Exercícios tipo exame sismologia metodos estrutura

Exercícios Biologia/Geologia 10ºano
Nome: ______________________________________________ Data: _______________
Grupo I
Em 2015, um sismo atingiu as remotas Ilhas Bonin, no Japão, tendo sido registada uma magnitude de 7,9 na
escala de Richter. Este abalo foi sentido, pela primeira vez, em mais de 130 anos de registos sísmicos no Japão,
pelas populações das 47 províncias deste território. Ao contrário do designado Grande Terramoto do Leste do
Japão de 2011, o sismo de 2015 não levou à formação de um tsunami.
Mas o aspeto que mereceu mais atenção da comunidade científica foi o registo da sua origem a 680
quilómetros de profundidade, um dos mais profundos com esta ordem de magnitude. Uma réplica deste sismo
poderá ter atingido profundidades correspondentes ao manto inferior, na ordem dos 750 quilómetros, numa zona
em que geralmente as rochas dobram, sem originar falhas. Apesar das evidências de sismos com origem no manto
inferior, os investigadores não têm conseguido localizá-los no interior desta camada.
Embora o manto inferior se localize, em média, a partir de 660 quilómetros de profundidade, acredita-se que
sob o Japão o limite superior desta camada se localize a 700 quilómetros de profundidade.
Uma explicação, não consensual na comunidade científica, para a ocorrência de sismos a profundidades tão
elevadas envolve dois minerais: em profundidade, a olivina (Mg2SiO4) do manto dá origem a um mineral mais
denso, a espinela (MgAl2O4), formando-se microfissuras ou vazios na rocha, o que poderá causar colapsos.
Todos os sismos profundos acontecem perto de zonas de subducção modernas ou antigas e, embora não
resultem geralmente em danos comparáveis aos de sismos superficiais, o seu estudo é relevante para o
conhecimento sobre o interior do planeta.
Em 56 832 sismos registados a nível mundial entre 1976 e 2020, cerca de 18% e 4% tiveram origem a
profundidades superiores a 70 quilómetros e a 300 quilómetros, respetivamente.
Baseado em https://seismo.berkeley.edu/, www.natgeo.pt (consultados em janeiro 2022)
Nas questões de escolha múltipla, selecione a opção que completa corretamente as afirmações.
1. De acordo com os dados, o sismo de 2015 no Japão
(A) foi antecedido por sismos de magnitude inferior.
(B) teve origem numa placa oceânica, resultando na formação de ondas gigantes.
(C) terá registado intensidades relativamente elevadas na generalidade do território.
(D) apresentou o valor mais elevado de magnitude em 130 anos de registos.
2. De acordo com este estudo, o manto inferior
(A) pode ser localmente constituído por materiais dúcteis com comportamento viscoso.
(B) é uma camada profunda onde não é conhecida a formação de sismos tectónicos.
(C) inicia-se aos 660 quilómetros de profundidade, independentemente da região.
(D) estabelece a fronteira entre manto e crusta, em que os materiais se tornam mais viscosos.
3. A recolha e a interpretação de dados de natureza diversa permitem inferir a estrutura e dinâmica internas
da Terra. Os modelos do interior do planeta
(A) têm em comum a crusta, a camada mais superficial, dividida em continental e oceânica.
(B) poderão ser considerados complementares, pois baseiam-se em diferentes propriedades dos materiais.
(C) não deverão ser sujeitos a alterações com o progresso do conhecimento científico.
(D) resultam exclusivamente de dados como a sismologia.

4. O estudo das ondas sísmicas, tal como ____, permite obter dados sobre o interior da Terra de forma ____.
(A) o magnetismo (...) indireta
(B) as sondagens (...) indireta
(C) a geotermia (...) direta
(D) a análise de lavas (...) direta
5. A explicação apresentada para a origem dos sismos ultraprofundos demonstra que o conhecimento
científico
(A) avança principalmente em laboratório.
(B) se constrói a partir da discussão de ideias.
(C) é estático, mas questionável.
(D) avança sempre com base em duas hipóteses, sendo uma delas a verdadeira.
6. De acordo com as informações sobre os minerais olivina e espinela, é correto afirmar que
(A) o primeiro preenche espaços vazios deixados na rocha pelo segundo.
(B) apenas o segundo existe no manto inferior.
(C) a composição química dos minerais é igual, mas as suas propriedades físicas diferem.
(D) a razão olivina/espinela tende a diminuir com a profundidade.
7. Tendo em conta os registos da profundidade de sismos no período 1976-2020 pode concluir-se que
(A) a grande maioria dos sismos globais serão superficiais ou intermédios.
(B) mais de 5000 sismos foram classificados como profundos.
(C) a maioria dos sismos a nível global é de origem tectónica.
(D) quase um quarto dos focos sísmicos ocorreu a mais de 300 quilómetros de profundidade.
8. Explique de que forma o estudo das ondas sísmicas reforça a hipótese de que o interior da Terra não é
homogéneo.
Grupo II
Alguns estudos sugerem que a Terra poderia já apresentar um campo magnético cerca de meio milhar de
milhão de anos após a sua formação por acreção de materiais que orbitavam o proto-Sol. O modelo clássico para
a génese de um campo magnético (o movimento de uma liga metálica numa camada profunda) implica que a
Terra tenha arrefecido de cerca de 6800 °C para 3800 °C nos últimos 4300 Ma. Mas, em 2012, surgiu o designado
“paradoxo do núcleo terrestre”, quando diversas equipas de investigação divulgaram dados que comprovam que
o núcleo terrestre arrefece a uma taxa mais elevada do que se pensava: mais calor a dissipar-se do núcleo
representa menos energia disponível para manter o núcleo líquido em movimento.
Os geofísicos propõem agora um “novo paradoxo do núcleo terrestre”, uma vez que não se consegue explicar
a existência de um campo magnético durante o período inicial de arrefecimento do planeta. Dois cientistas
divulgaram, de forma independente, duas hipóteses distintas, ainda que ambas se baseiem na cristalização de
minerais a partir de material fundido, gerando um campo magnético por agitação do núcleo metálico:
 o geofísico Kei Hirose, que lidera experiências em condições de alta pressão para simular as condições mais
profundas da Terra, no Tokyo Institute of Technology, no Japão, propõe a cristalização de dióxido de silício
(SiO2);

 o geofísico David Stevenson, do California Institute of Technology, nos EUA, defende que a chave para este
enigma é a cristalização de óxido de magnésio (MgO), que poderá ter criado diferenças de flutuabilidade que
potenciaram um geodínamo inicial, o que parece ser apoiado pelos resultados de atividades laboratoriais
recentes.
Um novo estudo propõe que a Lua, além dos efeitos nas marés, pode também influenciar o campo magnético
do planeta: segundo alguns investigadores, a atração exercida pela Lua poderá deformar o manto terrestre,
estimulando o movimento de materiais na camada subjacente.
Baseado em www.nature.com, www.skyatnightmagazine.com (consultados em janeiro 2022)
1. O geomagnetismo pode ser estudado em rochas
(A) formadas apenas nas planícies abissais, onde o campo magnético é mais intenso.
(B) dos planetas do Sistema Solar, pois estes são contemporâneos da Terra.
(C) sedimentares que apresentam clastos orientados pelo norte magnético.
(D) com minerais ferromagnesianos, que magnetizam durante o arrefecimento de magmas.
2. O campo magnético terrestre é importante, entre outros, para a ______, e poderá existir, segundo o
documento, há cerca de ______.
(A) proteção dos seres vivos contra partículas solares (...) 4 600 000 000 anos
(B) proteção dos seres vivos contra partículas solares (...) 4 100 000 000 anos
(C) disseminação de calor à superfície (...) 4 600 000 000 anos
(D) disseminação de calor à superfície (...) 4 100 000 000 anos
3. O modelo clássico para a formação de um campo magnético na Terra
(A) deu lugar a uma nova teoria designada “paradoxo do núcleo”.
(B) implica um arrefecimento constante de cerca de 1000 °C em cada milhar de milhão de anos da história da
Terra.
(C) foi colocado em causa após o surgimento de novos dados sobre a taxa de arrefecimento do planeta.
(D) é compatível com uma quantidade de energia abaixo do ponto de fusão de materiais no núcleo externo.
4. Os fundos oceânicos revelam um perfil geomagnético _______ em relação às dorsais, o que constitui uma
evidência ______.
(A) simétrico (...) da expansão da crusta oceânica a partir do rifte.
(B) assimétrico (...) da deriva dos continentes ao longo da história da Terra
(C) simétrico (...) da existência de material fundido em movimento no núcleo externo
(D) assimétrico (...) da ocorrência de inversões do campo magnético terrestre
5. Um conjunto de rochas basálticas atualmente em formação num rifte oceânico apresentará
(A) polaridade normal com magnetização dos seus minerais de acordo com a direção do campo magnético
terrestre.
(B) polaridade inversa, semelhante à polaridade terrestre há cerca de 4300 Ma.
(C) uma idade superior a uma rocha próxima de uma zona de subducção.
(D) uma idade superior a uma rocha basáltica formada na Era Mesozoica.
6. Relativamente às hipóteses propostas para explicar o “novo paradoxo do núcleo terrestre”, é possível
afirmar que
(A) apenas uma delas poderá representar a realidade.
(B) se baseiam apenas em dados teóricos, carecendo de provas experimentais.

(C) foram apresentadas por geofísicos de diferentes países, que, por isso, nunca estarão de acordo.
(D) ambas são suportadas por evidências laboratoriais, embora existam diferenças nas substâncias
envolvidas.
7. As afirmações I a III dizem respeito aos dados do documento.
I- As hipóteses descritas no documento distinguem-se principalmente pelos minerais formados abaixo da
Descontinuidade de Gutenberg.
II- O movimento de material fundido no interior da Terra poderá ser influenciado pela força gravítica do seu
satélite natural.
III- A existência de um campo magnético é explicada pelo modelo químico do interior da Terra.
Selecione a opção que permite classificar corretamente as afirmações.
(A) A afirmação III é verdadeira, as afirmações I e II são falsas.
(B) A afirmação II é verdadeira, as afirmações I e III são falsas.
(C) As afirmações II e III são verdadeiras, a afirmações I é falsa.
(D) As afirmações I e II são verdadeiras, a afirmação III é falsa.
8. Explique de que forma o estudo dos meteoritos encontrados na superfície da Terra poderá contribuir para
o conhecimento sobre o interior do planeta.
Grupo III
As redes sísmicas registam, anualmente, milhões de ondas sísmicas: os tempos de chegada, a amplitude e a
frequência destas ondas fornecem informações preciosas acerca da sismogénese na Terra e da sua estrutura
profunda. A deteção de ondas refratadas, por exemplo, permite inferir a estrutura do interior do planeta, até à
fronteira núcleo-manto (CMB, do inglês, Core-Mantle Boundary), sendo o mapeamento desta região importante
para compreender o destino das placas subductadas, a origem do vulcanismo de pontos-quentes e a natureza de
reservatórios geoquímicos primitivos.
Através da análise de centenas de grandes sismos, uma equipa de investigadores propôs a existência, sob a
região das Ilhas Marquesas, no Pacífico (figura 1), de uma estrutura de grandes dimensões. Localizada a cerca de
2900 km de profundidade, foi classificada como uma zona de ultrabaixa velocidade sísmica, (ULVZ, do inglês,
Ultra-Low Velocity Zone) e terá cerca de 1000 quilómetros de diâmetro e 25 quilómetros de espessura.
As propriedades físicas de zonas deste tipo estão relacionadas com a sua origem, o que fornece informações
importantes sobre as condições térmicas, a composição química, a evolução e a dinâmica do manto inferior,
associadas às correntes de convecção mantélica. Apresentam uma densidade cerca de 20% superior à dos
materiais sobrejacentes e a velocidade das ondas P e S reduz-se em 25% e 50%, respetivamente. Alguns cientistas
propõem que poderão ser ricas em óxidos de ferro, tendo efeitos sobre o campo magnético gerado no núcleo
externo.

A estrutura recentemente descoberta resultou da análise de 7000 registos de atividade sísmica no Pacífico
entre 1990 e 2018 (todos os sismos registaram uma magnitude mínima de 6,5 e profundidade de foco superior a
200 quilómetros de profundidade). A equipa concluiu ainda que uma ULVZ previamente identificada sob o Havai
terá dimensões superiores às admitidas para a região.
Figura 1 - Contexto tectónico do oceano Pacífico.
Baseado em www.newscientist.com, https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/ www.sci-news.com (consultados em janeiro
2022)
1. A designada CMB corresponde à descontinuidade ________, em que se verifica _______.
(A) de Moho (...) refração de ondas longitudinais e transversais
(B) de Lehmann (...) refração de ondas longitudinais e transversais
(C) de Gutenberg (...) interrupção de propagação de ondas transversais
(D) que separa o manto superior do manto inferior (...) interrupção de propagação de ondas transversais
2. O estudo da fronteira núcleo-manto é relevante para compreender
(A) a génese dos movimentos ascendentes e descendentes de material mantélico.
(B) processos geológicos modeladores do relevo, como a erosão e sedimentação.
(C) a extrusão de magma em fissuras nos fundos oceânicos.
(D) a direção de propagação das ondas sísmicas profundas.
3. Nas ULVZ, como a que eventualmente se encontra localizada sob as Ilhas Marquesas, é previsível que
(A) a mesma massa de material rochoso ocupe um volume menor do que nas rochas sobrejacentes.
(B) se originem sismos por fratura de material rochoso rígido.
(C) não ocorram interações com o material subjacente, fundido e em movimento.

(D) o material rochoso arrefecido afunde em direção ao núcleo externo.
4. Relativamente aos dados que sugerem a existência de uma ULVZ sob as Ilhas Marquesas, é correto afirmar
que
(A) a intensidade dos sismos foi máxima nas Ilhas Marquesas.
(B) os sismos ocorreram durante um longo período à escala geológica.
(C) os sismos eram de foco intermédio a profundo.
(D) o número de sismos foi reduzido por ser uma zona intraplaca.
5. As afirmações I a III dizem respeito aos dados fornecidos.
I - Nos limites do oceano Pacífico ocorre exclusivamente subducção de placas oceânicas.
II - Na atualidade, a Placa do Pacífico desloca-se, em média, cerca de 95 mm/ano, sensivelmente para NO.
III - Nas ilhas Marquesas será de esperar encontrar rochas graníticas em abundância.
Selecione a opção que permite classificar corretamente as afirmações.
(A) A afirmação I é verdadeira, as afirmações II e III são falsas.
(B) A afirmação III é verdadeira, as afirmações I e II são falsas.
(C) As afirmações I e II são verdadeiras, a afirmações III é falsa.
(D) As afirmações I e III são falsas, a afirmação II é verdadeira.
6. Ordene as afirmações identificadas pelas letras de A a E, de modo a traduzir a sequência de eventos que
resultam na formação de uma cadeia vulcânica, como o arquipélago do Havai.
A. O material mantélico aquecido torna-se menos denso.
B. Movimentação da placa litosférica, resultando num alinhamento de vulcões.
C. Fusão de rocha sobreaquecida, formando magma.
D. Reação de materiais do núcleo externo e do manto, ao nível da camada D’’.
E. Ascensão de material pouco denso em colunas.
7. Relacione a propagação de ondas S a partir dos 5100 quilómetros de profundidade com os materiais em
que estas se propagam e com as condições de pressão e temperatura a que os materiais rochosos estão sujeitos.

Grupo IV
Texto A
O Long Valley Caldera é um vulcão de elevadas dimensões que se localiza na Califórnia (EUA), com uma
caldeira com cerca de 32 km de diâmetro, formada há cerca de 760 000 anos, após uma erupção com libertação
de lava ácida e abundantes quantidades de cinzas que se acumularam e formaram uma rocha designada por
ignimbrito. Para além da acumulação na região da caldeira, as cinzas podem ser detetadas a milhares de
quilómetros de distância, permitindo classificar o Long Valley Caldera de “supervulcão”.
Embora os registos da última erupção tenham cerca de 100 000 anos, com vestígios de erupções há 4000
anos, continua a apresentar um intenso vulcanismo residual. Estudos recentes detetaram a presença de cerca de
1000 km3 de magma armazenado em profundidade, estimando--se que seja composto por uma mistura de
material sólido e cerca de 27% de material fundido. Estes valores sugerem que o vulcão poderá originar novas
erupções, mas menos intensas do que a que formou a caldeira. Nos últimos 40 anos, os cientistas mediram uma
subida do relevo do centro da caldeira.
A origem do vulcanismo na região é difícil de explicar, uma vez que não se localiza associado a nenhum
limite tectónico e nunca foi detetada uma pluma mantélica em profundidade. Os geólogos consideram que pode
dever-se à existência de importantes falhas na região que permitem a ascensão de magma.
Figura 1. Evolução de Long Valley Caldera. (a) Vulcanismo anterior a 760 000 anos, alimentado por magma
proveniente de diversas câmaras magmáticas. (b) Formação da caldeira em resultado da erupção de há 760 000
anos, em que existia apenas uma câmara magmática rica em magma ácido. (c) Aparelho vulcânico na atualidade.
Baseado em Flinders, A., et al. (2018). Seismic evidence for significant melt
beneath the Long Valley Caldera, California, USA. Geology, 46(9), 799-802. DOI:
10.1130/G45094.1;
https://publishing.cdlib.org/ucpressebooks/view?docId=ft6v19p151;chunk.id=
d0e8458;doc.view=print [consult. jan 2022]
1. A subida do relevo detetado nos últimos 40 anos pode indicar
(A) a ascensão de magma em profundidade.
(a)
(b)
(c)

(B) o aumento da percentagem de material sólido na câmara.
(C) a destruição do domo existente na cratera.
(D) a diminuição da quantidade de sílica do magma.
2. A erupção ocorrida há 760 000 anos foi do tipo
(A) explosivo, onde pode ter ocorrido formação de nuvens ardentes.
(B) misto e formou cones vulcânicos com acumulação de lava e de piroclastos.
(C) efusivo e originou um estratovulcão com camadas alternada de lava e de piroclastos.
(D) fissural, do qual resultou um cone em escudo com acumulação de escoadas lávicas.
3. A deteção de depósitos de origem lacustre na caldeira, semelhantes a depósitos de outros lagos visíveis na
região, permitiu concluir que a caldeira do Long Valley esteve parcialmente preenchida por um lago. Esta
afirmação
(A) reconhece a ocorrência de uma grande catástrofe na região.
(B) pressupõe que a deposição dos depósitos foi lenta e gradual.
(C) constitui uma aplicação do princípio do atualismo.
(D) permite concluir que todos os depósitos da região têm a mesma idade.
4. Na caldeira existe uma central geotérmica que produz energia suficiente para abastecer 40 000 habitações.
Esta atividade resulta do
(A) elevado grau geotérmico, que possibilita um baixo fluxo térmico.
(B) baixo grau geotérmico, que possibilita um baixo fluxo térmico.
(C) elevado gradiente geotérmico, que possibilita um alto fluxo térmico.
(D) baixo gradiente geotérmico, que possibilita um alto fluxo térmico.
5. Analise as afirmações que se seguem, relativas ao Long Valley Caldera. Reconstitua a sequência temporal dos
acontecimentos mencionados no texto, segundo uma relação de causa-efeito, colocando por ordem as letras
que os identificam.
A. Solidificação de lava ácida, formando um domo na cratera.
B. Formação de uma caldeira com 32 km de diâmetro.
C. Subida do relevo no centro da caldeira.
D. Esvaziamento da câmara magmática.
E. Emissão de grande quantidade de piroclastos de dimensões reduzidas.
6. Explique em que medida a existência de lagos na caldeira vulcânica aumenta o risco de erupções explosivas
em Long Valley Caldera.

Texto B
Os estudos de tomografia sísmica, recorrendo a 11 sismos com magnitude superior a 4, registados em
127 estações sísmicas na região deserta de Long Valley Caldera, demonstraram a existência de uma câmara
magmática com material cristalizado e material fundido. Os dados demonstram que o material fundido se
encontra em duas câmaras magmáticas: uma entre os 10 e os 18 km e outra a cerca de 25 km de profundidade.
A atividade sísmica aumentou na região de forma significativa, após 1978. A deslocação do magma e dos
fluidos hidrotermais, bem como o movimento de importantes falhas na região, têm estado associados à maioria
dos sismos gerados. Após quatro violentos sismos com magnitude superior a 6, três deles ocorridos no mesmo
dia, registou-se, em maio de 1980, um levantamento do relevo no interior da caldeira. Até à atualidade, a subida
ultrapassou os 82 cm e afetou uma área com cerca de 250 km2.
Figura 2. Distribuição dos epicentros de sismos de 1978 a 1995, com destaque para as variações no relevo da
região central da caldeira. As linhas a negro representam falhas ativas.
Baseado em https://pubs.usgs.gov/dds/dds-81/Intro/facts-sheet/fs108-96.html
[consult. fev 2022]
7. Ao atravessarem a câmara magmática de Long Valley Caldera, as ondas P e S
(A) aumentam a sua velocidade de propagação.
(B) deixam ambas de se propagar, já que diminui a rigidez.
(C) reduzem a sua velocidade de propagação.
(D) têm comportamento distinto, pois as transversais deixam de se propagar.
8. A maioria dos sismos no intervalo de tempo considerado localiza-se
(A) na região sul da caldeira, pois só há falhas nessa zona.
(B) na região sul da caldeira, com elevada libertação de energia no foco.
(C) ao longo de toda a secção das falhas representadas na figura 2.
(D) na zona da caldeira onde ocorreu elevação do relevo.

9. Relativamente aos sismos que ocorrem na região da caldeira de Long Valley Caldera, as estações localizadas
na proximidade registam primeiro as ondas
(A) que provocam uma vibração das partículas perpendicularmente à direção de propagação da onda.
(B) que provocam uma vibração das partículas paralela à direção de propagação da onda.
(C) que são geradas no epicentro e se propagam em todas as direções.
(D) indiretas que se propagam no manto e que atingem maiores velocidades.
10. Estabeleça as correspondências possíveis entre as letras da coluna I e os números da coluna II. Cada uma das
afirmações deve ser associada apenas a uma das letras e todas as afirmações devem ser utilizadas.
Coluna I Coluna II
(a) Descontinuidade de Mohorovicic
(b) Descontinuidade de Gutenberg
(c) Descontinuidade de Lehman
(1) Separa materiais menos densos e sólidos de materiais
mais densos e fundidos.
(2) Responsável pela existência de uma zona de sombra
sísmica.
(3) Delimita zonas metálicas em diferentes estados físicos.
(4) Encontra-se próximo da superfície terrestre.
(5) Delimita o topo da camada interna com maior volume.
(6) As ondas P são refratadas e refletidas e as S deixam de
se propagar.
(7) Provoca o aumento da velocidade das ondas P e a
formação de ondas S.
11. A tomografia sísmica e o estudo do vulcanismo da região são métodos
(A) direto e indireto, respetivamente.
(B) diretos.
(C) indiretos.
(D) indireto e direto, respetivamente.
12. Explique a reduzida intensidade dos sismos apesar da elevada magnitude.

Texto C
Por baixo do continente norte-americano, na região a este de Long Valley Caldera, é possível identificar a
acumulação dos restos de uma placa litosférica no manto, entre os 300 e os 400 km de profundidade, que afunda
até ao manto inferior, mantendo-se mais fria que os materiais envolventes.
Este modelo foi construído a partir de dados obtidos através da tomografia sísmica e dependeu de uma
ampla rede de estações sísmicas distribuídas pelo continente americano, algumas delas representadas por
triângulos na figura 3(a).
Os investigadores consideram que o material de origem litosférica detetado no manto resultou da
subducção da placa Farallon, há várias dezenas de milhões de anos. Na atualidade, não existem evidências à
superfície desta placa.
Figura 3. (a) Estrutura interna da crusta e do manto na região do continente norte-americano. Os valores da escala
referem-se à variação da velocidade de propagação das ondas S relativamente ao valor médio de propagação,
correspondente ao valor 0. (Adaptado de Suzan van der Lee, Northwestern University, Evanston, IL). (b) Modelo
da evolução tectónica na região nos últimos 80 Ma.
Baseado em Perkins, S. (2019). Core Concept: Seismic tomography uses earthquake waves to probe
the inner Earth. Proceedings of the National Academy of Sciences, 116(33), 16159-16161. DOI:
10.1073/pnas.1909777116
13. Considere as seguintes afirmações, referentes à tomografia sísmica efetuada na região.
I. Os restos da placa que sofreram subducção são mais rígidos do que as zonas envolventes do manto.
II. A tomografia sísmica permite apenas o estudo das camadas mais profundas.
III. A variação da velocidade das ondas sísmicas é essencial para determinar as propriedades físicas dos
materiais das camadas internas.
(A) I é verdadeira; II e III são falsas.
(B) II é verdadeira; I e III são falsas.
(C) II e III são verdadeiras; I é falsa.
(D) I e III são verdadeiras; II é falsa.
14. A velocidade das ondas S
(A) diminui quando atravessa materiais mais densos e mais quentes.
(B) diminui ao propagaram-se nas regiões mais profundas da litosfera.
(a) (b)

(C) aumenta quando atravessa materiais metálicos fundidos.
(D) aumenta ao atravessarem a descontinuidade de Gutenberg.
15. A Serra Nevada é uma importante cordilheira montanhosa que se encontra próximo de Long Valley Caldera.
Nas regiões montanhosas, a isostasia é responsável
(A) pelo afundamento da litosfera quando ocorre erosão.
(B) pela diminuição da profundidade da descontinuidade de Moho aquando da convergência de placas.
(C) pela diminuição da taxa de erosão quando aumenta a altitude da cadeia montanhosa em resultado do
reajustamento isostático.
(D) pela ascensão dos materiais da litosfera em resultado do degelo dos glaciares.
16. Explique em que medida a tomografia sísmica é essencial para estudar a origem dos pontos quentes
continentais, como, por exemplo, Yellowstone, localizado no continente americano.
Grupo V
O sismo no Chile
No dia 25 de dezembro de 2016, um sismo de magnitude 7,7 atingiu o Chile, tendo sido emitido um alerta de
tsunami para as áreas costeiras a menos de mil quilómetros do epicentro, pelo Pacific Tsunami Warning Center.
Segundo o serviço geológico norte-americano (USGS), o epicentro do abalo foi registado a 225 km a sudoeste de
Puerto Montt. O foco sísmico deu-se a uma profundidade de 34,6 km (figura 2).
As regiões afetadas terão sido Biobío, La Araucanía, Los Lagos e Los Ríos, em território continental chileno.
Segundo as autoridades, não se registaram quaisquer vítimas, danos materiais ou a interrupção dos serviços
básicos, excetuando um corte de comunicações, devido à saturação das linhas telefónicas. Nos dias anteriores
foram detetados sismos de baixa magnitude.
Baseado em http://www.dn.pt/ (consultado em janeiro de 2017)
Figura 2. Epicentro do sismo de 25 de dezembro de 2016.

Nos itens de 1 a 7, seleciona a opção que completa corretamente cada uma das afirmações.
1. O hipocentro do sismo do Chile corresponde ao local
(A) no interior da Terra onde ocorreu uma libertação gradual de energia.
(B) à superfície terrestre onde o sismo foi sentido com maior intensidade.
(C) no interior da Terra onde ocorreu a libertação súbita de energia.
(D) à superfície terrestre onde ocorreu a libertação súbita de energia.
2. As ondas P, formadas no sismo do Chile, são ondas sísmicas
(A) longitudinais que se propagam paralelamente ao raio sísmico.
(B) longitudinais que provocam deformações nas rochas sem alterarem significativamente o seu volume.
(C) transversais que se propagam em todos os meios.
(D) transversais que se propagam perpendicularmente ao raio sísmico.
3. As ondas sísmicas superficiais detetadas
(A) permitem determinar a profundidade da descontinuidade de Mohorovicic.
(B) evidenciam maior amplitude com a diminuição da distância epicentral.
(C) são responsáveis pelas diferentes magnitudes que caracterizam um sismo.
(D) permitem determinar a distância epicentral.
4. As ondas sísmicas
(A) P e S são as responsáveis pelos maiores valores de intensidade de um sismo.
(B) P e L permitem a determinação da intensidade de um sismo.
(C) P e S não permitem a determinação correta da magnitude de um sismo.
(D) P e S permitem determinar a localização do epicentro de um sismo.
5. A placa de Nazca, representada na figura 2, integra a
(A) descontinuidade de Gutenberg.
(B) descontinuidade de Mohorovicic.
(C) descontinuidade de Lehmann.
(D) astenosfera.
6. Comparativamente aos locais onde se inicia a expansão dos fundos oceânicos, a região de S. Paulo (Brasil)
apresenta um______ fluxo térmico e um ______ gradiente geotérmico.
(A) maior (…) maior
(B) maior (…) menor
(C) menor (…) maior
(D) menor (…) menor
7. A avaliação do sismo indicada no texto resulta da aplicação da escala de _____, que quantifica a energia
libertada no _____.
(A) Richter (…) epicentro
(B) Mercalli (…) epicentro
(C) Richter (…) hipocentro
(D) Mercalli (…) hipocentro

8. Ordene as afirmações seguintes de modo a traduzir corretamente a sequência de fenómenos ocorridos na
crise sísmica de dezembro de 2016.
A. Acumulação de energia em rochas numa falha ativa.
B. Deslizamento súbito de blocos rochosos ao longo da falha.
C. Deteção das ondas P e S à superfície terrestre.
D. Ocorrência de réplicas do sismo.
E. Propagação de energia sísmica através da litosfera.
9. A tecnologia GPS permite localizar com grande rigor um ponto da superfície terrestre associando-lhe os
valores da latitude, da longitude e da altitude.
Explique a utilidade da monitorização com recurso a boias equipadas com sensores GPS, colocadas no oceano,
na minimização do risco associado à ocorrência de tsunamis.
Grupo VI
Os núcleos de Marte e da Terra
Devido à ausência de dados sismológicos, pouco se sabe sobre a estrutura interna do planeta Marte.
Estimativas sobre o tamanho do núcleo marciano variam entre 2200 e os 4000 km de diâmetro, o que
corresponderá a cerca de 6 a 21% da massa planetária. Os investigadores acreditam que o núcleo seja
principalmente constituído por ferro. No entanto, o facto de o campo magnético marciano possuir uma
pequeníssima intensidade sugere que o núcleo possa ser pequeno e sólido ou, em alternativa, grande e
semissólido ou líquido. A deteção de crosta marciana antiga fortemente magnetizada é um dos dados mais
surpreendentes que fornecem importantes pistas para o estudo da história e da natureza do núcleo de Marte. A
partir destes novos dados foi construído um modelo da atual estrutura interna do planeta vermelho (figura 3A).
O núcleo da Terra, por outro lado, possui um diâmetro com cerca de 7000 km, o que corresponde a 32% da
massa planetária. É constituído por ferro e níquel e compreende duas camadas, o núcleo interno sólido e o núcleo
externo líquido.
A figura 3B representa a propagação das ondas S no interior do nosso planeta.
Baseado em http://www.windows2universe.org/ (consultado em janeiro de 2017)
Figura 3. A – Modelo hipotético da estrutura interna de Marte (baseado em David J. Stevenson “Mars’ core and
magnetismo”, Nature, vol. 412, 2001. B – Esquema representativo da propagação das ondas S no interior da Terra.
A
B

Nos itens de 1 a 7, seleciona a opção que completa corretamente cada uma das afirmações.
1. A letra C da figura 3 assinala uma zona de _____, correspondente a uma faixa da superfície terrestre onde
não são detetadas ondas sísmicas _____.
(A) sombra sísmica (…) L diretas
(B) baixa velocidade (…) S diretas
(C) sombra sísmica (…) S diretas
(D) baixa velocidade (…) L diretas
2. O estudo da história e da composição do núcleo marciano constitui um método _____ de pesquisa para o
conhecimento da estrutura interna da(e) ________.
(A) indireto (...) Terra (C) indireto (...) Marte
(B) direto (...) Terra (D) direto (...) Marte
3. A descontinuidade de
(A) Mohorovicic assinala uma mudança no estado físico dos materiais que constituem a crosta e o manto.
(B) Gutenberg separa duas zonas com propriedades físicas e químicas distintas.
(C) Lehmann limita duas zonas com composição química muito distinta.
(D) Gutenberg delimita o núcleo interno do núcleo externo.
4. No interior da geosfera, a anulação das ondas sísmicas _____ confirma a existência de _____.
(A) S (…) uma zona de baixa velocidade
(B) S (…) um núcleo externo fundido
(C) P (…) um núcleo externo fundido
(D) P (…) uma zona de baixa velocidade
5. O acentuado enfraquecimento do campo magnético em Marte teve como consequência a posterior instalação
de rochas basálticas
(A) portadoras de anomalias magnéticas.
(B) muito magnetizadas.
(C) com intensa orientação dos minerais magnetizados.
(D) com pouca orientação dos minerais magnetizados.
6. O enfraquecimento do campo magnético marciano dever-se-á
(A) ao aumento da fluidez dos materiais do núcleo.
(B) ao aumento do teor em ferro do núcleo.
(C) à diminuição da fluidez dos materiais do núcleo.
(D) ao aumento das correntes elétricas geradas no núcleo do planeta.
7. O escasso conhecimento sobre o núcleo marciano deve-se
(A) ao facto de as ondas P e S não se deslocarem em meios com composição metálica.
(B) ao facto de o planeta não apresentar dinâmica interna/ser geologicamente inativo.
(C) à ausência de dados sobre a propagação das ondas L.
(D) à impossibilidade de estabelecer comparações com rochas fortemente magnetizadas.
8. Faça corresponder a cada uma das afirmações, expressas na coluna A, a respetiva designação, que consta da
coluna B. Utilize cada letra e cada número apenas uma vez.

Coluna A Coluna B
a. As ondas sísmicas sofrem uma redução na sua velocidade, sem,
contudo, se anularem.
b. Compreende a crosta e a região rígida do manto superior.
c. Zona constituída por rochas de natureza granítica que
apresentam uma significativa quantidade de sílica e alumínio.
1. Crosta oceânica
2. Astenosfera
3. Litosfera
4. Crosta continental
5. Manto
9. Explique em que medida a descoberta de uma crosta antiga muito magnetizada em Marte permite conhecer
a história e a natureza do núcleo deste planeta.

Proposta de correção:
Grupo I
1. Opção C. O documento refere que o sismo de 2015 foi sentido pelas populações em todas as 47 províncias,
ou divisões do território japonês. Logo, as intensidades do sismo nestes locais deverão ter sido relativamente
elevadas.
2. Opção A. O documento refere que no manto inferior é comum as rochas dobrarem, sem originarem falhas,
pelo que se pode inferir que o material se encontra aquecido e apresenta, por isso, um comportamento dúctil,
viscoso.
3. Opção B. Os modelos geofísico e geoquímico baseiam-se, respetivamente, no estado físico e na composição
química dos materiais, podendo, desta forma, ser considerados complementares.
4. Opção A. O estudo das ondas sísmicas, assim como a análise de corpos celestes, como os meteoritos, são
classificados como métodos indiretos de conhecimento do interior do planeta.
5. Opção B. O documento refere que a hipótese adiantada não é consensual na comunidade científica, o que
demonstra que, por regra, o conhecimento científico avança com a discussão de ideias.
6. Opção D. Uma vez que a olivina dá lugar à espinela à medida que aumenta a profundidade no manto, a
razão olivina/espinela tenderá a diminuir com a profundidade.
7. Opção A. Dos sismos registados no período referido, cerca de 22% atingiram profundidades superiores a 70
quilómetros, logo cerca de 78% atingirão profundidades inferiores a 70 quilómetros, sendo por isso superficiais
(< 50 quilómetros) ou intermédios (entre 50 e 70 quilómetros).
8. Tópicos de resposta:
- Referência ao facto de o estudo das ondas sísmicas demonstrar que ocorrem fenómenos de refração e
reflexão das ondas no interior da Terra;
- Relação entre a alteração da direção e/ou da velocidade de propagação das ondas sísmicas e a existência de
camadas com materiais com diferentes características;
- Relação entre a existência de diferentes camadas e o facto do interior da Terra não ser homogéneo.
Grupo II
1. Opção D. O geomagnetismo fica “gravado” em rochas com minerais ferromagnesianos, que magnetizam
aquando do arrefecimento do magma (quando atingida a temperatura correspondente ao Ponto de Curie do
mineral).
2. Opção B. O campo geomagnético impede que partículas nocivas dos ventos solares atinjam a superfície da
Terra, protegendo assim os seres vivos. O documento refere que este campo magnético poderá ter-se formado
cerca de meio milhar de milhão (500 000 000) de anos após a formação da Terra (4 600 000 000 anos), logo, há
cerca de 4 100 000 000 anos.
3. Opção C. O documento refere que novos dados sobre a taxa de arrefecimento do núcleo terrestre (mais
elevada do que a assumida pelo modelo clássico) levou a que este modelo fosse questionado, e,
consequentemente, ao surgimento do designado “paradoxo do núcleo terrestre”.

4. Opção A. À mesma distância para ambos os lados da dorsal encontramos geralmente rochas com a mesma
idade e com a mesma polaridade, resultando num perfil simétrico, dado compatível com a expansão do fundo
oceânico ao nível dos riftes, com formação de nova crusta oceânica.
5. Opção A. A polaridade das rochas formadas atualmente será igual à polaridade atual do planeta, que é
considerada polaridade normal. Um mineral magnetiza quando, à medida que o magma arrefece, é atingida a
temperatura correspondente ao Ponto de Curie desse mineral.
6. Opção D. O documento indica, para ambas as hipóteses apresentadas, dados laboratoriais que as suportam.
7. Opção D. Enquanto que um dos investigadores propõe a cristalização de dióxido de silício, um outro propõe
a cristalização de óxido de magnésio (I – V). O documento refere que a força de atração da Lua, o satélite natural
da Terra, poderá ter efeitos ao nível do movimento de materiais no núcleo externo, afetando assim o campo
magnéticoterrestre (II – V). O campo magnético terrestre resultaráde movimentos de materiais noestadolíquido,
dado coerente com o modelo geofísico (o modelo químico indica uma composição rica em metais, condição
essencial para a existência de uma campo magnético, mas é explicada pelo modelo geofísico pois o material
metálico tem de estar no estado líquido) (III – F).
- Referência ao facto de os corpos do Sistema Solar serem contemporâneos/terem aproximadamente a mesma
idade/terem sido formados em simultâneo, à escala geológica;
- Referência ao facto de os meteoritos serem, provavelmente, fragmentos de planetas que não concluíram a
sua formação;
- Relação entre o facto de os meteoritos não terem sofrido alterações por agentes internos e/ou externos e a
possibilidade do seu estudo fornecer informações sobre o interior da Terra.
Grupo III
1. Opção C. A CMB corresponde ao limite entre o manto e o núcleo, designada Descontinuidade de Gutenberg,
profundidade em que se verifica a ausência de propagação de ondas S ou ondas transversais.
2. Opção A. Uma vez que se admite que as correntes de convecção no manto resultam de interações ao nível
da fronteira entre o manto e o núcleo externo com material fundido, o estudo deste limite poderá permitir
compreender melhor esses movimentos.
3. Opção A. O documento refere que nas ULVZ a densidade dos materiais é cerca de 20% superior à
das rochas acima, pelo que a mesma massa ocupará um volume menor.
4. Opção C. Os sismos estudados apresentaram uma profundidade de foco superior a 200 quilómetros, logo
serão classificados como intermédios (profundidade entre 50 e 300 quilómetros) ou profundos (profundidade
superior a 300 quilómetros).
5. Opção D. A figura 1 permite concluir que nas bordas do Pacífico existem limites convergentes, divergentes
e transformantes, pelo que pode ocorrer subducção, cisalhamento ou formação de placas (I-F). A seta na figura 1
mostra o movimento da placa do Pacífico para NO, a uma taxa de cerca de 9,5 cm/ano ou 95 mm/ano (II-V). As
Ilhas Marquesas são de origem vulcânica, pelo que será previsível encontrar rochas basálticas, típicas da crusta
oceânica (III-F).
6. D – A – E – C – B
- Referência ao facto de as ondas S apenas se propagaram em meio sólido;
- Relação entre as elevadas condições de pressão e o aumento da temperatura de fusão dos materiais, a partir
dos 5100 quilómetros de profundidade;
- Relação entre as condições termodinâmicas no núcleo interno e a existência de materiais no estado sólido,
que permite a propagação de ondas S.

Grupo IV
Texto A
1. (A)
2. (A)
3. (C)
4. (C)
5. E, D, B, A, C.
6. Explica que a existência de lagos na caldeira aumenta a probabilidade de
contacto da água com o magma (A), originando o arrefecimento e o aumento da
viscosidade do magma, aumentando também o seu teor em gases (B). Estas
alterações do magma podem levar a erupções explosivas (C).
A. A existência de lagos na caldeira aumenta a possibilidade do contacto de
água com o magma.
Ou
O contacto da água com o magma origina um fenómeno designado por
hidromagmatismo.
B. A presença da água no magma faz diminuir a sua temperatura, aumentando
a sua viscosidade, e provoca um incremento no seu teor em gases.
C. As mudanças no magma aumentam a possibilidade de ocorrer uma erupção
explosiva.
Texto B
7. (C)
8. (B)
9. (B)
10. (a) – (4), (5); (b) – (1), (2), (6); (c) – (3), (7).
11. (D)
12. Relaciona a magnitude com a energia libertada no foco (A), enquanto a
intensidade avalia os estragos e depende de vários fatores, por exemplo, do tipo
de ocupação antrópica (B) e, por isso, apesar da elevada magnitude, como a
zona tem poucas infraestruturas construídas, a intensidade foi reduzida (C).
A. A magnitude de um sismo é calculada pela energia libertada no foco ou
hipocentro.
B. A intensidade é um parâmetro calculado com base nos danos provocados
pelo sismo e depende de vários fatores, para além da magnitude, como, por
exemplo, o tipo de ocupação antrópica.
C. Como a zona é pouco habitada, não houve registo de danos significativos,
por isso a intensidade foi baixa.
Texto C
13. (D)

14. (A)
15. (D)
16. Explica que através da tomografia sísmica é possível avaliar a existência de
material fundido em profundidade (A), o que permite a deteção de câmaras
magmáticas em locais afastados dos limites tectónicos (B).
A. Através do uso da tomografia sísmica deteta-se a existência de material
fundido a grandes profundidades no manto.
B. Assim, é possível detetar os pontos quentes continentais originados pela
ascensão de plumas térmicas, em locais afastados dos limites das placas.
Grupo V
1. C
2. A
3. B
4. D
5. B
6. D
7. C
8. A, B, E, C, D.
9.
 Referência ao facto de os tsunamis serem ondas gigantes que se formam no oceano, na sequência
de sismos com epicentro no fundo oceânico.
 Relação entre a ocorrência de ondulação anormal e a variação de altitude da boia detetada pelo
sistema GPS.
 Referência à emissão de alertas pelos sistemas de proteção civil e à sua difusão pela população do
litoral no sentido de evitarem os perigos decorrentes da chegada dos tsumanis.
Grupo VI
1. C
2. A
3. B
4. B
5. D
6. C
7. B
8. a-2, b-3, c-4.
9.
 Relação entre a crosta antiga constituída por rochas muito magnetizadas e a elevada intensidade do
campo magnético da época.
 Relação entre a intensidade do campo magnético primitivo e a existência de um núcleo metálico/ferro
em estado líquido.
 Relação entre o possível aumento da rigidez do material do núcleo e o enfraquecimento do campo
magnético de Marte.

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