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Método científico
Fases do método científico:




      Observação - Quase todas as investigações científicas começam por uma
       observação que desperta a curiosidade ou suscita uma questão.
      Problema - Após uma observação para a qual não se encontra explicação
       imediata surge um problema e é formulada uma pergunta. O propósito da
       pergunta é estreitar o foco da investigação e identificar o problema em termos
       específicos.
    Hipótese - Sugestão de possível resposta à questão levantada.
    Experiência - É planificada de modo a testar uma hipótese.
          o Etapas da planificação da experiência:
                 -definição de objetivo (s);
                 -definição da variável;
                 -escolha de materiais;
                 -desenho do procedimento.
          o Dimensão da amostra - Quanto maior for o número de dados
            disponíveis como ponto de partida para a pesquisa, mais válida será a
            generalização.
o A experiência tem de ser controlada - as variáveis têm de ser todas
             controladas, de modo a que apenas uma esteja aberta a estudo.




                                  Experiência
                                  controlada

   Grupo de controlo                                   Grupo
    ou testemunho                                   experimental




Grupo onde as variáveis da                    Grupo onde é testada uma
 experiência são mantidas                   variável independente sendo as
       inalteráveis.                             restantes condições e
                                            constituição mantidas iguais ao
                                                    grupo controlo.




Experiência controlada

      Na experiência devidamente controlada, dois grupos são submetidos a
       tratamento idêntico em todos os aspetos, menos um.
      Essa diferença única é o fator investigado
      Geralmente:
           o Os grupos-controle representam a situação normal,
           o Os grupos experimentais representam a variação.
      O grupo-controle proporciona base para comparação: um padrão em relação
       ao qual se podem medir as alterações que se verificarem no grupo
       experimental.

Análise de resultados
Durante uma experiência são reunidos todos os dados, de modo a juntar indícios que
podem ajudar a sustentar ou a rejeitar a hipótese. A análise dos resultados tem como
objetivo final provar ou negar a hipótese e, ao fazê-lo, responder à pergunta original.
Conclusão
Etapa em que, perante a análise dos resultados, se aceita ou rejeita a hipótese. Se a
hipótese for aceite, deve ser feita a sua divulgação à comunidade científica. Se a
hipótese for rejeitada, deve se proceder à formulação de nova hipótese.

A importância do método científico
      Em ciência a parcialidade precisa ser evitada a todo custo.
      O método científico tenta minimizar a influência da parcialidade que o
       responsável pela experiência possa apresentar.
      O método científico oferece uma abordagem objetiva e padronizada para a
       condução de experiências e melhorar os resultados obtidos.




                        Subsistemas Terrestres
Que tipos de sistemas existem?

    Isolados;
    Fechados;
    Abertos.

Sistema isolado

      É aquele cujas fronteiras impedem a troca de matéria e energia;
      Não existem na natureza;
      Ex.:
            o Laboratórios no vácuo;
            o garrafa térmica hermeticamente fechada.
Sistema fechado

     As fronteiras permitem troca de energia mas não de matéria.
     Ex.:
           o Panela de pressão ao lume.




Sistema aberto

     As fronteiras permitem trocas de energia e matéria.
     Ex.:
           o Oceano;
           o Floresta;
           o Célula.




Sistema Terra
                                                                                 O planeta Terra, é considerado um sistema
   Troca energia com o universo:
       o Fonte de energia externa: radiação solar;
         o Fonte de energia interna: calor resultante da desintegração de
             elementos radioactivos.
                                                                                                  FECHADO




     Trocas de matéria diminutas em relação à massa/dimensões do planeta:
         o Perda de gases (H e He) para o espaço devido à sua baixa densidade;
         o Adição de matéria proveniente da queda de meteoritos ou poeiras
             cósmicas.
Implicações da Terra ser considerada um sistema quase fechado

     Recursos naturais limitados devemos usá-los cautelosamente;
     Os materiais residuais permanecem dentro das fronteiras do sistema,
      nomeadamente materiais poluentes, podendo afectar o seu equilíbrio;
     Qualquer alteração existente num dos subsistemas terrestres pode afectar
      todos os outros pois estes são abertos, dinâmicos e interdependentes uns dos
      outros.

Subsistemas terrestres

     Hidrosfera;
     Atmosfera;
     Geosfera;
     Biosfera.
Hidrosfera
É constituída pelos reservatórios de água que existem na Terra os oceanos, os rios, os
lagos, os glaciares e as águas subterrâneas fazem parte deste subsistema.
Agressões à Hidrosfera:

      Poluição doméstica e industrial;
      Derrames petrolíferos;
      Impermeabilização dos solos;
      Poluição por resíduos depositados à superfície.

Atmosfera
É constituída pela camada gasosa que envolve a hidrosfera, a geosfera e a biosfera.
Agressões à Atmosfera:

      Libertação de GEE;
      Libertação de CFC;
      Queima de combustíveis fósseis;
      Consumos excessivo de combustíveis.

Geosfera
Parte sólida da Terra, quer profunda, quer superficial. Engloba os diversos tipos de
rochas e minerais seus constituintes e os solos.




Agressões à Geosfera:

      Agricultura intensiva;
      Poluição dos solos;
      Exploração mineira;
      Exploração de energia fóssil.
Biosfera
Formada pelos seres vivos que habitam a Terra.


                                                 Agressões à Biosfera:

                                                       Caça e pesca excessivas;
                                                       Desflorestação;
                                                       Poluição da água;
                                                       Incêndios.




As rochas, arquivos que relatam a história da Terra
Quanto à sua origem, podemos considerar três tipos básicos de rochas:

      Rochas sedimentares - formadas à superfície, ou muito próximo dela por
       deposição de materiais em bacias de sedimentação.
      Rochas Magmáticas - formadas por solidificação de rochas fundidas (magma).
      Rochas Metamórficas - formadas pela transformação de rochas pré-existentes
       no estado sólido devido ao aumento da pressão e/ou da temperatura.

Ambiente sedimentar

      Constituem uma fina película que recobre cerca de ¾ da superfície dos
       continentes.
      Formam-se a partir de rochas pré-existentes ou de materiais originados pela
       actividade dos seres vivos, por um processo que decorre em duas fases:
       sedimentogénese e diagénese.
      Envolvem na sua formação o ciclo da água cujo “motor” é o Sol.

Génese das Rochas Sedimentares

      Sedimentogénese - compreende os processos que intervêm desde a elaboração
       dos materiais que vão constituir as rochas sedimentares até à deposição desses
       materiais.
          o Meteorização, erosão, transporte, sedimentação.
      Diagénese - inclui processos físico-químicos que transformam sedimentos em
       rochas sedimentares.
          o Compactação e cimentação.
Rochas Magmáticas
Resultam da solidificação de um magma ou lava. Esta solidificação pode ocorrer no
interior da crusta - rochas magmáticas intrusivas ou plutónicas - ou à superfície -
rochas magmáticas extrusivas ou vulcânicas.




Rochas Metamórficas
São formadas a partir de rochas pré-existentes que experimentam transformações
mineralógicas e estruturais.

Essas transformações são devidas a condições de pressão e de temperatura elevadas
ou à acção de fluidos de circulação.
O metamorfismo pode resultar da acção combinada da pressão e temperatura ou
pode resultar de um processo em que haja predomínio de um destes factores sobre o
outro.

Metamorfismo de contato - metamorfismo experimentado pelas rochas adjacentes a
uma intrusão magmática devido ao aquecimento provocado pelo calor proveniente do
magma.




Metamorfismo regional - é causado por pressões muito intensas e elevadas
temperaturas, caracteristicamente desenvolvido em grandes áreas (milhares de
quilómetros quadrados), nas regiões de formação de montanhas.




  A medida do tempo geológico e a idade da Terra
O tempo em geologia
A noção de tempo é um conceito fundamental em geologia.
Datação das rochas
Datação relativa - Método que avalia a idade das formações geológicas umas em
relação às outras. Como? Analisando a posição relativa dessas formações e
averiguando acerca da existência de fósseis (de idade).

Datação absoluta - Método que avalia a idade das formações geológicas usando
referências numéricas (M.a.). Como? Através de um complexo uso de tecnologias e
análises laboratoriais de amostras das rochas que se pretendem datar.

Datação relativa
Princípios litoestratigráficos:

      Princípio da Horizontalidade Inicial;
      Princípio da Sobreposição de Estratos;
      Princípio da Continuidade Lateral;
      Princípio da Interseção;
      Princípio da Inclusão;
      Princípio da Identidade Paleontológica.

Princípio da Horizontalidade Inicial
Os sedimentos que estiveram na origem dos estratos são depositados, em regra,
segundo camadas horizontais paralelas à superfície de deposição.

(Quaisquer fenómenos de deformação que alterem esta horizontalidade das camadas
é posterior à sedimentação!).




Princípio da Sobreposição de Estratos
Se não ocorrerem deformações, a
deposição ocorre por ordem cronológica,
da base para o topo – uma camada é mais
recente que a que lhe serve de base e mais
antiga do que as que lhe estão acima.
Exceções ao Princípio da Sobreposição de Estratos
1 – Dobras deitadas: Este princípio nem sempre pode ser usado para datar os estratos
de forma relativa! Se ocorrerem determinadas deformações nas rochas a posição dos
estratos será alterada e, às vezes, até invertida (como no caso das dobras deitadas).




2 – Terraços fluviais: O rio, por erosão, escava um novo leito, provocando a formação
de degraus onde deposita sedimentos – terraços fluviais. Os últimos a serem
depositados foram os da zona 3 (mais recentes).




3 – Grutas: Os sedimentos depositados em grutas são mais modernos do que as
camadas que lhe servem de tecto.

4 – Falhas: Blocos rochosos que fracturam (“partem”) e que se movimentam um em
relação ao outro.

Princípio da Continuidade Lateral
Um estrato delimitado pelo mesmo tecto e muro e com semelhantes propriedades
litológicas possuí a mesma idade em toda a sua extensão lateral.
Princípio da Inclusão
Este princípio aplica-se, por exemplo a rochas compostas por fragmentos de outras
(como o conglomerado).
Princípio da Interseção
Este princípio aplica-se a estratos afectados por estruturas (falhas, intrusões
magmáticas, etc…).




Princípio da Idade Paleontológica
Estratos com os mesmos fósseis possuem a mesma idade. Os fósseis são
contemporâneos das rochas onde se encontram!
Mas nem todos os fósseis podem ajudar a datar litologias, apenas os fósseis de idade
ou estratigráficos.

Fósseis de idade

      São fósseis de seres que fossilizam facilmente (têm partes duras) e, por isso,
       ficam muitas vezes registados nas rochas.  OCORRÊNCIA EM ABUNDÂNCIA;
      São fósseis de seres que existiram em grande quantidade e que se expandiram
       numa grande área geográfica (assim, permitem correlacionar estratos em
       diferentes pontos do globo).  AMPLA DISTRIBUIÇÃO GEOGRÁFICA;
      São fósseis de seres que não viveram durante muito tempo (à escala geológica).
        CURTA DISTRIBUÇÃO TEMPORAL.

Ajuda: O que aconteceu aqui?
As camadas 1 e 5 sofreram deformações, inclinando, após a sua formação (estas
camadas experimentaram a mesma história geológica pois a sua inclinação é
semelhante).

A intrusão 6 atravessa as camadas 1, 2 e 3 logo é mais recente que estas.

As camadas 9 e 10 são “cortadas” pelo vale logo podemos afirmar que este foi a última
estrutura a formar-se.

E aqui?




As camadas de 1 a 10 depositaram-se horizontalmente umas sobre as outras. Sofreram
deformação, inclinando-se. Posteriormente ocorreu a formação de uma intrusão
magmática que deu origem ao granito (contém inclusões de outras rochas mais
antigas). Deu-se a erosão de todo este conjunto e, posteriormente depositaram-se as
camadas 11 (com inclusões do granito, mais antigo) a 14.
E aqui?




1 - Deposição de A, B, C, D, E, F e G e posterior inclinação;

2 – Ocorrência da falha H;

3 – Erosão e formação de uma descontinuidade (I) – superfície irregular;

4 – Deposição de J, K e L;

5 – Aparecimento da Intrusão M;

6 – Novo episódio de erosão com formação de uma segunda descontinuidade (N);

7 – Deposição de P (com inclusões de rochas mais antigas) e Q;

8 – O filão R e as camadas de lava S e T surgiram depois da deposição de Q mas não é
possível concluir se R surgiu antes ou depois de S e T pois não o intersecta; Com
certeza sabemos apenas que a camada mais recente de todas é a T.

E nesta situação, como proceder à datação?
Datação absoluta
A radioactividade é uma das principais fontes de energia térmica interna da Terra.

Os átomos fazem parte da constituição da matéria (de tudo aquilo que existe). Nas
rochas também existem átomos.

Alguns deles (urânio, rádio, etc.) são radioactivos, isto é, ao longo dos tempos, e
naturalmente, os seus núcleos vão-se desintegrando espontaneamente para se
tornarem mais estáveis. Quando isso acontece liberta-se energia.




A datação pode também ser chamada de datação radiométrica ou isotópica.




Os isótopos de urânio são muito frequentes nas rochas (1g por cada 1000 Kg de rocha).

Estes isótopos são muito instáveis – os seus núcleos desintegram-se espontaneamente
formando um átomo de um elemento químico diferente, mais estável.

Átomo inicial: ISÓTOPO – PAI (instável).

Átomo formado após desintegração: ISÓTOPO – FILHO (mais estável).

Porque razão o decaimento radioactivo oferece uma boa forma de medir
o tempo de forma absoluta?
A taxa de decaimento radioactivo (desintegração dos isótopos-pai em isótopos-filho) é
constante para cada isótopo (não varia com condições de pressão, temperatura ou
outros aspectos associados aos processos geológicos).

A desintegração é irreversível: o isótopo-pai não volta a adquirir as propriedades
iniciais.

Quando a rocha se forma adquire elementos radioactivos que se começam a
desintegrar marcando o momento de formação daquela rocha.
Período de semi-vida ou semi-transformação

                                 Tempo decorrido para que metade do número de
                                 isótopos-pai radioactivos sofra desintegração,
                                 transformando-se em isótopos-filho.

                                 No final de um período de semi-vida, 50% dos
                                 isótopos-pai já foram transformados em isótopos-
                                 filho… No final do 2º período de semi-vida,
                                 metade da metade que restou (¼) do nº original
                                 de isótopos-pai ainda permanecem na rocha… No
                                 3º período de semi-vida ⅛ e assim por diante!

                                 (restará sempre uma quantidade residual de isótopos-pai na rocha)
Qual o melhor isótopo para datar rochas jovens?



                                      Carbono-14, pois tem o período de semi-vida
                                      mais curto.

                                      É que se a rocha for “velha” e a taxa de
                                      decaimento for rápida, os isótopos-pai já se
                                      transformaram quase todos em isótopos-
                                      filho: sabemos que o relógio isotópico parou,
                                      não sabemos é há quanto tempo isso
                                      aconteceu.

                                      O Carbono-14 é muito usado na arqueologia e
                                      é o ideal para datar fósseis ou quaisquer
                                      outros resíduos orgânicos… Porquê?
Todos os seres vivos contêm carbono. Ele é absorvido pelos seres fotossintéticos e daí
segue por toda a cadeia alimentar. Quando os seres morrem inicia-se o decaimento! E
a arqueologia estuda eventos recentes – interessam isótopos com menor tempo de
semi-vida.



Limitações da datação radiométrica ou isotópica
Não permite datar rochas sedimentares.

Este método pressupõe que as rochas sejam sistemas fechados, não existindo entradas
ou saídas de isótopos. Mas, se as rochas sofrerem erosão ou meteorização, podem
ocorrer perdas de isótopos (pais e filhos) o que irá influenciar a idade atribuída.

Cada grão de areia tem um relógio calibrado para uma data distinta, a qual remonta
provavelmente a muito antes de a rocha sedimentar se formar. Assim, em matéria de
cronometragem, a rocha sedimentar é uma confusão. Não serve.

Atribuí uma idade ao metamorfismo e não à rocha antes de o sofrer.

Se tivermos em conta que as rochas metamórficas resultam de modificações, devidas a
pressão e temperatura, sofridas por outras rochas, o metamorfismo que as afectou
não elimina os átomos-filho que elas possam conter nesse momento e, dessa forma,
obtém-se uma idade superior à que deveria corresponder à última fase de
metamorfismo.

Nem sempre as rochas contêm grandes quantidades dos isótopos necessários à sua
datação.




                                          Apenas as rochas ígneas proporcionam
                                          bons relógios radioactivos.

                                          As rochas ígneas costumam conter muitos
                                          isótopos radioactivos diferentes. A
                                          solidificação das rochas ígneas dá-se
                                          bruscamente, o que tem uma consequência
                                          feliz: todos os relógios de um dado
                                          fragmento de rocha são calibrados em
                                          simultâneo.
Por que motivo a estratigrafia não permite medir o tempo de forma
absoluta?
Os sedimentos não se acumulam numa taxa constante em nenhum ambiente de
sedimentação (podem até haver longos momentos de ausência de sedimentação). Por
exemplo, durante uma inundação, um rio poderá depositar uma camada de areia de
vários metros de espessura em questão de poucos dias, enquanto durante todos os
anos que se seguirem entre as inundações ele apenas deposita uma camada de areia
com poucos centímetros de espessura. Além disso a taxa de erosão também não é
constante.
Questão




          1. 25%
          2. Dois períodos de semi-vida
          3. 2 x 0.7 x 109
A Terra, um planeta muito especial (Universo)
Sistema Solar
É constituído pelo Sol e por todos os corpos que gravitam em torno dele:

         Planetas;
         Asteróides;
         Cometas.

Do sistema solar fazem parte 8 planetas principais, cerca de 60 satélites naturais,
centenas de cometas e milhares de asteróides.

Sol
Faz parte de uma galáxia – Via Láctea, que possui centenas de milhares de milhões de
estrelas.

Com um raio de cerca de 700 000 Km, é uma estrela muito modesta, quer pelo seu
tamanho, quer pelo seu brilho.

Ocupa uma posição excêntrica num dos braços da espiral, sento a sua distância ao
centro da galáxia cerca de 27 000 anos-luz.

Em cada segundo são convertidos 710 milhões de toneladas de H (hidrogénio) em 705
milhões de toneladas de He (Hélio), sendo os restantes convertidos em energia, como
por exemplo a luz e o calor.

Teoria nebular
                                                Segundo esta teoria no enorme espaço
                                                que separa as diferentes estrelas da
                                                nossa galáxia, existia uma nébula
                                                formada por gases e poeira muito
                                                difusa, que seria o ponto de partida
                                                para a génese do Sistema Solar.

                                                A nébula ter-se-ia contraído devido a
                                                forças de atração gravítica entre as
                                                diferentes partículas que a constituíam.

                                                A contracção da nébula proto-solar
                                                provocaria um aumento da sua
                                                velocidade de rotação.
Lentamente a nébula teria começado a arrefecer e a adquirir a forma de disco muito
achatado, em torno de uma massa de gás densa e luminosa em posição central, que
seria o proto-sol.

Durante o arrefecimento do disco nebular, ocorreria a condensação dos materiais em
grãos sólidos, mas não de um modo uniforme. As regiões situadas na periferia, em
contato com o espaço intersideral, arrefeciam mais rapidamente do que as próximas
da estrela em formação.

A cada temperatura corresponde a condensação de um tipo de material com
determinada composição química, o que leva a uma zonação mineralógica de acordo
com a distância ao Sol.

No disco achatado, a força da gravidade provocaria aglutinação de poeiras constituídas
por diferentes minerais que formariam pequenos corpos chamados planetesimais,
com um diâmetro de cerca de 100m.

Os maiores desses corpos atraíam os mais pequenos, verificando-se a colisão e o
aumento progressivo das dimensões, o eu levou à formação de planetesimais com
alguns quilómetros.

Todo este processo designado acreção, desencadeou um bombardeamento cada vez
maior, formandos os protoplanetas.

Finalmente os protoplanetas por acreção de novos materiais, teriam dado origem a
planetas.




Planetas Telúricos
Os planetas que se formaram a temperaturas mais elevadas, os que se encontram mais
próximos do Sol, são essencialmente constituídos por materiais refractários, isto é,
materiais com um ponto de fusão mais elevado

Assim, Mercúrio, Vénus, Terra e Marte, são pequenos, rochosos, formados
essencialmente por silicatos, possuindo atmosferas pouco densas, destituídas de
hidrogénio.
Planetas Gigantes
Os planetas longínquos, que condensaram a temperaturas mais baixas, são ricos em
substâncias voláteis.

Júpiter e Saturno são suficientemente grandes para reterem, por força gravítica,
materiais pouco densos da nébula solar primitiva, com o hidrogénio e o hélio.

Estes planetas são pobres em metais e silicatos.

A existência de uma zonação química, de acordo com a distância ao Sol, conferiu o
carácter químico próprio, e a composição original de cada planeta

A teoria nebular é coerente com grande parte dos factos observados,
como:

    Uma idade idêntica para todos os corpos do Sistema Solar;
    Regularidade das orbitas planetárias, que são órbitas elipsóides, quase
       circulares;
    Todas as órbitas são quase complanares, formando um disco, com algumas
       exceções, como por exemplo a órbita de Plutão;
    Todos os planetas têm movimento de rotação no mesmo sentido, excepto
       Vénus e Úrano;
    A densidade dos planetas mais próximos do Sol é superior à dos planetas mais
       afastados, o que está de acordo com a posição em que se formaram numa
       nébula em rotação.

Existem dados que não estão completamente clarificados

    Baixa velocidade de rotação do Sol;
    Movimento de rotação em sentido oposto de Vénus e Úrano, relativamente
       aos outros planetas.

Planetas
Planetas principais – descrevem as suas órbitas, directamente em torno do Sol.

Planetas secundários ou satélites – descrevem translações em torno dos planetas
principais.
Mercúrio

       Planeta rochoso e dos mais densos;
       É semelhante à Lua com numerosas crateras de impacto;
       Praticamente destituído de atmosfera;
       Actualmente não tem actividade vulcânica;
       O dia tem a duração de três meses.

Vénus

       Atmosfera muito densa, volumosa e corrosiva, constituída por CO2, algum N2 e
        pequenas quantidades de água que permitem a formação de ácidos, como HCl
        e H2SO4;
       A atmosfera cria um efeito de estufa que determina temperaturas junto do solo
        na ordem dos 480ºC;
       Derrames vulcânicos parecem ocupar grandes extensões da superfície do
        planeta.

Terra

       Planeta geologicamente muito activo com intensa actividade sísmica e
        vulcânica;
       É o único a ter água nos três estados;
       A água no estado líquido e a existência de temperatura adequada permitem o
        desenvolvimento da vida;
       Satélite: Lua.

Marte

       Numerosas crateras de impacto;
       Numerosos vulcões, Monte Olimpo é o maior do Sistema Solar;
       Vales largos e profundos, semelhantes aos talhados pelos rios na Terra;
       Actualmente sem vestígio de água;
       Tempestades de areia vermelha;
       Satélites: Deimos e Fobos.

Júpiter

       Maior planeta do Sistema Solar, formado basicamente por Hidrogénio e Hélio e
        em menor quantidade por metano, amónia e água;
       Atmosfera com bandas claras e escuras alternadas, paralelas ao equador;
       Satélites: 16 (Io, Europa, Ganimedes e Calisto).
Saturno

     Muito semelhante a Júpiter;
     Sistema de anéis bem visíveis, formados por partículas de gelo e fragmentos
      rochosos cobertos de gelo, que descrevem órbitas bem definidas á volta do
      planeta;
     Satélites: 18 (Titã é o maior do Sistema Solar).

Úrano e Neptuno

     Muito semelhantes;
     Constituídos por gases, com um pequeno núcleo rochoso;
     Possuem um sistema de anéis.




Asteróides
                   Corpos de pequenas dimensões
                   Os maiores não chegam a atingir os 1000Km de diâmetro;
                   Geralmente movem-se entre a órbita de Marte e Júpiter –
              cintura de asteróides;
                   Alguns apresentam órbitas muito excêntricas, podendo
              intersectar a órbita de alguns planetas.
Cometas
      Pequenos corpos, muito primitivos, com órbitas muito
       excêntricas em relação ao Sol;
      Formados essencialmente por gelo e rochas, só são visíveis
       quando se aproximam do Sol;
      São constituídos por núcleo, cabeleira e cauda.

Meteoróides
Meteoro - quando um asteróide sai da sua órbita e entra no campo gravitacional da
Terra.

Meteorito - colisão do meteoro com a superfície do nosso planeta.

Cratera de impacto - depressão saliente no solo, resultante da colisão.

Estrela cadente - meteoro de pequenas dimensões que entra na atmosfera terrestre e
que sofre aquecimento devido ao atrito, o qual é suficiente para o consumir.

Meteoritos




A Terra – acreção e diferenciação
A Terra, tal como os outros corpos do Sistema Solar, teve origem a partir da acreção de
materiais da nébula solar por acção da força gravítica, seguido de um processo de
diferenciação.

Embora se tenha começado a formar há cerca de 4600 M.a., continuou a crescer
durante cerca de 120 a 150 M.a., até atingir as dimensões actuais.

As rochas magmáticas mais antigas encontram-se na Bacia de Hudson, Canadá, e têm
3825 M.a.
Diferenciação
Inicialmente a Terra teria uma estrutura homogénea, com uma distribuição regular do
ferro, dos silicatos e da água.

                                            A estrutura da Terra tem camadas
                                            concêntricas, com um núcleo central muito
                                            denso rodeado por um manto, e este pela
                                            crosta, menos densos, a existência de uma
                                            atmosfera e de uma hidrosfera levaram a
                                            procurar uma explicação para essa
                                            diferenciação estrutural e química.



Que fontes de energia estariam envolvidas no processo de
diferenciação?

      Impacto dos planetesimais;
      Compressão;
      Desintegração radioactiva.

Impacto dos planetesimais
Energia cinética era convertida em calor.

Compressão
                                             As zonas internas do planeta eram
                                             comprimidas sob o peso crescente da
                                             acumulação de novos materiais. Como
                                             resultado o calor acumulava-se e a
                                             temperatura aumentava no interior da
                                             Terra Compressão do planeta resultante
                                             do seu próprio peso.

Desintegração radioactiva
                                 Os átomos dos elementos pesados, urânio, tório e
                                 potássio (por ex.) desintegram-se espontaneamente,
                                 emitindo energia e transformando-se noutros
                                 elementos mais estáveis. Esse calor flui com
                                 dificuldade devido à fraca condutividade térmica das
                                 rochas, ficando armazenado no interior da Terra.
Diferenciação

     Os materiais sofreram fusão;
     Sendo o ferro mais denso deslocou-se na direcção do centro do planeta e os
      materiais menos densos para a periferia, que ao arrefecerem originaram a
      crosta primitiva;
     Na crosta recém formada os fenómenos de vulcanismo seriam generalizados;
     Juntamente com o derrame de lava seriam libertadas grandes quantidades de
      gases que permitiram o aparecimento da atmosfera;
     O vapor de água libertado ter-se-ia condensado por arrefecimento, originando
      chuvas abundantes, que caindo sobre o planeta já arrefecido se acumularam
      constituindo os oceanos primitivos.

                          Sistema Terra-Lua




Lua

     Satélite natural da Terra;
     Dimensões reduzidas;
     Não possui atmosfera;
     Reduzido campo gravítico;
     Massa reduzida;
     Escassa água no estado sólido;
     Não há erosão;
     A superfície mantém-se inalterável;
Sistema Terra-Lua
   O satélite preserva as marcas acontecidas antes da formação dos nossos
   continentes.

   A Lua e a Terra interactuam uma com a outra:

          Efeito das Marés;
          Dá origem a que a rotação da Lua seja síncrona com a sua translação.

   Entre a Lua e a Terra existe uma forte ligação gravitacional, pelo que são
   considerados, por alguns cientistas, como planetas duplos.

   Características da Lua




   A Lua possui a mesma origem que o seu planeta principal.

   Origem da Lua

          Origem incerta;
          Origem comum com a Terra:
               o A lua desprendeu-se de uma massa
                  incandescente de rocha liquefeita
                  primordial.

Um planeta desaparecido Theia, com o tamanho de Marte,
ainda no princípio da Terra, teria chocado como nosso
planeta.

Da colisão, resultou a desintegração do planeta Theia é
forçado à expulsão de pedaços de rocha líquida.

Estes pequenos corpos condensados num mesmo corpo
teriam ficado aprisionados no campo gravitacional da Terra.
Continentes lunares

      Possuem cor clara;
      Relevo escarpado;
      Rochas : anortositos e noritos;
      Apresentam maior número de crateras de impacto;
      Ocupam maior extensão da superfície lunar.

Mares lunares

      Tom escuro e relevo plano;
      Rochas: basalto;
      Mares lunares são frequentes na face visível;
      Os mares resultaram do preenchimento, por lavas basálticas;
      Apresentam mascons.




Mascons
São regiões rochosas de massa muito concentrada, localizadas nos mares lunares e
detectadas por anomalias gravimétricas. Admite-se que os mascons estejam
relacionados com a ascensão de lava basáltica, de elevada densidade, proveniente do
manto lunar, que preencheu depressões originadas pelos impactos de corpos celestes.
O termo "mascons" é a abreviatura do inglês mass concentrations.
Crateras de impacto

      Apresentam forma circular e diâmetro variável e são depressões que se
       encontram dispersas, existindo quer nos mares quer nos continentes lunares;
      O rebordo das crateras é sobrelevado e no centro surgem formações cónicas
       resultantes das ondas de descompressão que se geram após os impactos;
      Nem todas as crateras foram ocupadas por magmas, apresentando-se muitas
       delas preenchidas por um material que foi fundido e fragmentado.

Rególito

      Cobertura de material sólido não consolidado que cobre a rocha subjacente,
       resultante de contracções e dilatações que experimentam os minerais lunares
       devido às grandes amplitudes térmicas que suportam;
      O rególito lunar é um material pulverulento, desde um pó fino até blocos de
       vários metros de diâmetro, solto, de cor acinzentada, com numerosas esferas
       vitrificadas que resultaram do arrefecimento de rocha fundida após um
       impacto meteorítico.

                              Planeta Terra
Áreas continentais

      Ocupam 36% da superfície terrestre (29% emersos e 7% imersos).
      Têm uma espessura que varia entre os 20 e 70 Km.

Continentes

      Representam uma pequena parte da superfície terrestre.
      Geologia e morfologia muito complexa.
      Elementos característicos:
          o Escudos;
          o Plataformas;
          o Cadeias montanhosas.

Unidades básicas
Escudos ou cratões – vastas extensões onde afloram rochas de idade pré-câmbrica que
formam os núcleos de cada continente. São geralmente as raízes de montanhas
erodidas e apresentam deformação.

Plataformas estáveis – zonas de escudos que não afloram porque estão cobertas de
sedimentos, praticamente não deformadas.
Cinturas orogénicas recentes – enormes cadeias alongadas de montanhas, resultantes
da colisão continente-continente ou placa oceânica-continente.

Núcleos pré-câmbricos (Escudos ou cratões):

      Bases de continentes com baixo relevo;
      Rochas pré câmbricas dobradas;
      Predomínio de rochas magmáticas e metamórficas.

Plataformas estáveis

      Zonas não aflorantes dos escudos;
      Cobertura sedimentar resultante da erosão dos escudos;
      Áreas não deformadas – estratos horizontais.

Cadeias montanhosas

      Resultam da colisão de placas litosféricas;
      Localizam-se em margens continentais;
      Cadeias recentes –relevo elevado;
      Áreas extensas;
      Rochas intensamente dobradas e deformadas;
      Cadeias de montanhas com dobras e falhas.

Cadeias de colisão

      Oceano – Continente;
      Continente – Continente;
      Oceano – Oceano.

Como se formam estas cadeias?
As regiões da crosta continental hoje ocupadas por cadeias montanhosas, podem ter
correspondido, num passado muito distante, a bacias de sedimentação, que se
localizavam entre dois continentes.

                 A ligação da Índia com a Ásia, ficou marcada, pela formação da
                 cordilheira dos Himalaias.
 Anel de fogo




Oceanos
Das áreas cobertas pelas águas oceânicas podemos considerar:

      Um domínio continental;
      Um domínio oceânico.

O fundo oceânico apresenta uma paisagem submarina idêntica à paisagem dos
continentes: montanhas, vales e planícies.

As principais áreas que constituem o fundo dos oceanos são:

      A plataforma continental;
      O talude continental;
      Planície abissal;
      A crista médio-oceânica;
      As fossas oceânicas.

Domínio continental
Plataforma continental – faz parte da crosta continental e prolonga o continente,
podendo atingir a profundidade de -200 m.

Talude continental – representa o limite da parte imersa do domínio continental, É
uma zona de forte declive, cuja profundidade passa de -200 m para -2500 m.

Domínio oceânico
Planícies abissais – profundidades compreendidas entre os 2500 m e 6000 m.,
correspondendo a 50% da superfície do Globo. Por vezes existem depressões, as
fossas, muito profundas que podem ultrapassar os 11 000 m.
Dorsais oceânicas – situam-se na parte média ou nos bordos dos oceanos. Elevam-se a
3000m acima dos fundos das bacias e estendem-se por uma largura com cerca de
1000Km.




Na parte central de algumas dorsais existe um rifte, cuja profundidade varia entre -
1800 e -2000m. As dorsais são cortadas por falhas transversais. As encostas destas
montanhas submarinas são constituídas por lavas consolidadas dispostas em faixas
paralelas para um e outro lado do rifte.

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Geologia 10º ano

  • 1. Método científico Fases do método científico:  Observação - Quase todas as investigações científicas começam por uma observação que desperta a curiosidade ou suscita uma questão.  Problema - Após uma observação para a qual não se encontra explicação imediata surge um problema e é formulada uma pergunta. O propósito da pergunta é estreitar o foco da investigação e identificar o problema em termos específicos.  Hipótese - Sugestão de possível resposta à questão levantada.  Experiência - É planificada de modo a testar uma hipótese. o Etapas da planificação da experiência:  -definição de objetivo (s);  -definição da variável;  -escolha de materiais;  -desenho do procedimento. o Dimensão da amostra - Quanto maior for o número de dados disponíveis como ponto de partida para a pesquisa, mais válida será a generalização.
  • 2. o A experiência tem de ser controlada - as variáveis têm de ser todas controladas, de modo a que apenas uma esteja aberta a estudo. Experiência controlada Grupo de controlo Grupo ou testemunho experimental Grupo onde as variáveis da Grupo onde é testada uma experiência são mantidas variável independente sendo as inalteráveis. restantes condições e constituição mantidas iguais ao grupo controlo. Experiência controlada  Na experiência devidamente controlada, dois grupos são submetidos a tratamento idêntico em todos os aspetos, menos um.  Essa diferença única é o fator investigado  Geralmente: o Os grupos-controle representam a situação normal, o Os grupos experimentais representam a variação.  O grupo-controle proporciona base para comparação: um padrão em relação ao qual se podem medir as alterações que se verificarem no grupo experimental. Análise de resultados Durante uma experiência são reunidos todos os dados, de modo a juntar indícios que podem ajudar a sustentar ou a rejeitar a hipótese. A análise dos resultados tem como objetivo final provar ou negar a hipótese e, ao fazê-lo, responder à pergunta original.
  • 3. Conclusão Etapa em que, perante a análise dos resultados, se aceita ou rejeita a hipótese. Se a hipótese for aceite, deve ser feita a sua divulgação à comunidade científica. Se a hipótese for rejeitada, deve se proceder à formulação de nova hipótese. A importância do método científico  Em ciência a parcialidade precisa ser evitada a todo custo.  O método científico tenta minimizar a influência da parcialidade que o responsável pela experiência possa apresentar.  O método científico oferece uma abordagem objetiva e padronizada para a condução de experiências e melhorar os resultados obtidos. Subsistemas Terrestres Que tipos de sistemas existem?  Isolados;  Fechados;  Abertos. Sistema isolado  É aquele cujas fronteiras impedem a troca de matéria e energia;  Não existem na natureza;  Ex.: o Laboratórios no vácuo; o garrafa térmica hermeticamente fechada.
  • 4. Sistema fechado  As fronteiras permitem troca de energia mas não de matéria.  Ex.: o Panela de pressão ao lume. Sistema aberto  As fronteiras permitem trocas de energia e matéria.  Ex.: o Oceano; o Floresta; o Célula. Sistema Terra O planeta Terra, é considerado um sistema  Troca energia com o universo: o Fonte de energia externa: radiação solar; o Fonte de energia interna: calor resultante da desintegração de elementos radioactivos. FECHADO  Trocas de matéria diminutas em relação à massa/dimensões do planeta: o Perda de gases (H e He) para o espaço devido à sua baixa densidade; o Adição de matéria proveniente da queda de meteoritos ou poeiras cósmicas.
  • 5. Implicações da Terra ser considerada um sistema quase fechado  Recursos naturais limitados devemos usá-los cautelosamente;  Os materiais residuais permanecem dentro das fronteiras do sistema, nomeadamente materiais poluentes, podendo afectar o seu equilíbrio;  Qualquer alteração existente num dos subsistemas terrestres pode afectar todos os outros pois estes são abertos, dinâmicos e interdependentes uns dos outros. Subsistemas terrestres  Hidrosfera;  Atmosfera;  Geosfera;  Biosfera.
  • 6. Hidrosfera É constituída pelos reservatórios de água que existem na Terra os oceanos, os rios, os lagos, os glaciares e as águas subterrâneas fazem parte deste subsistema.
  • 7. Agressões à Hidrosfera:  Poluição doméstica e industrial;  Derrames petrolíferos;  Impermeabilização dos solos;  Poluição por resíduos depositados à superfície. Atmosfera É constituída pela camada gasosa que envolve a hidrosfera, a geosfera e a biosfera.
  • 8. Agressões à Atmosfera:  Libertação de GEE;  Libertação de CFC;  Queima de combustíveis fósseis;  Consumos excessivo de combustíveis. Geosfera Parte sólida da Terra, quer profunda, quer superficial. Engloba os diversos tipos de rochas e minerais seus constituintes e os solos. Agressões à Geosfera:  Agricultura intensiva;  Poluição dos solos;  Exploração mineira;  Exploração de energia fóssil.
  • 9. Biosfera Formada pelos seres vivos que habitam a Terra. Agressões à Biosfera:  Caça e pesca excessivas;  Desflorestação;  Poluição da água;  Incêndios. As rochas, arquivos que relatam a história da Terra
  • 10. Quanto à sua origem, podemos considerar três tipos básicos de rochas:  Rochas sedimentares - formadas à superfície, ou muito próximo dela por deposição de materiais em bacias de sedimentação.  Rochas Magmáticas - formadas por solidificação de rochas fundidas (magma).  Rochas Metamórficas - formadas pela transformação de rochas pré-existentes no estado sólido devido ao aumento da pressão e/ou da temperatura. Ambiente sedimentar  Constituem uma fina película que recobre cerca de ¾ da superfície dos continentes.  Formam-se a partir de rochas pré-existentes ou de materiais originados pela actividade dos seres vivos, por um processo que decorre em duas fases: sedimentogénese e diagénese.  Envolvem na sua formação o ciclo da água cujo “motor” é o Sol. Génese das Rochas Sedimentares  Sedimentogénese - compreende os processos que intervêm desde a elaboração dos materiais que vão constituir as rochas sedimentares até à deposição desses materiais. o Meteorização, erosão, transporte, sedimentação.  Diagénese - inclui processos físico-químicos que transformam sedimentos em rochas sedimentares. o Compactação e cimentação.
  • 11. Rochas Magmáticas Resultam da solidificação de um magma ou lava. Esta solidificação pode ocorrer no interior da crusta - rochas magmáticas intrusivas ou plutónicas - ou à superfície - rochas magmáticas extrusivas ou vulcânicas. Rochas Metamórficas São formadas a partir de rochas pré-existentes que experimentam transformações mineralógicas e estruturais. Essas transformações são devidas a condições de pressão e de temperatura elevadas ou à acção de fluidos de circulação.
  • 12. O metamorfismo pode resultar da acção combinada da pressão e temperatura ou pode resultar de um processo em que haja predomínio de um destes factores sobre o outro. Metamorfismo de contato - metamorfismo experimentado pelas rochas adjacentes a uma intrusão magmática devido ao aquecimento provocado pelo calor proveniente do magma. Metamorfismo regional - é causado por pressões muito intensas e elevadas temperaturas, caracteristicamente desenvolvido em grandes áreas (milhares de quilómetros quadrados), nas regiões de formação de montanhas. A medida do tempo geológico e a idade da Terra O tempo em geologia A noção de tempo é um conceito fundamental em geologia.
  • 13. Datação das rochas Datação relativa - Método que avalia a idade das formações geológicas umas em relação às outras. Como? Analisando a posição relativa dessas formações e averiguando acerca da existência de fósseis (de idade). Datação absoluta - Método que avalia a idade das formações geológicas usando referências numéricas (M.a.). Como? Através de um complexo uso de tecnologias e análises laboratoriais de amostras das rochas que se pretendem datar. Datação relativa Princípios litoestratigráficos:  Princípio da Horizontalidade Inicial;  Princípio da Sobreposição de Estratos;  Princípio da Continuidade Lateral;  Princípio da Interseção;  Princípio da Inclusão;  Princípio da Identidade Paleontológica. Princípio da Horizontalidade Inicial Os sedimentos que estiveram na origem dos estratos são depositados, em regra, segundo camadas horizontais paralelas à superfície de deposição. (Quaisquer fenómenos de deformação que alterem esta horizontalidade das camadas é posterior à sedimentação!). Princípio da Sobreposição de Estratos Se não ocorrerem deformações, a deposição ocorre por ordem cronológica, da base para o topo – uma camada é mais recente que a que lhe serve de base e mais antiga do que as que lhe estão acima.
  • 14. Exceções ao Princípio da Sobreposição de Estratos 1 – Dobras deitadas: Este princípio nem sempre pode ser usado para datar os estratos de forma relativa! Se ocorrerem determinadas deformações nas rochas a posição dos estratos será alterada e, às vezes, até invertida (como no caso das dobras deitadas). 2 – Terraços fluviais: O rio, por erosão, escava um novo leito, provocando a formação de degraus onde deposita sedimentos – terraços fluviais. Os últimos a serem depositados foram os da zona 3 (mais recentes). 3 – Grutas: Os sedimentos depositados em grutas são mais modernos do que as camadas que lhe servem de tecto. 4 – Falhas: Blocos rochosos que fracturam (“partem”) e que se movimentam um em relação ao outro. Princípio da Continuidade Lateral Um estrato delimitado pelo mesmo tecto e muro e com semelhantes propriedades litológicas possuí a mesma idade em toda a sua extensão lateral.
  • 15. Princípio da Inclusão Este princípio aplica-se, por exemplo a rochas compostas por fragmentos de outras (como o conglomerado).
  • 16. Princípio da Interseção Este princípio aplica-se a estratos afectados por estruturas (falhas, intrusões magmáticas, etc…). Princípio da Idade Paleontológica Estratos com os mesmos fósseis possuem a mesma idade. Os fósseis são contemporâneos das rochas onde se encontram!
  • 17. Mas nem todos os fósseis podem ajudar a datar litologias, apenas os fósseis de idade ou estratigráficos. Fósseis de idade  São fósseis de seres que fossilizam facilmente (têm partes duras) e, por isso, ficam muitas vezes registados nas rochas.  OCORRÊNCIA EM ABUNDÂNCIA;  São fósseis de seres que existiram em grande quantidade e que se expandiram numa grande área geográfica (assim, permitem correlacionar estratos em diferentes pontos do globo).  AMPLA DISTRIBUIÇÃO GEOGRÁFICA;  São fósseis de seres que não viveram durante muito tempo (à escala geológica).  CURTA DISTRIBUÇÃO TEMPORAL. Ajuda: O que aconteceu aqui?
  • 18. As camadas 1 e 5 sofreram deformações, inclinando, após a sua formação (estas camadas experimentaram a mesma história geológica pois a sua inclinação é semelhante). A intrusão 6 atravessa as camadas 1, 2 e 3 logo é mais recente que estas. As camadas 9 e 10 são “cortadas” pelo vale logo podemos afirmar que este foi a última estrutura a formar-se. E aqui? As camadas de 1 a 10 depositaram-se horizontalmente umas sobre as outras. Sofreram deformação, inclinando-se. Posteriormente ocorreu a formação de uma intrusão magmática que deu origem ao granito (contém inclusões de outras rochas mais antigas). Deu-se a erosão de todo este conjunto e, posteriormente depositaram-se as camadas 11 (com inclusões do granito, mais antigo) a 14.
  • 19. E aqui? 1 - Deposição de A, B, C, D, E, F e G e posterior inclinação; 2 – Ocorrência da falha H; 3 – Erosão e formação de uma descontinuidade (I) – superfície irregular; 4 – Deposição de J, K e L; 5 – Aparecimento da Intrusão M; 6 – Novo episódio de erosão com formação de uma segunda descontinuidade (N); 7 – Deposição de P (com inclusões de rochas mais antigas) e Q; 8 – O filão R e as camadas de lava S e T surgiram depois da deposição de Q mas não é possível concluir se R surgiu antes ou depois de S e T pois não o intersecta; Com certeza sabemos apenas que a camada mais recente de todas é a T. E nesta situação, como proceder à datação?
  • 20. Datação absoluta A radioactividade é uma das principais fontes de energia térmica interna da Terra. Os átomos fazem parte da constituição da matéria (de tudo aquilo que existe). Nas rochas também existem átomos. Alguns deles (urânio, rádio, etc.) são radioactivos, isto é, ao longo dos tempos, e naturalmente, os seus núcleos vão-se desintegrando espontaneamente para se tornarem mais estáveis. Quando isso acontece liberta-se energia. A datação pode também ser chamada de datação radiométrica ou isotópica. Os isótopos de urânio são muito frequentes nas rochas (1g por cada 1000 Kg de rocha). Estes isótopos são muito instáveis – os seus núcleos desintegram-se espontaneamente formando um átomo de um elemento químico diferente, mais estável. Átomo inicial: ISÓTOPO – PAI (instável). Átomo formado após desintegração: ISÓTOPO – FILHO (mais estável). Porque razão o decaimento radioactivo oferece uma boa forma de medir o tempo de forma absoluta? A taxa de decaimento radioactivo (desintegração dos isótopos-pai em isótopos-filho) é constante para cada isótopo (não varia com condições de pressão, temperatura ou outros aspectos associados aos processos geológicos). A desintegração é irreversível: o isótopo-pai não volta a adquirir as propriedades iniciais. Quando a rocha se forma adquire elementos radioactivos que se começam a desintegrar marcando o momento de formação daquela rocha.
  • 21. Período de semi-vida ou semi-transformação Tempo decorrido para que metade do número de isótopos-pai radioactivos sofra desintegração, transformando-se em isótopos-filho. No final de um período de semi-vida, 50% dos isótopos-pai já foram transformados em isótopos- filho… No final do 2º período de semi-vida, metade da metade que restou (¼) do nº original de isótopos-pai ainda permanecem na rocha… No 3º período de semi-vida ⅛ e assim por diante! (restará sempre uma quantidade residual de isótopos-pai na rocha)
  • 22. Qual o melhor isótopo para datar rochas jovens? Carbono-14, pois tem o período de semi-vida mais curto. É que se a rocha for “velha” e a taxa de decaimento for rápida, os isótopos-pai já se transformaram quase todos em isótopos- filho: sabemos que o relógio isotópico parou, não sabemos é há quanto tempo isso aconteceu. O Carbono-14 é muito usado na arqueologia e é o ideal para datar fósseis ou quaisquer outros resíduos orgânicos… Porquê?
  • 23. Todos os seres vivos contêm carbono. Ele é absorvido pelos seres fotossintéticos e daí segue por toda a cadeia alimentar. Quando os seres morrem inicia-se o decaimento! E a arqueologia estuda eventos recentes – interessam isótopos com menor tempo de semi-vida. Limitações da datação radiométrica ou isotópica Não permite datar rochas sedimentares. Este método pressupõe que as rochas sejam sistemas fechados, não existindo entradas ou saídas de isótopos. Mas, se as rochas sofrerem erosão ou meteorização, podem ocorrer perdas de isótopos (pais e filhos) o que irá influenciar a idade atribuída. Cada grão de areia tem um relógio calibrado para uma data distinta, a qual remonta provavelmente a muito antes de a rocha sedimentar se formar. Assim, em matéria de cronometragem, a rocha sedimentar é uma confusão. Não serve. Atribuí uma idade ao metamorfismo e não à rocha antes de o sofrer. Se tivermos em conta que as rochas metamórficas resultam de modificações, devidas a pressão e temperatura, sofridas por outras rochas, o metamorfismo que as afectou não elimina os átomos-filho que elas possam conter nesse momento e, dessa forma, obtém-se uma idade superior à que deveria corresponder à última fase de metamorfismo. Nem sempre as rochas contêm grandes quantidades dos isótopos necessários à sua datação. Apenas as rochas ígneas proporcionam bons relógios radioactivos. As rochas ígneas costumam conter muitos isótopos radioactivos diferentes. A solidificação das rochas ígneas dá-se bruscamente, o que tem uma consequência feliz: todos os relógios de um dado fragmento de rocha são calibrados em simultâneo.
  • 24. Por que motivo a estratigrafia não permite medir o tempo de forma absoluta? Os sedimentos não se acumulam numa taxa constante em nenhum ambiente de sedimentação (podem até haver longos momentos de ausência de sedimentação). Por exemplo, durante uma inundação, um rio poderá depositar uma camada de areia de vários metros de espessura em questão de poucos dias, enquanto durante todos os anos que se seguirem entre as inundações ele apenas deposita uma camada de areia com poucos centímetros de espessura. Além disso a taxa de erosão também não é constante.
  • 25. Questão 1. 25% 2. Dois períodos de semi-vida 3. 2 x 0.7 x 109
  • 26. A Terra, um planeta muito especial (Universo) Sistema Solar É constituído pelo Sol e por todos os corpos que gravitam em torno dele:  Planetas;  Asteróides;  Cometas. Do sistema solar fazem parte 8 planetas principais, cerca de 60 satélites naturais, centenas de cometas e milhares de asteróides. Sol Faz parte de uma galáxia – Via Láctea, que possui centenas de milhares de milhões de estrelas. Com um raio de cerca de 700 000 Km, é uma estrela muito modesta, quer pelo seu tamanho, quer pelo seu brilho. Ocupa uma posição excêntrica num dos braços da espiral, sento a sua distância ao centro da galáxia cerca de 27 000 anos-luz. Em cada segundo são convertidos 710 milhões de toneladas de H (hidrogénio) em 705 milhões de toneladas de He (Hélio), sendo os restantes convertidos em energia, como por exemplo a luz e o calor. Teoria nebular Segundo esta teoria no enorme espaço que separa as diferentes estrelas da nossa galáxia, existia uma nébula formada por gases e poeira muito difusa, que seria o ponto de partida para a génese do Sistema Solar. A nébula ter-se-ia contraído devido a forças de atração gravítica entre as diferentes partículas que a constituíam. A contracção da nébula proto-solar provocaria um aumento da sua velocidade de rotação.
  • 27. Lentamente a nébula teria começado a arrefecer e a adquirir a forma de disco muito achatado, em torno de uma massa de gás densa e luminosa em posição central, que seria o proto-sol. Durante o arrefecimento do disco nebular, ocorreria a condensação dos materiais em grãos sólidos, mas não de um modo uniforme. As regiões situadas na periferia, em contato com o espaço intersideral, arrefeciam mais rapidamente do que as próximas da estrela em formação. A cada temperatura corresponde a condensação de um tipo de material com determinada composição química, o que leva a uma zonação mineralógica de acordo com a distância ao Sol. No disco achatado, a força da gravidade provocaria aglutinação de poeiras constituídas por diferentes minerais que formariam pequenos corpos chamados planetesimais, com um diâmetro de cerca de 100m. Os maiores desses corpos atraíam os mais pequenos, verificando-se a colisão e o aumento progressivo das dimensões, o eu levou à formação de planetesimais com alguns quilómetros. Todo este processo designado acreção, desencadeou um bombardeamento cada vez maior, formandos os protoplanetas. Finalmente os protoplanetas por acreção de novos materiais, teriam dado origem a planetas. Planetas Telúricos Os planetas que se formaram a temperaturas mais elevadas, os que se encontram mais próximos do Sol, são essencialmente constituídos por materiais refractários, isto é, materiais com um ponto de fusão mais elevado Assim, Mercúrio, Vénus, Terra e Marte, são pequenos, rochosos, formados essencialmente por silicatos, possuindo atmosferas pouco densas, destituídas de hidrogénio.
  • 28. Planetas Gigantes Os planetas longínquos, que condensaram a temperaturas mais baixas, são ricos em substâncias voláteis. Júpiter e Saturno são suficientemente grandes para reterem, por força gravítica, materiais pouco densos da nébula solar primitiva, com o hidrogénio e o hélio. Estes planetas são pobres em metais e silicatos. A existência de uma zonação química, de acordo com a distância ao Sol, conferiu o carácter químico próprio, e a composição original de cada planeta A teoria nebular é coerente com grande parte dos factos observados, como:  Uma idade idêntica para todos os corpos do Sistema Solar;  Regularidade das orbitas planetárias, que são órbitas elipsóides, quase circulares;  Todas as órbitas são quase complanares, formando um disco, com algumas exceções, como por exemplo a órbita de Plutão;  Todos os planetas têm movimento de rotação no mesmo sentido, excepto Vénus e Úrano;  A densidade dos planetas mais próximos do Sol é superior à dos planetas mais afastados, o que está de acordo com a posição em que se formaram numa nébula em rotação. Existem dados que não estão completamente clarificados  Baixa velocidade de rotação do Sol;  Movimento de rotação em sentido oposto de Vénus e Úrano, relativamente aos outros planetas. Planetas Planetas principais – descrevem as suas órbitas, directamente em torno do Sol. Planetas secundários ou satélites – descrevem translações em torno dos planetas principais.
  • 29. Mercúrio  Planeta rochoso e dos mais densos;  É semelhante à Lua com numerosas crateras de impacto;  Praticamente destituído de atmosfera;  Actualmente não tem actividade vulcânica;  O dia tem a duração de três meses. Vénus  Atmosfera muito densa, volumosa e corrosiva, constituída por CO2, algum N2 e pequenas quantidades de água que permitem a formação de ácidos, como HCl e H2SO4;  A atmosfera cria um efeito de estufa que determina temperaturas junto do solo na ordem dos 480ºC;  Derrames vulcânicos parecem ocupar grandes extensões da superfície do planeta. Terra  Planeta geologicamente muito activo com intensa actividade sísmica e vulcânica;  É o único a ter água nos três estados;  A água no estado líquido e a existência de temperatura adequada permitem o desenvolvimento da vida;  Satélite: Lua. Marte  Numerosas crateras de impacto;  Numerosos vulcões, Monte Olimpo é o maior do Sistema Solar;  Vales largos e profundos, semelhantes aos talhados pelos rios na Terra;  Actualmente sem vestígio de água;  Tempestades de areia vermelha;  Satélites: Deimos e Fobos. Júpiter  Maior planeta do Sistema Solar, formado basicamente por Hidrogénio e Hélio e em menor quantidade por metano, amónia e água;  Atmosfera com bandas claras e escuras alternadas, paralelas ao equador;  Satélites: 16 (Io, Europa, Ganimedes e Calisto).
  • 30. Saturno  Muito semelhante a Júpiter;  Sistema de anéis bem visíveis, formados por partículas de gelo e fragmentos rochosos cobertos de gelo, que descrevem órbitas bem definidas á volta do planeta;  Satélites: 18 (Titã é o maior do Sistema Solar). Úrano e Neptuno  Muito semelhantes;  Constituídos por gases, com um pequeno núcleo rochoso;  Possuem um sistema de anéis. Asteróides  Corpos de pequenas dimensões  Os maiores não chegam a atingir os 1000Km de diâmetro;  Geralmente movem-se entre a órbita de Marte e Júpiter – cintura de asteróides;  Alguns apresentam órbitas muito excêntricas, podendo intersectar a órbita de alguns planetas.
  • 31. Cometas  Pequenos corpos, muito primitivos, com órbitas muito excêntricas em relação ao Sol;  Formados essencialmente por gelo e rochas, só são visíveis quando se aproximam do Sol;  São constituídos por núcleo, cabeleira e cauda. Meteoróides Meteoro - quando um asteróide sai da sua órbita e entra no campo gravitacional da Terra. Meteorito - colisão do meteoro com a superfície do nosso planeta. Cratera de impacto - depressão saliente no solo, resultante da colisão. Estrela cadente - meteoro de pequenas dimensões que entra na atmosfera terrestre e que sofre aquecimento devido ao atrito, o qual é suficiente para o consumir. Meteoritos A Terra – acreção e diferenciação A Terra, tal como os outros corpos do Sistema Solar, teve origem a partir da acreção de materiais da nébula solar por acção da força gravítica, seguido de um processo de diferenciação. Embora se tenha começado a formar há cerca de 4600 M.a., continuou a crescer durante cerca de 120 a 150 M.a., até atingir as dimensões actuais. As rochas magmáticas mais antigas encontram-se na Bacia de Hudson, Canadá, e têm 3825 M.a.
  • 32. Diferenciação Inicialmente a Terra teria uma estrutura homogénea, com uma distribuição regular do ferro, dos silicatos e da água. A estrutura da Terra tem camadas concêntricas, com um núcleo central muito denso rodeado por um manto, e este pela crosta, menos densos, a existência de uma atmosfera e de uma hidrosfera levaram a procurar uma explicação para essa diferenciação estrutural e química. Que fontes de energia estariam envolvidas no processo de diferenciação?  Impacto dos planetesimais;  Compressão;  Desintegração radioactiva. Impacto dos planetesimais Energia cinética era convertida em calor. Compressão As zonas internas do planeta eram comprimidas sob o peso crescente da acumulação de novos materiais. Como resultado o calor acumulava-se e a temperatura aumentava no interior da Terra Compressão do planeta resultante do seu próprio peso. Desintegração radioactiva Os átomos dos elementos pesados, urânio, tório e potássio (por ex.) desintegram-se espontaneamente, emitindo energia e transformando-se noutros elementos mais estáveis. Esse calor flui com dificuldade devido à fraca condutividade térmica das rochas, ficando armazenado no interior da Terra.
  • 33. Diferenciação  Os materiais sofreram fusão;  Sendo o ferro mais denso deslocou-se na direcção do centro do planeta e os materiais menos densos para a periferia, que ao arrefecerem originaram a crosta primitiva;  Na crosta recém formada os fenómenos de vulcanismo seriam generalizados;  Juntamente com o derrame de lava seriam libertadas grandes quantidades de gases que permitiram o aparecimento da atmosfera;  O vapor de água libertado ter-se-ia condensado por arrefecimento, originando chuvas abundantes, que caindo sobre o planeta já arrefecido se acumularam constituindo os oceanos primitivos. Sistema Terra-Lua Lua  Satélite natural da Terra;  Dimensões reduzidas;  Não possui atmosfera;  Reduzido campo gravítico;  Massa reduzida;  Escassa água no estado sólido;  Não há erosão;  A superfície mantém-se inalterável;
  • 34. Sistema Terra-Lua O satélite preserva as marcas acontecidas antes da formação dos nossos continentes. A Lua e a Terra interactuam uma com a outra:  Efeito das Marés;  Dá origem a que a rotação da Lua seja síncrona com a sua translação. Entre a Lua e a Terra existe uma forte ligação gravitacional, pelo que são considerados, por alguns cientistas, como planetas duplos. Características da Lua A Lua possui a mesma origem que o seu planeta principal. Origem da Lua  Origem incerta;  Origem comum com a Terra: o A lua desprendeu-se de uma massa incandescente de rocha liquefeita primordial. Um planeta desaparecido Theia, com o tamanho de Marte, ainda no princípio da Terra, teria chocado como nosso planeta. Da colisão, resultou a desintegração do planeta Theia é forçado à expulsão de pedaços de rocha líquida. Estes pequenos corpos condensados num mesmo corpo teriam ficado aprisionados no campo gravitacional da Terra.
  • 35. Continentes lunares  Possuem cor clara;  Relevo escarpado;  Rochas : anortositos e noritos;  Apresentam maior número de crateras de impacto;  Ocupam maior extensão da superfície lunar. Mares lunares  Tom escuro e relevo plano;  Rochas: basalto;  Mares lunares são frequentes na face visível;  Os mares resultaram do preenchimento, por lavas basálticas;  Apresentam mascons. Mascons São regiões rochosas de massa muito concentrada, localizadas nos mares lunares e detectadas por anomalias gravimétricas. Admite-se que os mascons estejam relacionados com a ascensão de lava basáltica, de elevada densidade, proveniente do manto lunar, que preencheu depressões originadas pelos impactos de corpos celestes. O termo "mascons" é a abreviatura do inglês mass concentrations.
  • 36. Crateras de impacto  Apresentam forma circular e diâmetro variável e são depressões que se encontram dispersas, existindo quer nos mares quer nos continentes lunares;  O rebordo das crateras é sobrelevado e no centro surgem formações cónicas resultantes das ondas de descompressão que se geram após os impactos;  Nem todas as crateras foram ocupadas por magmas, apresentando-se muitas delas preenchidas por um material que foi fundido e fragmentado. Rególito  Cobertura de material sólido não consolidado que cobre a rocha subjacente, resultante de contracções e dilatações que experimentam os minerais lunares devido às grandes amplitudes térmicas que suportam;  O rególito lunar é um material pulverulento, desde um pó fino até blocos de vários metros de diâmetro, solto, de cor acinzentada, com numerosas esferas vitrificadas que resultaram do arrefecimento de rocha fundida após um impacto meteorítico. Planeta Terra Áreas continentais  Ocupam 36% da superfície terrestre (29% emersos e 7% imersos).  Têm uma espessura que varia entre os 20 e 70 Km. Continentes  Representam uma pequena parte da superfície terrestre.  Geologia e morfologia muito complexa.  Elementos característicos: o Escudos; o Plataformas; o Cadeias montanhosas. Unidades básicas Escudos ou cratões – vastas extensões onde afloram rochas de idade pré-câmbrica que formam os núcleos de cada continente. São geralmente as raízes de montanhas erodidas e apresentam deformação. Plataformas estáveis – zonas de escudos que não afloram porque estão cobertas de sedimentos, praticamente não deformadas.
  • 37. Cinturas orogénicas recentes – enormes cadeias alongadas de montanhas, resultantes da colisão continente-continente ou placa oceânica-continente. Núcleos pré-câmbricos (Escudos ou cratões):  Bases de continentes com baixo relevo;  Rochas pré câmbricas dobradas;  Predomínio de rochas magmáticas e metamórficas. Plataformas estáveis  Zonas não aflorantes dos escudos;  Cobertura sedimentar resultante da erosão dos escudos;  Áreas não deformadas – estratos horizontais. Cadeias montanhosas  Resultam da colisão de placas litosféricas;  Localizam-se em margens continentais;  Cadeias recentes –relevo elevado;  Áreas extensas;  Rochas intensamente dobradas e deformadas;  Cadeias de montanhas com dobras e falhas. Cadeias de colisão  Oceano – Continente;  Continente – Continente;  Oceano – Oceano. Como se formam estas cadeias? As regiões da crosta continental hoje ocupadas por cadeias montanhosas, podem ter correspondido, num passado muito distante, a bacias de sedimentação, que se localizavam entre dois continentes. A ligação da Índia com a Ásia, ficou marcada, pela formação da cordilheira dos Himalaias.
  • 38.  Anel de fogo Oceanos Das áreas cobertas pelas águas oceânicas podemos considerar:  Um domínio continental;  Um domínio oceânico. O fundo oceânico apresenta uma paisagem submarina idêntica à paisagem dos continentes: montanhas, vales e planícies. As principais áreas que constituem o fundo dos oceanos são:  A plataforma continental;  O talude continental;  Planície abissal;  A crista médio-oceânica;  As fossas oceânicas. Domínio continental Plataforma continental – faz parte da crosta continental e prolonga o continente, podendo atingir a profundidade de -200 m. Talude continental – representa o limite da parte imersa do domínio continental, É uma zona de forte declive, cuja profundidade passa de -200 m para -2500 m. Domínio oceânico Planícies abissais – profundidades compreendidas entre os 2500 m e 6000 m., correspondendo a 50% da superfície do Globo. Por vezes existem depressões, as fossas, muito profundas que podem ultrapassar os 11 000 m.
  • 39. Dorsais oceânicas – situam-se na parte média ou nos bordos dos oceanos. Elevam-se a 3000m acima dos fundos das bacias e estendem-se por uma largura com cerca de 1000Km. Na parte central de algumas dorsais existe um rifte, cuja profundidade varia entre - 1800 e -2000m. As dorsais são cortadas por falhas transversais. As encostas destas montanhas submarinas são constituídas por lavas consolidadas dispostas em faixas paralelas para um e outro lado do rifte.