Teste de avaliação Biologia e Geologia – Geologia – 10.º 10.º ano
Ano letivo 2017 - 2018
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Grupo I A formação da Lua tem sido alvo de intensa investigação científica, existindo modelos explicativos que se baseiam na análise dos isótopos presentes nas rochas terrestres e lunares. Um dos modelos apontava para a ocorrência do impacto de um planeta com a dimensão de Marte, designado por Theia, contra a Terra. As semelhanças na concentração de isótopos de oxigénio entre o manto terrestre e a Lua indicavam que esta se tinha formado a partir de material presente no nosso planeta. Muitos cientistas refutaram este modelo, pois consideravam que a Lua deveria ter uma composição semelhante à do planeta Theia, o que implicava que tivesse uma composição isotópica semelhante à própria Terra. Este facto era improvável, tendo em conta a variação química da composição da nébula primitiva. O desenvolvimento de técnicas analíticas permitiu aumentar, em 2015, a precisão dos resultados no que respeita à quantificação dos diferentes isótopos de potássio. Wang e Jacobsen analisaram sete amostras lunares trazidas para a Terra por diferentes missões lunares e compararam com oito amostras rochosas representativas representativas do manto terrestre. Constataram que as rochas lunares possuem menos isótopos leves de potássio, quando comparadas com a Terra e com os meteoritos condríticos. Estes dados permitiram concluir que o impacto do planeta contra a Terra foi extremamente violento, tendo atingido temperaturas suficientemente altas para vaporizar os materiais do manto terrestre durante o choque. Desta vaporização resultou uma atmosfera 500 vezes maior que a atmosfera terrestre atual. Ao arrefecer, os materiais vaporizados condensaram, em especial os mais pesados, e permitiram a formação da Lua. Neste processo, os elementos voláteis foram perdidos em maior quantidade. quantidade. Baseado em https://source.wustl.edu/2016/09/chemistry-says-moon-proto-earthsem https://source.wustl.edu/2016/09/chemistry-says-moon-proto-earthsmantle-relocated/; Wang mantle-relocated/; Wang & Jacobsen, Potassium isotopic evidence for a high energy giant impact origin of the Moon. Nature 538, 487-490, 2016.
Figura 1. Possível modelo explicativo da fo rmação da Lua.
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Nos itens de 1. a 4., selecione a letra da opção correta.
1. De acordo com os dados, (A) a Lua formou-se a partir de um planeta pequeno que foi atraído pelo campo gravítico terrestre e se manteve em órbita. (B) é esperado que a Lua possua um enriquecimento em isótopos pesados de potássio, quando comparada com a Terra e os meteoritos. (C) é possível refutar o modelo que indicava um impacto meteorítico de elevadas dimensões. (D) ocorreu uma condensação completa do material vaporizado durante a formação da Lua.
2. Relativamente aos dados de W ang e Jacobsen, é possível afirmar que (A) incluem um grupo experimental de controlo para a quantificação de isótopos. (B) dependeram do desenvolvimento tecnológico. (C) incluem uma variável independente. (D) foram inconclusivos, pois não apresentaram um novo modelo. 3. Considere as seguintes afirmações referentes ao sistema Terra-Lua. I. A Lua exerce um efeito sobre as marés da Terra. II. O facto de os períodos de rotação e translação da Lua serem iguais, explica o facto de observarmos sempre a mesma face lunar. III. A existência de mais crateras de impacto na Lua do que na Terra deve-se ao facto de a Lua ter sido alvo de um bombardeamento mais intenso.
(A) (B) (C) (D)
I é verdadeira; II e III são falsas. II é verdadeira; I e III são falsas. II e III são verdadeiras; I é falsa. I e II são verdadeiras; III é falsa.
4. A Lua é formada por _____ de composição anortosítica e que refletem _____ luz que as restantes litologias lunares. (A) mares … menos (B) mares … mais (C) continentes … menos (D) continentes … mais
5. Ordene as letras de A a E, de modo a reconstituir a sequência cronológica dos acontecimentos relacionados com a formação da Terra e da Lua. A. Geração de um zonamento térmico e composicional. B. Impacto meteorítico do planeta Theia. C. Contração de uma nuvem de gases e poeiras por efeito da gravidade. D. Acumulação de gases, formando uma atmosfera rica em oxigénio. E. Formação da Terra por impacto de planetesimais.
6. Explique em que medida a hipótese nebular refuta a possibilidade de o planeta Theia possuir uma composição isotópica semelhante à Terra.
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7. Faça corresponder cada uma das descrições, expressas na coluna A, ao respetivo termo, expresso na coluna B. Utilize cada letra e cada número apenas uma vez.
COLUNA A (a) Nuvem de gases e poeiras onde se formam estrelas (b) (c) (d) (e)
e planetas. Planeta gasoso que se situa próximo da cintura de asteroides. Formado por gases a elevadas temperaturas. Apresenta um intenso efeito de estufa. Planeta principal que se encontra mais afastado do centro do Sistema Solar.
COLUNA B (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7)
Vénus Neptuno Nébula Sol Marte Mercúrio Júpiter
8. Foi recentemente identificado, no corpo celeste mais primitivo conhecido, um novo mineral, designado por rubinito (pertence ao grupo das granadas). Este mineral está presente em inclusões de cálcio e alumínio em condritos carbonáceos, tendo-se formado há 4568 M.a., junto ao protossol. Nos itens de 8.1. a 8.3., selecione a letra da opção correta.
8.1. Os meteoritos classificados de condritos carbonáceos formaram-se a partir de asteroides primitivos, que correspondem a (A) corpos celestes que formam uma cabeleira sempre que se aproximam do Sol. (B) corpos celestes com órbita excêntrica. (C) possíveis fragmentos de um protoplaneta que não sofreu acreção por efeitos gravitacionais de Júpiter. (D) corpos celestes que não sofreram qualquer tipo de diferenciação interna.
8.2. O estudo do rubinito é importante, pois este mineral reteve as propriedades das condições físico-químicas que existiram aquando da formação do Sistema Solar, nomeadamente, (A) as elevadas temperaturas. (B) o elevado teor de gases e de poeiras frias. (C) o elevado teor de silicatos e de metais no núcleo de planetas, rodeados por gelo. (D) as baixas temperaturas.
8.3. Relativamente aos meteoritos, é possível afirmar que (A) se formam sempre a partir de asteroides primitivos. (B) perdem massa ao atravessarem a atmosfera terrestre. (C) nunca chegam a chocar com a superfície terrestre. (D) são completamente destruídos ao atravessarem a atmosfera terrestre.
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Grupo II Com o desenvolvimento de sonares, instalados em navios militares durante as duas Guerras Mundiais, foi possível mapear, de forma sistemática, os fundos marinhos. A figura 2 apresenta a morfologia dos fundos marinhos e a distribuição da altitude e da profundidade das regiões emersas e imersas, respetivamente.
Figura 2.
Nos itens de 1. a 6., selecione a letra da opção correta.
1. De acordo com os dados da figura 2, não é possível afirmar que (A) a maioria da superfície da Terra está coberta por oceanos. (B) a idade das rochas da crusta oceânica é menor que a idade da crusta continental. (C) a maioria do relevo submarino corresponde às planícies abissais. (D) as fossas oceânicas são os locais mais profundos do oceano. 2. Considere as seguintes afirmações, referentes aos f undos oceânicos. I. A expansão dos fundos oceânicos ocorre nas zonas mais profundas dos oceanos. II. As dorsais oceânicas tendem a estar localizadas nas zonas centrais dos oceanos. III. As rochas mais recentes dos fundos oceânicos estão nas dorsais oceânicas. (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 II são verdadeiras; III é falsa. 3. As rochas do fundo oceânico possuem uma composição diferente da do núcleo terrestre, (A) pois são ricas em elementos mais densos e pesados. (B) dado que se formaram há mais tempo. (C) uma vez que a Terra sofreu diferenciação nos seus primórdios. (D) dado que os primeiros planetesimais tinham uma composição mais rica em ferro e níquel. 4
4. A presença de um rifte ativo num fundo oceânico tende a (A) aumentar a área da bacia sedimentar. (B) originar um relevo menos acidentado. (C) diminuir a área da bacia sedimentar. (D) originar dorsais oceânicas no contacto com os continentes. 5. Nos fundos oceânicos existem reservas de recursos minerais, classificados de _____, e as ondas que atingem as regiões costeiras podem ser consideradas uma fonte de energia _____. (A) não renováveis … não renovável (B) renováveis … não renovável (C) renováveis … renovável (D) não renováveis … renovável
6. Nas plataformas continentais podem existir reservas de hidrocarbonetos. Estas plataformas caracterizam-se por (A) possuírem crusta com composição basáltica. (B) terem uma reduzida inclinação e estarem cobertas por estratos sedimentares. (C) possuírem uma elevada inclinação e serem muito profundas. (D) terem uma reduzida inclinação e estarem cobertas por rochas vulcânicas.
7. Refira uma vantagem do mapeamento dos fundos oceânicos que possa ser relacionada com o desenvolvimento sustentável das sociedades modernas.
Grupo III O dióxido de carbono (CO 2) é um dos gases libertados pelos vulcões. A crusta, o manto e o núcleo contêm cerca de 90% deste composto. Os restantes 10% encontram-se na biosfera, atmosfera e hidrosfera. Muitos cientistas consideravam que, nas zonas de subducção, o manto era a fonte principal do CO2. Neste caso, a placa subductada sofre fusão e mistura-se com os materiais do manto. Dados recentes de Emily Mason e seus colaboradores colocaram em causa esta hipótese. Ao analisarem amostras de vulcões associados a arcos vulcânicos, concluíram que o isótopo de carbono era mais leve do que o esperado, indicando uma origem biológica. Este resultado indicava que o CO 2 é proveniente, essencialmente, das plataformas carbonatadas, em especial em Itália, nos Andes e na Indonésia. Pelo contrário, o arco vulcânico das ilhas japonesas emite um isótopo de carbono mais pesado, indicativo do manto. Durante a subducção, o aumento da temperatura provoca a fusão de minerais carbonatados, formando um fluido que se pode misturar com magma ou ascender na crusta. Baseado em Mason, E. et al., Remobilization of crustal carbon may dominate volcanic arc emissions. Science, 357, 2017.
Nos itens de 1. a 7., selecione a letra da opção correta.
1. Os arcos vulcânicos correspondem a cadeias de vulcões (A) que se formam nos fundos oceânicos, junto aos riftes. (B) localizadas sempre em ilhas e junto a zonas de subducção. (C) resultantes do choque entre duas placas litosféricas continentais. (D) que se formam paralelamente às zonas de subducção. 5
2. Com base nos dados, é expectável que o CO 2 permaneça _____ tempo armazenado na geosfera do que o inicialmente previsto, e o que é emitido no Andes tem origem na fusão de rochas _____. (A) menos … da crusta (B) menos … do manto (C) mais … da crusta (D) mais … do manto
3. Considere as seguintes afirmações referentes aos dados. I. Nem todas as erupções vulcânicas possuem a mesma fonte para o carbono. II. O carbono pode ser removido dos subsistemas terrestres superficiais pela formação III.
de rochas carbonatadas. Os materiais vulcânicos analisados pelos investigadores não permitem estudar a composição das camadas constituintes da Terra.
(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 II são verdadeiras; III é falsa. 4. A análise dos gases libertados pelos vulcões corresponde a um método _____ do estudo do interior da Terra, fornecendo indicações das camadas mais _____ da T erra. (A) indireto … superficiais (B) indireto … profundas (C) direto … superficiais (D) direto … profundas
5. O afundamento da placa oceânica pode ser comprovado pela análise das ondas sísmicas, uma vez que (A) as ondas se propagam de forma uniforme pelo interior da Terra. (B) a sua velocidade de propagação varia em função do estado físico das camadas atravessadas. (C) as ondas apenas se propagam nas camadas mais superficiais, que incluem a placa subductada. (D) as ondas podem ser detetadas diretamente em profundidade.
6. As rochas carbonatadas presentes nas plataformas continentais possuem uma densidade inferior às rochas magmáticas, sendo de esperar uma anomalia gravimétrica _____, quando comparado com a crusta oceânica, em que rochas magmáticas _____ densas são as mais comuns. (A) negativa … menos (B) positiva … menos (C) positiva … mais (D) negativa … mais
7. Mencione uma fonte de energia responsável pela existência de atividade tectónica na Terra.
8. Já foi detetado o isótopo mais leve de carbono em diamantes formados no manto. Explique em que medida este facto permite concluir que nem todas as rochas carbonatadas da plataforma são recicladas na crusta.
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Grupo IV A fajã lávica da Ferraria pertence ao Complexo Vulcânico das Sete Cidades, sendo uma das mais emblemáticas paisagens açorianas. Há cerca de 800 a 900 anos, o magma foi libertado por uma fratura no Pico das Camarinhas (figura 3) e permitiu aumentar a área da ilha. Do contacto da lava com a água do mar geraram-se pequenas explosões de vapor de água que formaram uma pseudocratera (figura 3). A geologia da região é complexa, podendo identificar-se diferentes rochas resultantes da consolidação de magmas composicionalmente muito diversos, nomeadamente: Traquito: rochas vulcânicas, com elevado teor de sílica, possuindo uma cor clara; Tufos: resultam da consolidação de piroclastos, sendo pouco densos; pedra-pomes: formada por piroclastos consolidados e com textura vesicular. Possui cores claras e pode ter grandes quantidades de vidro vulcânico. Forma-se quando o magma rico em gases sofre arrefecimento rápido. Nestas erupções, os gases separam-se da fração sólida de forma rápida, deixando espaços vazios (vesículas); Ignimbritos: piroclasto acumulado a partir de nuvens ardentes, estando frequentemente associado à pedra-pomes. Possui um elevado teor de sílica. • • •
•
Atualmente, na f ajã lávica da Ferraria existe uma nascente termal com água a 62 °C, que é explorada e que permite aquecer as piscinas naturais formadas pelo mar nas rochas da costa.
Figura 3. Perfil geológico interpretativo da Ferraria, na ilha de S. Miguel. Baseado em http://ovga.centrosciencia.azores.gov.pt
Nos itens de 1. a 5., selecione a letra da opção correta.
1. As lavas aa presentes na Ferraria indicam que (A) a consolidação foi muito rápida, originando um vidro vulcânico. (B) o magma possuía um elevado conteúdo em sílica, emitindo reduzidas quantidades de lava. (C) a escoada lávica possuía uma superfície irregular, resultante de uma erupção basáltica. (D) o mar interagiu com a escoada lávica e originou uma superfície irregular.
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2. Os xenólitos presentes nas lavas consolidadas junto à costa (A) são fragmentos arrancados pelo magma quando cristalizou em profundidade. (B) podem ter uma composição mais ácida que a escoada lávica. (C) resultaram da consolidação rápida quando em contacto com a água fria do mar. (D) não fornecem indicações sobre as camadas internas da Terra. 3. A pseudocratera resulta da interação da água com a lava, sendo possível afirmar que (A) a água aumenta a temperatura do magma ou da lava. (B) ocorre uma diminuição do teor de voláteis quando interage com a água. (C) a água reduz a temperatura do magma, aumentando a sua fluidez. (D) a água aumenta a viscosidade do magma ou da lava. 4. A pedra-pomes presente no aparelho vulcânico da Ferraria formou-se (A) em erupções submarinas. (C) durante erupções aéreas violentas. (B) em erupções do tipo efusivo. (D) antes dos ignimbritos. 5. No contexto da Ferraria, os basaltos e tufos impermeáveis são importantes para (A) direcionar as águas termais profundas. (B) aquecer a água que circula em profundidade. (C) impedir que a água termal aqueça em profundidade. (D) impedir a infiltração da água superficial. 6. Os ignimbritos das Sete Cidades presentes na Ferraria são rochas vulcânicas que (A) resultaram de vulcanismo efusivo, com elevadas emissões de basaltos. (B) se formaram a partir de nuvens ardentes, mais densas que a atmosfera. (C) possuem uma composição igual aos basaltos. (D) podem ser classificadas como intrusivas e com textura granular. 7. Os traquitos resultaram de lavas _____ e estão associados a um vulcanismo do tipo _____. (A) viscosas … explosivo (C) fluidas … explosivo (B) viscosas … efusivo (D) fluidas … efusivo 8. Relacione a ocorrência de vulcanismo com as vantagens para a ocupação humana dos Açores.
COTAÇÕES Item
Grupo I II III IV
Cotação (pontos)
1
2
3
4
5
6
7
8.1
8.2
8.3
5
5
5
5
5
15
10
5
5
5
1
2
3
4
5
6
7
5
5
5
5
5
5
5
1
2
3
4
5
6
7
8
5
5
5
5
5
5
5
15
1
2
3
4
5
6
7
8
5
5
5
5
5
5
5
15
65 35 50 50
TOTAL
200 8
