SRIE Geologia na Escola

6caderno

Geologia no Laboratrioatividades prticas

Geologia no Laboratrioatividades prticas

"Realizar experimentos testar as hipteses".

Curitiba2005

GOVERNO DO ESTADO DO PARANRoberto Requio de Mello e Silva

Governador

Orlando PessuttiVice-Governador

SECRETARIA DE ESTADO DA EDUCAOMauricio Requio de Mello e Silva

Secretrio

Yvelise Freitas de Souza Arco-VerdeSuperintendente da Educao

Mary Lane HutnerChefe do Departamento de Ensino Mdio

SECRETARIA DE ESTADO DA INDSTRIA, DO COMRCIO, E ASSUNTOS DO MERCOSUL

Virglio Moreira FilhoSecretrio

MINERAIS DO PARAN S/A - MINEROPAREduardo SalamuniDiretor Presidente

Rogrio da Silva FelipeDiretor Tcnico

Manoel Collares Chaves NetoDiretor Administrativo Financeiro

SRIE Geologia na Escolacaderno 6

Geologia no Laboratrioatividades prticas

MINEROPARMinerais do Paran S/A

ELABORAO

Geloga Maria Elizabeth Eastwood Vaine

PERMITIDA A REPRODUO TOTAL OU PARCIAL, DESDE QUE CITADA A FONTEMINERAIS DO PARAN S/A - MINEROPARRua Mximo Joo Kopp, 274 - Bloco 3/MTelefone 41 3351-6900 - Fax 41 33516950 - E-mail: minerais@pr.gov.brhomepage: www.pr.gov.br/mineroparCep - 82.630-900 CURITIBA PARAN

Apresentao

A integrao entre as comunidades escolar e cientfica, proporciona uma abordagem reale atualizada da Geologia. O acesso a novos meios de aprendizagem e aquisio de conceitosatravs de experimentos, desperta o esprito crtico em cada descoberta feita pelo aluno.

Este caderno objetiva motivar os alunos para a Geologia atravs da realizao deexperimentos, aumentar as atividades prticas no ensino, integrando os conhecimentostericos com atividades prticas, tentando desenvolver o gosto pela aprendizagem destacincia e incentivar a pesquisa bibliogrfica no complemento das informaes.

" lento ensinar por teorias, mas breve e eficaz faz-lo pelo exemplo."Sneca

SumrioApresentao ..................................................................................................................................................9

Rochas e Minerais .........................................................................................................................................13Identificao e caracterizao de cristais .......................................................................................................13Constituio das rochas .................................................................................................................................15Formao de cristais de sulfato de cobre .......................................................................................................16Formao de cristais de iodo ........................................................................................................................17Formao de cristais de nitrato de potssio ...................................................................................................18Rochas Sedimentares ....................................................................................................................................19A origem qumica dos calcrios......................................................................................................................20Formao de estratos ....................................................................................................................................21Formao de uma Rocha Sedimentar ............................................................................................................22Deposio de argilas .....................................................................................................................................23Fsseis ..........................................................................................................................................................24A formao dos fsseis ..................................................................................................................................25"Fabricando" um fssil ...................................................................................................................................26Estruturas observadas nas camadas de rochas .............................................................................................27Deformao das rochas .................................................................................................................................28Vulces ..........................................................................................................................................................29O nascimento de um vulco............................................................................................................................30Conhecendo as Eras Geolgicas ...................................................................................................................31Medindo o Tempo Geolgico .........................................................................................................................32Referncias Bibliogrficas .............................................................................................................................33

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Rochas e Minerais

Os minerais so normalmentedefinidos como sendo substnciasnaturais, slidas e cristalinas,geralmente inorgnicas e comuma composio qumicaespecfica.

As rochas so constitudas porminerais. Algumas so formadaspor um nico mineral, como ocaso do calcrio. Outras soformadas por vrios minerais,como o granito.

As rochas apresentam umagrande diversidade e podem serclassificadas quanto sua origemem gneas, sedimentares emetamrficas.

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Nesta atividade soapresentadas sugestes deperguntas a fazer aos alunose que podem ser utilizadasnuma ficha de trabalho sobreas caractersticas eidentificao de cristais.

Identificao e caracterizao de cristais

1. Indicar as principais diferenas entre os cristais de quartzo.2. Indicar as semelhanas entre os cristais de quartzo.3. Discutir a possibilidade de existir um termo intermedirio entre o cristal representado na amostra 1 e orepresentado na amostra 2.3. No caso de ter respondido afirmativamente questo anterior, caracterizar este termo quanto forma.4. Explicar por que razo uma mesma substncia mineral, neste caso o quartzo, pode exibir cristais todiferentes.5. Estabelecer uma relao entre mineral e cristal.6. Definir, por palavras prprias, cristal.

Depois de observar duas amostras semelhantes smostradas nas figuras ao lado, e que representam doisaspectos diferentes do mineral quartzo, poderia ser pedidoao aluno para:

amostra de quartzo 2

amostra de quartzo 1

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As duas caractersticas essenciais de qualquer tipo de rocha so a sua composio mineralgica, que determinada pelo tipo e quantidade relativa de minerais que contm, e a textura, que depende da forma,do tamanho e do arranjo dos minerais ou outros componentes da rocha.

Constituio das rochas

ProcedimentoEscolher uma amostra de granito que, pelo seu grau de alterao, seja mais fcil de triturar.Observar macroscopicamente a amostra.Analisar a amostra em funo do tipo e quantidades relativas dos minerais que contm.Utilizando um almofariz, triturar uma parte da amostra.Com a lupa, observar o material triturado e registrar em esquema o que foi observado.Pedir ao aluno que defina a rocha.

Material necessrio

amostra de granito alteradoAlmofariz

Lupa

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Formao de cristais de sulfato de cobre

Os cristais e as rochas que constituem a Terra formaram-se em vrias etapas do desenvolvimento doplaneta. Um mineral pode formar-se de diferentes maneiras e podemos excepcionalmente assistir ao seucrescimento, atravs da observao direta de um vulco em atividade ou de algumas fontes termais.

Material necessrio

Procedimento

papel de filtro

Dissolver a quente, num copo de Becker, o sulfatode cobre em gua destilada at a sua saturao.Filtrar a soluo, colocar a soluo numa placade Petri e deixar repousar durante um dia.Observar os cristais na aula seguinte, recorrendo,se necessrio, a uma lupa.

lamparina e trip

lupa

sulfato de cobre

Becker ou copo devidro, gua destilada

placa de Petri

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Colocar uma pequenaporo de iodo slidonum tubo de ensaio.Com a ajuda de umprendedor de madeira,segurar o tubo deensaio e aquec-lo atque o iodo sublime eque os vaporeslibertados encontremas paredes frias dotubo de ensaio, estedeve ser aquecidoligeiramente inclinado.

Formao de cristais de iodo

Esta atividade enquadra-se no ensino de Minerais e Rochas.

Materialnecessrio

Lamparina

Iodo slido

Procedimento

Tubo deensaio

prendedor demadeira

Observar oscristaisformados naparte superiordas paredesdo tubo deensaio.

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Dissolver o nitrato de potssio em gua, num copo de vidro,at a saturao.Aquecer, sem que ocorra ebulio, a soluo e adicionarmais nitrato at que volte a saturar nova temperatura.Colocar uma parte da soluo numa placa de Petrie coloc-la sobre o retroprojector ligado.Esfriar a soluo restante rapidamente, colocandoo copo debaixo da gua fria da torneira.Deixar repousar.Observar primeiro a olho n e, posteriormente, recorrendo lupa.

Formao de cristais de nitrato de potssio

Materialnecessrio

Lamparina e tripProcedimento

Copo de Becker ouvidro, gua destilada

Nitrato depotssio

Placa de Petri

Lupa

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As rochas sedimentares soformadas superfcie poracumulao de sedimentosresultantes da desagregao derochas pr-existentes.As rochas sedimentares detrticasresultam de sedimentostransportados na forma departculas slidas; as rochassedimentares podem tambm terorigem na precipitao departculas a partir de uma soluoaquosa; os carves e o petrleoso ainda exemplos de origemsedimentar.A compactao, por efeito dapresso ou a cimentao, umacaracterstica de muitas destasrochas.

Rochas Sedimentares

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Efervescncia em amostra de mo;Reao da calcita em p em guagaseificada fria;Reao da calcita em p em guagaseificada aquecida.

Comparar com a formao dasnumerosas estalactites eestalagmites observadas nasgrutas.

A origem qumica dos calcrios

Experimento para compreender a origem de alguns calcrios, bem comoas condies que a determinaram.

Calcrio - 2 amostras de mo;Calcita em p;Lamparina;3 tubos de ensaio;Suporte para tubos de ensaio;gua destilada;gua gaseificada;Soluo diluda de HCl.

Materialnecessrio

Procedimento

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Misturar os trs materiais - areia, argila e terra- num balde. Colocar gua no balde at o meio.Agitar com a vareta de vidro. Deitar a misturana calha de modo que escorra at a tijela devidro. Deixar repousar. Observarperiodicamente o comportamento da misturana tijela at a completa estabilizao dascamadas.

Formao de estratos

As rochas sedimentares so constitudas por partculas que podem resultar da desagregao de rochaspr-existentes como, por exemplo, rochas magmticas. Os sedimentos depositados sobre extensassuperfcies do origem, com o passar do tempo, a camadas ou estratos sedimentares. A este processod-se o nome de estratificao. Os estratos sedimentares podem apresentar diferenas na espessura, nacor e no tamanho dos detritos. Podem ainda estar inclinados ou na posio horizontal original. Muitasvezes encontram-se dobrados e/ou apresentam falhas ou outro tipo de estruturas de origem tectnica.

Materialnecessrio balde, tijela de vidro, telha

ou calha de alumnio ouvidro, suporte, vareta devidro, areia, terra, argila,gua, tubo, copo

Procedimento

Na extremidade superior da calha, colocar um poucode areia e deixar cair gua lentamente sobre amesma, at que esta acabe por cair na tijela. Emseguida, utilizar terra e proceder do mesmo modo.Repetir, alternadamente, as operaes anteriores atse obterem vrias camadas. Deixar repousar.Observar o resultado.

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- Quais as diferenasencontradas entre a 1 e a 2das estruturas obtidas? - Qual o principal fatorresponsvel pelas diferenasobservadas? - De que forma esse fatorter contribudo para que seoriginassem duas estruturascom caractersticas distintas?

Formao de uma Rocha Sedimentar

Os processos na gnese de uma rocha sedimentar so:

alterao das rochas pr-existentes -Meteorizao;

desagregao das rochas pr-existentes -Eroso;

transporte de sedimentos - Transporte; deposio de sedimentos - Sedimentao; transformao de sedimentos soltos em rochas

sedimentares coesas - Diagnese.

Materialnecessrio

leo; seringa de plstico;colher, prato de papel;areia fina;copo de becker com gua;lupa; argila em p

Procedimento

Untar o interior da seringa com leo e encher com areiaumedecida. Pressionar o mbolo com fora. Empurrar ocilindro de forma a expulsar a areia na direo do pratode papel. Repetir a experincia, utilizando desta vezuma mistura constituda por 3 colheres de areia mida e1 colher de argila em p. Deixar secar completamente aestrutura assim obtida. Observar a estrutura vistadesarmada e lupa e registrar o que se observa.

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Deposio de argilas

Todas as rochas expostas aos agentes externosacabam por ser destrudas e resultam numa sriede partculas que podem ser transportadas,depositadas e acumuladas em outros lugares.Esses sedimentos formam as rochassedimentares.

- 4 tubos de ensaio- suporte para tubos de ensaio- esptula, gua destilada- gua salgada- soluo de NaCl - 50g de sal para 1 litro de gua- argila

o Numerar os tubos de ensaio de 1 at 4.o Colocar nos tubos 1 e 3 uma poro de

argila e gua destilada.o Nos tubos 2 e 4, adicionar uma poro de

argila e soluo de NaCl.o Deixar os tubos 1 e 2 em repouso.o Agitar os tubos 3 e 4, deixando-os depois

permanecer em repouso.o Aguardar 10 a 15 minutos e registrar

depois os resultados obtidos em cada umdos tubos.

Materialnecessrio

Procedimento

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Os fsseis so restos ou vestgiosde seres vivos que viveram nopassado e ficaram registrados nasrochas.Os fsseis fornecem dadosimportantes sobre a histria daTerra.Podem ser observados em rochassedimentares e mais raramente emrochas metamrficas.

Fsseis

pteridfitas

trilobitas

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A formao dos fsseisPara estudar a histria da Terra e das rochas que aconstituem, os gelogos tm que recorrer anlisedas rochas tal como estas se apresentam e, atravsdessa anlise, formular hipteses sobre oaparecimento e evoluo da vida na Terra. Algumasrochas sedimentares conservam restos ou vestgiosde animais e vegetais que viveram no passado - osFsseis.

Moldar a massinha. Untar com leo a parte exterior da concha.Pressionar a concha sobre a massa at a enterrar completamente. Retirar a concha e untar comleo o molde deixado por ela. Num copo com gua, juntar o gesso e misturar com a ajuda davareta at se obter uma pasta. Colocar essa pasta no molde deixado pela concha na massinha.Deixar secar o gesso e retir-lo do molde. Repetir este procedimento com outros moldes.

Materialnecessrio

Procedimento

massinha de modelar;concha de molusco ou de bivalve;gesso;leo ou vaselina;copo; colher; vareta;esptula; gua

Colocar dentro do recipiente (pote de margarina) a argila seca, cobrindo todo o fundo dorecipiente (mais ou menos 2 cm); sobre esta primeira camada de argila seca, colocar cercade 4 cm de argila molhada;sobre a argila molhada, devero ser colocados os objetos coletados (folhas, ossos, insetos,etc.).Salpicar os objetos com argila seca e a seguir, cobrir os objetos j salpicados com 4 cm deargila molhada. Deixar secar por 3 dias.Aps este tempo, retirar o material do recipiente e tentar separar cuidadosamente as partes.Observar e desenhar o que ficou impresso na argila.

"Fabricando" um fssilMaterialnecessrio

Procedimento

objetoscoletadoscomo,ossos,folhas, crnio degalinha

Se no houvesse fsseis o homem jamais pensaria em evoluo ...Voc concorda com esta afirmao? Por qu? Qual(is) a(s) relao(es) entre fsseis eevoluo ?

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argilamolhadaargila seca

1 recipiente(pote demargarina ousimilar)

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As dobras e as falhas so as deformaesmais freqentes nas rochas e resultam deesforos tectnicos.As suas dimenses so variveis desde aescala microscpica at s macroestruturasobservveis em vista area ou de satlite.

Estruturas observadas nas camadas de rochas

camada de rocha dobrada

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. Formar retngulos da massa, de igual tamanho masespessuras diferentes.. Coloc-los uns sobre os outros.. Observar o aspecto geral da estrutura montada.. Pressionar lateralmente a estrutura.. Observar o efeito da presso na estrutura.. Com um canivete, retirar o topo da estrutura montada.. Colocar sobre a parte donde foi retirado o topo umacamada de massa de cor diferente.. Fazer um corte com um canivete nesta estrutura.. Deslocar as duas pores obtidas pelo corte.

. Descreva os efeitos provocados pela presso naestrutura de massa.

Deformao das rochas

Em muitas regies da Terra comum os estratossedimentares no se encontrarem na sua posioinicial, e as rochas com deformaes, que afetam amorfologia da regio. Essas deformaes soresultado de foras internas da Terra, podendoprovocar enrugamentos nos estratos, as dobras, oumesmo rupturas e deslocamentos dos mesmos, asfalhas.

Procedimento

Materialnecessrio

Massa plstica demodelarde vrias cores,Canivete.

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Cerca de 80% da crosta terrestre constituda porrocha vulcnica, resultante da ascenso de magmaatravs de estruturas que so autnticas janelaspara o interior da Terra: os vulces.

Mas so tambm os vulces que matam e danificambens, tornando-se temidos pelo Homem.

Vulces

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Na placa de compensado fazer uma abertura ondeencaixe a lata e construir uma paisagem.Dentro da lata coloque cerca de 75 g de dicromatode amnia e misture cabeas de fsforo. Adicione 25 g de Magnsio, enxofre e acar paradar o cheiro caracterstico dos vulces.Lanar um fsforo aceso para o interior da lata.Observar atentamente a erupo.

Quais foram as alteraes verificadas na paisagem?Indicar alguns dos efeitos provocados sobreas populaes e construes.Que tipo de materiais so expelidos pelo vulco?

O nascimento de um vulcoOs vulces constituem uma forma de relevoque resulta da subida superfcie demateriais provenientes das regies internasdo Globo. Nas paisagens vulcnicas possvel observar materiais vulcnicos,como cinzas, lava, piroclastos, alm defontes termais, gisers e fumarolas.

Placa de compensado, lata,barro,dicromato de amnia,magnsio em p, fsforos,esptula, areia, canivete,tesoura, enxofree acar Procedimento

Materialnecessrio

3. O ambiente terrestre foi conquistado por alguns animais que no dependiam da gua para sereproduzir, pois botavam ovos de casca dura. Que animais eram esses e em que Era surgiram?4. Alguns animais conseguiram explorar o ambiente terrestre voando. Esses animais tambmbotavam ovos de casca dura e tinham penas. Que animais eram esses e em que Era surgiram?5. Na terra alguns animais no se reproduziam colocando ovos. Como os ovos eram facilmentepredados, esses animais conseguiram proteger suas proles apresentando uma fecundaointerna. Sendo assim os filhotes podiam ser gerados dentro da me. Que animais eram esses eem que Era surgiram ?

Conhecendo as Eras GeolgicasOs primeiros seres vivos sofreram transformaes originando os seres vivos atuais. Essastransformaes constituem o processo evolutivo. Evoluo a permanncia dos seresvivos adaptados s modificaes que a Terra vem sofrendo ao longo do tempo.Os fsseis so um indicativo claro do processo evolutivo, pois so restos e vestgios deseres vivos que existiram muito tempo atrs. Os especialistas em fsseis dividiram a Histriada Terra de acordo com os depsitos fossilferos, em Eras e Perodos. Esta diviso facilita oestudo da EVOLUO.

Materialnecessrio

painel do Tempo Geolgicoconjunto de cartes (terra, fauna, flora)

Atravs das informaes contidas nos cartes, os alunos devero coloc-los nopainel, na sequncia evolutiva dos acontecimentos e responder s seguintesperguntas:

1. Em qual Era apareceram os primeiros seres vivos? Como eram eles ? Emque ambiente viviam?2. Os primeiros animais a alcanarem o ambiente terrestre, ainda dependiammuito da gua, para a reproduo. Que animais eram esses? Em qual Era issoaconteceu?

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PERGUNTASSe o tempo de durao das Eras Geolgicaspudesse ser representado por segmentos de reta,como vocrepresentaria cada uma das Eras abaixo?a.ARQUEOZICAb.PROTEROZICAc.PALEOZICAd.MESOZICAe.CENOZICA

Medindo o Tempo Geolgico

n copos plsticos,

n bolinhas coloridas

n tabela de durao das Eras Geolgicasdo Painel do Tempo Geolgico

Materialnecessrio

Procedimento

Cada grupo receber 5 potes plsticos,bolinhas brancas e azuis; cada copo plstico dever ser colocadoao lado de uma Era no painel; o grupo dever colocar nos potes umaquantia de bolinhas brancas e/ou azuis queser correspondente durao da EraGeolgica os grupos devero levar em conta quecada bolinha branca equivale a 10 milhesde anos e cada bolinha azul equivale a 500mil anos.

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http://www.cdcc.sc.usp.br

http://www.educacaopublica.rj.gov.br

http://www.igm.ineti.pt

Earth Science Teachers Association (ESTA) at Burlington House, Piccadilly, London

Referncias Bibliogrficas

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