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TERRA, 11 UNIVERSO DE VIDA

BIOLOGIA E GEOLOGIA . 11.o ANO

AMPARO DIAS DA SILVA . MARIA ERMELINDA SANTOS FERNANDA GRAMAXO . ALMIRA FERNANDES MESQUITA LUDOVINA BALDAIA . JOSÉ MÁRIO FÉLIX

DOSSIER DO PROFESSOR GUIA DE EXPLORAÇÃO DE TRANSPARÊNCIAS

P

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ÍNDICE

Introdução....................................................................................................................................................................................................

3

Fundamentação teórica do projecto educativo..........................................................................................................

4

Aspectos centrais......................................................................................................................................................................... Componente da Epistemologia ............................................................................................................................................ Questões da aprendizagem ................................................................................................................................................... Perspectiva de ensino ...............................................................................................................................................................

4

Estrutura do manual do aluno.....................................................................................................................................................

9

Materiais complementares ..........................................................................................................................................................

10

4 6 7

BIOLOGIA........................................................................................................................................................................................................ 11 Crescimento, renovação celular e reprodução.................................................................................................................... Documentos de trabalho.......................................................................................................................................................... Mapas de conceitos ................................................................................................................................................................... Guia de exploração de transparências .......................................................................................................................... Evolução biológica e sistemática dos seres vivos ............................................................................................................ Documentos de trabalho.......................................................................................................................................................... Mapas de conceitos ................................................................................................................................................................... Guia de exploração de transparências ..........................................................................................................................

12 12 25 29 33 33 41 43

GEOLOGIA ...................................................................................................................................................................................................... 45 Ocupação antrópica e problemas de ordenamento.......................................................................................................... 46 Documentos de trabalho.......................................................................................................................................................... 46 Guia de exploração de transparências .......................................................................................................................... 52 Processos e materiais geológicos importantes em ambientes terrestres ........................................................ Documentos de trabalho.......................................................................................................................................................... Mapas de conceitos ................................................................................................................................................................... Guia de exploração de transparências .......................................................................................................................... Recursos geológicos – exploração sustentada................................................................................................................... Documentos de trabalho.......................................................................................................................................................... Mapas de conceitos ................................................................................................................................................................... Guia de exploração de transparências ..........................................................................................................................

2008

DEP. LEGAL 272889/08

ISBN 978-972-0-91856-7

Este livro foi produzido na unidade industrial do Bloco Gráfico, Lda., cujo Sistema de Gestão Ambiental está certificado pela APCER, com o n.° 2006/AMB.258 Produção de livros escolares e não escolares e outros materiais impressos.

53 53 74 79 82 82 92 93

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GEOLOGIA O programa de Geologia do 11.° ano apresenta uma clara orientação CTS. Parte de situações-problema de natureza social e com impacte no quotidiano dos alunos, como é o caso da Ocupação antrópica e os problemas de ordenamento, e promove a partir daí um percurso de aprendizagem sobre Os processos e materiais geológicos importantes em ambientes terrestres. Desejavelmente, ao longo deste percurso, os alunos efectuarão aprendizagens que permitam não só compreender as causas envolvidas nas questões-problema levantadas no início, mas também tomar consciência da importância do conhecimento dos materiais e dos processos geológicos, desenvolvendo competências de cidadania que possam contribuir para uma intervenção responsável no meio que os cerca. Apetrechados com estas competências, assumirão comportamentos que podem contribuir para a prevenção de situações de risco e para uma Gestão sustentável dos recursos geológicos. Trata-se de um percurso educativo deveras interessante, que pode ser enriquecido com actividades e materiais que, não constando do manual do aluno, podem ser geridos e fornecidos em função do momento e das características das aprendizagens.

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DOCUMENTOS DE TRABALHO

GEOLOGIA | OCUPAÇÃO ANTRÓPICA E PROBLEMAS DE ORDENAMENTO

Ocupação antrópica e problemas de ordenamento

Assunto

Documentos Doc. 1 Ciclo da água

Bacias hidrográficas

Doc. 2 Temporal causa grandes inundações na Área Metropoli-

tana de Lisboa

Zonas de vertente – perigos naturais e antrópicos

Doc. 3 Que factores podem estar implicados nos movimentos em

massa? (Trabalho prático) Doc. 4 Movimento de materiais em taludes (Trabalho prático)

P – Terra, Universo de Vida 11.° – Dossier do Professor

Com o crescimento da população humana assistiu-se à construção de cidades e outros aglomerados populacionais; as florestas foram parcialmente derrubadas; disparou a necessidade de diferentes recursos naturais. Assim, a intervenção antrópica tornou-se cada vez mais agressiva, o que agravou as situações de risco e respectivas consequências para as populações. Torna-se, portanto, premente que os jovens reflictam sobre problemas muitas vezes próximos do seu contexto social e sobre a importância de se proceder ao ordenamento do território. O documento 1 permite uma visão global do ciclo da água, que muitas vezes pode provocar verdadeiras catástrofes. O documento 2 relata uma situação que traduz consequências de fenómenos naturais, por vezes agravados pela intervenção humana. Os documentos 3 e 4 sugerem trabalhos práticos laboratoriais, que poderão dar um contributo para a compreensão dos movimentos em massa.

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Doc. 1 Ciclo da água

Em virtude da importância geológica da água, poderá ser oportuna a consulta de um diagrama sobre o ciclo da água. O diagrama fornece os dados relativos à quantidade de água armazenada anualmente em cada reservatório e os valores correspondentes aos fluxos que transitam entre diferentes reservatórios.

Atmosfera (vapor de água) 13 000 Precipitação nos continentes 119 000

Transporte para os continentes 45 000

Glaciares 30 000 000 Precipitação nos oceanos 391 000

Evapotranspiração nos continentes 74 000 Seres vivos 1100

Lagos, rios e solos 171 000 Correntes fluviais 45 000 Águas subterrâneas 8 000 000

Reservas em km3

Evaporação nos oceanos 436 000

Oceanos 1 320 000 000

Fluxo (km3/ano)

Sugestões de exploração Comparar as reservas de água em diferentes reservatórios.

•

Discutir como se processa o fluxo de água entre esses reservatórios.

•

Prever alterações nos circuitos de água devido à intervenção humana.


•

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Doc. 2 Temporal causa grandes inundações na Área Metropolitana de Lisboa lançando

o caos em vários concelhos As cheias rápidas são fenómenos frequentes devidos a curtos períodos chuvosos, mas de grande intensidade, que afectam sobretudo pequenas bacias de drenagem. A forte quantidade de chuva ultrapassa a capacidade de infiltração dos solos, principalmente se esses solos estão impermeabilizados, formando um grande escoamento superficial que não é incorporado nas redes de drenagem, o que provoca inundações. Em Fevereiro de 2008 ocorreu mais um caso destes na área metropolitana de Lisboa, que foi amplamente noticiado pela comunicação social. A análise e comentário de pequenos excertos da imprensa diária sobre este acontecimento poderá desenvolver o espírito crítico dos alunos sobre a responsabilidade individual e Precipitação no colectiva nas consequências de fenómeaeroporto (mm) 35,0 nos naturais. Os danos causados poderiam ser atenuados se certos erros tives30,0 sem sido evitados e se houvesse um 25,0 correcto ordenamento do território. 20,0 O documento refere relatos de factos e 15,0 explicações apresentados para o fenó10,0 meno ocorrido, que foram divulgados pela 5,0 imprensa diária. 0,0 hora 13h

15

17

19

21

23

01

03

05

07

09

11

Fonte: Jornal Público

Jornal de Notícias, 19-02-2008

“Madrugada de chuva, manhã caótica. Choveu muito e num curto espaço de tempo. Lisboa esteve quase paralisada e em muitos outros pontos houve inundações, estragos e pessoas em risco.” Público, 19-02-2008

Principais zonas afectadas

Uma vítima mortal

SINTRA

Belas Um morto e um desaparecido

LOURES

VILA FRANCA DE XIRA Póvoa de Sta. Iria Comboios com circulação suspensa na Linha do Norte Sacavém Água atingiu 2,5 metros de altura

Cascais Inundações AMADORA numa rua sem Metro ALCOCHETE saída em Tires Oeiras LISBOA Estação do Quatro famílias Jardim Zoológico desalojadas inundada Porto Brandão Trafaria Deslizamento de terras Foi a zona mais afectada arrastou 10 viaturas e pelo mau tempo no levou ao corte da concelho de Almada, estrada de acesso à com 70 ocorrências Sobreda localidade. registadas, sobretudo Deslizamento de terras inundações em casas interditou duas vias na particulares e lojas. estrada 10-1, ficando SETÚBAL apenas uma via em serviço. Costa da Caparica Várias situações AZEITÃO de inundação em caves e garagens

Duas vítimas desaparecidas

“A madrugada de ontem foi de susto, devido às chuvas fortes. Uma pessoa morreu e duas estão desaparecidas. Especialistas voltam a denunciar o desordenamento territorial. Governo e autarcas trocam acusações.” Diário de Notícias, 19-02-2008

Frielas Passageiros ficaram presos em autocarro. Um homem desapareceu levado pela enxurrada.

N

SESIMBRA 0

10 km

Setúbal Mais de 20 escolas encerraram. Uma família (cinco pessoas) ficou desalojada devido às inundações.

Fonte: Jornal de Notícias

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“Inundações danificam estradas, carros e casas lançando o pânico e destroçam famílias.”

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Danos registados e meios de socorro envolvidos Desalojados

Evacuados

Combatentes

Veículos

Hélis

Botões

144

72

3093

964

1

3

LISBOA

LISBOA

LISBOA

LISBOA

LISBOA

LISBOA

–

1

620

180

0

0

SETÚBAL

SETÚBAL

SETÚBAL

SETÚBAL

SETÚBAL

SETÚBAL

Algumas explicações para os acontecimentos segundo o Jornal de Notícias, 19-02-2008

Quando o Homem força as forças da Natureza » Ocupação do leito de cheia (…) São conhecidas grandes cheias desde tempo imemoriais de zonas urbanas edificadas em leitos de cheia – áreas adjacentes ao leito habitual pelas quais a água se expande. Só no rio Tejo há 100 pontos críticos, especialmente vias de comunicação e populações. No Douro, são históricas as cheias nas ribeiras de Gaia e Porto; no Minho, Cerveira e Monção; no Lima, as de Ponte de Lima e Ponte da Barca; no Vouga, as de Águeda… » Impermeabilização do solo A construção de grandes áreas cobertas (áreas industriais, armazéns, quarteirões inteiros) e impermeabilizadas (grandes praças e avenidas e parques de estacionamento, por exemplo) impede ou dificulta a infiltração da água das chuvas no solo. (…) O escoamento é acelerado, esgotando rapidamente a capacidade de “encaixe” das linhas de água. » Alterações em linhas de água A chamada regularização das linhas de água, com o seu emparedamento e até a impermeabilização de margens e leito, bem como o seu estrangulamento (sobretudo com os “entubamentos”) diminui a capacidade de aceitação de águas afluentes e acelera a sua circulação, com efeito de cascata crescente sobre outras linhas receptoras a jusante. Pontes mal dimensionadas, vegetação infestante nas margens, deposição de entulhos, assoreamento do leito com areias também reduzem a capacidade de recepção e são factores de retenção da água, formando verdadeiras barragens. P – Terra, Universo de Vida 11.° – Dossier do Professor

» Má concepção e mau uso de redes Em muitos locais, o crescimento urbano é mais rápido do que o previsto na altura em que se projectaram as redes de drenagem de águas pluviais, ou estas foram mal dimensionadas, não prevendo o crescimento, ou, ainda, servem um fim não previsto: a drenagem (ilegal, mas também legal…) de esgotos. Resultado: a sua capacidade está comprometida. Para piorar, os bueiros são receptáculos do lixo de varredura, entupindo-se a rede. » Construção de infra-estruturas A abertura de vias de comunicação, tanto à superfície como subterrâneas, a implantação de infra-estruturas (pontes, parques de estacionamento, armazéns, etc.) e a edificação de urbanizações interferem no solo (aterros e desaterros) e no subsolo (túneis, fundações e subterrâneos de edifícios) dificultando a circulação natural das águas superficiais e também das águas subterrâneas, alterando o seu curso e o seu equilíbrio. Fonte: Jornal de Notícias, 19-02-2008

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Doc. 3 Que factores podem estar implicados nos movimentos em massa? (Trabalho prático)

Material: – Mesa ou tabuleiro de madeira – 1 lata (vazia) de refrigerante – 1 vidro ou acrílico (35 cm * 50 cm) – 1 borrifador

17°

Modo de proceder: Situação A 1 – Coloque o vidro sobre o tampo de uma mesa com um dos lados assente sobre um apoio, de

modo que o vidro faça um ângulo de cerca de 17° com a superfície da mesa. 2 – Coloque a lata de refrigerante, com a abertura voltada para cima, na extremidade do vidro

que se encontra mais elevada. 3 – Abane suavemente o vidro. 4 – Observe e registe o que acontece. 5 – Repita o procedimento anterior, aumentando o declive do vidro.

Situação B 1 – Repita o procedimento anterior, mas borrife o vidro com água. 2 – Observe e registe, agora, o que acontece com a lata.

Sugestões de exploração Compare os resultados obtidos nas duas situações ensaiadas. • Que factores influenciam o deslizamento da lata na superfície do vidro? • Em que medida os resultados obtidos podem relacionar-se com os movimentos em massa? P – Terra, Universo de Vida 11.° – Dossier do Professor

•

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Doc. 4 Movimento de materiais em taludes (Trabalho prático)

Material: – Areia (cerca de 0,5 m3) – Argila (cerca de 0,25 m3) – Colher de pedreiro – Regador Modo de proceder: Situação A 1 – Com o auxílio de uma colher de pedreiro, molde a areia humedecida de modo a criar um duplo talude de 40 cm de altura. (O espaço central pode simular, por exemplo, uma determinada via de comunicação.) 2 – Com o auxílio de um regador, vá molhando progressivamente um dos taludes. 3 – Observe e registe os resultados.

Situação B 1 – Repita a situação anterior, juntando desta vez argila à areia. Zona do 2.° movimento em massa 1

2

3

Posição do material antes do 1.° movimento Depósito resultante do 1.° movimento em massa 1 a

b

Sugestões de exploração Compare os resultados nas duas situações. • Procure explicar os fenómenos observados. • Relacione este tipo de fenómenos com intervenções antrópicas na Natureza. • Sugira algumas soluções que permitam estabilizar as vertentes.


•

Com este trabalho prático pretende-se simular alguns tipos de movimentos em massa que são frequentes em zonas de vertente (talude). É importante enfatizar que muitos destes fenómenos são de origem antrópica, muitas vezes criados pela implantação nos terrenos de obras de engenharia civil. Na Natureza, os movimentos em massa são mais lentos. Pelo contrário, a intervenção antrópica acelera esses processos, não permitindo que haja um ajustamento que equilibre de forma natural os relevos. Estes acidentes geológicos são potenciados em regiões onde ocorram, por exemplo, chuvas abundantes. Quando se planeia a implantação de certas obras humanas, como vias de comunicação (automóvel, férreas, etc.), prédios, barragens, é fundamental a realização de estudos geotécnicos no sentido de promover a estabilização de vertentes perigosas, de modo a evitar a perda de vidas humanas e de bens. 51

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GUIA DE EXPLORAÇÃO DE TRANSPARÊNCIAS


Transparência 7 – Zonas de vertente – Perigos naturais e antrópicos A ocupação humana do espaço natural, se não tiver em conta os processos dinâmicos de certas zonas, pode potenciar o desencadeamento de acidentes com consequências graves, nomeadamente prejuízos materiais avultados e mesmo a possibilidade de perda de vidas humanas. Uma zona de vertente constitui um sistema onde as tensões tangenciais e as forças de resistência ao movimento estão em constante oposição. A quantificação do grau de estabilidade das zonas de vertente e a adopção de medidas de contenção e estabilização são importantes para mitigar o efeito de um possível movimento em massa.

•

Identificar zonas de vertentes perigosas e potenciadoras de situações de risco geomorfológico.

•

Adequar os Planos Directores Municipais às situações de risco geomorfológico.

•

Relacionar as acções humanas com certas alterações no meio natural e que são potenciadoras de movimentos em massa.

•

Referir algumas medidas de contenção que podem ser adoptadas com vista a diminuir a instabilidade geomorfológica de certas zonas de vertente.

•

Discutir a necessidade de elaboração de cartas de risco geológico e de cartas de ordenamento do território para a defesa das populações e dos seus bens.

52


Esta transparência pode ser explorada tendo em conta os seguintes tópicos:

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GEOLOGIA | PROCESSOS E MATERIAIS GEOLÓGICOS IMPORTANTES EM AMBIENTES TERRESTRES


Processos e materiais geológicos importantes em ambientes terrestres

Assunto

Documentos Doc. 1 Tabela de Divisão Cronostratigráfica

Abrangem todo o subtema

Doc. 2 Leitura de uma carta geológica Doc. 3 Trabalho de campo Doc. 4 Classificação das rochas Doc. 5 Rochas sedimentares (V de Gowin) Doc. 6 Determinação da densidade dos minerais Doc. 7 Rochas argilosas (Trabalho de laboratório)

Rochas sedimentares

Doc. 8 Diversidade de rochas calcárias (Trabalho de laboratório) Doc. 9 Rochas areníticas (Trabalho de laboratório) Doc. 10 Como calcular a porosidade de areias com diferente granulometria? (V de Gowin)

Rochas sedimentares – Arquivos históricos da Terra

Rochas magmáticas

Doc. 11 História da Terra e da Vida

Doc. 12 Paisagens graníticas Doc. 13 Séries de Bowen e diferenciação gravítica – actualização

crítica


Deformação das rochas

Metamorfismo

Doc. 14 Determinação da atitude de uma camada (Trabalho prático)

Doc. 15 Metamorfismo – alguns conceitos Doc. 16 Nomenclatura das rochas pelíticas

53

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Titoniano

150,8 ± 4,0

0,0115 Superior

Superior

Kimeridgiano

155,0 ± 4,0

0,126 Médio

Oxfordiano

161,2 ± 4,0

0,781 Inferior

Caloviano

164,7 ± 4,0

1,806 Jurássico

2,588 Pliocénico

Piacenziano

3,600 Zancleano

167,7 ± 3,5

Médio Bajociano

171,6 ± 3,0 Aaleniano

175,6 ± 2,0

5,332 Messiniano

7,246 Tortoniano

11,608 Serravaliano

Cenozóico

Batoniano

13,65

Miocénico

Toarciano

Mesozóico

Neogénico

Gelasiano

Langhiano

183,0 ± 1,5 Pliensbaquiano

189,6 ± 1,5

Inferior Sinemuriano

196,5 ± 1,0 Hetangiano

199,6 ± 0,6

15,97 Burdigaliano

Retiano

203,6 ± 1,5

20,43 Superior

Aquitaniano

Noriano

216,5 ± 2,0

23,03 28,4 ± 0,1

Oligocénico

Fanerozóico

33,9 ± 0,1 Paleogénico

37,2 ± 0,1 Bartoniano

40,4 ± 0,2

Eocénico Luteciano

48,6 ± 0,2 Ipresiano

55,8 ± 0,2

Fanerozóico

Rupeliano Priaboniano

Carniano

Triásico

Chatiano

228,0 ± 2,0 Ladiniano

237,0 ± 2,0

Médio Anisiano

245,0 ± 1,5 Olenequiano

249,7 ± 0,7

Inferior Induano

251,0 ± 0,4 Changhsingiano

253,8 ± 0,7

Lopingiense

Tanetiano

Wuchiapingiano

260,4 ± 0,7

58,7 ± 0,2 Paleocénico

Selandiano

Capitaniano

265,8 ± 0,7

61,7 ± 0,2 Pérmico

Daniano

65,5 ± 0,3 Maastrichtiano

70,6 ± 0,6 Campaniano

Guadalupiense

Wordiano

268,0 ± 0,7 Roadiano

270,6 ± 0,7 Kunguriano

275,6 ± 0,7

83,5 ± 0,7

93,5 ± 0,8

Cretácico

Cenomaniano

294,6 ± 0,8 Asseliano

299,0 ± 0,8

99,6 ± 0,9 Albiano

112,0 ± 1,0 Aptiano

125,0 ± 1,0 Barremiano

130,0 ± 1,5

Inferior Hauteriviano

136,4 ± 2,0 Valanginiano

140,2 ± 3,0 Berriasiano

145,5 ± 4,0

54

Sakmariano

Carbonífero

Mesozóico

89,3 ± 1,0 Turoniano

284,4 ± 0,7

Cisuraliense

Pensilvaniense

Coniaciano

Mississipiense

85,8 ± 0,7

Superior

Arstinsquiano

Paleozóico

Santoniano

Gzeliano

303,9 ± 0,9

Superior Kasimoviano

306,5 ± 1,0 Médio

Moscoviano

Inferior

Bashkiriano

Superior

Serpukoviano

Médio

Viseano

Inferior

Turnaciano

311,7 ± 1,1 318,1 ± 1,3 326,4 ± 1,6 345,3 ± 2,1 359,2 ± 2,5

ELG

Glaciação

145,5 ± 4,0

Holocénico

Pleistocénico

Idade (M.a.)

Andar Idade

Série Época

Sistema Período

Eratema Era

Eonotema Éon

ELG

Glaciação

Idade (M.a.)

Andar Idade

Série Época

Sistema Período

Eratema Era

Eonotema Éon

Doc. 1 Tabela de Divisões Cronostratigráficas


542 Ediacárico

Fameniano

374,5 ± 2,6

Superior

Neoproterozóico

Frasniano

391,8 ± 2,7 Eifeliano

397,5 ± 2,7 Emsiano

407,0 ± 2,8 Inferior

Praguiano

411,2 ± 2,8 416,0 ± 2,8 Pridoli

418,7 ± 2,7 Lufordiano

421,3 ± 2,6 422,9 ± 2,5 Homeriano

426,2 ± 2,4

Wenlock

850 1000 Sténico

Mesoproterozóico

1200 Ectásico

1400 Calymmico

1600 Stathérico

1800 Paleoproterozóico

Orosírico

2050 Rhyácico

2300 Sidérico

2500 Neoarcaico

Sheinwoodiano

428,8 ± 2,3

2800

436,0 ± 1,9 Llandovery

Aeroniano

439,0 ± 1,8 Rhudaniano

443,7 ± 1,5

Arcaico

Telichiano

Paleozóico

Fanerozóico

Silúrico

Gorstiano

Pré-Câmbrico

Lochkoviano

Ludlow

630 Criogénico Tónico

Proterozóico

Devónico

385,3 ± 2,6 Givetiano

Médio

Glaciação

Eonotema Éon

Glaciação

ELG

Idade (M.a.)

Andar Idade

Série Época

Sistema Período

Eratema Era

Eonotema Éon

359,2 ± 2,5

ELG IEPG



Idade (M.a.)

13:40

Sistema Período

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Eratema Era

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Mesoarcaico

3200 Paleoarcaico

Hirnantiano

445,6 ± 1,5

3600

Ordovícico

Superior

455,8 ± 1,6

Eoarcaico

460,9 ± 1,6 Darriwiliano

468,1 ± 1,6

Médio

471,8 ± 1,6

Fonte: International Commission on Stratigraphy

478,6 ± 1,7

Inferior Tremadociano

488,3 ± 1,7 Paibiano

Câmbrico


Furongiano

501,0 ± 2,0 Médio

513,0 ± 2,0 Inferior

542,0 ± 1,0

55

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Doc. 2 Leitura de uma carta geológica

As cartas geológicas são documentos científicos e técnicos de grande importância no trabalho do geólogo. Estes documentos são o suporte da investigação geológica, nomeadamente na prospecção e exploração de certos recursos.

1

Legenda

Conjunto de sinalética que, de uma forma sucinta, descreve a natureza e o nome da unidade cartografada. A ordem por que se dispõem estes rectângulos, quando se referem a rochas sedimentares, faz-se, geralmente, segundo o princípio da sobreposição.

2

Cortes geológicos

Representação esquemática que permite visualizar a disposição e a relação das camadas que se encontram em profundidade, facilitando, desse modo, a leitura das estruturas que ocorrem na carta. 56

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São ainda importantes para o ordenamento do território, na selecção e estudo dos melhores locais para a implantação de grandes obras de engenharia. A leitura de uma carta geológica é sempre uma actividade interessante para a preparação de um trabalho de campo ou para o estudo da história geológica da região onde a escola se encontra inserida.

3 Coluna estratigráfica Representação gráfica das formações que se encontram na carta, dispostas na vertical e pela ordem que se supõe ocorrerem em profundidade, bem como as relações geométricas entre elas. A espessura das formações representadas é desenhada conservando a devida proporção.

4 Sinais convencionais Conjunto de sinais que identificam e posicionam acidentes estruturais ou outro tipo de elementos de interesse geológico-mineiro e arqueológico que se encontram na carta (falhas, cavalgamentos, xistosidades, poços, nascentes de água, pedreiras…). 57

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Doc. 3 Trabalho de campo

Pré-saída

Saída

Pós-saída

Os alunos, com a colaboração do professor, devem: – Levantar e formular questões-problema que motivam a saída; – Adiantar hipóteses para essas questões; – Elaborar um guião onde explicitem as tarefas de cada um e do grupo, para a resolução dos problemas levantados, bem como o material de que necessitam. O professor coordena todo este trabalho.

Os alunos concretizam o guião que elaboraram. Cada um e cada grupo implementam as actividades planeadas. O professor acompanha o desenvolvimento das pesquisas e colabora na resolução de dificuldades.

Os alunos, em trabalho de grupo, elaboram as respostas possíveis para os problemas formulados. Ao mesmo tempo inventariam as dificuldades que sentiram e reflectem sobre o trabalho desenvolvido, as suas limitações e outros problemas que possam entretanto ter surgido.

Trata-se de um modelo didáctico focado no aluno, que o movimenta intelectualmente a partir de questões-problema. Para além do modelo didáctico, serão de recordar ainda alguns aspectos de natureza prática: – Comunicação aos encarregados de educação. – Recomendações sobre vestuário e calçado apropriados. – Definição do itinerário e meio de transporte. – Se a visita for a uma região do litoral, colher informações sobre a hora das marés. – Quando se tratar de propriedades privadas, deve pedir-se autorização previamente. – Marcação do local de encontro, da hora de saída e da provável hora de regresso, do local e do tipo de refeição (se for necessário). 58


Uma escola que educa é uma escola que favorece o desenvolvimento da autonomia cognitiva, social e afectiva. Assim sendo, a aula de campo poderá ser um momento privilegiado de educação científica. Aprender Geologia no campo permite, de facto, desenvolver momentos de aprendizagem onde a cognição, a afectividade e o ambiente interagem de forma única. A interpretação das paisagens e o estudo das rochas e das estruturas in situ são insubstituíveis por qualquer outra metodologia. Contudo, apesar das características excepcionais deste tipo de trabalho, ele pressupõe, como qualquer actividade didáctica, um planeamento adequado e um eficaz tratamento de dados. Numa perspectiva construtivista, os alunos partirão para o campo com um quadro conceptual capaz de dar significado às observações e às pesquisas que vão efectuar. Importa que este quadro conceptual não seja tão diferenciado que torne o trabalho de campo demonstrativo, mas também não seja tão omisso que retire aos alunos os “óculos conceptuais” com os quais vão “ler” a Natureza. Numa perspectiva de educação científica a aula de campo também deve ser orientada para a resolução de problemas, incluindo basicamente três momentos: – Pré-saída; – Saída; – Pós-saída. Em todos os momentos, o aluno deve assumir um papel central, inserido em pequenos grupos que interagem num grande grupo.

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Doc. 4 Classificação das rochas

Através das tabelas deste documento apresentamos uma classificação dos diferentes tipos de rochas, tendo em atenção aspectos texturais, composição mineralógica e outras características importantes. Acetatos destas tabelas podem ser explorados na aula em diferentes momentos.

Classificação geral das rochas sedimentares

Areias

1 a 2 mm — 16

Consolidadas

Arenitos

Grão grosseiro:

Elementos arredondados

Conglomerados

Elementos angulosos

Brechas Sal-gema

Cloreto de sódio

Evaporitos

Efervescência com HCl

Calcário


Calcário conquífero


Calcário recifal

Combustível fóssil

Carvões

Combustível fóssil

Petróleo

Sulfato de cálcio hidratado

Detritos vegetais Hidrocarbonetos

Peças esqueléticas de animais

Gesso

Compostos de carbono

Quimiogénicas Biogénicas

Argilitos Desagregadas

Grão médio:

> 2 mm


Macias

Calcite

Detríticas

1 mm <— 16

Micas

Siltitos

Clastos

Grão fino:

Composição M. de argila

Rochas

Feldspatos

Características

Quartzo

Grupo

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Classificação geral das rochas magmáticas Textura

Origem

Intrusiva

Extrusiva

Moscovite

–

Feldspato K

Peridotito

Quartzo

Basalto

Biotite

Gabro

Anfíbolas

Andesito

Piroxenas

Diorito Famílias

Olivina

Riólito

Na

Granito

Composição mineralógica

Plagioclases

Afanítica (agranular)

Ca

Fanerítica (granular)

Classificação geral das rochas metamórficas

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Regional Baixo

Filito

Regional

Micaxisto

Regional

Rocha argilosa

Médio

Rocha argilosa Rocha argilosa Rocha argilosa ou granito

Regional

Alto

Corneana

Contacto

Médio a alto

Rocha argilosa

Quartzito

Contacto ou regional

Médio a alto

Arenito silicioso

Mármore

Contacto ou regional

Médio a alto

Calcário ou dolomito

Calcite

Gnaisse


Ardósia

Grau de Composição minera- Rocha metamorfismo lógica predominante original

Micas Quartzo Anfíbolas Feldspatos

Metamorfismo dominante

Clorite

Nome da rocha

M. de argila

Clivagem Aspecto Xistobandado sidade Reage com HCl

Não reage com HCl

Grão fino Grão grosseiro Grão grosseiro

Sem foliação

Grão fino

Com foliação

Textura/ outras propriedades

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Doc. 5 Rochas sedimentares (V de Gowin)

Propriedades físicas dos minerais

Como determinar a dureza relativa de minerais?

Princípios: A dureza relativa dos minerais determina-se fazendo deslizar, sob pressão, uma aresta viva de um desses minerais sobre uma superfície do outro e vice-versa. – O mineral mais duro deixa um sulco sobre o menos duro. – Se ambos os minerais se riscam mutuamente ou não se riscam, têm a mesma dureza. – A unha, uma moeda de cobre, um canivete, uma lima de aço permitem avaliar, de forma aproximada, a dureza de um mineral. – Minerais que risquem uma placa de vidro são mais duros do que o vidro.

Conclusões:

Resultados:

Conceitos: Mineral Dureza Num conjunto de minerais, como, por exemplo, talco, gesso, calcite, quartzo e moscovite, tente determinar quais os que são menos duros do que a unha, do que a moeda e do que o canivete e quais os que são mais duros do que o vidro. Riscando os minerais entre si, avalie a sua dureza relativa e procure colocá-los por ordem crescente da dureza.

Sugestão de exploração Este V pode ser utilizado em alternativa ao Trabalho laboratorial n.° 8 do manual do aluno.


•

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Doc. 6 Determinação da densidade dos minerais

M – Mola extensível suspensa de um suporte cujo comprimento se pode regular por meio do parafuso F. I1 – Índice que permite fazer a leitura sobre a escala graduada E (normalmente, está gravada sobre um espelho). A – Prato superior onde se coloca o mineral para determinar o peso fora de água. B – Prato inferior onde se coloca o mineral para determinar o peso mergulhado na água. I2 – Índice para aferir o ponto de afloramento. Pt – Mesa ou platina móvel onde se coloca o copo (C) contendo água destilada. T – Tripé de suporte com parafusos niveladores.

F

M

E

I1 A

I2

B Pt

F'

T

Material: – Balança de Jolly – Amostra do mineral – Pinça

1 – Apoiando-se nas informações da figura, identifique, no aparelho que vai utilizar, as peças constituintes. 2 – Nivele a balança e regule o comprimento do suporte da mola de modo que ela fique à frente da escala. 3 – Aliviando o parafuso respectivo (F’), desloque a mesa que suporta o copo de modo que I2 coincida com o nível da água no copo. 4 – Coloque-se diante do índice (I1) de tal forma que os seus olhos fiquem ao nível dele, o que acontece quando o índice coincidir com a imagem respectiva no espelho. Faça a leitura (L1) da posição da imagem do índice no espelho graduado. 5 – Seleccione um fragmento do mineral, bem limpo, tanto quanto possível puro, com dimensões de cerca de 1 cm3 e coloque-o no prato superior (A). 6 – Ajuste novamente o índice I2 à superfície da água e proceda à segunda leitura (L2). 7 – Retire o mineral do prato superior com uma pinça e coloque-o no prato inferior (B) mergulhado na água. 8 – Ajuste o índice I2 e proceda à terceira leitura (L3). • A que correspondem, respectivamente, as diferenças:

L2 – L1? L3 – L2? 9 – Calcule a densidade, substituindo as letras pelos valores encontrados na expressão: L –L d= 2 1 L3 – L2 62


Modo de proceder:

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Doc. 7 Rochas argilosas (Trabalho de laboratório)

Material: – Argilitos diversos – Canivete – Funis – Provetas – Gobelés – Lupa – Papel de filtro Modo de proceder: 1 – Observe as amostras, primeiro à vista desarmada e depois à lupa. Numere-as e procure identificar características como: – cor; – dureza; – granulometria; – cheiro, após terem sido bafejadas. 2 – Organize um quadro para registar as suas observações. 3 – Esfarele um pouco de barro seco e deite-lhe umas gotas de água. Registe o que observar. 4 – Continue a misturar água até formar uma pasta. • Que características apresenta essa pasta? • Relacione essa característica com a aplicação das argilas em cerâmica.


5 – Planeie e execute uma experiência para testar a permeabilidade das argilas.

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Doc. 8 Diversidade de rochas calcárias – Trabalho de laboratório

Material: – Amostras de diferentes calcários (calcário conquífero, calcário recifal; estalactites; travertinos…) – Canivete – Lupa – Calcite reduzida a pó – Tubos de ensaio – Lamparina – Suportes para tubos de ensaio – Pinça de madeira – Água gaseificada – Ácido clorídrico Modo de proceder: 1 – Numere as amostras e estude-as de modo a colher dados relativamente a: cor; dureza; presença de vestígios de seres vivos; reacção em relação ao ácido clorídrico; cheiro depois de bafejadas; grau de compacidade. 2 – Organize um quadro e registe o resultado das suas observações. 3 – Prepare quatro tubos de ensaio com água destilada até cerca de 3/4 da sua altura e execute os ensaios sugeridos no quadro que se segue. Observe e registe os resultados.

Juntar calcite reduzida a pó e agitar

Juntar água gaseificada ou fazer borbulhar CO2

Aquecer

1

–

+

+

2

+

–

–

3

+

+

–

4

+

+

+

Resultados observados

+ = executar o procedimento – = não executar

Sugestões de exploração Interprete os resultados obtidos. Quais as situações que podem justificar as seguintes afirmações: – O carbonato de cálcio não é solúvel em água pura. – A água gasocarbónica reage com o carbonato de cálcio, formando um produto solúvel. • Com os dados das suas observações, discuta as possíveis origens dos calcários.

•

•

64


Procedimento Tubo

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Doc. 9 Rochas areníticas (Trabalho de laboratório)

Material: – Areias de diferentes proveniências (rio, dunas, mar) – Arenitos diversos – Lupa binocular – Funis – Provetas – Placas de vidro – Canivete – Papel milimétrico – Papel de filtro – Ácido clorídrico Modo de proceder: 1 – Numere as amostras e organize um quadro idêntico ao representado para registar as suas observações. Amostra n.°

Cor

Grau de arredondamento

Dimensões dos grãos

Minerais identificados

Natureza do cimento

Outras características

1 2 3


2 – Observe as areias, primeiro à vista desarmada e depois à lupa, procurando compará-las no que se refere aos seguintes aspectos: – grau de arredondamento; – cor predominante; – brilho; – presença de fragmentos de origem biológica; – outros. Natureza Propriedades do cimento 3 – Coloque um pouco de cada uma das areias sobre papel milimétrico e determine as dimensões predominantes dos Efervescência Carbonato grãos. com HCl de cálcio 4 – Procure identificar os minerais que as constituem. Bafejado Argiloso cheira a barro 5 – Planeie e execute uma experiência para ensaiar a permeabilidade destas rochas. Vermelho ou Óxidos amarelo de ferro 6 – Observe à lupa as amostras de arenitos, comparando-as. Duro, risca 7 – Proceda aos ensaios necessários para tentar identificar a Silicioso o vidro natureza do cimento.

Sugestões de exploração Interprete as observações realizadas. • Como pode uma areia evoluir para arenito? •

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Doc. 10 Estará a porosidade das areias relacionada com a granulometria e com o grau

de granosselecção? (V de Gowin) Material: – 3 tinas rectangulares – Proveta graduada – Água – 1 a 2 kg de areia muito fina – 1 a 2 kg de areia grosseira Como calcular a porosidade de areias com diferente Conclusões: granulometria?

Porosidade das areias Princípios: • As areias são rochas porosas. • A quantidade de água para cobrir uma camada de areia colocada num recipiente é igual ao volume dos poros. • A porosidade de uma areia é calculada pela expressão: P=

volume dos poros (quantidade de água) * 100 volume total de areia

Resultados: Tipo de areia

Quantidade de areia

Porosidade

Fina Grosseira Mistura

Conceitos: Areia Poro Porosidade Granulometria

Sugestão de exploração •

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Este V de Gowin diz respeito ao Trabalho laboratorial n.° 15 da página 69 do manual do aluno.


• Em 3 tinas coloque, respectivamente, a mesma quantidade de areia fina, de areia grosseira e uma mistura em partes iguais de areia fina + areia grosseira. • Espalhe e alise a superfície. • Determine a quantidade de água necessária para cobrir a areia de cada tina. • Calcule a porosidade.

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Doc. 11 História da Terra e da vida

A história da Terra está balizada pelo aparecimento e desaparecimento de grupos de animais e de plantas.

Árvores fósseis que podiam atingir 40 m de altura, com folhas alongadas (1 m de comprimento) e nervuras paralelas.

Pérmico – 300

Óvulos semelhantes aos das coníferas actuais.

Carbonífero

Angiospérmicas Gimnospérmicas

Filicíneas

Fusulinas

Triásico

Cordaítales

– 200

Archeocyathes Animais marinhos, fixos, próximos das esponjas calcárias. Pteridospérmicas

Jurássico

Cordaítales

Multituberculados

Cretácico Amonites

– 100

Crocodilos

Paleogénico

Mamíferos

Quaternário Neogénico

Dinossauros-Ictiossauros

M. a.

Bem representados no Câmbrico inferior e médio, não ultrapassaram o limite entre o Câmbrico médio e o Câmbrico superior.

Devónico – 400

Archeocyathes Limulus Trilobites

Silúrico

Ordovícico – 500 Fauna de Ediacara

– 600


São os primeiros metazoários incontestáveis. Certas medusas tinham 1 m de diâmetro.

Pré-Câmbrico

Fauna de Ediacara

Câmbrico

Na Austrália, nos montes Ediacara, encontra-se um jazigo fossilífero muito rico compreendendo invertebrados marinhos de corpo mole sem concha.

Limulus Invertebrados Répteis Mamíferos

– 670

Vegetais

Artrópode marinho que apareceu no Câmbrico e era pouco evoluído. Encontram-se actualmente nas costas americanas e asiática Limulus muito parecidos com os Limulus fósseis. São considerados “fósseis vivos”.

Sugestões de exploração Este documento localiza no tempo a existência de alguns grupos de seres vivos. Ele pode ser utilizado em diferentes situações pedagógicas e para a sua exploração sugere-se: • localização no tempo da existências dos grupos considerados; • comparação da longevidade relativa desses grupos; • identificação de bons fósseis de idade; • datação relativa com base no princípio da identidade paleontológica. 67

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Doc. 12 Paisagens graníticas

Em Portugal, a paisagem granítica revela-se principalmente em extensos planaltos, em serras, nas Beiras e em várias regiões montanhosas. Há ainda a considerar um maciço de dimensões mais reduzidas, na serra de Sintra, com cerca de 10 por 5 km. (…) É vulgar as zonas graníticas constituírem elevações, por vezes imponentes. Se tivermos possibilidade de visitar, por exemplo, a Beira Alta e o Alto Minho, daremos conta de que a serra da Estrela é um portentoso relevo granítico e que, por sua vez, no Minho são numerosas as grandes elevações da mesma natureza; lembremos, entre outras, a serra da Arga, belo maciço que surge bruscamente dos terrenos xistentos e sobressai mesmo quando vista de muito longe; granítica é igualmente a pequena serra de Santa Luzia, junto de Viana do Castelo, miradouro justamente considerado como um dos mais deslumbrantes de Portugal. O Gerês, serrania raiana das mais altas da metrópole portuguesa, famosa pelas suas águas termais e severidade da paisagem, é, também, relevo granítico. (…) Os solos derivados do granito oferecem, segundo os casos, características diferentes. Há regiões onde a rocha nua aflora por toda a parte (por exemplo, em variados locais das Beiras), originando um solo de fraca espessura, bastante pobre: estes caracteres podem ser consequência da destruição do solo por erosão, tendo a desarborização contribuído, com frequência, para esse resultado; regiões da Península Ibérica, outrora cobertas por espessa vegetação, encontram-se presentemente escalvadas. Conhecemos, pelo contrário, áreas graníticas cujo solo, constituído por áreas de grande espessura, é notável pela sua fertilidade, como sucede na Cova da Beira, interessante região deprimida localizada entre as serras da Gardunha e da Estrela; o fundo desta depressão goza de clima favorável, com chuvas abundantes, o que permite fazer culturas alternadas, de Inverno e de Verão. (…) As rochas graníticas e similares condicionam a própria maneira de viver do Homem, influindo fortemente nas construções e em especial nas casas de habitação. Este facto nota-se mais nas aldeias do que nas cidades, porque nestas a moderna urbanização tende a uniformizar, sob certos aspectos, as edificações. Mas ninguém hesitará em afirmar que Guarda ou Viseu são cidades de regiões graníticas, mesmo que não tenha previamente verificado o predomínio de rochas daquele tipo nas áreas em redor dos referidos centros de população. (…) O granito dá origem a arquitectura peculiar, com edifícios sólidos, maciços, de aspecto austero, visto a rocha não se afeiçoar facilmente à fantasia do artista, ao invés do que sucede, por exemplo, com os calcários. Seria, no entanto, restringir o papel do granito, no habitat humano, considerar apenas a arquitectura.

Sugestões de exploração A exploração deste texto pode: • fornecer pistas aos alunos para trabalhos de pesquisa individual sobre as realidades da região em que a escola se situa; • sensibilizar para a existência de grande diversidade de paisagens no nosso país (aconselha-se a utilização da carta geológica); • salientar inter-relações existentes do ser humano com o ambiente que o rodeia.

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Professor Doutor Torre D’Assunção, Geologia

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Doc. 13 Séries de Bowen e diferenciação gravítica – actualização crítica

A série contínua e a série descontínua de reacções apresentadas sob o nome genérico de séries de reacção de Bowen aparecem em todos os livros de petrologia e em grande parte dos de Geologia escritos a partir de 1928. “… A primeira observação a fazer é que mesmo Bowen nunca pretendeu dar um carácter universal à sua proposta. Alguns minerais, cuja sequência de formação é descrita de forma tão precisa, só se verificam em basaltos toleíticos. Por outro lado, em regiões de basaltos alcalinos, os petrólogos raras vezes (ou nunca) observam minerais como a biotite. Em segundo lugar (talvez devido ao uso do termo “reacção”), interpreta-se erradamente que cada mineral da série descontínua é destruído para que o seguinte apareça. Se fosse assim, nenhum basalto teria piroxenas que, pelo contrário, são os minerais mais frequentes nessas rochas. Cada mineral em geral junta-se aos anteriores, às vezes formando depósitos sobre o cristal anterior da série, mas em geral constitui cristais separados. A outra discussão actual sobre a diferenciação é se a acumulação gravitacional de cristais no fundo da câmara magmática está de acordo com as observações. Em primeiro lugar, a grande viscosidade do magma impediria a deposição dos cristais mais pequenos do que 5 mm, o que não coincide com o observado. Em alguns níveis coexistem minerais de dimensões e densidades muito diversas e que deveriam estar separados uns dos outros. Por fim, em alguns níveis os cristais, em teoria acumulados gravitacionalmente, encontram-se (em aparente desafio da força da gravidade) no tecto da câmara magmática e hoje podem ser observados. As ideias mais recentes sobre este tema propõem que muitos minerais não se depositam no fundo, e que alguns outros podem ser levados até ao fundo da câmara magmática por correntes turbulentas de magma, semelhantes às correntes de turbidez das bacias oceânicas.”


Virella, Francisco Anguita e Serrano, Fernando Moreno, Processos geológicos internos, Ed. Rueda

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1:16 PM




Doc. 14 Determinação da atitude de uma camada (Trabalho prático)

A posição geométrica de um plano (falha, filão, estrato, diaclases…) no espaço, ou seja, a sua atitude, é definida pela direcção e pela inclinação. Nos levantamentos de campo, o geólogo, socorrendo-se de uma bússola, determina as atitudes das camadas (estratos), xistosidades, eixos de dobras, filões, falhas e diaclases. Material:

Declinação magnética

Escala graduada

Pivô

Linha de referência

É o ângulo formado pela direcção do Norte magnético com a direcção do Norte geográfico. Depende do local onde nos encontramos.

Permite a leitura do valor da inclinação indicado pelo clinómetro.

Suporte de apoio da agulha magnética.

Utilizada para alinhar o eixo da bússola com a direcção escolhida.

Parafuso de ajuste Parafuso que permite ajustar a bússola ao valor da declinação magnética de um dado local.

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Coroa graduada Disco rotativo graduado de 0° a 360°.

Agulha magnética

Clinómetro

Indica o norte magnético. Por convenção, a ponta da agulha que indica o Norte está colorida a vermelho.

Dá o valor da inclinação.


– Bússola com clinómetro – Plano inclinado (pode ser utilizado um livro, um bloco em madeira, etc.)

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1:17 PM




Modo de proceder: Situação I – Determinação da direcção 1 – Coloque a bússola na horizontal e seguidamente encoste-a ao plano cuja direcção pretende medir. 2 – Rode a coroa graduada da bússola de modo que a agulha magnética (região vermelha) coincida com a referência do norte magnético (seta a negro – declinação magnética). 3 – Faça a leitura do menor ângulo marcado na coroa graduada e a linha de referência da bússola. Nota: Uma forma corrente de assinalar o valor da direcção de um plano consiste em registar o valor do menor ângulo para Este ou para Oeste relativamente ao Norte (ex.: N 20° W). Em alternativa, o valor pode ser referenciado em relação ao Norte sendo medido no sentido dos ponteiros do relógio (ex.: N 120°). Quando a superfície a medir se apresenta muito irregular, coloca-se o caderno de campo sobre a superfície e realizam-se as medições sobre ele.

Situação II – Determinação da inclinação 1 – Alinhe a direcção E-W referenciada na coroa graduada da bússola com a linha de referência. 2 – Encoste o bordo longitudinal da base da bússola ao plano em causa. 3 – Registe o valor da inclinação indicado pelo clinómetro na escala graduada (0° a 90°).


4 – Determine o quadrante para o qual se verifica o sentido da inclinação desse plano (NE, SW…)

Nota: Se o valor é próximo de 90°, diz-se que o plano é subvertical. Quando o valor determinado é próximo de 0°, então diz-se que o plano é sub-horizontal. 71

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Doc. 15 Metamorfismo – alguns conceitos

Encontram-se nas rochas metamórficas minerais que existem nas rochas magmáticas e/ou rochas sedimentares, mas além desses há outros minerais que são exclusivos do metamorfismo. Assim, no estudo geral das rochas metamórficas existe uma grande diversidade mineralógica, mas, normalmente, é simples a mineralogia de cada rocha, havendo numerosas regras de compatibilidade e incompatibilidade de minerais que limitam as possibilidades de combinações. A ocorrência de um dado mineral numa rocha metamórfica é, geralmente, condicionada por: a) meio químico: presença de constituintes químicos necessários à sua formação; b) meio físico: condições de pressão e de temperatura de acordo com o campo de estabilidade de cada espécie mineralógica. Deste modo, é identificando os minerais presentes, as suas composições químicas específicas e as suas percentagens que podemos inferir: 1 – a composição química da rocha original (protólito); 2 – condições de pressão e de temperatura dominantes no tempo e no local de reajustamento metamórfico.

Quando numa região se estudam rochas metamórficas com composição química semelhante, reconhece-se, frequentemente, que num certo domínio, mais ou menos restrito, é frequente ocorrer já outro mineral e, mais adiante, ocorrer novo mineral. Assim, numa região com rochas pelíticas podemos encontrar, numa área, rochas com clorite, em área adjacente rochas com biotite, depois em nova área adjacente da anterior rochas com granada almandina. Admite-se que, nas rochas metamórficas dessas áreas parciais, os minerais adjacentes estejam a documentar, como “fósseis”, as condições de pressão e de temperatura em que a recristalização se processou. Estes minerais que revelam as condições de pressão e de temperatura existentes na altura da formação de uma dada rocha metamórfica são designados como minerais-índice ou minerais tipomorfos. Considerando que cada mineral representa um certo campo de estabilidade, pode fazer-se a interpretação deste tipo de cartografia metamórfica. Nestas cartas projectam-se linhas isógradas que são o lugar geométrico dos pontos que correspondem às primeiras ocorrências de minerais-índice. N

V

IV

Legenda:

III

Argilas Co Cl

Granito biotítico Granito moscovítico

II I

Gr Est

Cl – zona de clorite Co – zona de cordierite Est – zona de estaurolite Gr – zona de granada Limite geológico Isógrada Escala: 1/10 000

72

Admite-se, como interpretação, que essas linhas correspondem à intersecção de superfícies de igual grau de metamorfismo com a superfície topográfica e, por isso, denominam-se isógradas de metamorfismo.


É conveniente ter presente que numa rocha metamórfica podem coexistir minerais formados em mais do que uma fase de metamorfismo e, além desses, pode ainda haver minerais persistentes da rocha pré-metamórfica. Assim, há que distinguir: a) minerais herdados de rochas metamórficas preexistentes; b) minerais indicativos de metamorfismo, como, por exemplo, a distena, a almandina, o piropo, a glaucofana, etc.

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1:16 PM




Doc. 16 Nomenclatura das rochas pelíticas

A nomenclatura das rochas metamórficas resultantes de materiais pelíticos, ou seja, de materiais detríticos ricos em Al2O3, como, por exemplo, siltes e argilas, reveste-se de alguma complexidade, nomeadamente das rochas que estão na transição do domínio sedimentar para o domínio metamórfico. A adopção da nomenclatura anglo-saxónica para uma classificação macroscópica pode ser a mais simples e pragmática. Os possíveis termos que podem ser adoptados em português para designar os materiais pelíticos (com origem no lodo argiloso e que apresentam diferentes graus de evolução) são, em grau crescente de evolução, os seguintes: Argila (mud ou clay) – sedimento constituído por uma mistura de partículas de dimensão inferior a 0,004 mm, geralmente silicatos de alumínio hidratados. Argilito compactado (mudstone ou claystone) – rocha sedimentar formada pela compactação de argilas e que não apresenta fissilidade. Esta rocha corresponde à argila compactada. Argilito cimentado (shale) – rocha sedimentar que apresenta fissilidade e que corresponde ao argilito cimentado. Esta rocha é por vezes designada por “xisto argiloso”, no entanto tal designação não deveria ser utilizada, uma vez que o termo xisto está reservado para as rochas geradas em ambientes metamórficos. Ardósia (slate) – rocha de baixo grau de metamorfismo apresentando clivagem sobretudo devido à actuação de tensões dirigidas. Filito (phyllite) – rocha de baixo a médio grau de metamorfismo, foliada, com minerais planares, como, por exemplo, micas, visíveis a olho nu. Os planos de foliação podem apresentar brilho sedoso lustroso. Micaxisto (schist) – rocha de metamorfismo de médio a alto grau, essencialmente formada em ambientes de altas pressões, com uma foliação (xistosidade) muito desenvolvida. Esta rocha tem na sua constituição mineralógica maioritariamente micas (moscovite), sendo esses cristais, normalmente, muito desenvolvidos.


Gnaisse (gneiss) – rocha de metamorfismo de muito alto grau, formada em ambientes de altas pressões e altas temperaturas. Apresenta foliação e bandado característico constituído por leitos com composições mineralógicas distintas, uns tipicamente de quartzo e feldspatos e outros de minerais máficos. Considera-se como sequência metamórfica o conjunto de rochas derivadas de um mesmo tipo de rocha original, correspondentes a sucessivos graus crescentes de metamorfismo. Uma das sequências que traduz uma evolução metamórfica originada a partir de argilitos ou de siltitos é representada pela sequência pelítica. Salienta-se que esta sequência metamórfica é contínua, pelo que, muitas vezes, é difícil individualizar cada uma das rochas da sequência representada.

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por exemplo


como

podem ser

Combustíveis fósseis

como

Calcários

Evaporitos como

Petróleos Carvões Calcário recifal Calcário conquífero Sal-gema Gesso Travertinos

como

Quimiogénicas

Biogénicas


Calcários

Estalagmites Estalactites

por exemplo

Sílticas

podem ser

Arenitos

Conglomeráticas

como

Areias Conglomerados Brechas

Cimentação

Cascalhos

Detritos minerais Reacções bioquímicas Detritos orgânicos


Estratos

origina sobretudo

Minerais de neoformação

origina sobretudo

podem formar

Sedimentos M. física M. química

pode ser

Meteorização Seres vivos

originam

depositam-se

Transporte

Sedimentação

durante a qual evoluem os

Compatação

constituem

74

Siltitos

Areníticas

Erosão

compreende, por exemplo, origina

Detríticas Diagénese Sedimentogénese na qual intervêm

originadas por

Rochas sedimentares

podem classificar-se em

Argilitos Argilosas

Princípio da continuidade lateral

Paleoambientes

permitem reconstituir

Princípio das causas actuais

aplicando

aplicando

Princípio da identidade paleontológica

Fósseis de fácies

Fósseis de idade

destacam-se

Moldagem

Contramoldes

Moldes externos

podem ser

Moldes

podem formar-se

Mineralização

Moldes internos

Conservação

como

Processo de fossilização

originados por

Fósseis

Épocas

divididos

Períodos

incluem

Eras

inclui

Escala do tempo geológico


permitem

Princípio da sobreposição

pode verificar-se

Estratos

podem possuir

contribuem para estabelecer

17:20

formam

permitem

Rochas sedimentares, arquivos da história da Terra

21/3/08

Datação relativa


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MAPAS DE CONCEITOS

75

76

são

M. intermédios

são

M. ácidos

inclui

são

inclui

Família gabro

C. mineralógica

Mesocratas

Melanocratas característica das

são

podem ser

podem ser

Intermédias Ácidas são

% sílica

Cor

R. vulcânicas

são

Básicas

Granito são

inclui

Família diorito

permite organizar

R. plutónicas

classificam-se quanto

pode ser

Textura

apresentam

MAPAS DE CONCEITOS

Família granito

pode originar

Diferenciação magmática

podem experimentar

podem ser

17:20

M. básicos

são

M. basálticos

Magmas

21/3/08


M. andesíticos

M. riolíticos

podem ser

resultam de

Rochas magmáticas



característica das

Agranular Granular

Leucocratas

Basalto

Gabro

Andesito

Diorito

Riólito

definida por

Atitude das camadas

possuem

Rejecto

apresentam

Falhas

Distensivas podem originar

Falhas normais

Compressivas podem originar

Falhas inversas

podem ser

Tensões

provocadas por

Direcção

D. neutra

Anticlinal pode ser

pode ser

possuem


Falhas de desligamento

podem originar

Cisalhantes

podem ser

Dobras

1:15 PM

pode ser

Deformação das rochas

6/6/08

caracterizada por


TUV11DP_F05_91856_10 Page 77****Macintosh HD:Users:fbarros:Documents:CheckOut_FBA:

MAPAS DE CONCEITOS Plano axial Núcleo Eixo

Zona de charneira Flancos

Sinclinal

Sinforma

Antiforma

Muro

Tecto

Plano de falha

Inclinação

77

78

existe, por exemplo,



Xistosidade

Bandado gnáissico

por exemplo

Foliação


Clivagem Grau baixo Grau médio Grau alto de metamor- de metamor- de metamorfismo fismo fismo

permitem identificar

Minerais-índice

podem surgir

pode originar

M. regional

pode ser

pode ser constituída por

Auréola metamórfica

originam

Intrusões magmáticas

devido

M. contacto

MAPAS DE CONCEITOS

como

T. não litostática

pode ser

Tensão

Alterações texturais

T. litostática

Calor

Metamorfismo

17:20

Recristalização

Fluidos de circulação

no qual intervêm

21/3/08

Tempo

como

Factores de metamorfismo

resultam de

Rochas metamórficas

implica



Quartzitos

Mármores

Corneanas

Gnaisses

Micaxistos Filitos

Ardósias

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Transparência 8 – Ciclo das rochas O ciclo das rochas é um conceito globalizante, consequência de processos geológicos relacionados com o dinamismo terrestre. Os materiais geológicos em diferentes contextos alteram-se e reorganizam-se formando diferentes litologias.

Esta transparência pode ser explorada em diferentes situações, como: •

No início do estudo das rochas, actualizando os conhecimentos adquiridos em aprendizagens anteriores.

•

Ao longo do estudo dos diferentes grupos de rochas, procurando estabelecer relações entre eles e relações com os contextos termodinâmicos e químicos em que são gerados.


Outras sugestões de exploração: •

Identificar diferentes processos envolvidos no ciclo das rochas.

•

Caracterizar diferentes ambientes geradores de rochas.

•

Estabelecer relações entre diferentes litologias.

•

Relacionar aspectos texturais e estruturais com as condições em que as rochas são geradas.

•

Relacionar geodinâmica externa e geodinâmica interna.

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Transparência 9 – Diversificação da vida Os fósseis, sendo vestígios da vida passada, permitem fazer a história dessa vida na Terra. Embora se admita que a vida foi bem mais rica e diversificada do que aquilo que os fósseis testemunham, com os documentos disponíveis é possível imaginar a história de diferentes grupos de seres vivos. Muitas formas foram extintas ao longo do tempo e outras, apesar de terem experimentado vicissitudes, com grandes reduções durante os períodos de crise biológica, não foram totalmente eliminadas. A partir das formas que resistiram houve novo desenvolvimento e, muitas vezes, mesmo diversificação. Esta transparência pode ser explorada não só em Geologia, ao ser observado o assunto rochas sedimentares, arquivos da História da Terra, como na Biologia, quando se trata da biodiversidade e da classificação dos seres actuais.

•

Localizar no tempo o surgimento de novas formas de vida.

•

Identificar temporalmente crises biológicas associadas a grandes extinções, discutindo possíveis causas dessas extinções.

•

Reconhecer grupos que, apesar de terem sido atingidos por grande regressão, não foram eliminados e a partir de formas sobreviventes se diversificaram e chegaram até ao presente.

•

Identificar os grupos com maior representatividade na actualidade.

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Sugestões de exploração:

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Transparência 10 – Cristalização fraccionada de uma mistura magmática basáltica A cristalização de um magma é um fenómeno complexo em que intervêm vários factores, além do facto de no magma existirem materiais variados com pontos de fusão/consolidação diferentes. De recordar, por exemplo, que uma câmara magmática é um espaço muitas vezes de grandes dimensões dentro da qual as condições são variáveis, criando-se ambientes de cristalização diferentes. É de considerar, ainda, a natureza das rochas envolventes da câmara magmática.


Sugestões de exploração:

TUV11DP-06

•

O diagrama pode servir de apoio ao esclarecimento das diferenças entre série contínua e série descontínua de reacções de Bowen.

•

Pode ser utilizado para compreensão da evolução do magma residual conforme vai progredindo o fenómeno da cristalização fraccionada.

•

Esclarecer o significado de alguns conceitos, como félsico, máfico e ultramáfico, etc.

•

Recordar as características de alguns minerais que constituem as séries contínua e descontínua das reacções de Bowen.

•

Enfatizar a complexidade dos fenómenos que podem ocorrer durante a consolidação de um magma.

•

Discutir como rochas com diferente composição podem ser originadas a partir de um magma original.

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GEOLOGIA | RECURSOS GEOLÓGICOS – EXPLORAÇÃO SUSTENTADA

Recursos geológicos – exploração sustentada

Assuntos

Documentos

Recursos minerais

Doc. 1 Localização de alguns recursos geológicos em Portugal

Recursos energéticos

Doc. 2 Ouro negro a nossos pés Doc. 3 O radão e a saúde pública Doc. 4 Qual a permeabilidade de diferentes materiais geológicos?

(Trabalho prático) Águas subterrâneas

Doc. 5 Que características podem ser identificadas nas águas

para consumo humano? (Trabalho prático) Doc. 6 Como calcular a porosidade de uma rocha? (Trabalho prático) Doc. 7 Estudo do caso: o aquífero de Ogallala


Os documentos apresentados permitem: • informar sobre recursos geológicos explorados em Portugal e o seu significado para a economia do país; • conhecer a existência de trabalhos de prospecção de jazigos petrolíferos em Portugal; • conhecer impactes na saúde das populações inerentes à utilização da rocha granítica na construção de habitações; • desenvolver actividades de laboratório; • analisar um estudo de caso.

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Doc. 1 Localização de alguns recursos geológicos em Portugal

A evolução da indústria extractiva (minas, pedreiras, águas) no período de 1989-1998 evidencia a alteração provocada no subsector de minas, pelo arranque dos projectos de produção de concentrados de cobre, no ano de 1988, e de estanho em 1990, na mina Neves-Corvo. Dado ser o projecto mineiro mais importante actualmente existente no país e de se localizar na região do Alentejo, faz com que esta região detenha posição dominante relativamente às restantes regiões neste subsector. Relativamente ao subsector de pedreiras, onde se incluem as rochas ornamentais e as rochas industriais, tem-se registado um significativo ritmo de crescimento. Constata-se que a região do Alentejo é o maior centro produtor de rochas ornamentais, onde se localiza a zona de mármore e granito ornamental mais importante do país. V. Castelo

Minas – caulinite, feldspato e talco são os minerais que actualmente apresentam maiores valores de produção.

Bragança

Norte

Braga

Vila Real

Pedreiras – rochas mais exploradas: o granito, a ardósia, o xisto ardosífero e o serpentinito.

Porto

Minas – volfrâmio, urânio, feldspato, sal-gema, pegmatito com lítio, caulino e quartzo.

Viseu Aveiro Guarda Coimbra

Centro

Castelo Branco

Leiria

Pedreiras – granito ornamental e rochas semelhantes e calcário. Minas – sal-gema, caulino e diatomito. Pedreiras – diversos calcários, argilas e areias.

Santarém

Lisboa e Vale do Tejo

Portalegre

Lisboa Setúbal

Minas – faixa piritosa de que se destaca a mina de Neves-Corvo. Materiais explorados: cobre, ferro-manganês, estanho e quartzo.

Évora

Alentejo

Pedreiras – calcários cristalinos da faixa Estremoz-Borba-Vila Viçosa; granito; xisto ardosífero.

Beja


Minas – sal-gema (em Loulé). Pedreiras – calcário, sienito nefelínico, brechas carbonatadas e gesso. Algarve Faro

Instituto Geológico e Mineiro

Sugestões de exploração – A exploração deste documento não visa a memorização da localização destes recursos geológicos, mas apenas a visualização geral da sua distribuição ao longo do país. – Pode ainda ser feita uma tentativa de relacionamento da ocorrência de algumas das rochas e minerais referidos com o contexto geológico em que ocorrem. – Sugere-se, ainda, uma investigação relativa às aplicações possíveis de alguns dos recursos geológicos. – Pode também servir de ponto de partida para trabalhos de pesquisa relativamente à existência de alguns destes recursos na região onde se situa a escola. 83

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Doc. 2 Ouro negro a nossos pés

O jogo da busca de hidrocarbonetos começa logo por algumas regras elementares. Tem de haver uma rocha-mãe, em locais muito ricos em sedimentos e matéria orgânica. É preciso uma rocha-reservatório, que aprisione, como uma armadilha, os fluidos que já passaram por processos de migração e de maturação. Estas são as regras de ouro. Na geologia, a corrida já começou há mais de 300 milhões de anos. E, para se encontrarem hidrocarbonetos, entra em cena um outro elemento: o sincronismo das regras atrás enunciadas. Em conjunto, formam aquilo a que, na gíria da indústria, se chama o magic five. Se falha uma, falham todas. Depois, há, ainda, que contar com o gradiente térmico natural, ou seja, que aquelas rochas e condições que se encontraram no tempo certo da História estejam a uma temperatura adequada: “Se o gradiente for baixo, a rocha pode ser boa mas não teremos petróleo.” Estamos a falar de uma costa por explorar. E a abordar probabilidades de sucesso muito reduzidas. Onde está o petróleo? As empresas petrolíferas preparam-se para furar abaixo dos 2 mil metros em Portugal. Mas mesmo a 4 mil metros (consórcio Petrobras/Galp/Partex, no litoral de Peniche), ainda não se aproximam do abismo que no Brasil, em Tupi, acaba de revelar mais uma jazida de grandes dimensões.

Áreas de concessão Mohave Oil & Gas Company EUA, exploração

Limite da ZEE

Data do contrato þ 3 de Agosto de 2007 Local þ São Pedro de Moel Profundidade þ Até 200 metros

Porto

Petrobras/Galp/Partex Brasil e Portugal, exploração Coimbra Figueira da Foz

þ 18 de Maio de 2007 þ Litoral, entre Porto

e Lisboa os 1500 e os 4 mil metros

þ Entre

Peniche Santarém

LISBOA

•A o maté agora real ior furo, izad , o Alga no rve

0 000

555 s ro met

Tullow Oil/Galp/Partex Irlanda e Portugal, exploração

1

0

200

þ 1 de Fevereiro de 2007 þ Entre Sines e Cabo

• Ao

larg Pen o de i os che, hidr buscfuros oca rbonarão et prof a grandos und idade e

0 300

de São Vicente mil metros

þ Até

Repsol-YPF/RWE-Dea Espanha e Alemanha, exploração

0 0

600 ro d e no BTupi, rasi l

Vila Real de Santo António Faro

0 400os r met

500

• Fu

Sines

0 700os r met

þ Falta assinar contrato þ Entre Faro e Vila Real

de Santo António mil metros

þ Até

0

800

84

0

50 km


Setúbal

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As promessas chegam também do outro lado do Atlântico. Na costa leste do Canadá foram descobertas jazidas colossais de hidrocarbonetos. Milhões de barris nos blocos da Terra Nova e Hibernia. Ora, a América e a Europa já estiveram ligadas nos primórdios do tempo: a Pangea. É, assim, com alguma lógica que se revela uma forte similaridade entre o Oeste português e as bacias do Leste canadiano. Quando, há 250 milhões de anos, todos os continentes estavam unidos numa única massa de terra, Portugal partilhava “fronteiras” com alguns dos mais promissores produtores de hidrocarbonetos. Pangeia

Mundo actual

Eurásia Terra Nova e Hibernia

Terra Nova e Hibernia América do Norte

Península Ibérica

América do Norte

Península Eurásia Ibérica O Golfo de Cádiz esteve ligado ao Algarve África

Índia

Mauritânia América do Sul

Mauritânia América do Sul

África

Austrália Índia

Antárctida Austrália Antárctida

Adaptado da revista Visão, 29 de Novembro de 2007

Sugestões de exploração Este documento pode servir de base para a discussão da problemática que envolve a importância da exploração dos combustíveis fósseis.


Outros tópicos de exploração: • problemas ambientais relacionados com a exploração petrolífera; • importância económica; • conceitos de recursos renováveis e não renováveis; • energias alternativas, etc.

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Doc. 3 O radão e a saúde pública

O radão foi notícia em 2004 nos jornais nacionais, uma vez que este gás, com efeitos nocivos ao nível da saúde pública, foi detectado na Escola Secundária da Sé, na Guarda. Mas, afinal, o que é o radão? Como se forma?

6 transformações Chumbo (Pb206) Estável

Chumbo (Pb214) 27 minutos Polónio (Po218) 187 segundos

Decaimento (partículas a)

Decaimento (partículas a)

Atmosfera

Radão (Rn222) 3,8 dias Decaimento (partículas a) Rádio (Ra226) 1600 anos

Solo

5 transformações

Substrato rochoso (granito)

Urânio (U238) 4 500 milhões anos

O radão, gás incolor e inodoro, resulta do decaimento radioactivo do rádio-226, sendo este elemento químico, por sua vez, resultante de uma série de reacções que tiveram início com a desintegração do urânio-238. Nesta sequência de processos de decaimento radioactivo, apenas o radão se apresenta no estado gasoso, todos os outros são sólidos. Este elemento químico pode existir na atmosfera ou estar dissolvido nas águas subterrâneas. O radão pode existir em grandes quantidades em zonas cujo substrato rochoso é constituído por granito, cujos minerais podem conter elementos como o urânio que, no processo de desintegração, origina o referido gás. Cerca de quatro dias após o aparecimento do radão, ele desintegra-se noutro elemento radioactivo (polónio-218), que facilmente se liga a finas partículas de pó e que, por conseguinte, pode ser inalado. Este elemento, ao fim de três minutos, desintegra-se, emitindo radiações a e b. As radiações a podem quebrar as duas cadeias da dupla hélice de DNA, originando mutações ao nível das células dos pulmões. Embora seja ainda tema de muita controvérsia, alguns estudos apontam para uma associação entre a exposição ao radão e o aparecimento de cancro de pulmão. Por exemplo, é possível que exista um efeito amplificador do risco de aparecimento de cancro do pulmão em indivíduos fumadores. Estima-se que o risco de esses indivíduos contraírem cancro do pulmão aumenta 10 a 20 vezes.

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Formação do radão no ambiente

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Uma das formas de evitar elevadas concentrações de radão é criar nas habitações construídas em zonas graníticas uma boa ventilação, de modo a evitar níveis elevados deste gás nas habitações ou outros espaços.

Ventilação Atmosfera Radão

Águas domésticas Radão Radão

Canalizações Fendas

Ventilação

Rádio " Radão (Ra " Rn)

Difusão Canalizações

Radão no solo

Sistema de esgotos Radão no solo


Em 1990, a Comissão Europeia emitiu uma recomendação em que indica o valor de 400 Bq/m3 como valor-limite (1 bequerel corresponde a uma desintegração por segundo) para a concentração de radão no interior das habitações já construídas, e de 200 Bq/m3 para habitações a construir. No caso da escola da Guarda, o valor medido num dos espaços da escola era de 4000 Bq/m3. Uma das causas apontadas para a existência destes níveis de radão na escola é a fraca ventilação das caixas-de-ar situadas sob os laboratórios. Por exemplo, numa das caixas-de-ar da escola foi identificada uma falha geológica com mineralização de urânio. Um dos processos sugeridos para diminuir os níveis de radão na escola da Sé é a impermeabilização, com tela betuminosa, da laje de betão sob os laboratórios em causa. Não sendo possível ao ser humano impedir a desintegração natural dos isótopos radioactivos, a solução pode passar por vedar fracturas ou outros pontos no substrato rochoso que permitam a emissão deste gás, ou instalar sistemas de ventilação que removam o radão de uma forma eficiente dos edifícios.

Sugestões de exploração A análise deste documento pode servir para esclarecer os alunos relativamente ao problema de saúde que o radão pode levantar. • Pode também ser interessante criar tópicos de discussão relativamente à forma como são actualmente construídos os edifícios para habitação em zonas graníticas e se respeitam as normas comunitárias. • A escola pode sugerir o estabelecimento de parcerias com estabelecimentos de ensino superior no sentido de serem criados projectos de monitorização do radão no edifício escolar. •

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Doc. 4 Qual a permeabilidade de diferentes materiais geológicos? (Trabalho prático)

Material: – Diferentes amostras de materiais geológicos: areia fina, areia grosseira, argila – 4 funis – 4 provetas graduadas – Água – Papel de filtro ou algodão hidrófilo – Cronómetro Modo de proceder: 1 – Coloque no fundo de cada um dos funis um pedaço de algodão hidrófilo ou forre-o com papel de filtro, de modo a tapar a sua abertura. 2 – Ponha cada um dos funis sobre uma proveta. 3 – Em cada funil coloque o mesmo volume de cada uma das amostras de materiais geológicos seleccionados para o ensaio. 4 – Verta 50 cm3 de água em cada uma das montagens. • Registe o que observa em cada uma das situações, após ter decorrido 1 minuto. • Com base nos dados das suas observações, relacione a natureza litológica com o seu comportamento hidrogeológico.

Sugestões de exploração Planifique uma actividade experimental que lhe permita testar a porosidade de alguns materiais geológicos.


•

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Doc. 5 Que características podem ser identificadas nas águas disponíveis para con-

sumo? (Trabalho prático) Material: – Diferentes tipos de água de consumo: água da torneira e diversos tipos de águas engarrafadas – Copos de vidro – Carta geológica de Portugal – Sabão líquido – Medidor de pH Modo de proceder: 1 – Tape o rótulo de cada uma das águas engarrafadas. • Registe para cada tipo de água a respectiva denominação legal e comercial. • Determine o pH de cada uma das águas.

2 – Encha um copo com uma das variedades de água e em seguida realize uma prova gustativa. • Registe numa tabela o resultado dessa prova em termos de sabor (cloro, ferro, calcário,

gaseificação…). • Anote outros aspectos que julgue importantes para a caracterização da água. 3 – Assinale na carta geológica de Portugal o local onde foi realizada a respectiva captação. • Procure relacionar a composição química da água com a litologia predominante no local

onde foi realizada a captação. 4 – Num tubo de ensaio coloque 50 ml de cada uma das variedades de água. 5 – Deite 5 gotas de sabão líquido em cada um dos tubos de ensaio. Em seguida agite cada um dos tubos de ensaio.


• Observe e registe os resultados.

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Doc. 6 Como calcular a porosidade de uma rocha? (Trabalho prático)

Material: – Balde com capacidade aproximada de 5 L – Areia bem seca – Torneira com filtro – Argila – Proveta – Cascalho Modo de proceder: 1 – Na base do balde adapte uma torneira. 2 – Encha o balde com 4 L de areia bem seca (Vt). 3 – Adicione água com uma proveta, até a água alcançar o topo da areia (Vv). 4 – Calcule a porosidade em percentagem, aplicando a seguinte expressão: Vv P(porosidade) = (volumes vazios) * 100. Vt(volume total) 5 – Abra a torneira e deixe escoar a água na totalidade. Verifique se o volume da água que é escoada (Ve) é inferior ou igual ao que foi adicionado inicialmente. 6 – Calcule a porosidade eficaz (PE) através da seguinte expressão: Ve PE(porosidade eficaz) = (volume de água escoada) . Vt(volume total) • Proponha uma explicação para o valor encontrado em 6.

7 – Repita o procedimento anterior para outro tipo de materiais rochosos com granulometrias distintas.


• Discuta os resultados obtidos.

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Doc. 7 Estudo de caso: o aquífero de Ogallala

O aquífero de Ogallala, nos Estados Unidos, é o maior reservatório de água subterrâneo conhecido do Mundo. Se a água contida neste reservatório subterrâneo fosse colocada à superfície, cobriria os 50 estados norte-americanos (excepto Havai e Alasca) com uma camada de 0,5 metros de água. Deste aquífero foram bombeadas enormes quantidades de água, o que permitiu transformar vastas zonas áridas numa das mais ricas regiões agrícolas dos Estados Unidos. Face à utilização destas vastas reservas de água, as explorações agrícolas desta região produzem cerca de 20% da produção agrícola deste país. A prosperidade que este enorme aquífero proporcionou a muitos agricultores e comerciantes da região tem tido, contudo, impactes ambienDakota do Sul Wyoming tais muito graves, nomeadamente o esgotamento das reservas deste aquífero em muitas áreas. Apesar das suas enormes dimensões, este aquífero não tem capacidade de renovar os Nebrasca seus stocks de água, que foram armazenados durante o recuo dos glaciares na última glaciação, entre 15 000 e 30 000 anos atrás. Kansas Em algumas áreas, o bombeamento da água Colorado foi efectuado 8 a 10 vezes mais depressa do que a sua capacidade natural de renovação. Os estados americanos mais a norte, como o Dakota do Norte, o Dakota do Sul e o Colorado, ainda têm grandes reservas. No entanto, nos estados mais a sul as reservas são cada vez mais reduzidas. Oklahoma Novo Especialistas em hidrogeologia estimam México que, com as taxas de consumo actual, 1\4 das reservas originais deste aquífero estarão completamente esgotadas por volta de 2020, Texas e muito mais cedo em zonas onde a espessura do aquífero é menor. Esta tragédia anunciada seria evitada se o Governo não atribuísse generosos subsídios Saturação em água do aquífero de Ogallala que incentivam a produção agrícola de algo< 183 m (em alguns < 61 m dão nestas regiões, uma vez que a cultura locais superior a 370 m) desta planta exige grandes quantidades de 0 160 km Entre 61 e 183 m água.

Sugestões de exploração Discutir o conceito de recurso renovável aplicado às águas subterrâneas. • Procurar identificar a causa do elevado consumo destas reservas de água. • Propor soluções para que, de um modo sustentável, possa ser conciliado o uso da terra e o uso das reservas de água de um aquífero. • Enfatizar a necessidade de adoptar medidas de vigilância e controlo na abertura de captações, que são realizadas de uma forma anárquica no nosso país. •

91

92

Escombreiras

podem constituir

Ganga

Mármore

Materiais de construção

Combustíveis fósseis

permite a gestão racional

podem poluir

Estatuária

utilizados, por exemplo, em

Calcário

por exemplo

Energia nuclear

Fontes de energia

Energia geotérmica

podem ser

Aquíferos

formam

Águas subterrâneas

são condicionados

Exploração sustentada



Materiais economicamente rentáveis

constituídos

Minérios

Granito

por exemplo

Rochas

por exemplo

devem ter

por exemplo

Renováveis

Reservas

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onde se extraem

Jazigos minerais

podem formar

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por exemplo

Não renováveis

podem ser

Recursos geológicos



Porosidade

Permeabilidade

Cativos Livres

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Transparência 11 – Aumento do efeito de estufa – impactes resultantes do consumo excessivo dos recursos geológicos A elevação do nível médio das águas do mar tem vindo a aumentar durante estas últimas décadas devido, principalmente, ao aumento do efeito de estufa. A oscilação do nível das águas do mar é um fenómeno natural que tem ocorrido várias vezes ao longo dos tempos da história da Terra. Contudo, nestes últimos anos, este fenómeno evoluiu a um ritmo muito mais acelerado e supõe-se que o ser humano seja o grande responsável. O uso intensivo dos combustíveis fósseis, a desflorestação, a produção de gases como, por exemplo, o CO2 e o CH4 são os grandes responsáveis pelo aumento do efeito de estufa.


A exploração desta transparência pode ajudar a reflectir sobre: •

Consequências gerais das alterações climáticas a nível planetário.

•

Alterações que podem ocorrer no nosso país.

•

Comportamentos que cada um de nós deve adoptar no sentido de contribuir para reduzir os efeitos do impacte antrópico sobre o ambiente.

Além das alterações sugeridas na transparência, outras podem ser consideradas: … no sector florestal – Migração das espécies de árvores de sul para norte e do interior para o litoral. – O sobreiro e o pinheiro bravo prosperam no Norte a maiores altitudes. – O interior alentejano pode ficar demasiado quente e seco para o montado. – A produtividade vegetal sobe no Norte e desce muito no Sul. – Os impactes colocam em perigo as indústrias florestais e os seus actuais 250 mil postos de trabalho.

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… no sector energético – Maior potencial das barragens a norte. – Menor potencial das barragens a sul. – Redução dos gastos energéticos no aquecimento de água. – Melhor desempenho dos painéis solares (mais horas de sol). – Maiores necessidades energéticas na climatização durante o Verão. – O pico de consumo de energia passará do Inverno para os meses quentes (necessidade de arrefecimento suplanta a de aquecimento). … no sector do turismo – A sazonalidade no Algarve será suavizada (menos turistas no Verão por causa do calor extremo e mais na Primavera e no Outono, épocas melhores para a praia).


– O país pode ganhar na concorrência com as estâncias de esqui: a diminuição de neve nas montanhas levará os turistas a procurarem outros destinos de férias na Europa.

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Transparência 12 – Aquíferos: Que riscos? Que gestão? A água subterrânea é um recurso geológico de inegável valor económico, social e político. Tal como acontece com outros recursos, também as águas subterrâneas estão, hoje, num estado de grande vulnerabilidade devido a uma gestão não sustentável realizada pelo ser humano. Algumas actividades humanas podem alterar de forma irreversível um aquífero, uma vez que o tempo necessário e os custos envolvidos numa eventual recuperação não são exequíveis. Sugerem-se, seguidamente, alguns tópicos de exploração desta transparência: Estabelecer a diferença entre aquífero livre e aquífero cativo.

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Identificar actividades humanas que podem levar à contaminação dos aquíferos.

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Distinguir fontes tópicas (via directa) de fontes difusas (via indirecta) relativamente à contaminação desta componente do ciclo hidrológico.

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Identificar situações que podem causar efeitos prejudiciais na saúde humana derivados da ingestão de água contaminada.

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Discutir a necessidade da promoção de um ordenamento do território efectivo com vista à preservação deste importante recurso geológico.


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