Biologia e Geologia 10º ano
Natércia Charruadas
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O arquipélago açoriano ramo da crista média do Atlântico, (zona de produção de crosta oceânica)
Este ramo, que se junta a Oeste à crista médio-atlântica, prolonga-se para Este através da falha AçoresGibraltar. Esta região, dado o seu carácter construtivo e destrutivo, é um autêntico “laboratório geológico”, na medida em que se pode estudar a grande actividade sísmica e vulcânica que a afecta, atraindo muito dos principais investigadores mundiais em diferentes áreas do conhecimento.
O arquipélago açoriano ramo da crista média do Atlântico, (zona de produção de crosta oceânica)
Este ramo, que se junta a Oeste à crista médio-atlântica, prolonga-se para Este através da falha AçoresGibraltar. Esta região, dado o seu carácter construtivo e destrutivo, é um autêntico “laboratório geológico”, na medida em que se pode estudar a grande actividade sísmica e vulcânica que a afecta, atraindo muito dos principais investigadores mundiais em diferentes áreas do conhecimento.
1. Métodos para o estudo do interior da Terra
2. Vulcanologia
3. Sismologia
4. Estrutura interna da Geosfera
Observação DIRECTA através de: 1) Minas e pedreiras 2) Afloramentos 3) Dobras e falhas 4) Vulcanismo (“janela” para o interior do planeta - xénólitos) 5) Sondagens !"#$%$& %()"*#$& =-,:/&-: + '>)-,?+@A' (/,-6&+ (') 6'0)&/&./0&-) (+ B-,,+
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Manual pág. 113 Península de Kola Manual pág. 114 Xenólitos
Observação DIRECTA Vulcanismo: - os vulcões lançam para o exterior materiais oriundos de profundidades. - estudando as características dos magmas os cientistas inferem acerca das condições do ambiente (temperatura, pressão e composição do manto) em que foram gerados. Xenólitos: O magma na sua ascensão arranca fragmentos das rochas encaixantes (muitas vezes fragmentos do manto) que fornecem dados para o conhecimento dessa zona da Terra.
Sendo o conhecimento directo da Terra possível apenas numa zona muito restrita, os cientistas procuram outras informações recorrendo a tecnologia diversa, que colhe e analisa dados indirectos sobre a constituição da Terra inacessível.
Observação INDIRECTA através de:
1) Planetologia e astrogeologia
- Técnicas aplicadas no estudo de outros planetas do Sistema Solar podem ser usadas no estudo da Terra. (É possível, por ex. determinar indirectamente a massa da Terra aplicando leis físicas.)
- Estudo de meteoritos.
2) Geofísica
a i r t e m i v a r G
e d a d i s n e D
a i g o l o m s i S
o m s i t e n g a m o e G
o m s i m r e t o e G
Observação INDIRECTA: Gravimetria Gravidade consiste na atracção exercida pela Terra sobre os corpos existentes à sua superfície. Pode ser calculada, segundo a Lei da Atracção Universal de Newton, pela expressão:
Por convenção, considera-se que o valor normal da força gravítica ao nível das águas do mar é zero.
Na superfície da Terra existem elevações, cadeias montanhosas, regiões planas e grandes depressões (como o fundo dos oceanos). Para além disso, o raio terrestre equatorial é maior do que o raio polar, o que faz com que a atracção gravítica varie de zona para zona.
Observação INDIRECTA: Gravimetria - A força gravítica varia na superfície da Terra, pois esta não é lisa e regular. - Há necessidade de introduzir factores de correcção (G) na fórmula, relativos a acidentes topográficos, altitude, latitude, etc.
Após a introdução destas correcções seria de esperar que a força gravítica fosse igual para toda a superfície terrestre (como se este fosse regular) Mesmo assim existem zonas onde a fórmula não funciona!
ZONAS DE ANOMALIA GRAVIMÉTRICA
Observação INDIRECTA: Gravimetria Anomalia Gravimétrica – é a diferença entre os valores da gravidade, numa determinada zona (medidos através de gravímetros), e os valores teoricamente calculados para essa mesma zona. As anomalias gravimétricas são positivas ou negativas e podem ser devidas, por exemplo, à presença de corpos rochosos com diferentes densidades no interior da crusta.
Observação INDIRECTA: Gravimetria Mede as variações do campo gravitacional terrestre provocadas por corpos rochosos dentro da crosta. Para tal, utiliza aparelhos especiais, denominados gravímetros. A diferença entre os valores de gravidade medidos com gravímetros e os valores da gravidade teoricamente calculados para o mesmo ponto – anomalia gravimétrica – chamou a atenção para uma questão fundamental: o interior da Terra não é homogéneo. A gravimetria serve de base à prospecção mineira, por mermitir localizar, em profundidade, massas de maior densidade (anomalias positivas), provavelmente formadas por minérios metálicos com interesse económico)
Manual pág. 116 exercício
Observação INDIRECTA: Gravimetria
O que nos podem revelar as anomalias gravimétricas?
Proximidade de um doma de sal-gema • Força gravítica diminui (anomalia gravimétrica negativa) • Rochas com baixa densidade têm baixa força gravítica • Método utilizado para saber onde há petróleo porque os domas salinos estão normalmente associados a jazigos petrolíferos.
Proximidade de uma intrusão magmática • Força gravítica aumenta (anomalia gravimétrica positiva) • Materiais com elevada densidade têm elevada força gravítica • Método utilizado para localizar jazigos minerais densos como o ferro.
Observação INDIRECTA: Gravimetria Correcção do exercício do Manual - pág. 116
Através da gravimetria verificou-se que o interior da Terra não é homogéneo como se pensava e os materiais variam, quer lateralmente, quer em profundidade. A presença no subsolo de um doma salino (sal-gema), cuja densidade é inferior às rochas encaixantes, afecta localmente a força gravítica, provocando uma anomalia negativa. A presença de um maciço rochoso magmático, mais denso do que as rochas envolventes, determina uma anomalia gravimétrica positiva. Ao nível das grandes cadeias de montanhas existem anomalias gravimétricas negativas, mesmo que se entre em consideração com factores de correcção
Observação INDIRECTA: Gravimetria As anomalias registadas são explicadas porque debaixo dessas montanhas existem raízes formadas por rochas pouco densas. Essas raízes são muito maiores do que a zona saliente e mergulham profundamente no manto mais denso.
Observação INDIRECTA: Densidade A densidade determina-se, dividindo a massa pelo volume. A densidade global da Terra é de cerca de 5,5. Ora, se as rochas da superfície têm uma densidade média de 2,8, o interior
da Terra deve ser bem mais denso. (Com a profundidade, como os materiais estão sujeitos a uma pressão cada vez maior e consequentemente estão mais comprimidos, os valores da densidade aumentarão).
Mais uma vez se prova que…
A densidade é uma medida adimensional d = m/v
…o interior da Terra não é homogéneo.
Observação INDIRECTA: Densidade
Observação INDIRECTA: Geomagnetismo A Terra comporta-se como um gigantesco íman, em que, actualmente, o pólo norte magnético está próximo do pólo Norte geográfico – polaridade normal, mas já esteve, no passado próximo do pólo Sul geográfico – polaridade inversa. A existência de ferro fundido e de níquel no núcleo terrestre, está na origem do campo magnético do nosso planeta.
Observação INDIRECTA: Geomagnetismo
Curiosidade: como se gera o campo magnético?? Hipótese mais aceite: - O material constituinte do núcleo externo, no estado líquido, encontra-se em movimento de rotação, criando uma corrente eléctrica a qual, por sua vez, estará na origem do campo magnético terrestre. - O núcleo deverá ser composto por um matéria condutor de electricidade – composição metálica
Observação INDIRECTA: Geomagnetismo O geomagnetismo mede as variações do campo magnético da Terra, que ocorrem devido à distribuição irregular das rochas com susceptibilidade magnética em sub-superfície.
Basalto:
http://www.bioygeo.info/Animaciones/SeafloorMagnet.swf
rocha rica em magnetite (mineral ferromagnético) que, ao arrefecer abaixo do ponto Curie, os cristais ficam magnetizados instantaneamente, “memorizando” o campo magnético da altura. O magnetismo fica “fossilizado” nas rochas
Campo paleomagnético
De acordo com o estudo de lavas solidificadas, verificou-se que o campo magnético da Terra tem mudado periodicamente. As anomalias magnéticas (à semelhança das gravimétricas), são um bom indicador da existência de jazigos metálicos no interior da crosta terrestre.
Manual pág. 119 - exercício
Observação INDIRECTA: Geomagnetismo
O geomagnetismo é importante, porque: 1) A existência do campo magnético terrestre apoia o modelo sobre a composição e as características físicas do núcleo terrestre; 2) O paleomagnetismo* fornece informações sobre o passado da Terra, pois: !
!
Regista inversões da polaridade do campo magnético terrestre; Apoia a hipótese da deriva continental e da formação dos fundos oceânicos a partir do rifte;
!
Permite tirar ilações sobre a posição dos continentes relativamente aos pólos magnéticos;
!
Permite determinar a latitude geográfica que a rocha em estudo ocupava no momento da sua formação.
* Ciência que estuda o campo magnético da Terra (campo magnético que fica registado nas rochas)
Observação INDIRECTA: Geotermismo é o calor interior da Terra… …cuja principal fonte advêm da desintegração de elementos radioactivos. O calor interno da Terra é o motor da actividade no nosso planeta e vai-se libertando continuamente através da superfície - fluxo térmico. A temperatura aumenta com a profundidade… …mas não de uma forma sempre uniforme!! Gradiente geotérmico – quantidade da variação da temperatura com a profundidade. O gradiente geotérmico diminui com a profundidade.
Observação INDIRECTA: Geotermismo
Grau geotérmico – número de metros em profundidade na crosta terrestre necessários ao aumento de temperatura de 1ºC.
O grau geotérmico depende dos seguintes factores: !
Condutibilidade térmica das rochas;
!
Proximidade do foco térmico, por exemplo, um vulcão;
!
Estrutura das rochas (as camadas inclinadas apresentam um grau geotérmico mais curto que as horizontais);
!
Morfologia (o grau geotérmico aumenta nas serras, ao contrário dos vales).
Procura no livro o que é o fluxo térmico.
Manual pág. 121 exercício
Observação INDIRECTA: Geotermismo
Observação INDIRECTA: Geotermismo Até cerca dos 1350ºC, o calor é transmitido através das rochas por vibração atómica (condução)
A temperaturas mais altas, a convecção é o mecanismo utilizado para a transmissão de calor e o responsável pela dinâmica tectónica. Neste caso, é a própria matéria aquecida que se move para zonas mais frias, devido a diferenças de densidade, o que torna a transferência de calor mais eficaz.
Observação INDIRECTA: Geotermismo
A convecção é, por isso, o principal processo responsável pelo arrefecimento do interior da Terra. A condução, pelo contrário, retendo mais calor, justifica os elevados valores do gradiente geotérmico que se verificam na parte mais superficial da Terra.
NOTA: Se a condução se mantivesse, em profundidade, provocaria, no centro da Terra, temperaturas muito superiores aos 5000ºC actualmente estimados!
Observação INDIRECTA: Geotermismo
A origem do calor da Terra provêm… • …do calor remanescente da formação da Terra, ainda existente no
núcleo (energia libertada pelo impacto dos planetesimais + contração gravitacional dos materiais) • …da desintegração dos elementos radioactivos que constituem as rochas.
Observação INDIRECTA: Sismologia A velocidade das ondas sísmicas é influenciada pelo material que atravessam.
Isto prova que a Terra não é homogénea e dá informações acerca do seu interior (constituição e características) “A sismologia é para o geólogo o que a radiologia é para o médico.” Allégre, 1985
Observação INDIRECTA: Sismologia
Modelo Físico
Modelo Químico
