oriundas do interior da Terra, sem meios precisos para quando ocorrerá a próxima erupção. Entretanto, essas populações desenvolvem uma relação harmônica com o local onde vivem (BOLIGIAN; BOLIGIAN, 2010).

De maneira geral, os vulcões se assemelham em sua forma e estrutura. É por definição uma montanha cônica formada ao redor de uma abertura, de onde os materiais como lava, piroclásticos e diversos tipos de gases são expelidos. Embora essa forma seja comum, alguns apresentam formatação diferente em sua estrutura. Alguns são apenas massas bulbosas solidificadas de magma na superfície. Já outros apresentam formato “abobadado, parecendo um escudo

TÓPICO 2 | VULCANISMO

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invertido. Em todos os casos possuem condutos que levam a uma câmara de magma abaixo da superfície” (WICANDER; MONROE, 2016, p. 104-105).

Os tipos de vulcões mais comuns são encontrados nas falhas geológicas, no encontro entre as placas tectônicas. As erupções vulcânicas ocorrem por várias razões, especialmente pela pressão do interior da Terra do manto, uma força gigantesca provoca ruptura na camada superior da crosta dando origem ao vulcanismo.

Os vulcões podem ser:

• vulcão interplaca/interplaca;• vulcão fissural/central.

Nos limites convergentes, onde as placas se sobrepõem umas sobre as outras no processo de subducção da placa convergente, ocorre o choque entre duas placas que convergem seus movimentos. A placa convergente que apresenta menor resistência mergulha sobre a astenosfera, forçada pela placa de maior densidade. Esse processo faz com que apareçam falhas geológicas (aberturas na rocha), originando importantes erupções vulcânicas nessas áreas, em função da fusão da rocha com o magma, aumentando o volume do material que é forçado e expelido em direção à crosta através da abertura na dobra da rocha subducada (WICANDER; MONROE, 2016).

As erupções fissurais encontram-se em falhas na estrutura rochosa. Normalmente este tipo de atividade vulcânica é diferente, a lava vulcânica é pouco consistente e possui como característica a elevada temperatura. Na Islândia existem registros de importantes atividades fissurais, uma em 930 d.C. e outra no ano de 1783. Essas duas erupções foram responsáveis por cerca de 60% do magma lançado na Islândia durante um tempo histórico.

2.1 ATIVIDADES VULCÂNICAS

A atividade vulcânica é um evento impressionante. A localização, como vimos anteriormente, nem sempre é precisa, afinal é um fenômeno da natureza, sua atividade depende de outros elementos. Desta forma, deve-se considerar todos os fatores que dão sustentação à atividade vulcânica. Os estudos mostram que regiões comprovadamente de intensas atividades normalmente são as bordas das placas tectônicas, essas áreas apresentam menor resistência à pressão sobre elas, por essa razão concentram grande parte dos vulcões ativos do planeta. Devemos considerar as erupções fissurais de platôs que ocorrem em locais fora da zona de contato entre placas, como as erupções conhecidas da Islândia, que possuem essas características.

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A zona de forte atividade vulcânica mais conhecida é, sem dúvida, o Círculo de Fogo do Pacífico. Estende-se do leste da Ásia a oeste da América. As baixadas litorâneas, as depressões e o fundo oceânico são áreas mais sujeitas a vulcanismo. Um exemplo disso é a comprovação de inúmeras ilhas de origem vulcânica principalmente no Pacífico (PIFFER, 2005).

Observe a imagem a seguir:

FONTE: Disponível em:<http://portaldoprofessor.mec.gov.br/storage/discovirtual/galerias/ima-gem/0000000967/0000010723.gif>. Acesso em: 4 nov. 2017.

FIGURA 56 – O MAPA MOSTRA OS PRINCIPAIS VULCÕES E SUAS LOCALIZAÇÕES, VEJA QUE GRANDE PARTE DOS VULCÕES ESTÁ LOCALIZADA NOS LIMITES ENTRE PLACAS, GRANDE CONCENTRAÇÃO DE VULCÕES ENTRE AS PLACAS DO PACÍFICO E A PLACA EUROASIÁTICA

Segundo Wicander e Monroe (2016), as atividades vulcânicas estão distribuídas ao longo das divergências das placas tectônicas. Como já vimos anteriormente, 60% dos vulcões ativos encontram-se no Círculo de Fogo do Pacífico; 20% dos vulcões em atividade estão distribuídos no Mar Mediterrâneo, onde as placas tectônicas americanas e europeias convergem. Alguns desses vulcões são bem conhecidos, entre eles os famosos vulcões italianos Etna e Vesúvio, além do vulcão Negro Santorini. Os demais vulcões estão espalhados por várias zonas de contato entre placas tectônicas nas cadeias mesoceânicas ou próximas a ela. O Vesúvio tem mantido suas atividades ao longo do tempo histórico, desde 1500 d.C. lançou mais de 150 fluxos de lava, sendo que a atividade mais recente foi em fevereiro de 2000.


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Assista ao documentário que trata tudo sobre vulcão. Neste documentário os cientistas explicam como os vulcões se formam e discutem a possibilidade de monitoramento e previsão de suas atividades. A ideia é reduzir os efeitos devastadores sobre cidades próximas a vulcões em atividade. Vale a pena conferir!Produção: Discovery Channel. Planeta Feroz: Vulcão [dublado]. Documentário Discovery Science. Sinopse: Segundo cientistas, os vulcões têm um papel no clima e na atmosfera, e são imprevisíveis, mas pesquisadores já conseguem prever erupções. Efeitos especiais levarão você ao interior das erupções vulcânicas mais famosas do mundo. Surpreenda-se com imagens inéditas e espetaculares.Disponível em: <https://www.youtube.com/watch?v=9_OdLT4nBmA>.

DICAS

2.2 TIPOS DE ERUPÇÕES VULCÂNICAS

As erupções vulcânicas são classificadas quanto à sua tipificação eruptiva, e podemos destacar que toda a atividade vulcânica traz importantes benefícios ao planeta: a vida, porém podem trazer impactos negativos: destruição e morte, gases benéficos ao meio ambiente, mas nocivos à vida no planeta.

As erupções vulcânicas podem ser classificadas como:

• vulcanismo primário – sendo erupções (efusivas, mistas e explosivas);• vulcanismo secundário – sendo caracterizado pela liberação de gêiseres,

fumarolas e fontes térmicas.

Erupções efusivas: são aquelas que têm o material magmático fluido (líquido) ou máficos de baixa viscosidade, por essa razão a liberação de gases é facilitada. Normalmente a erupção é bastante calma, o derrame da lava é abundante e as temperaturas são muito altas, acima de 1000 ºC (graus Celsius). A lava desliza com muita facilidade e rapidamente sobre a superfície. Dependendo do tipo de solo, pode cobrir grandes áreas.

Erupções explosivas: são aquelas que apresentam magma muito viscoso ou félsico e, portanto, mais denso, a fluidez encontra resistências, dificultando a liberação dos diferentes gases, por essa razão ocorrem explosões violentas causadas pela forte pressão do interior da Terra. Por apresentar uma viscosidade e densidade maior, os fluxos de lava não escorregam, muitas vezes formam estruturas redondas chamadas de domas ou cúpulas. Em muitas ocasiões, a lava solidifica-se no interior da chaminé, formando agulhas vulcânicas visíveis quando o cone se decompõe no processo erosivo posterior. Esse material piroclástico resfriado pode ser arremessado a grandes distâncias, são fragmentos vulcânicos ou bombas de diferentes formatos.

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Erupções mistas: constituem-se basicamente dos dois anteriores, seja do aspecto efusivo ou do explosivo, assume uma posição próxima dos dois. As explosões ocorrem pela presença de água na chaminé. Em razão das altas temperaturas da câmara magmática, o contato com a água e o material magmático, a água é condensada e evapora, o que resulta na presença de grande quantidade de água. Ocorre um aumento da pressão do interior que propõe normalmente erupções explosivas.

Segundo Wicander e Monroe (2016, p. 103):

Além do fluxo, os vulcões que entram em erupção podem expelir materiais piroclásticos, especialmente cinzas, uma designação para partículas piroclásticas com menos de 2 mm. A cinza pode ser lançada na atmosfera e se fixar na superfície como um derrame de cinzas. Há cerca de 10 milhões de anos, no lugar onde agora é conhecido como Nebraska, numerosos rinocerontes, camelos, cavalos e outros animais foram soterrados em cinzas que haviam sido aparentemente lançadas do Novo México, a mais de 1000 km de distância. Em contraste, o fluxo de cinza é uma nuvem coesa de cinza e gases, que se move rapidamente e flui ao longo ou próximo à superfície da Terra.

Os movimentos internos realizados ao longo da crosta terrestre, mais precisamente em seu interior, vão muito além dos vulcões, vários outros eventos são tão impactantes e necessários para a manutenção do planeta. Veremos a seguir a distribuição técnica desses fenômenos e as atividades desenvolvidas em regiões de intensas atividades sísmicas provenientes de fissuras na rocha, no caso das fumarolas e jatos quentes projetados em forma de vapor (gêiseres).

Fumarolas são gases que são expelidos pelas fendas ou fissuras. São classificadas conforme o tipo de gases exalados e a temperatura (POPP, 1983). A temperatura das fumarolas supera os 500 ºC. Sua constituição é gasosa muito semelhante à dos gases expelidos pelos vulcões.

Gêiseres são jatos ou esguichos de vapor de água lançados à superfície, compostos por água e sais dissolvidos. Os gêiseres são encontrados em diversos lugares: na Nova Zelândia, onde chegam a atingir cerca de 500 m de altura, na Islândia e no parque de Yellowstone, nos Estados Unidos, onde o número é superior a 200 gêiseres. A característica dos gêiseres é bem interessante, cada um possui seu período próprio, pode durar segundos ou semanas.

Observe a imagem a seguir:


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FIGURA 57 – GÊISER DO PARQUE NACIONAL DE YELLOWSTONE, ESTADOS UNIDOS DA AMÉRICA. SEUS FANTÁSTICOS JATOS ATINGEM ATÉ 45 M, FORMANDO UMA ENOR-ME CORTINA DE VAPOR DE ÁGUA

FONTE: Disponível em: <https://s-media-cache-ak0.pinimg.com/736x/f1/dc/bd/f1dcbd6eb25c5c8e49ab14bf-8125fa0d.jpg>. Acesso em: 21 jun. 2017.

Os gêiseres são fontes extremamente quentes e expelem água intermitente (LEINZ; AMARAL, 1987). Formam-se a partir da infiltração de água, gelo e outros elementos líquidos carreados pelo processo erosivo natural. Pressionado pela força gravitacional e pelo desnível no solo, penetram sobre o solo através de fendas ou falhas. Ao entrar em contado com a rocha aquecida pelo manto ou o fluido magmático em repouso, a água é condensada. Essa condensação faz com que o vapor transformado no interior da superfície seja pressionado a sair, essa pressão fortemente exercida faz com que o vapor seja lançado a alturas surpreendentes, formando um espetáculo muito procurado pelos turistas. O peso da coluna de água superficial provoca ainda mais pressão, aumentando o ponto de ebulição da água mais profunda, assim, ao atingir o ponto mais alto de sua ebulição, retorna à superfície em forma de vapor. Em muitos casos o movimento é cíclico, ou seja, vai e volta (POPP, 1983).

Fontes térmicas são aquelas provenientes das camadas quentes do interior da Terra, logo abaixo da crosta. Essa camada de rocha em ebulição (magma) mantém um calor relativamente constante, o que permite a decomposição dos elementos radioativos como o urânio e o potássio. O calor produzido no interior da Terra é muito grande, sua capacidade e potencial energético é 50.000 vezes maior que todos os recursos de petróleo e gás natural do mundo. É pouco utilizada como geração de energia por ter baixo rendimento e custo muito elevado para a geração de energia útil. As áreas subterrâneas de maior profundidade é onde existem atividades vulcânicas, essas regiões geologicamente jovens são chamadas de “hot spots” (pontos quentes). Assim como os vulcões ocorrem nos encontros de placas tectônicas ou onde a crosta é relativamente fina, as fontes

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de calor procuram caminhos semelhantes. O Pacífico possui as maiores áreas de “hot spots” registradas pela comunidade científica até o momento (WICANDER; MONROE, 2016).

3 DESASTRES VULCÂNICOS – MARCAS NA HISTÓRIA DA HUMANIDADE

Os fenômenos naturais ocorrem em todo momento, sejam eles da natureza que for. O planeta Terra está em constante movimento. Os agentes internos e externos manifestam-se de todas as formas e em qualquer tempo. A atividade vulcânica também é um desses eventos que nem sempre exerce sua força de forma pacífica. Estudamos até este momento sobre a formação e origem desses fenômenos. Convidamos você a continuar nesta jornada com a proposta de entendermos um pouco mais sobre ele e as marcas que justificam o temor provocado por esses “vulcões”.

A crosta terrestre está sujeita constantemente a erupções vulcânicas e atividades vulcânicas, mas, em alguns casos, os paroxismos vulcânicos, seja pelos danos causados ao homem, seja por sua produção magnífica, são grandiosos. Descreveremos a seguir algumas erupções da nossa era, citando alguns vulcões e consequências para a humanidade (LEINZ; AMARAL, 1974).

Vesúvio – Itália (79 d.C.): uma das mais violentas erupções já registradas. O Vesúvio foi considerado estável e até mesmo extinto. Suas atividades iniciaram no ano 63 d.C. com inúmeros tremores, até que no dia 24 de agosto de 79 mudou a configuração geográfica na região de Napoli, onde localizavam-se as cidades de Pompeia, Herculano e Stabiae, cidade próxima a Herculano. Na manhã deste fatídico dia ocorre uma gigantesca explosão, em seguida uma coluna de fumaça gigantesca se eleva em forma de cogumelo negro acima do Vesúvio (LEINZ; AMARAL, 1974).

Assim, suas atividades seguem intensamente, cinzas e lapili (pedras) começam a cair num raio de aproximadamente 15 km, com espessura de 5 m, nesta primeira atividade do Vesúvio não houve derrame de lava, apenas material piroclástico e água, esta última (água) se encontrava no reservatório da cratera do vulcão. Essas matérias formaram imensas massas de lama.

A explosão foi tão surpreendente que pegou todos despreparados e o pânico tomou conta, os habitantes de Pompeia buscavam refúgio em suas casas, que não resistiram ao acúmulo de matérias sobre elas. Casas, praças e outros locais ficaram soterrados. Todos os habitantes morreram, apenas no dia 25 de agosto diminuiu a atividade do Vesúvio, caindo apenas cinzas.


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A cidade vizinha, Herculano, foi atingida por um rio de lama com espessura de 15 metros, já a pequena cidade (povoado) de Stabiae foi atingida por uma camada de cinzas de 3 m de espessura. Essas cidades foram esquecidas por quase dois milênios. Apenas na metade do século XVIII foram descobertas, revelando importantes aspectos da vida romana da época (LEINZ; AMARAL, 1974).

Nesse desastre morre o escritor e naturalista Caio Plínio Segundo, que encontrava-se observando o fenômeno em uma praia em Stabiae. Foi então chamado de “O Primeiro Mártir da Ciência”. Acesse <http://www.dec.ufcg.edu.br/biografias/PlinioVe.html>.

Filme Pompéia - Pompeia ou Pompei na versão original. Dirigido por Paul W. S. Andersom. Origem teuto-canadense-americano. Interpretado por: Kit Harington, Emily Browning, Carrie-Anne Moss e Kiefer Sutherland, foi lançado recentemente em 2014. Retrata a catástrofe na cidade de Pompeia no ano de 79 d.C., quando houve a devastadora erupção do Vesúvio e a destruição total da cidade. Vale a pena conferir! Acesse: <https://www.youtube.com/watch?v=afqhjrfdnsE&feature=youtu.be&t=65>.

DICAS

DICAS

Krakatoa: localizado no estreito de Sonda (entre Sumatra e Java). Depois de estar inativo durante muitos séculos, voltou a desenvolver atividade vulcânica no ano de 1883. No dia 20 de maio de 1883 o Krakatoa iniciou suas atividades, inicialmente com pequenas explosões e abalos sísmicos (tremores), expulsando grandes quantidades de cinzas e matérias piroclásticas. Essa dinâmica persistiu com grandes explosões durante três dias.

O vulcão manteve suas atividades por alguns meses, com intervalos maiores de explosões, quando, em 25 de agosto, culmina com uma explosão violentíssima, voltando à calmaria rapidamente. A explosão foi tão catastrófica que suprimiu dois terços (cerca de 60%) da ilha, que possuía 33 km² de área. A montanha com cerca de 2.700 m de altura ficou reduzida a 1.500 m, formando uma cratera de cerca de 300 m de profundidade com relação ao nível do mar. A explosão supera os 50 km de altura, a difração da luz solar foi bloqueada pela fina poeira em vários lugares do mundo, deixando o céu com tons avermelhados visíveis em boa parte do planeta.

A cidade de Batávia, situada a cerca de 200 km do Krakatoa, ficou por muitas horas em completa escuridão, em plena luz do dia. Quatro vilas foram

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completamente destruídas, deixando cerca de 36 mil mortos, grande parte da população foi afogada pela onda gigantesca que em alguns lugares chegou a 35 m de altura. O mar tornou-se intransitável em função dos fragmentos de púmice sobre a água, medindo cerca de 2 m de espessura. A explosão foi tão forte que o estrondo foi sentido até 5.000 km de distância (LEINZ; AMARAL, 1974).

Monte Pelado: localizado a poucos quilômetros da cidade de St. Pierre (Martinica). Iniciou suas atividades no final do mês de abril de 1902. Levantou nuvens carregadas de cinzas e ocasionais fragmentos de lava, tirando a vida de 24 pessoas. O vulcão estava inativo desde 1856, o que traria confiança aos nativos que ali moravam. Até que no dia 8 de maio de 1902 parte da montanha é esfacelada completamente, expelindo uma nuvem gigantesca que invade toda a cidade rapidamente, matando 28 mil habitantes.

As explosões ouvidas foram descritas como “milhares de canhões em atividade”, nuvens em chamas ardentes, a água do mar fervendo, nuvens em forma de redemoinhos se erguiam sobre a ilha, os navios ancorados na baía foram incendiados. Segundo registros, apenas uma pessoa foi salva. Foi um criminoso negro, condenado à morte. Ele encontrava-se em uma cela subterrânea onde os gases tóxicos e quentes não chegaram (LEINZ; AMARAL, 1974).

As atividades vulcânicas, mesmo quando não geram prejuízos humanos, são de certa forma catastróficas, fenomenais. Citamos alguns exemplos de atividades devastadoras em todos os sentidos, porém muitas outras erupções poderiam ser enumeradas superiores aos exemplos citados, como a erupção do Tambora, na Indonésia, que deixou cerca de 100 mil mortos direta ou indiretamente em 1815, e muitos outros (WICANDER; MONROE, 2016).

É importante refletir sobre as catástrofes atuais. Tsunami no Japão, Terremoto no Haiti, e muitos outros. É possível afirmar que o uso tecnológico vem salvando muitas vidas. O monitoramento de vulcões ativos, com eminente atividade, com alto poder de destruição e nocivos à vida das pessoas, são acompanhados diariamente, isso permite prever possíveis impactos. Com o crescimento populacional acelerado, ano a ano, as catástrofes poderiam ser ainda mais devastadoras. Graças aos avanços científicos e as tecnologias modernas, muitas vidas são salvas agindo de forma antecipada aos grandes eventos.

Se desejar aprofundar mais sobre esta temática, você pode acessar o link: <http://www.dsr.inpe.br/vcsr/files/3-Satelites_e_Sensores.pdf>. Esse material produzido pelo INPE mostra todas as tecnologias ao redor do planeta onde milhares de sensores e satélites fazem todo o tipo de monitoramento das mais variadas atividades com relação a fenômenos naturais impactantes no planeta. Vale a pena conferir!

DICAS

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• Há diversas atividades vulcânicas, buscando um melhor entendimento sobre a origem, causa e efeito desse fenômeno engenhoso da natureza. A atividade vulcânica é associada aos movimentos internos da Terra, assim como todos os eventos naturais.

• Os movimentos são recorrentes, as alterações e efeitos das atividades vulcânicas sobre a superfície são inevitáveis e de certa forma necessários para a manutenção dos diversos ecossistemas. O material expelido dos vulcões, seja ele de forma líquida, pastosa, material sólido, particulado, como os piroclásticos ou lapilli, são fundamentais na formação dos diferentes tipos de solos.

• Os movimentos, mesmo sendo frequentes, não são sempre sentidos por todos, são mais comuns e visíveis para aquelas pessoas que residem próximo de uma cratera ou nas proximidades do encontro entre placas. A localização geográfica dos vulcões normalmente é muito próxima às bordas das placas tectônicas. No conhecido círculo de fogo do Pacífico localiza-se boa parte dos vulcões ativos do planeta.

• Os tipos de vulcões variam conforme sua latitude, localização e material em potencial (piroclásticos, lava e gases). Muitos vulcões podem ser encontrados em regiões da crosta onde as placas são menos densas, existindo maior pressão interna, no fundo oceânico e áreas planas dos continentes também podem ocorrer erupções vulcânicas.

• A atividade vulcânica é muito importante para a vida do planeta. Toda a biosfera (esfera da vida) depende da relação interna e externa entre os elementos. A dimensão do poder destrutivo da natureza, em sua dinâmica natural, é fruto da ocupação humana, relação entre homem e natureza, a ocupação em áreas impróprias tem sido desastrosa para o homem. A natureza se recompõe, se organiza e continua sua jornada.

• O resultado da relação dos seres humanos com a natureza de fato é preocupante. A atividade vulcânica é um dos elementos dessa conturbada relação. O fator favorável ao ser humano é que os vulcões mantêm uma rotina, um movimento que permite, hoje, em muitos casos, salvar vidas diferentemente do passado.

• Os tipos de erupções vulcânicas podem apresentar-se de muitas formas e de vários tipos: fontes de calor, os gêiseres, fumarolas e outras fontes térmicas originárias do interior da crosta terrestre. Pompeia foi atingida por vários elementos vulcânicos, lava, rochas, cinza tóxica e outros elementos particulados, além do aquecimento da água. Esse é o sentido que a geologia tenta mostrar: a importância da liberação desses gases para o ecossistema.

RESUMO DO TÓPICO 2

190

AUTOATIVIDADE

1 As forças da natureza trabalham de forma dinâmica e harmoniosa. A atividade vulcânica não é diferente, ocorre de forma natural e não isolada. O material excedente, fruto do desgaste das rochas, em contato com o material magmático é corroído, essa corrosão produz novos elementos químicos, e esses elementos, combinados com o material incandescente, são impulsionados para a superfície com grande pressão, através das fissuras ou falhas. Sobre esta temática, analise as sentenças a seguir:

I- Quando um vulcão entra em erupção, muitos nutrientes são liberados na natureza, minerais, sais e materiais nocivos aos seres humanos. Além disso, as grandes erupções contribuem com a formação do relevo.

II- As erupções vulcânicas ocorrem em função do material magmático encontrar-se em estado de fusão, líquido em constante movimento, a alta temperatura do interior da crosta faz com que a pressão fique muito elevada e entre em colapso, causando explosões e fissuras nas placas litosféricas, que servem de condutos para a atividade vulcânica.

III- Quando um vulcão entra em estado de dormência, significa dizer que cessou suas atividades, não oferecendo nenhum perigo. Neste caso, não vai voltar à atividade mesmo estando em um local de falha geológica propício para a atividade vulcânica.

IV- As erupções vulcânicas concentram-se em regiões geográficas distintas, ou seja, os vulcões em atividade estão localizados principalmente nas bordas das placas tectônicas, no Círculo de Fogo do Pacífico, como é conhecido esse que circunda boa parte do Oceano Pacífico.

Assinale a alternativa CORRETA:a) ( ) As sentenças I, II e IV estão corretas.b) ( ) As sentenças I, III e IV estão corretas.c) ( ) As sentenças II, III e IV estão corretas.d) ( ) As sentenças I, II e III estão corretas.

2 Os vulcões sempre fizeram parte da história geológica do planeta ao longo do tempo, deixando suas marcas na história da humanidade. Muitos deles são espetaculares do ponto de vista turístico, são fundamentalmente importantes do ponto de vista físico, porém muitos vulcões são devastadores, causam pânico e destruição. Entre os mais devastadores vulcões já registrados em todos os tempos, assinale a alternativa CORRETA:

a) ( ) Vesúvio destruiu importantes cidades no norte da Espanha, cidades como Pompeia e Herculano, que ficaram soterradas por materiais de diversos tipos, matando milhares de pessoas.

b) ( ) O vulcão Krakatoa foi um dos mais devastadores depois do Vesúvio. Causou enorme estrago na região de Sumatra e Java, deixando cerca de 10.000 mortos.

191

c) ( ) Monte Pelado, o mais recente dos três a causar danos, não menos importante em termos de destruição, deixou um número de aproximadamente 38.000 mortos no ano de 2002.

d) ( ) Tambora, vulcão localizado na região da Indonésia, muito devastador. No ano de 1815 tirou a vida de milhares de pessoas.

3 Leia a informação: Dia 25 de agosto de 1883, tudo parecia calmo, tranquilo, aparentemente seria mais um dia de rotina para a população de uma pequena ilha do Pacífico. Pois bem, esse dia ficou marcado para sempre em todo o planeta. Uma forte explosão seguida de uma enorme erupção vulcânica tirou a vida de milhares de pessoas, soterrando completamente a ilha localizada no estreito de Sonda. Este pequeno texto, em sua narrativa, descreve um evento catastrófico que culmina com uma gigantesca erupção vulcânica. A narrativa do texto descreve a destruição causada pelo:

a) ( ) Tambora, vulcão que entrou em atividade no início do século XXI, deixando milhares de mortos na região da Indonésia.

b) ( ) Vesúvio, vulcão italiano, que destruiu Pompeia, Herculano e Stabiae, deixando uma região completamente soterrada, incluindo a ilha de St. Pietro.

c) ( ) Krakatoa, vulcão que ao entrar em erupção causou mortes e destruição, com saldo de mais de 30.000 mortes e prejuízos.

d) ( ) Monte Santa Helena, vulcão localizado na América do Norte, onde muitas pessoas foram sufocadas na ilha de Sumatra.

4 Podemos afirmar que as erupções vulcânicas são classificadas conforme o tipo de erupção, que podem ser tanto primárias quanto secundárias. Subdividem-se em: erupções que podem ser explosivas, mistas ou efusivas. Sobre os tipos de erupções, elabore um pequeno texto descrevendo cada um dos três tipos de erupções.

a) Erupções explosivas: b) Erupções efusivas: c) Erupções mistas:

193

TÓPICO 3

SISMOS E TSUNAMIS

UNIDADE 3

1 INTRODUÇÃO

A superfície da Terra está em constante transformação, isso ocorre em função de vários fatores. Esses fatores são chamados de movimentos, que podem ser externos ou internos. Como já estudamos anteriormente, a dinâmica da Terra em todas as suas faces provoca essas transformações. O tectonismo é o principal agente de transformação, as placas se movimentam constantemente em várias direções. Essas placas litosféricas movimentam-se em média de 2 a 7 cm por ano. Essa movimentação deve-se à pressão exercida pelos agentes do interior da Terra.

Os terremotos e sismos que ocorrem em nosso planeta estão localizados nas bordas de placas sob imensa pressão. A tensão e a força de atrito fazem com que o toque entre elas seja violento, causando grande movimentação e rompimento das rochas. Esses rompimentos criam as chamadas “falhas”, essas falhas dão origem aos sismos. As ondas sísmicas se propagam em todas as direções, causando principalmente fortes tremores sentidos nas áreas próximas aos abalos sísmicos (BOLIGIAN; BOLIGIAN, 2010).

2 FALHAMENTOS E TIPOS DE FALHAS

As falhas são as fraturas sofridas pelas rochas durante o tempo geológico. De forma mais simples, podemos dizer que as falhas são cicatrizes proporcionadas pelo contato entre as rochas. Esses movimentos são realizados tanto horizontal quanto verticalmente em paralelo à superfície da fratura. Muitos desses contatos causam fissuras (estriamento) nas rochas, porém nem todas as falhas atingem a superfície, mas aquelas que chegam geram uma estrutura escarpada ou um penhasco chamado de escarpa de falha. As escarpas são erodidas ao longo do plano da falha. Estando em lados opostos, as rochas são esfoliadas e polidas, ou estilhaçadas em blocos angulares, formando uma rocha chamada brecha de falha.

Os deslocamentos dos blocos falhados podem atingir centenas de metros. Os esforços tectônicos que provocam as falhas ou fraturas são de origem plástica ou queda de tetos de cavernas que têm sua formação calcária e também argilosa e que sofrem dissolução por algum movimento sísmico.

Alguns tipos de pressão resultam em diferentes tipos de deformação das rochas. Pode ser a pressão exercida no movimento perpendicular a um plano qualquer da rocha, e outro aplicado obliquamente em relação a qualquer plano.


194

A força deformadora em ambos os movimentos vai depender do material da rocha e do tipo de esforço submetido (LEINZ; AMARAL, 1974; POPP, 1974; WICANDER; MONROE, 2016).

QUADRO COM AS PRINCIPAIS FALHAS

Modelo de falha Teto e muro Tipo de

deformação Rejeito Ângulo de mergulho de falha

Falh

a de

reje

ito d

e m

ergu

lho O teto desce em

relação ao muro. Forma um rifte

valley.

Distensiva/ fratura Vertical

Falh

a de

reje

ito

dire

cion

al

O teto se eleva em relação ao

muro, formando cordilheiras (Himalaia e

Andes).

Grande compressão Vertical

Falh

a de

reje

ito

oblíq

uo

Os blocos se movimentam paralelamente

na horizontal em direção ao plano

da falha (Falha de Santo André).

Deslizamento direcional horizontal

Horizontal

DIVERGENTE

CONVERGENTE

TRASCORRENTE

QUADRO 2 – DEMONSTRATIVO DOS PRINCIPAIS TIPOS E MODELOS DE FALHAS

FONTE: Texto: O autorImagens: Disponível em: <http://soumaisenem.com.br/geografia/estrutura-interna-e-litosfera/

geologia-movimento-das-placas-tectonicas-epirogenese-e>. Acesso em: 4 nov. 2017.

Vale a pena conferir dois vídeos muito interessantes apresentados pelos jornalistas da TV Globo do telejornal Fantástico. Os vídeos produzidos pela BBC trazem detalhes fascinantes sobre tudo o que estudamos até aqui e continuaremos a estudar mais adiante. São depoimentos de geólogos e cientistas renomados. Vale a pena acompanhar. Acesse: <https://www.youtube.com/watch?v=lrJQ26M0dPY> e <https://www.youtube.com/watch?v=-ml_ldPa6X0>.

DICAS

TÓPICO 3 | SISMOS E TSUNAMIS

195

2.1 SISMOS

Os tremores que ocasionalmente sacodem na superfície da Terra, chamados de abalos sísmicos, podem ocorrer de duas formas: maremotos (no mar) ou terremotos no continente. Os terremotos podem ser causados por atividade vulcânica, por movimento de placas, deslizamento de terras, desabamentos, enfim, por vários tipos de movimentações e acomodações no interior da crosta.

Muitos elementos fazem com que tais eventos ocorram: o excesso ou a falta de água, a decomposição e o desgaste das rochas nas camadas subterrâneas, acomodações de solos fraturados ou desgastados, e muitos outros movimentos produzem pequenos ou grandes abalos sísmicos. Mais adiante veremos como são registrados esses abalos (PIFFER, 2005).

O foco do terremoto é também conhecido como o local onde inicia a fonte de vibração do tremor, o terremoto apresenta dois locais distintos, que podem ser classificados como: epicentro (local de propagação da onda) e hipocentro (local de origem da onda). Veja o esquema a seguir:

FIGURA 58 – ESQUEMA REPRESENTATIVO DE ORIGEM DE UM TERREMOTO

FONTE: Disponível em: <http://1.bp.blogspot.com/-nx47NBnHZPo/TiRa35HV2JI/AAA-AAAAAAuQ/yZ9RpnxXoM8/s1600/sangari_terremto.jpg>. Acesso em: 26 jun. 2017.

Conforme demostrado na imagem, o foco é o local onde se inicia o impacto em um ponto qualquer da falha.

Hipocentro/Foco: local de início da propagação da onda ou foco do tremor (terremoto). É o local onde inicia a onda de contato impulsionando a onda para a direção do epicentro, liberando material através das falhas tectônicas. A


196

intensidade do terremoto depende da distância de onde o hipocentro se encontra em relação ao epicentro localizado na zona de impacto. Quanto mais profundo for o hipocentro, menor será o efeito de impacto da onda no epicentro. Normalmente podemos dizer que em profundidades de até 8 km são tremores de intensidade local. Profundidade superior a isso são tremores de baixo impacto na superfície. Em profundidades menores que 8 km são tremores de magnitude alta (LEINZ; AMARAL, 1974).

Epicentro é o local na superfície da Terra onde se consolida a onda de impacto do tremor. Muitas vezes o tremor é sentido a longas distâncias, essas vibrações de ondas dão a sensação de que o terremoto foi muito próximo. De fato, nem sempre é verdade em função da força da energia que vem do interior da Terra e também pelo fato da propagação da onda se dissipar muito rapidamente. Os cientistas conseguem localizar com precisão o local em função dos registros em seus sismógrafos, que registram abalos sísmicos de diferentes magnitudes.

2.2 MAGNITUDE E INTENSIDADE

Para entendermos a diferença entre magnitude e intensidade, vamos aprofundar alguns pontos importantes que geralmente acompanhamos em noticiários e nem sempre entendemos com clareza, em função de serem termos realmente complexos.

A magnitude é nome que se dá à força, ao tamanho do terremoto, neste sentido é uma medida quantitativa. Se vale do registro sismológico sobre a quantidade de energia liberada no foco da onda, além da sua amplitude na superfície.

Para saber e distinguir o tamanho de todos os terremotos de diferentes níveis, macros e micros com intensidades negativas, ou os de intensidade superior a 8,0 graus, foi criada uma escala logarítmica que não tem limites. O limite se impõe apenas pela resistência das rochas da crosta, assim, no ano de 1935 Gutemberg e Richter elaboraram uma fórmula assim descrita:

Magnitude e energia é =log E = 11,8 + 1,5MEm que:E= energia liberada em erg;M=magnitude do terremoto.

Segundo Wicander e Monroe (2016, p. 193), “para compararmos os terremotos quantitativamente devemos usar uma escala que meça a quantidade de energia liberada, que é independente da intensidade”. Assim, a escala Richter, como é conhecida, permite medir a quantidade de energia liberada por um terremoto em sua fonte originária.


197

A intensidade pressupõe o tipo de dano subjetivo causado por um terremoto, da mesma forma a reação das pessoas em relação a esse dano. Desde o século XIX, os cientistas e estudiosos da geologia têm utilizado a intensidade como uma medida paliativa para medir a intensidade e a força do terremoto. A escala mais comum para medir intensidade muito utilizada nos Estados Unidos é a escala de Mercalli, que possui valores de vão de I a XII. Muito embora a avaliação seja qualitativa, levando em conta os danos causados pelo terremoto, ela fornece à geologia uma proximidade e a extensão dos prejuízos causados pelo terremoto. É utilizada por seguradoras para avaliar os danos em edificações de toda natureza (WICANDER; MONROE, 2016).

De forma geral, as duas medidas são extremamente importantes, tanto a intensidade quanto a magnitude fornecem dados importantes para a leitura e compreensão dos efeitos dos terremotos sobre a superfície da Terra e sobre a vida das pessoas. Cada método é singular, propõe medidas de prevenção para evitar maiores danos nos tremores futuros e servem para embasar medidas preventivas para minimizar desastres maiores.

2.3 ESCALA RICHTER E ESCALA DE MERCALLI

São de conhecimento comum algumas tabelas para medição dos impactos dos principais eventos sísmicos. Vamos conhecer um pouco mais sobre elas, afinal, estão presentes no nosso cotidiano. Eventualmente, quando da ocorrência de um evento significativo, os meios midiáticos (tv, jornais, entre outros) colocam o grau de intensidade ou magnitude utilizando-se deste tipo de instrumento (tabela/escala) para quantificar a força do(s) impacto(s) gerado(s).

A escala Richter foi desenvolvida pelos sismólogos membros do California Institute of Tecnnology (Caltech), no ano de 1935. Eram eles: Charles Francis Richter e Beno Gutenberg. Desenvolveram a escala ao estudarem sismos no sul da Califórnia. A escala baseia-se em registros sismográficos para medir a energia liberada de um terremoto (WICANDER; MONROE, 2016).

A escala aumenta de forma logarítmica, medindo a magnitude do evento. Vejamos um exemplo: se a onda da magnitude for 4,0 é 100 vezes maior que 2.0. Isso ocorre porque aumenta a amplitude da onda, mesmo que a energia liberada seja igual à das ondas sismográficas, ou seja, para cada grau (unidade) da escala a magnitude de um terremoto aumenta 33 vezes sua amplitude. “O maior terremoto já registrado foi de 8,6 de magnitude” (WICANDER; MONROE, 2016, p. 193).

Observe o quadro a seguir:


198

ESCALA RICHTER

Designação Magnitude Efeitos possíveis Quantidade

Micro < 2,0 Microtremor de terra, não se sente. ~ 8.000

Muito pequeno 2,0 - 2,9 Geralmente não se sente, mas é detectado –

registrado. +/-1.000 por dia

Pequeno 3,0 – 3,9 Frequentemente sentido, mas raramente causa dano. +/-49.000 por ano

Ligeiro 4,0 - 4,9Tremor notório de objetos no interior de

habitações, ruídos de choque entre objetos. Danos importantes pouco comuns.

+/- 6.200 por ano

Moderado 5,0 – 5,9Pode causar danos maiores em edifícios

malconcebidos em zonas restritas. Provoca danos ligeiros nos edifícios bem construídos.

+/- 800 por ano

Forte 6,0 – 6,9 Pode ser destruidor em zonas num raio de até 180 quilômetros em áreas habitadas. +/- 120 por ano

Grande 7,0 – 7,9 Pode provocar danos graves em zonas mais vastas. +/- 18 por ano

Importante 8,0 – 8,9 Pode causar danos sérios em zonas num raio de centenas de quilômetros. +/- 1 por ano

Excepcional 9,0 – 9,9 Devasta zonas num raio de milhares de quilômetros. +/- 1 a cada 20 anos

Extremo > 10 Nunca registrado. = 0

FONTE: Texto: O autor Dados: Disponível em: <http://abalos-sismicos.webnode.com.br/news/escala-richter/>. Acesso

em: 22 out. 2017.

QUADRO 3 – ESCALA RICHTER

Se observarmos a tabela, percebemos que há uma ocorrência de tremores (terremotos) de diferentes magnitudes, porém quando avançamos a escala, percebemos uma importante diminuição de ocorrências e aumento da magnitude. Quanto aos efeitos na superfície, são significativamente maiores.

A escala de Mercalli foi criada pelo sismólogo italiano Giusseppe Mercalli, em 1902. É a escala que mede ou serve de parâmetro para avaliar a intensidade de um sismo. Diferentemente da escala de Richter, que se baseia em dados sismográficos, a escala de Mercalli não se baseia em registros, baseia-se em observações dos efeitos ou danos causados em estruturas, danos urbanos e aqueles percebidos pelas pessoas nas proximidades do abalo. É importante perceber que em um mesmo evento podem ocorrer intensidades diferentes em locais diferentes, uma vez que o dano causado em um local ou mesmo percebido pode ser diferente em outro. Por essa razão não é considerada em termos absolutos, e sim quantitativos (WICANDER; MONROE, 2016).


199

ESCALA DE MERCALLI

XII Destruição total – ondas vistas na superfície do solo; alterações em cursos de rios; objetos atirados para todos os lados.

XI Rochas são deslocadas, fendas em rodovias, ferrovias destruídas, poucas estruturas resistem em pé.

XSolo rachado, estruturas de madeira e alvenaria são destruídas, deslizamento de terras em encostas, soterramento de áreas mais baixas.

IX Danos em estruturas, edifícios deslocados de suas fundações, canos quebrados, solo danificado.

VIIIDanos leves em estruturas mais resistentes, consideráveis em edifícios e construções normais, quedas de monumentos, movimentação de areia e lama.

VIIDanos mínimos em projetos bem estruturados, danos leves em estruturas normais e areias de menor instabilidade.

VISusto, tremor sentido por todos, paredes de gesso e estruturas com rachaduras. Danos leves.

V Janelas quebradas, sentido por muitos, inclinação de árvores e postes.

IVSensação de estrondo, sentido por várias pessoas, danos mínimos.

IIIPerceptível dentro de casa em andares mais elevados, carros podem se mover.

II Sentido por poucas pessoas em estado de repouso.

I Não sentido, sensação mínima de um pequeno estrondo.

1 32 4 5 6 7 8 9

FONTE: Disponível em: <http://geotopicos.blogspot.com.br/2011/04/terremotos-e-as-es-calas-para-compreende.html>. Acesso em: 26 jun. 2017.

QUADRO 4 – ESCALA DE MERCALLI

Observando o quadro anterior é possível perceber que a escala de Mercalli, subjetivamente, mede o resultado dos eventos (tremores, terremotos), partindo do resultado dos eventos e o registro de observação in loco. Já a escala Richter atém-se aos registros sismológicos para sua linha de análise, porém ambas são muito importantes fontes de estudo. Os dados fornecidos servem de base de informações úteis para criar mecanismos de defesa e adaptação de estruturas mais resistentes para prevenir contra fenômenos de natureza incontrolável, mas que podem, com o uso correto de ferramentas tecnológicas, com planejamento, com projetos mais eficientes em estruturas e até mesmo investimentos preventivos, prevenir e minimizar problemas de maior amplitude, garantindo a manutenção da vida das pessoas.


200

2.4 TSUNAMIS

Os tsunamis originam-se nos oceanos, geralmente ocorrem pela movimentação de placas no assoalho oceânico. O movimento das placas pode ser em qualquer direção, porém o efeito é o mesmo: quando uma placa se sobrepõe sobre a outra, acaba expandindo o espaço no fundo oceânico, seja por afundamento de placa ou por sobreposição.

FIGURA 59 – FOCO DE UM TERREMOTO (ORIGEM TSUNAMI)

Legenda:1- Pico da onda.2- Placa deslizando horizontalmente em direção à placa costeira.3- Placa costeira pressionada se deslocando em direção à superfície oceânica.4- Material pastoso (manto superior), base das placas litosféricas.5- Zona de impacto (foco) de liberação de energia.6- Área do continente atingida pelas ondas.

FONTE: O autor

De forma simples, podemos observar na imagem que as placas se rompem produzindo uma enorme fenda nesse local na crosta oceânica, refletindo na superfície oceânica criando uma crista, um gume em alto-mar. Esse movimento faz com que no primeiro momento o tsunami retraia a água na costa do continente, esse recuo é momentâneo, em alguns casos até de forma assustadora, as ondas desaparecem (WICANDER; MONROE, 2016).

No segundo momento há acomodação. Nesse momento a onda começa a se movimentar em direções circulares. A força da gravidade associada à rolagem em queda faz com que as ondas ganhem velocidade e energia em direção ao continente. O impacto é inevitável, ao atingir a costa torna-se destrutível, levando

25

32

5

4

1

6


201

tudo o que tem pela frente. Quando a onda atinge locais habitados causa muitos estragos. A força da onda pode avançar por muitos quilômetros além da costa, até perder força (WICANDER; MONROE, 2016).

Os tsunamis são ondas devastadoras, fruto dos grandes terremotos, deslizamentos submarinos de grandes estruturas, abertura de vales que ocorrem geralmente no fundo oceânico. Dependendo do tamanho do tremor, as ondas podem atingir alturas gigantescas, tornando-se muito destrutivas. Erupções vulcânicas no fundo oceânico também podem originar tsunamis de grandes proporções. Um deslizamento de uma calota de gelo pode ampliar a onda e formar um maremoto em um determinado local (WICANDER; MONROE, 2016).

Em muitos casos, um tsunami pode percorrer um oceano inteiro, também

pode devastar áreas muito além do seu foco original. É uma das forças da natureza mais temidas em regiões costeiras, principalmente dos moradores ao redor do Oceano Pacífico. O ponto positivo é que o tsunami permite uma evacuação de pessoas em tempo de salvar muitas quando existe um sistema de monitoramento do comportamento das ondas em alto-mar, mas aparelhos sismológicos e sistemas tecnológicos avançados já são utilizados em regiões que estão vulneráveis a esse tipo de evento (WICANDER; MONROE, 2016).

Sugerimos que você assista ao filme Tsunami: A Fúria do Oceano. O filme se desenvolve em uma cidade chamada Haeundae, e por ser um local belíssimo, atrai milhões de visitantes, belas praias. Um dos núcleos do filme acontece em um restaurante de frutos do mar localizado na península coreana. Um filme bem interessante, mistura humor e drama e também a luta pela sobrevivência após a catástrofe. Vale a pena assistir. Acesse: < https://www.youtube.com/watch?v=97UiLe5DB5w&feature=youtu.be&t=22>.

DICAS

202


• As placas móveis, o vulcanismo e abalos sísmicos são interações entre os elementos da natureza, sejam da atmosfera, biosfera, hidrosfera e a parte sólida da Terra. Os sismos, sem dúvida, são atividades de grande poder de transformação em toda a superfície da Terra. No campo da geografia física são elementos complexos que exigem profundidade de estudo por inferir diretamente na vida humana.

• Do ponto de vista científico, a geologia explica a razão dos fenômenos sismológicos, porém o entendimento sobre esses eventos, principalmente sobre os terremotos, abalos de grandes proporções impactantes sobre a ótica humana, não estabelece um grau maior de entendimento por parte das sociedades atingidas, pelo fato de serem fenômenos de impacto negativo no cotidiano das pessoas.

• O estudo destes fenômenos nos remete à remota possibilidade de monitoramento preventivo, o que permite uma melhor relação entre homem e meio. De certa forma, permitirá no futuro melhor adaptação a ocorrências inevitáveis de acontecimentos grandiosos no que tange aos fenômenos da natureza.

• Os estudos realizados sobre a ocorrência dos abalos nas estruturas da Terra instigam a problemática ambiental em todos os eixos. Na visão acadêmica o problema vem se agravando ano a ano, por fatores naturais e pela intervenção humana sobre alguns dos sistemas que inferem diretamente nas alterações superficiais do planeta. Neste sentido, é importante ressaltar que todos os sistemas são interligados e as alterações ocorrem sobre todos eles com maior ou menor intensidade.

RESUMO DO TÓPICO 3

203

AUTOATIVIDADE

1 A estrutura terrestre é constituída por embasamento que modela o relevo de forma contínua. As transformações na superfície são causadas por grandes estruturas geológicas. Sobre estas colocações, analise as sentenças a seguir:

I- Os escudos cristalinos são grandes estruturas geológicas que compõem os maciços antigos, resultam da solidificação do material magmático e a ascensão rochosa aflorada na superfície.

II- Os dobramentos modernos evidenciam a movimentação tectônica em um período relativamente mais recente, levando em conta a idade geológica e o choque entre placas tectônicas.

III- A origem dos sismos, principalmente os tsunamis, tem aumentado consideravelmente nas últimas décadas. Um dos agentes potencializadores deste tipo de evento é a ocupação humana e o aumento da temperatura na superfície da Terra.

IV- As áreas de maior instabilidade geológica são as áreas próximas das bordas oceânicas, onde as placas tectônicas divergem, provocando intensas ondas com força capaz de deslocar parte da plataforma continental.

Assinale a alternativa CORRETA:a) ( ) As sentenças I, II e III estão corretas.b) ( ) As sentenças I e IV estão corretas.c) ( ) As sentenças III e IV estão corretas.d) ( ) As sentenças I e II estão corretas.

2 Os agentes internos são agentes que têm forte influência na formação do relevo terrestre. Sobre os agentes internos, podemos dizer que são tão importantes quanto os agentes internos. Sobre os processos que identificam corretamente as ações dos agentes internos, assinale a alternativa CORRETA:

a) ( ) Falhamento, tectonismo e deposição.b) ( ) Terremoto, sismo e assoreamento.c) ( ) Sedimentação, aluvionamento e dobramento.d) ( ) Falhamento, tectonismo e vulcanismo.

3 O tsunami é um evento da natureza que tem sua origem no fundo oceânico (abaixo do assoalho oceânico), normalmente inicia com um forte tremor ou atividade vulcânica, em qualquer dos movimentos que desloca o assoalho oceânico. Conforme estudamos, escreva de forma clara e resumida sobre a ocorrência de um tsunami. Sua resposta deve apresentar: foco, zona de impacto e o tipo de deslocamento da placa, e possíveis danos causados.

204

4 As atividades realizadas no interior da Terra causam pânico e até medo. O temor se justifica, afinal são eventos grandiosos que modificam o interior da Terra, alterando significativamente as estruturas geológicas através de suas dinâmicas. Muitos dos movimentos realizados no interior da Terra são imensuráveis, e para poder ter noção dos impactos causados por diferentes sismos sobre a Terra, foram criadas escalas. Duas são bem conhecidas, a escala Richter e a de Mercalli. Disserte sobre a importância das escalas para o controle de impactos e como funcionam essas escalas. Lembre-se de mensurar a diferença entre intensidade e magnitude.

205

TÓPICO 4

CROSTA TERRESTRE E AS INTERAÇÕES PARA

A FORMAÇÃO DO SOLO

UNIDADE 3

1 INTRODUÇÃO

Os diferentes solos fazem parte do desenvolvimento de diferentes sociedades em toda a Terra. As pessoas que vivem do esforço e do cultivo da terra no campo dependem da fertilidade dos solos para sua sobrevivência. Os solos representam fonte de vida (BOLIGIAN; BOLIGIAN, 2010), tanto para quem vive e depende da agricultura, quanto para quem vive nas cidades e usufrui de produtos agrícolas para sua sobrevivência. Como já apresentamos nos tópicos anteriores, a Terra tem uma dinâmica interacional entre todos os seus elementos. Estudamos até aqui sobre os movimentos internos da Terra. Convidamos você a refletir sobre a formação dos diferentes solos, pois é o assunto que veremos neste último tópico: como os solos se formam.

2 OROGÊNESE E EPIROGÊNESE

A orogênese em seu processo inicial consiste em entender as diversas formações de aglomerados sedimentares no processo inicial da formação das montanhas. A deformação ocorre pela ação do metamorfismo. As ocorrências são em função dos movimentos tectônicos realizados pelas rochas dispostas no interior da Terra. A epirogênese é um tipo de diastrofismo, que são tipos de movimentos tectônicos que se diferenciam pela direção em que eles ocorrem. Através desse processo grandes áreas são desconfiguradas, dando origem a novas formações de relevo. Neste caso, deformação se dá pelo movimento vertical dos blocos rochosos (placas tectônicas). Vamos entender alguns passos desse processo.

2.1 OROGÊNESE

A orogenia é conceitualmente definida pelos geólogos como o processo de formação das montanhas, onde ocorre deformação e metamorfismo com o reposicionamento de plútons (rocha ígnea intrusiva) e os batólitos (rochas profundas) (WICANDER; MONROE, 2016).

Os movimentos orogenéticos são relativamente rápidos, os dobramentos surgem com o aparecimento de falhas nas camadas rochosas. Neste processo, a existência de grandes áreas soerguidas dá origem às cadeias de montanhas, tanto


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pelo processo de movimento convergente de compressão ou divergente de falhas. A orogênese pode ser descrita como as regiões crustais instáveis. Certamente a deformação e as atividades realizadas nas bordas das placas, principalmente nos limites convergentes, são responsáveis pela formação das montanhas (WICANDER; MONROE, 2016).

Os processos superficiais fazem também o seu papel, são agentes modeladores que contribuem para a formatação das unidades de relevo: dispersão de massa (indução das forças gravitacionais), assim como a erosão, que desempenha importante papel na formação das montanhas.

Segundo Popp (1974, p. 173), “a orogenia é um movimento que se caracteriza sobretudo por sua competência em deformar estruturas rochosas”.

Como vimos anteriormente, a Terra possui dinâmicas, comportamentos instáveis em determinados pontos da superfície, esta instabilidade é resultado dos movimentos diversos, seja no interior da Terra ou mesmo na superfície. O metamorfismo, por exemplo, é um agente que se modifica ao longo do tempo geológico. As transformações, o metamorfismo das rochas, é chamado de movimento ou áreas de orogênese (POPP, 1974).

Vejamos na visão de Popp (1974) as feições geológicas que caracterizam a geotectônica na formação das feições geotectônicas:

• Escudos: são rochas cristalinas do período pré-cambriano. São locais compreendidos da área continental ou subcontinental onde estão as rochas em exposição.

• Cráton: definido como regiões estáveis, localizado no interior de escudo continental, constituído por terreno granítico que incorpora sedimentos metavulcânicos e de outras naturezas.

De forma geral, os escudos são formados por um ou mais núcleos cratônicos, com idade estimada em 2,5 bilhões de anos. A composição predominante é de rochas associadas, sendo graníticas e geenstone belts (são rochas vulcânicas ultramáficas e sedimentares datadas do arqueano e proterozoico, posicionadas ao redor de massas de granito e gnaisse em regiões cratônicas) de baixo grau metamórfico, sendo envolvido em boa parte pelos cinturões móveis, com metamorfismo mais acentuado e idade geológica menor (POPP, 1974).

2.2 EPIROGÊNESE

Epirogênese é o termo designado do grego (epeiros = continente) e foi introduzido por S. K. Gilbert, em 1890. Este é conhecido por tratar-se de uma segunda categoria de diastrofismo (movimento da crosta terrestre causado por tectonismo) que ocorre na crosta terrestre (LEINZ; AMARAL, 1974).

TÓPICO 4 | CROSTA TERRESTRE E AS INTERAÇÕES PARA A FORMAÇÃO DO SOLO

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Sua principal característica é a movimentação vertical em importantes áreas do continente. Seus movimentos não causam nenhum tipo de perturbação no local em movimento, contrário ao movimento orogenético, que provoca deformações, enrugando, através de esforços tangenciais, estruturas geológicas e outras formações.

A epirogênese deforma por igual grandes áreas continentais, pode inclusive formar importantes arqueamentos, provocando o rompimento de tensão, gerando um movimento de inchamento do continente que, ao descomprimir, dá origem às bacias. É possível, no movimento epirogenético, observar levantamento simultâneo de uma grande área continental e, ao mesmo tempo, o abaixamento em outras áreas. Esse movimento sempre ocorre verticalmente, são movimentos lentos, mesmo assim podem ser observados em determinados locais (LEINZ; AMARAL, 1974).

Observe o esquema:

FIGURA 60 – MOVIMENTO EPIROGENÉTICO DE SOERGUIMENTO E ABAIXAMENTO CONTINENTAL EM MILHARES DE ANOS

FONTE: Disponível em: <http://alunosonline.uol.com.br/geografia/orogenese-epiro-genese.html>. Acesso em: 24 jun. 2017.

Na natureza, a detecção de fenômenos eustáticos, como epirogenéticos, torna quase impossível decifrar qual evento é responsável pelo abaixamento e soerguimento de solo, ou mesmo qualquer tipo de elevação do cinto costeiro. Isto porque são movimentos mínimos, por exemplo, um soerguimento em Estocolmo é de cerca de 19 cm a cada 50 anos. Na Holanda registra-se um abaixamento de 30 cm a cada século. Então veja que, do ponto de vista geológico, são eventos significativos, e do ponto de vista da longevidade humana, pouco visíveis ou sentidos (LEINZ; AMARAL, 1974).

3 MOVIMENTOS DE MASSAS

O movimento gravitacional de massa é um dos mais importantes agentes de transformação, tanto do ponto de vista das paisagens, quanto de formação e deformação do relevo. Nesta seção propomos a reflexão de algumas teorias


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fundamentais de diversas fontes para entendermos parte da complexa formação do solo e os incríveis movimentos de gigantescas massas continentais.

Para entendermos definitivamente a razão dos movimentos de massa, precisamos relembrar alguns princípios fundamentais e algumas definições sobre: massa, isostasia e gravidade. Vejamos:

Massa: o cálculo realizado por Isaac Newton (1642-1727) prega como princípio que “a matéria atrai a matéria na razão direta das massas e inversa do quadrado da distância”. Este enunciado foi experimentado pela primeira vez em Munique no ano de 1878, por Von Jolly (LEINZ; AMARAL, 1974).

Nesta experiência foram colocadas massas de 1000 quilos (uma tonelada) na mesma altura, em que se verificou equilíbrio, já quando estas mesmas massas foram postas em alturas diferentes observou-se desequilíbrio (LEINZ; AMARAL, 1974).

Podemos perceber neste exemplo que o movimento de massa pode estar relacionado com o ponto de atração gravitacional e a pressão gravitacional.

Gravidade e isostasia: a Terra sendo da forma que é, achatada nos polos, e considerando a Lei de Newton “de que o valor da gravidade varia conforme a altitude”, podemos de fato concluir que as diferentes formas de relevo recebem forças proporcionalmente diferentes, até de forma discrepante em alguns locais.

Segundo Leinz e Amaral (1974, p. 14), a “Terra não é perfeitamente esférica”, isso faz com que os polos se localizem mais próximos do centro da Terra, o que determina um maior valor de gravidade. Associa-se a isso o movimento de rotação e centrífugo da Terra, assim o peso de um corpo no Equador resulta da diferença da atração terrestre e a força máxima centrífuga no Equador é nula nos polos, como exemplo, temos 1000 kg (uma tonelada) no polo que irá pesar 995 kg na região equatorial. Os movimentos de massas são de várias origens, o que de fato se entende é que a dinâmica terrestre é complexa, e as anomalias e perturbações fazem parte de um sistema único que compõe a geologia do planeta Terra.

3.1 OS TIPOS DE MOVIMENTOS DE MASSA

Os movimentos de massa caracterizam-se por todos os tipos de movimentos que envolvam materiais que compõem a superfície da Terra. As causas desses movimentos, como já vimos anteriormente, são muitas. Podemos classificar os mais significativos, que são escoamento, escorregamento e avalanche (PINOTTI; CARNEIRO, 2015).


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Nesta seção identificaremos as principais causas dos movimentos de massa e suas ocorrências. É muito importante que você busque novas fontes de leitura e amplie suas leituras. São termos complexos que precisam ser compreendidos com muita clareza.

ATENCAO

Sugerimos um artigo bem interessante sobre o tema “movimentos de massa”. Acesse <http://www.scielo.br/pdf/rbg/v27n3/a13v27n3>.

DICAS

Escoamento: o escoamento de massa pode ocorrer de diversas formas e condições. Quanto ao tipo de material e sua constituição, pode ser escoamento lento ou rápido. No segundo caso, o material viscoso pode ser conduzido por lama ou por diversos tipos de detritos. Se tivermos um movimento de escoamento lento, este recebe algumas denominações: rastejo ou reptação, ambos estão associados ao desnível do solo, os terrenos superiores escorregam em direção às encostas mais baixas (POPP, 1974).

O rastejo ocorre muito lentamente, com velocidade entre milímetros e metros por ano. As condições das matérias e do local são determinantes. Vejamos algumas situações potenciais para a ocorrência do rastejo e escoamento de massa (POPP, 1974):

• peso, verticalidade e água contida;• ação e infiltração de águas;• presença em grande número de animais de grande porte;• lixiviação pela infiltração de água no solo.

As áreas onde ocorre rastejo normalmente são áreas incomuns, entre elas podemos colocar em destaque algumas:

• o perfil normalmente arredondado, terreno com inclinação diferente;• inclinação de postes, árvores ou muros e cercas;• fissuras e sulcos no solo;• modificações no alinhamento do solo.


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Escorregamentos: a mecânica dos escorregamentos ocorre um pouco diferente dos demais movimentos. Sua principal característica é o deslocamento por deslizamento, normalmente de grandes blocos de rochas. A ocorrência depende de condições específicas, entre elas podemos destacar:

• a diminuição da resistência do maciço rochoso, seja pelo processo de meteorização e umidificação, seja pela infiltração e lixiviação;

• aumento considerável da infiltração;• aumento do gradiente hidráulico na velocidade da infiltração, causada pelo

aumento no volume do lençol freático, ou mesmo pela quantidade de chuvas concentradas por muito tempo;

• a diminuição do nível de um rio e a infiltração das águas subterrâneas que ocorre em processo inverso;

• a erosão fluvial, ocasionada pelo corte do pendente (ação de ondas, desgaste ou intervenção humana). Tais movimentos provocam desequilíbrio nas condições do talude e a perda do apoio da base;

• o desmatamento no talude e a sobrecarga de acúmulos pluviais provocam deslocamento e escorregamento.

Muitos dos movimentos de massa são impactantes, especialmente em áreas urbanas. Os mais preocupantes na atualidade têm sido os deslizamentos de terras. Além de provocar mudanças significativas no relevo, tendem a impactar sobre estruturas construídas pelo homem, causando prejuízos incalculáveis, além de tirar vidas em muitas ocorrências (WICANDER; MONROE, 2016; PINOTTI; CARNEIRO, 2015).

Avalanches: este sem dúvida é o mais violento e catastrófico de todos os movimentos de massa. Caracteriza-se por ser um movimento de grandes proporções, em uma mistura de solo e rocha. São movimentos rápidos de grande extensão e ocorrem em encostas íngremes. Normalmente, a rocha se quebra durante o percurso, carregando todo tipo de material para o sopé, onde vai se acumular. Os estratos depositados vão sendo transportados pela água formando uma camada de argila e arenito, permanecendo nas partes altas a rocha exposta. As avalanches (escorregamentos) provocam grandes estragos e modificações nas feições do relevo, permanecendo em movimento (ativo) por algum tempo em função das alterações e da ação dos agentes externos: chuva, sol, gravidade e declividade. Todo o processo erosivo se mantém até que a área alterada torne-se estável do ponto de vista geológico, completando o processo de acomodação do solo, que pode levar alguns anos, dependendo da área afetada (POPP, 1984).

As principais causas das avalanches são:

• existência de esfoliação e diaclases, movimento tectônico que facilita a desagregação das rochas;

• alterações intensas nas ladeiras, calço do talude;• retirado da cobertura original (aceleração do processo erosivo);• alto índice de pluviosidade.


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Para Wicander e Monroe (2016, p. 244), “muitos fatores podem causar a movimentação gravitacional de massa: mudanças na declividade da encosta, a desagregação do material pelo intemperismo, saturação em água, mudança na cobertura vegetal e sobrecarga”.

Os movimentos de massa ocorrem por uma série de fatores e elementos que compõem a dinâmica do planeta, sejam esses movimentos internos ou externos, porém os fatores coletivamente definem a resistência e o cisalhamento das diferentes encostas (WICANDER; MONROE, 2016). Obviamente que a intervenção humana tem, em muitos casos, acelerado de forma significativa a movimentação de massas na superfície da Terra.

4 SOLOS E DESERTIFICAÇÃO

Vimos nos tópicos anteriores sobre os vários fenômenos geológicos internos e externos que envolvem o planeta Terra. Na parte final deste tópico apresentaremos a temática sobre solo e desertificação, inicialmente sobre a origem, formação e importância dos diferentes tipos de solos para o planeta e para a sobrevivência humana. Em seguida, refletiremos sobre o fenômeno da desertificação, causas e consequências futuras sobre este importante fenômeno que interfere na condição climática e no comportamento de diversas espécies vegetais e animais.

4.1 SOLOS

A origem do solo é o resultado do intemperismo das rochas. As condições físicas, químicas e biológicas permitem o desenvolvimento da vida vegetal em conjunto com os diversos organismos e microrganismos associados a esse processo de decomposição e fragmentação das rochas (LEINZ; AMARAL, 1974).

Para melhor compreensão da formação do solo, alguns elementos e fatores têm papel de grande relevância na formação do solo. O entendimento geológico do tipo de solo deve-se ao conhecimento da sua idade geológica. Para isso precisamos entender o perfil do solo.

IMPORTANTE: quando observar uma secção vertical de um solo em um barranco (barreira) de estrada ou em um poço no campo, observe a presença de camadas horizontais, distintas. A secção observada do solo chama-se perfil. Perfil são camadas individualizadas, classificadas como horizontes. Essa identificação chamada de horizontes é representada pelas letras do alfabeto (O, A, B, C e R). Vejamos:


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FIGURA 61 – PERFIL DE SOLO

Legenda:O – Horizonte composto por matéria orgânica em decomposição (húmus), parte superficial.A – Solo arável, comporta as raízes superficiais, possuindo grande quantidade de matéria orgâni-ca e minerais.B – Subsolo, possui menos matéria orgânica e mais minerais.C – Material parental alterado parcialmente, composto basicamente por fragmentos de rochas, especialmente rigolito.R – Rocha matriz inalterada.

FONTE: Disponível em: <https://socratic.org/questions/what-are-the-main-characteristics-of--the-r-horizon>. Acesso em: 26 out. 2017.

A formação do solo depende de inúmeros fatores, fatores estes que se relacionam entre si, como sol, chuva, substrato e outros elementos que têm papel importante na formação do solo. Entre os fatores podemos citar: clima, o material parental em seus horizontes, a dinâmica orgânica e o relevo. “A complexidade dessa dinâmica resulta na espessura e também na fertilidade do solo” (WICANDER; MONROE, 2016, p. 135).

Para entendermos melhor essa complexidade, descreveremos alguns tipos

de solos e cada um dos fatores que compõem essa dinâmica na formação do solo.

Clima e solo: a formação do solo está de fato condicionada ao clima. As diferentes condições climáticas permitem intemperismos mais relevantes. Em relação ao clima, Wicander e Monroe (2016) definem três tipos de solos bem característicos:

• Pedalfer: solo que se desenvolve em regiões úmidas, essa umidade geralmente é abastecida por grande quantidade de matéria orgânica, são solos escuros e ricos em minerais, influenciados diretamente pela condição do clima, volume de chuvas, temperatura e lixiviação de minerais, solos com alto grau de fertilidade.

• Solos pedocais ou áridos: este tipo de solo possui pouca matéria orgânica, é de


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aparência clara, sofre ação do intemperismo químico com menor intensidade, tem grande teor alcalino, o que prejudica o desenvolvimento de plantas, em função da precipitação da água e dos sais de sódio em regiões desérticas ser mais intensa, ou seja, a umidade é pequena, já a precipitação é muito rápida em função do forte calor. Isso impede a formação de nuvens e as chuvas são muito escassas, tornando o solo árido e pobre em nutrientes.

• Solo laterito: solo com intemperismo químico intenso, lixiviação de minerais solúveis completa, solos avermelhados, sua profundidade pode atingir muitos metros, rico em hidróxido de alumínio e óxido de ferro. Este tipo de solo apresenta importante equilíbrio mineral. Embora os solos lateritos sejam ricos em minerais, não apresentam grande grau de fertilidade. Este tipo de solo é encontrado nas regiões tropicais.

Material parental: além do clima, o tipo de solo depende do material parental, ou seja, no mesmo tipo de clima o solo pode se formar com diferentes características. O tipo de rocha exerce controle sobre o tipo de solo. Mesmo considerando o tipo de clima relevante, o tipo de rocha pode tornar o solo mais denso ou mais fino, mais instável ou mais volátil. O solo que se desenvolve sobre o basalto será mais rico em óxido de ferro, em função do material ferromagnesiano e os silicatos serem mais abundantes. Solos sem esses minerais não serão ricos em óxido de ferro, mesmo que o clima influencie no processo de decomposição da argila (WICANDER; MONROE, 2016).

Relevo e encosta: a formação do solo depende também de sua localização. Em função das diferentes inclinações e interações com o clima, os solos são estratificados de forma diferente. Desta forma, as montanhas terão solos diferentes das encostas e planícies, a posição angular da encosta não permite a formação de solo, ou se tem, é minimamente utilizável, quando possui é facilmente erodido, tem pouca luz e baixa umidade, estes são alguns dos limitadores. Nas planícies, os solos são instáveis, isto porque os depósitos de sedimentos mudam constantemente. Apenas em grandes áreas os minerais se consolidam formando solos mais produtivos (WICANDER; MONROE, 2016).

O tempo: a formação do solo também está condicionada ao tempo. As interações são lentas e a fixação dos minerais e a decomposição orgânica precisam ser incorporadas pela rocha em estado de decomposição. Imagine quanto tempo é preciso para se ter um centímetro de solo, ou o seu completo desenvolvimento, com uma profundidade superior a 50 cm. Não dá para se ter uma resposta certa. O intemperismo ocorre de forma diferente em intensidades diferentes, poderia ser alguns centímetros por séculos (WICANDER; MONROE, 2016). Outro aspecto é a forma em que está exposto o solo, a que tipo de intempérie está inserido, isso vai influenciar no tempo de maturação do solo.

De forma geral, a formação do clima depende da combinação de muitos fatores, internos e externos. O entendimento desta dinâmica demanda profundidade e especificidade de estudos, porém evidências científicas dão conta de que o fator clima é o principal agente na composição e formação dos diferentes tipos de solo (LEINZ; AMARAL, 1974).


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4.2 DESERTIFICAÇÃO

Durante as últimas décadas os desertos vêm aumentando ao redor do mundo de forma significativa. Esse fenômeno acaba influenciando sobre áreas aráveis e terras para a criação de gado. Segundo estimativas, os desertos têm aumentado cerca de 70.000 km² por ano. Esse crescimento é chamado de desertificação. A desertificação provoca grandes alterações na geografia humana, principalmente pessoas são deslocadas de terras produtivas que perdem esse poder, migrando para outras regiões onde, muitas vezes, sofrem com adaptações. As que mais sofrem com as desertificações são as áreas de transição muito próximas dos grandes desertos (WICANDER; MONROE, 2016). A desertificação é um processo que envolve fenômenos naturais, ocorrências ambientais e a ocupação descontrolada do ser humano. Algumas áreas são alteradas por perda da produtividade, empobrecimento do solo, supressão de florestas, diminuição dos recursos hídricos. Vamos, nesta seção, refletir sobre um conjunto de elementos e fatores que nos permitam entender um pouco mais sobre a desertificação, origem, causas e consequências.

Desertificação: conceitualmente, segundo a UNIC Rio de Janeiro (2010), é definida como a degradação de terras, perda de nutrientes, fauna, flora e recursos hídricos, especialmente em terras áridas, semiáridas e subúmidas. Nesta linha, as causas são apontadas por variações no clima e atividades humanas.

Para analisar a desertificação é preciso entender as razões que predispõem de condições determinantes, como as condições de paisagens desérticas, perda de solos, escassez de recursos hídricos, perda de produtividade biológica, improdutividade agrícola e, consequentemente, o abandono da terra.

Uma das principais causas da desertificação tem sido, do ponto de vista geológico, as condições e mudanças do clima. Do ponto de vista geográfico, o avanço do capitalismo, o crescimento das indústrias e a necessidade cada vez maior de suprir as necessidades humanas, que vem sendo um dos fatores de grande relevância para a degradação de grandes áreas florestais. A produção de pastagens para o avanço intensivo da agricultura e pecuária potencializa a interferência humana em áreas biologicamente ativas. Essa interferência infere diretamente em muitos biomas, o que favorece a degradação de áreas importantes para o equilíbrio ambiental.

Segundo a Convenção das Nações Unidas para o Combate à Desertificação (UNCCD), as áreas enquadradas no escopo, consideradas suscetíveis à desertificação, são as de clima árido, semiárido e subúmido seco (BRASIL, 1997). “A Convenção das Nações Unidas de Combate à Desertificação reconhece a desertificação como um problema ambiental com enorme custo humano, social e econômico” (HULME, 2010, p. 45).


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A localização dos desertos: as regiões com potenciais de desertificação ou de expansão dos desertos localizam-se em regiões secas, nas chamadas faixas de transição, onde o clima predominante é seco, as latitudes são baixas e médias, a perda anual de precipitação é muito menor que os índices anuais de evaporação. Este tipo de clima (seco) cobre um terço da superfície da Terra. Uma das características das regiões desérticas (desertos) é que recebem menos de 25 cm de chuva por ano. Possuem alto índice de evaporação e solos pouco desenvolvidos. A vegetação está restrita a espécies rasteiras adaptadas ao intenso calor, ou nenhum tipo de vegetação em boa parte das regiões desérticas (WICANDER; MONROE, 2016).

Podemos concluir que o processo que envolve a desertificação é bastante amplo. Envolve inúmeros fatores e elementos: a ocupação humana, mudanças climáticas, aumento das áreas áridas e semiáridas. Este assunto será amplamente abordado em disciplina específica que vai elucidar e retirar muitas dúvidas. Fizemos uma pequena introdução por entendermos a relação proximal com os elementos geologicamente estudados nesta unidade.

A seguir estão alguns materiais que podem ser de seu interesse para aprofundar um pouco mais sua leitura.

Vale lembrar que a desertificação é um fenômeno causado por uma série de fatores, estudado com maior profundidade em outras ciências, porém a geologia tem a função de estudar e entender os eventos gerais que alteram a superfície da Terra, especialmente os aspectos físicos do planeta. A desertificação também precisa ser entendida e refletida, mesmo que sucintamente, já que é um fenômeno que afeta diretamente o relevo da Terra.

IMPORTANTE

Sugerimos o artigo de uma revista portuguesa que trata da desertificação de forma poética e nem por isso deixa de ser um artigo bem interessante. Configuramos os dados autorais e os devidos créditos a quem é de direito.

Obs.: Algumas palavras como “factos” soam com certa estranheza, mantivemos a tradução original do texto em respeito ao direito autoral e da edição da revista.

ATENCAO


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SINAIS CONTRÁRIOS DA DESERTIFICAÇÃO

Bento Jorge Olímpio

Todos os dias surgem novos dados a confirmar a suspeita e a justificar o receio. A desertificação está a aumentar em todo o mundo. Do céu, ou não, cai água suficiente ou então ela não é repartida por igual, desobedecendo assim aos desígnios e à bondade da divina providência. Em consequência diminui, em muitos pontos do globo, a verdura dos campos, das florestas e dos rios, das perspectivas e horizontes; e aumenta o deserto das areias, dos terrenos secos e calcinados. Com isso crescem também a fome e a pobreza, a desolação e o desencanto, a indiferença e a falta de motivos para sorrir e cantar. Os olhos desaprendem de ver, o coração de sentir e a razão de inteligir. Enfim, a beleza e a harmonia cedem o lugar à estética da aridez e fealdade.

A desertificação aumenta gravosamente em muitos outros setores. Até há não muito tempo um dos traços marcantes da pessoa era a vergonha na cara. Pois bem, a vergonha foi igualmente atacada pela moléstia da seca e esta vai alastrando de forma vertiginosa. Atingiu já a consciência, que por causa disso caiu num estado de letargia e dormência, do qual não dá mostras de acordar. Não se pode, pois, esperar dela que distinga com presteza entre a verdade e a mentira, entre a rectidão e a justiça, entre a correcção e a falsidade, entre a lisura e a falcatrua, entre a nobreza e a mesquinhez, entre a probidade e a desfaçatez, entre a honra e a desonra, entre a dignidade e a baixeza, entre o belo e o horrendo, entre o bem e o mal, entre a humanidade e a animalidade.

De sonhos e ideais fala-se pouco. O silêncio vai se abatendo sobre eles, reduzindo o tamanho do homem e da vida. Ademais, aquilo que não tem palavras, aquilo que não se diz e deixa de ser nomeado deixa forçosamente de existir.

De princípios e valores ainda há resquícios e sinais. Sobretudo em livros que são cada vez menos alvo de compra e leitura. E quem tem memória grata dessas coisas, se falar abertamente delas, corre o risco de cair no ridículo e ser objecto de mangação e troça.

Quando alguém se põe a meditar e reflectir em voz alta e, por ingenuidade, ilusão, boa-fé ou descuido, deixa escapar pela boca afora algo sobre ética e moral, um coro de gargalhadas pode ressoar ensurdecedor e implacável aos seus ouvidos. A experiência é amarga e diminui a vontade de ser repetida.

Feliz anda o relativismo nas suas sete quintas! Tudo vale e tem o mesmo valor. Melhor dizendo, vale menos o que provém do mérito comprovado e do trabalho sério e abnegado, suado e esforçado e vale muito mais o prêmio dado pela esperteza e safadeza, pelo oportunismo e arranjismo, pela indecência e falta


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de escrúpulos. Tanto é música tocar em campainhas de portas como interpretar no piano uma tocata de Beethoven. Tanto vale o gesto aprimorado e cimeiro como o incipiente e grosseiro. Tanto dá que as crianças tenham o aconchego de pai e mãe como a tutela de uniões de facto. Tanto dá uma educação pautada por exigências, obrigações e deveres como a que prescinde de tudo isso. Tanto dá o alto e elevado como o baixo e rasteiro. É o mesmo tratar o outro como gente ou como um cão tinhoso e raivoso.

Deserto de significados tradicionais está também a ficar o dicionário. Por exemplo, inovar e modernizar significam agora coisas antes inimagináveis: eliminar o direito ao trabalho, pôr de joelhos e poder despedir a bel-prazer quem trabalha, enxamear de desempregados a sociedade, cortar nos vencimentos e pensões, encerrar serviços públicos, privatizar a saúde, a educação e qualquer coisa que ainda reste do estado social. E outros mimos inspirados no mesmo propósito.

Diz-se à boca cheia que a democracia está atacada pela epidemia da obesidade; as banhas, enxúndias e gorduras à sua volta são tantas e tamanhas que não permitem mais lobrigar a sua forma genuína e original, mesmo a quem usa lentes potentes. Não se sabe se ainda está realmente viva ou se sobrevive apenas da ligação a artifícios. Parece que se travestiu e atingiu uma deformação que não é fácil de definir com precisão e rigor; mas há quem sustente, com fundamento nos factos, que ela é mais ou menos um negócio celebrado entre lobbies e corporações, de modo que os políticos são eleitos pelos cidadãos crentes e exercem o poder em nome dos interesses vigentes. A falta de pudor impõe-lhe a continuidade do cultivo de rotinas e encenações, para melhor encobrir, iludir e manipular. É que as aparências são hoje mais importantes do que antes - ou não vivêssemos na sociedade da imagem e do virtual. Por isso os media estão em alta; de braço dado com os políticos – é um namoro pegado! - Servem o mesmo amo e senhor.

Ah, já me esquecia de dizer! Um novo e fulgurante Deus reina sobre toda a Terra. A Economia (com letra maiúscula, evidentemente) vive na glória do máximo esplendor! Os papéis inverteram-se. Tudo lhe presta vassalagem: os direitos humanos, a educação, a saúde, o desporto, a vida e até o próprio homem. Afinal é aos pés e a mando dela que o deserto se adensa e alastra. Tudo quanto é verdadeiramente humano míngua, estiola e desaparece gradualmente do alcance da nossa vista. Mas não desaparece da nossa imaginação e conta com a nossa esperança, lucidez e determinação para um dia regressar em força, cantante e triunfante!

FONTE: Disponível em: <http://www.scielo.mec.pt/scielo.php?script=sci_arttext&pi-d=S1645-05232005000200001&lng=pt>. Acesso em: 26 jun. 2017.

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• As interações que ocorrem sobre a crosta terrestre no percurso de sua formação são interações complexas, conforme estudo da geologia, que resultam em interações de vários elementos por milhares de anos. As rochas consolidadas deram início às primeiras formações continentais.

• Para a geologia, em seu estudo sobre as rochas, pressupõe-se uma formação bastante lenta dos elementos constitutivos de dinâmica que promovem o desgaste das rochas através do processo de intemperismo, físico, químico e biológico. Esses processos determinam os tipos de rochas e a formação dos escudos continentais.

• Os movimentos que são recorrentes, sejam na crosta oceânica ou continental, não são isolados e provocam reação em várias estruturas. Assim, é importante que se conheça as partes para compreender o todo. As partes são os movimentos pontuais, e o todo são os movimentos estruturais de grandes massas.

• Toda movimentação interna ou externa promove alterações que definem a forma física da crosta terrestre, e como consequência a configuração do tipo de relevo superficial.

• A orogênese, que consiste nos processos de deformação das rochas pelo metamorfismo em regiões orogenéticas, é responsável por boa parte das transformações do relevo continental. Os movimentos transformantes geram acúmulos e dão origem às montanhas.

• A orogenética, que é fusão de material dispersado pelo interior da crosta através do processo orogenético, molda a superfície da Terra originando diferentes formas de relevo, principalmente os relevos de montanhas.

• A orogênese e as feições geológicas, como é conhecida no campo da geografia física, está representada por alguns elementos físicos importantes, como os escudos, parte em exposição de período geológico mais antigo sofre ação das intempéries com maior intensidade.

• Os crátons, parte estável dos escudos, sofrem pouca ação do intemperismo por estarem protegidos pela sedimentação e por serem a parte central do escudo. Pertencem ao período mais recente.

RESUMO DO TÓPICO 4

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• Os elementos que compõem as estruturas geológicas contribuem para o formato do relevo superficial da Terra. São os elementos físicos (relevo, rochas, escudos) que sofrem ação erosiva permanente, alterando consideravelmente suas estruturas ao longo dos períodos geológicos.

• O diastrofismo ou epirogênese são movimentos verticais de perturbação do solo, as deformações tangenciais ocorrem com o afundamento de blocos rochosos imensos. Semelhantes à orogênese, moldam o relevo e provocam alterações consideráveis na crosta. A diferença é que as transformações são bastante lentas por se tratarem de grandes estruturas de rochas.

• Os movimentos verticais de transformações através do soerguimento e abaixamento de solo (epirogênese) ocorrem muito pela movimentação das placas tectônicas. A flutuação desses blocos faz com que os choques sejam frequentes, imensos blocos rochosos de milhões de toneladas, ao se chocarem, provocam vibrações (abalos) que refletem em toda a crosta terrestre.

• Os movimentos de gravidade e isostasia são movimentos muito comuns, são essencialmente influenciados pela dinâmica interna e externa da Terra. Os movimentos externos são impulsionados pela declividade e a força da gravidade. Os mais representativos são: avalanches de material sólido e líquido (gelo, lama, rocha), escorregamentos e escoamento de materiais fluidos (arenito, chuvas, enxurradas), são eventos de grande poder destrutivo especialmente em áreas habitadas.

• Os tipos de solo permitem os tipos de movimento de massa. A Terra não realiza nada de forma isolada, a sua dinâmica ocorre de forma sincronizada. Os movimentos de qualquer natureza possuem pontos positivos e negativos: solos bem nutridos em função da cobertura vegetal e o tipo de nutrientes carreados, solos áridos, processo erosivo intenso e desertificação, secos, pobre em nutrição e recursos hídricos escassos. Obviamente que todo tipo de solo recebe influência externa, principalmente do clima, latitude, relevo, localização.

• Os diferentes tipos de solo recebem diferentes materiais na sua composição, a sedimentação, o carreamento de nutrientes, a cobertura vegetal e os recursos hídricos são fundamentais para determinar o perfil de solo, porém a forma com que as pessoas utilizam também são determinantes para as características do solo produtivo.

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AUTOATIVIDADE

1 O solo pode ser compreendido como um local qualquer que abriga o homem. Uma porção do espaço terrestre pode ser considerada um local, um corpo natural onde vivem muitas espécies de vida e dele retiram seus sustentos, um solo fértil e produtivo é uma importante fonte de riquezas, os seres vivos se mantêm na luta pela sobrevivência. Sobre a formação do solo, analise as sentenças a seguir:

I- A decomposição das rochas, pelo processo do intemperismo, é parte do processo responsável pela formação dos diferentes tipos de solo.

II- A formação dos diferentes relevos, e principalmente a formação do solo, têm origem vulcânica. A formatação do tipo de solo depende especificamente dos agentes internos.

III- A formação dos solos está associada a diversos fatores, que podem ser: biológicos, físicos e químicos. Os agentes internos e externos interagem intensamente nessa formação.

IV- Os processos geológicos, de forma geral, são agentes transformantes que movimentam grandes estruturas. Os agentes externos são os principais formadores do modelo superficial de solo.

Assinale a alternativa CORRETA:a) ( ) As sentenças I, II e IV estão corretas.b) ( ) As sentenças II, III e IV estão corretas.c) ( ) As sentenças I, III e IV estão corretas.d) ( ) As sentenças I, II e III estão corretas.

2 Os solos que cobrem superficialmente a Terra existem em decorrência de duas forças: as forças internas, que geram as grandes formas estruturais do relevo, e as externas, que moldam as diferentes formas de relevo. Nesse contexto, classifique V para as sentenças verdadeiras e F para as falsas:

( ) As forças internas realizam intensas atividades. Essas atividades são chamadas de tectônica de placas, que realizam dois tipos de movimentos: epirogenéticos e orogenéticos.

( ) A formação das grandes estruturas do relevo terrestre é representada por cadeias orogênicas, depressões, escudos e planaltos.

( ) O intemperismo é responsável pala decomposição físico-química de estruturas rochosas, que formam os detritos presentes na superfície da Terra.

( ) As forças externas são agentes formadores de montanhas e cadeias orogênicas, principalmente através dos depósitos de matérias e sedimentos ao longo de muitos anos.

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Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA:a) ( ) V – V– F – V.b) ( ) F – V– V – V.c) ( ) V – V – V – F.d) ( ) V – F – V – V.

3 A desertificação é um dos graves problemas do século XXI. Para boa parte da população mundial que vive em regiões áridas e semiáridas, esse problema é sentido de perto e a cada ano torna-se maior, atingindo milhões de pessoas em todo o planeta. Sobre este tema, assinale a alternativa CORRETA:

a) ( ) O fenômeno da desertificação não se restringe a limites e convenções, atinge todos os locais onde estão os grandes desertos. Por serem áreas móveis, compostas por partículas facilmente carregadas pelo vento e pela enxurrada, acabam expandindo suas áreas ano a ano.

b) ( ) A desertificação é um fenômeno crescente. Sua expansão depende de inúmeros fatores: perda de fertilidade do solo, destruição da vegetação, pouca distribuição de chuvas ao longo do ano, alteração da fauna e flora local, interrompendo a dinâmica natural e a intervenção humana que é significativa nesse processo.

c) ( ) A desertificação é um fenômeno natural que ocorre sem a intervenção do homem. Os grandes desertos vão ampliando áreas de transição, suprimindo a vegetação e aumentando milhares de quilômetros todos os anos, principalmente na África, onde encontramos o maior deserto do mundo: “o Deserto do Saara”.

d) ( ) O fenômeno da desertificação está atrelado às mudanças climáticas e ao crescimento das cidades. O avanço da urbanização e a mecanização do campo também contribuem para a desertificação e desequilíbrio ecológico, sendo o campo o principal responsável pela desertificação no mundo.

4 Os movimentos de massa sobre a superfície da Terra geralmente causam muitos estragos, tanto prejuízos financeiros como perdas de vida. São fenômenos que podem ocorrer de diversas formas e em diferentes locais. Disserte sobre os tipos de movimentos de massa e como ocorrem esses fenômenos (escreva por que ocorrem, quais efeitos evidenciam na superfície da Terra, fale sobre os diferentes impactos na sociedade).

5 A formação de montanhas ocorre com a união de vários fatores, especialmente através do movimento tectônico na costa continental. Vários outros elementos complementam a formação geológica das montanhas, principalmente os dobramentos modernos, como a Cordilheira dos Andes, um dos principais cartões postais da era moderna. Disserte sobre a formação da cordilheira andina (considere o tectonismo, o período geológico, escreva como ocorreu essa formação do ponto de vista geológico).

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