ELEMENTOS DE GEOLOGIA

CLARISMAR DE OLIVEIRA CAMPOS

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ELEMENTOS DE GEOLOGIA

CLARISMAR DE OLIVEIRA CAMPOS Eng

o. Agr

o. Dr.

Professor concursado

PETROLINA, PE JULHO, 2009

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Campos, Clarismar de Oliveira, Elementos de Geologia / Clarismar de Oliveira Campos. – Petrolina: [s.n.], 2009.2a.ed. iv, f. : il. Color., gráfs., tabs.

1. Geologia. 2. Rochas. 3. Minerais. I. Campos, Clarismar de Oliveira Campos.

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“ Não se deve ir atrás de objetivos fáceis. É preciso buscar o que só pode ser alcançado por meio dos maiores esforços”. “ Se não fosse físico, acho que seria músico. Eu penso em termos de música. Vejo minha vida em termos de música”.

Albert Einstein (1879-1955) ( Galileu, n

o 161 )

Estudante, estando no terceiro grau, você é mais criador de texto do que interpretador. Pense nisso.

Espaço e tempo é uma descoberta humana, para entender os acontecimentos evolucionistas e a própria ciência. Para Deus, não existe espaço e nem tempo, pois magnificamente Ele É, espaço e tempo.

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APRESENTAÇÃO

A geologia é uma ciência fantástica, pois foi através da mesma que a humanidade pôde, ao longo do tempo, resistir e desmistificar os preconceitos do surgimento do universo, formação do nosso sistema solar e da gênese da Terra. As observações astronômicas nos conduzem a pelo menos duas reflexões para os temas da origem do Universo e da matéria nele concentrada: Uma visão retrospectiva, onde a observação das feições mais distantes nos leva a informações de épocas passadas, são as observações das regiões no limite do observável, que refletem eventos há vários bilhões de anos. Uma visão comparativa, que possibilita a reconstrução do ciclo de evolução estelar, visto existir uma grande diversidade de tipologia nas estrelas, em relação à sua massa, tamanho, cor, temperatura, idade etc. Sabe-se que a vida de uma estrela é muito longa, bilhões de anos, e o grande número delas faz com que seja possível verificar a existência de muitas delas em diferentes fases de evolução estelar, desde a sua formação até o seu desaparecimento ou a sua transformação em outro objeto diferente no Universo. Quando perguntamos como foi criado o Universo, uma das respostas mais comum é que foi criado por Deus, ora isso é o óbvio do óbvio, o ser estudioso necessita de um embasamento científico, de leitura, para colocar em prática o seu lado crítico criador, para responder a essa pergunta, para tanto, nesta apostila, tanto na parte escrita, como nas sugestões de leitura, o discente poderá criar o seu embasamento para responder e esta questão e outras muito interessantes. Para os cientistas realizarem a reconstituição da história da Terra, eles se

baseiam nos estudos das rochas e dos fósseis. O estudo dos fósseis, isto é, dos restos ou vestígios de seres orgânicos - vegetais ou animais - que deixaram suas marcas nas rochas sedimentares da crosta terrestre, permite aos estudiosos saber também sobre o passado da Terra, para tanto os especialistas criaram uma terminologia apropriada. A paleontologia. Uma das grandes preocupações da humanidade é saber a idade da Terra, esse tema tem acompanhado os cientistas por muitos séculos e a primeira tentativa, foi baseada nas observações contidas na paleontologia, entretanto, ficava muito empírico visto não possuir uma base científica consistente, apesar de ser aceita pelo mundo científico. Com o avanço da ciência, com o conhecimento sobre a radioatividade, tornou-se possível a determinação do tempo que leva para dar-se a transmutação de um elemento em outro, o que se dá pela mudança do número atômico, com perda de elétrons, mais partículas do próprio núcleo do átomo e energia, sob a forma de radiações, com esses avanços científicos, os cientistas podem, hoje, fazer a datação dos principais eventos da Terra. O conhecimento das principais características do Sol, Lua e da Terra, são importantes para o desvendamento sobre a evolução da vida e das transformações por que passou e passa o nosso planeta. A meteorologia é uma ferramenta importante para melhor entendermos o nosso planeta, ensina quais aparelhos utilizamos e como tomar os dados, saber conviver com as adversidades é muito importante, principalmente no nosso semi-árido, onde impera a indústria da seca.

O autor

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SUMÁRIO

ASSUNTOS

PÁGINA

Apresentação

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CAPITULO I Noções de geologia, teorias sobre o universo, gênese da terra, paleontologia, processos de datação, astros, movimentos da terra e meteorologia.

7-31

CAPITULO II Estrutura da terra; processos endógenos e exógenos; tectônica de placas e deriva continental; terremotos / ondas sísmicas; vulcões; magma e vulcanismo; produtos vulcânicos; vulcanismo e seus efeitos no meio ambiente; vulcanismo e seus benefícios; formação das montanhas.

32-57

CAPITULO III Minerais e rochas; estrutura cristalina; principais minerais;

argilominerais; importância do conhecimento; rochas ígneas ou magmáticas; rochas sedimentares; rochas metamórficas

58-69

CAPITULO IV Solo, fatores de formação do solo, perfil do solo, cassificação brasieira de solos, frações do solo, atividades das partículas do solo,

textura do solo, estrutura do solo, cálculos analíticos interpretações.

70-79

CAPITULO V Excursão, uma prática pedagógica na aprendizagem

80-86

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CAPITULO I NOÇÕES DE GEOLOGIA, TEORIAS SOBRE O UNIVERSO, GÊNESE DA TERRA, PALEONTOLOGIA, PROCESSOS DE DATAÇÃO, ASTROS, MOVIMENTOS DA TERRA E METEOROLOGIA.

APRESENTAÇÃO

Da mesma forma que podemos dividir a nossa vida em etapas, infância, juventude, maturidade e velhice; a existência da Terra também pode ser dividida em vários momentos. Quanto a formação da Terra a teoria mais aceita hoje, é chamada de acreação, que com o acumulo destas partículas de diversos tamanhos, formaram planetésimos, protoplanetas e planetas. A Terra primitiva era muito quente, devido a liberação de energia cinética durante seu crescimento, decadência de elementos radioativos em seu interior. O derretimento parcial do interior da Terra permitiu que o ferro e o níquel mais densos ficassem no centro, formando um núcleo metálico. O magma rico em sílica subir até a superfície para formar um oceano de magma. O material restante entre o núcleo e o oceano de magma formou o manto. O oceano de magma teria esfriado para formar uma camada de crosta basáltica como está presente em baixo dos oceanos hoje. A crosta continental seria formada depois. Esse período é chamado de Éon Pré-Cambriano, compreendendo cerca de 4/5 da história da Terra. As rochas que restam desse tempo são principalmente cristalinas, isto é, formadas diretamente por resfriamento e solidificação do magma e por sedimentos consolidados, que foram

submetidos a altas pressões e temperaturas, adquirindo consistência semelhante à das rochas cristalinas primitivas. Do ponto de vista geológico, nesse período ocorreu o resfriamento da Terra e os minerais solidificados formaram as primeiras rochas magmáticas. No Proterozóico, ocorreu a primeira “crise de poluição” , visto que há aproximadamente 2,2 bilhões de anos atrás, em diversas partes da Terra encontrou-se evidências da presença de óxidos de ferro em paleossolos (solos antigos), onde ocorrem “camadas vermelhas” que contêm óxidos de ferro, apontando um aumento razoavelmente rápido nos níveis do oxigênio. O oxigênio no Arqueano representava menos de 1% dos níveis atuais, mas há aproximadamente 1,8 bilhão de anos, os níveis de oxigênio aumentaram, atingindo cerca de 10% acima dos níveis atuais. O Éon Fanerozóico, graças aos inúmeros tipos de sedimentos que se originaram nas várias partes do mundo, devido o trabalho das águas, dos ventos, das geleiras e dos próprios seres vivos sobre as rochas do Pré-Cambriano, desgastando-se, transportando-as e redepositando-as em diferentes condições e locais do planeta.

GEOLOGIA

Etimologicamente falando a palavra vem do Grego que quer dizer GEO = Terra e LOGOS = pensamento, ciência, em tese é a ciência que estuda a Terra.

DEFINIÇÃO

É a ciência que estuda a Terra, sua formação, composição, seus processos

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internos, externos e sua evolução no espaço e no tempo. A geologia como ciência, procura decifrar a história geral da Terra, desde o momento em que se formaram as rochas até o presente, distinguindo-se, para efeito didático, em Geologia Geral ou Dinâmica e Geologia Histórica. Dinâmica É o estudo da composição, estrutura e dos fenômenos genéticos formadores da crosta terrestre, assim como do conjunto geral de fenômenos que agem não somente sobre a superfície, como também em todo o interior do nosso planeta. HISTÓRICA

Estuda e procura datar cronologicamente a evolução geral, as modificações estruturais, geográficas e biológicas ocorridas na história da Terra. RAMIFICAÇÕES DA GEOLOGIA

PETROLOGIA: é a ciência das rochas no

sentido estrito, constituindo a base das ciências geológicas, importante porque através dos processos de transmutação dos elementos, chega-se a fazer a datação das rochas, composição química e cristalografia. PALEONTOLOGIA: descreve e classifica

os antigos seres viventes que se encontram nas rochas. ESTRATIGRAFIA: ordena as rochas

estratificadas (estratos) sistematizando-as a partir das mais antigas. GEOGRAFIA: é a ciência cujos campos de

ação estão na superfície da Terra e seus habitantes. PEDOLOGIA: estudo do solo, formação, perfil, análises física e química. É a base para os projetos de ocupação da agropecuária, estradas, construções e notadamente para os projetos de irrigação.

UM POUCO DE HISTÓRIA

Observando os depósitos fluviais, Tales de Mileto ( 636-648 a C ) dizia que a água era o agente formador de toda a Terra. Já Anaxímenes ( 480 a C ) dizia ser o ar; Heráclito (576-480 a C) dizia que era o fogo. Aristóteles (384 – 322 a C ) afirmava que os terremotos eram produzidos por fortes ventos dentro da Terra, que produziam as erupções vulcânicas, já Sêneca ( 2- 63 d C ) dizia que a fricção produzida pelos ventos determinaria o aumento da temperatura, inflamando os depósitos de enxofre e outros combustíveis originando-se estão os fenômenos vulcânicos. Estrabão (63 a C – 20 d C) reconheceu o Vesúvio como um vulcão dormente, cita em suas obres o afundamento e ressurgimento de ilhas. Caio Plínio Segundo é considerado o primeiro mártir da ciência, pois em 79 d C morreu observando o funcionamento da erupção vulcânica do Vesúvio, entretanto foi um perspicaz observador da natureza, escreveu 37 volumes sobre a história da natureza, sendo que os 5 últimos volumes foram dedicados ao reino mineral. Avicena ( 979 – 1073 d C ), médico árabe, discordou de várias teorias de Aristóteles. Leonardo da Vinci ( 1452 – 1519 ) em meados do século XV, corrige muitas idéias, inventa o telescópio, fala sobre o origem correta dos fósseis e do papel da erosão na formação das montanhas e rios. Geórgio Agrícola (1494 – 1555 d C ), médico, entre os diversos trabalhos geológicos que publicou destacou-se “De re metálica” tratado sobre a técnica da mineração e da mineralogia. Nicolas Steno (1631 – 1687 ) médico e eclesiástico estudou sobre as rochas, falou sobre a geologia física, estratigrafia e tratou da história geológica da Terra. Foi o primeiro a apresentar por meio de perfis a evolução geológica de uma área, escreveu um famoso livro “De sólido inter solidum naturaliter contento”, foi o primeiro a verificar a constância do ângulo formado por faces idênticas dos cristais, formulando a idéia do crescimento dos cristais em meio líquido. Buffon (1707 – 1788 ) influenciado pelos ensinamentos da sagrada escritura,

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subdividiu a história geológica da Terra em 7 grandes épocas. Abraham Werner (1749 – 1815) e James Hutton (1726 – 1797 ) são considerados os pais da geologia atual. Werner defendia a corrente Netunista, baseiava-se na história bíblica segundo a qual todas as rochas tinham o seu início num oceano de águas espessas e turvas que cobriam a superfície da Terra. As rochas calcárias, graníticas e basálticas formaram-se a partir de precipitados químicos. Já Hutton pertencia a corrente Uniformista, contestou a teoria do dilúvio, verificou perturbações de rochas, seqüências de estratos, cortes inclinados etc. Concluiu que todas as rochas se formaram de material levado de outras rochas mais antigas, explicando a formação de todas as rochas. Em resumo, a erosão e o tempo foram os responsáveis. Uma frase de Button causou na época uma grande polêmica “Não encontramos nenhum sinal de um começo, nenhuma perspectiva de um fim”. William Smith (1769 – 1839), não tendo nada a ver com a briga das correntes Netunista e Uniformista, em trabalhos de canais (canal Somerset) e de várias

estradas na Inglaterra, descobriu que os sedimentos de cada época tinham seus fósseis, surgindo de suas pesquisas o primeiro mapa geológico, com divisões estratigráficas baseadas nos fósseis. Eduard Suess (1831 – 1914 ) esclareceu a história física da crosta e sintetizou a constituição geológica do globo terrestre na sua imortal obra “ Das Anttitz der Erde”. No fim do século passado, duas instituições foram importantes para o desvendamento dos mistérios do nosso planeta, que são: Geological Society of London e Société Géologique de France, que tinham como finalidade estudar em conjunto os problemas geológicos e as discussões dos novos dados coletados. O incremento da geologia foi progressivo, continuando a ser até hoje, onde os principais trabalhos são publicadas nas seguintes revistas: Taschenbuch der geologie and geoguoste, Jahrbuch fur mineralogie, Geognosie, Geologie and petrefaktenkunde e The american journal of sciences.

UNIVERSO

A Astronomia nos ensina que o cosmo é formado por incontáveis estrelas, planetas, asteróides, etc. formando as galáxias. Neste mundo inimaginável observamos que os astros dispõem-se de uma maneira ordenada, seguindo hierarquias. As estrelas agrupam-se primeiramente em galáxias, cujas dimensões são da ordem de 100.000 anos-luz de forma elíptica ou espiral. A estrutura interna das galáxias pode conter mais de 100 bilhões de estrelas de todas as dimensões, com incontáveis particularidades, podendo citar como exemplo os quasars, objetos com

dimensões ao nosso sistema solar, contendo imensa quantidade de energia (possivelmente Rádio) que brilha com grande intensidade. Cada quasars é provavelmente o núcleo de uma galáxia remota, observa-los significa testemunhar os primeiros tempos do Universo. As galáxias podem conter enormes espaços

interestelares de baixa densidade, mas também regiões de densidade extrema, os buracos negros, que podem sugar qualquer matéria, em virtude de sua gigantesca força gravitacional, nem mesmo a luz consegue escapar dos buracos negros. Quem olha para o céu numa noite escura sem o auxílio de um telescópio pode ver até 6 mil estrelas brilhando, parece muito mais não é, os astrônomos presumem a existência de pelo menos 100 bilhões de galáxias, cada uma contendo outros inimagináveis 100 bilhões de estrelas, profundamente afastadas no espaço e no tempo. Esses astros vão entrando em colapso lentamente como conseqüência de sucessivas explosões cósmicas e o material de sua composição acaba se espalhando pelas galáxias. O Universo conhecido se encontra projetado num disco de 40 bilhões de anos luz de diâmetro, as galáxias por sua vez, se agrupam formando os aglomerados, que podem conter algumas dezenas a alguns

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milhares de galáxias. A Via Láctea pertence ao Grupo Local, que inclui também a galáxia de Andrômeda (M 31) e as Nuvens de Magalhães (M 33) ou Nebulosa do Triângulo, com um diâmetro de cerca de 150 milhões de anos-luz, estando afastadas da Via Láctea por 2,2 e 2,3 milhões de anos-luz, respectivamente. A nossa Via Láctea é uma galáxia do tipo espiral, tem cerca de 100 mil anos-luz de diâmetro, sendo constituída por 250 bilhões de estrelas.O o nosso Sol está localizado em braço periférico da galáxia, chamado de Orion, com diâmetro de 7 mil anos-luz. O Sol se move a 250 quilômetros por segundo e desde que surgiu, até agora, ele deu 23 voltas em torno do centro da Via Láctea A Via Láctea possui também um núcleo, onde aparecem os agrupamentos das estrelas jovens. Para compreender o Universo que habitamos, devemos fazer um passeio até os limites do que foi observado pela ciência, podemos ter como ponto de partida o sistema solar, onde estão a Terra e os outros planetas, a partir daí, a viagem se dá por etapas, em primeiro lugar, a Galáxia em que se encontra o Sol e seus planetas e as estrelas e constelações próximas; em seguida, a Via Láctea, depois o chamado Grupo Local ( o aglomerado de galáxias formada pela Via Láctea e suas vizinhas), o Superaglomerado Local a que pertence o Grupo Local e, finalmente, os limites do Universo observável pelos instrumentos mais sofisticados de medição. As observações astronômicas nos conduzem a pelo menos duas reflexões para os temas da origem do Universo e da matéria nele concentrada: Uma visão retrospectiva, onde a observação das feições mais distantes nos leva à informações de épocas passadas, são as observações das regiões no limite do observável, que refletem eventos há vários bilhões de anos. Uma visão comparativa, que possibilita a reconstrução do ciclo de evolução estelar, visto existir uma grande diversidade de tipologia nas estrelas, em relação à sua massa, tamanho, cor temperatura, idade etc. Sabe-se que a vida de uma estrela é

muito longa, bilhões de anos, e o grande número delas faz com que seja possível verificar a existência de muitas delas em diferentes fases de evolução estelar, desde a sua formação até o seu desaparecimento ou a sua transformação em outro objeto diferente no Universo. Para entender a evolução sobre a evolução do Universo, devemos recorrer a vários cientistas em diversas épocas, vejamos como se avançou neste campo: A hipótese de Laplace ( 1796 )

Foi elaborada em 1796, essa teoria foi aprimorada com o tempo, hoje em dia, grande parte dos astrônomos procura unir a teoria de Laplace com o Big-bang, que explica a origem do Universo. Sistema estático ( 1937 )

Albert Einstein, quando formulou a Teoria da Relatividade, trabalhava com a concepção de que o universo era estático, ou seja não se expandia, isso levado por suas crenças cristãs. A teoria era tão boa que contrariava matematicamente a concepção errônea de seu criador. As equações de Einstein apontavam justamente o contrário. O universo só poderia se expandir, e violentamente. Seus cálculos só davam certo levando em conta um universo em movimento. Einstein contornou momentaneamente o problema criando a “constante cosmológica”, uma variável que, encravada nas equações, conseguia fecha-las para os cálculos num universo estático. Mais tarde Einstein confessou ao físico George Gamow que “ a introdução da constante cosmológica foi o maior erro de sua vida. Sistema aberto ( 1929 )

Quase uma década após a publicação da Teoria da Relatividade, o físico americano Edwin Hubble (1889-1953) em 1929, propôs o modelo de universo em expansão. Não era preciso uma anti-gravidade para evitar o deslocamento das galáxias. Einstein, então entendeu qual era o problema de suas equações. A Teoria da Relatividade

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reproduzia as leis do universo com tal clareza que bastou desprezar a “constante cosmológica” para que suas regras fizessem sentido outra vez. Hubble inferiu daí que um dia as galáxias estiveram unidas num único ponto, surgindo daí a idéia do Big-Bang, a explosão criadora do universo. Também surgiu uma dúvida: quando isso ocorreu? Hubble calculou a idade do cosmo em dois bilhões de anos, número impossível pois já se conheciam na época rochas terrestres com o dobro dessa idade ( o sistema solar tem 4,6 bilhões de anos ). Para descobrir a idade correta, faltava aos astrônomos a tecnologia para medir as distâncias e a velocidade de afastamento das galáxias. Passados 70 anos, oito anos de trabalho intenso do telescópio espacial Hubble, chegou-se ao resultado. O Big Bang foi há 15 bilhões de anos, anunciaram solenemente na revista Science pesquisadores de universidades dos EUA, da Austrália e da NASA. Tão importante quanto essa descoberta foi a constatação de que, em vez de desacelerar, a expansão está acelerando. Conclui-se daí que, num futuro remoto, digamos, daqui a meio trilhão de anos, mesmo os telescópios mais potentes serão incapazes de focalizar as galáxias vizinhas da Via Láctea. A prova do Big bang, só ocorreu em 1965 por Arno Penzias e Robert Wilson do laboratório Bell (Estados Unidos) – Prêmio Nobel, 1978 (Radiação de fundo). A descoberta dos ruídos remanescentes da grande explosão aconteceu por acaso em 1964, numa montanha do Estado americano de Nova Jersey, os astrônomos Arno Penzias e Robert Wilson passaram a primavera de 1964 tentando medir a intensidade das ondas de rádio emitidas por uma galáxia. Dispunham da mais moderna tecnologia da época, desenvolvida pela empresa telefônica americana Bell, que instalou para a dupla uma potente antena na montanha. A experiência não dava certo devido a um estranho zumbido, de origem não identificada. Durante semanas, Penzias e Wilson tentaram, sem sucesso, isolar a antena do persistente sinal de microondas. Precisavam ter a segurança de que os sinais que captavam vinham todos do espaço, mas não conseguiam se livrar do

fraco som que não se alterava com a mudança de posição da antena. Após várias tentativas, revisão do material, lá estava de novo o barulho. Um amigo da dupla sugeriu que se procurasse ajuda da Universidade de Princeton, onde uma equipe de físicos desenvolvia estudos teóricos sobre a universo após o Big Bang. A evidência mais forte de que a radiação captada por Penzias e Wilson eram os ecos do Big Bang veio com a medição do comprimento de onda, idêntico ao que os cientistas de Princeton haviam calculado para as radiações da explosão, 15 bilhões de anos atrás. O ruído foi batizado de “radiação cósmica de fundo”. Sistema cíclico ( 2002 )

“ O Universo se destrói e se refaz em implosões e explosões separadas por trilhões de anos”. Big Bangs (grandes explosões) e Big Crunchs (grandes implosões), essa é a teoria de Paul Steinhart (físico de Princeton) e Neil Turok (matemático de Cambridge), vejamos como os mesmos estão tratando do assunto. O Universo, tal qual é conhecido, vai terminar em um colapso, a causa é uma misteriosa energia que hoje está acelerando a expansão do cosmo. Eles propõem um novo modelo cosmológico que derrubaria, de uma vez, a idéia de um único Big Bang e o processo eterno de expansão. Em cosmologia, inflação é o que teria feito o Universo se espalhar rapidamente, poucos instantes após seu surgimento, evitando uma implosão logo após a explosão inicial. O conceito é crucial para a versão mais aceita da teoria do Big Bang, mas Steinhardt e Turok o descartam em seu novo modelo. A nova teoria propõe que o “Universo seja cíclico, ou seja, composto por seqüências intermináveis de Big Bangs (grandes explosões) Big Crunchs (grandes implosões), que nunca tiveram um início e nunca terão um fim”. O que impulsiona o Universo rumo à expansão em seu novo modelo é uma entidade misteriosa chamada de “energia escura”. O nome vem do fato de os físicos já saberem, por observação, que ela está lá hoje, mas não terem a menor idéia do que a produz. A tal energia escura é uma pedra no sapato dos defensores do

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Big Bang único e do chamado Universo inflacionário. Embora o enigma não derrube a teoria, a verdade é que ela nunca previu que essa aberração existiria. Foi por falta de evidência definitiva sobre a existência dessa forma energética misteriosa que físicos italianos, com base em análises do eco do Big Bang (a radiação cósmica de fundo), afirmaram há dois anos que o Universo iria se expandir para sempre, por falta de massa para impedir a expansão. A única força conhecida capaz de causar um Big Crunch, a gravidade, não seria forte o suficiente para fazer o serviço. Atualmente a energia escura está acelerando a expansão cósmica, o que corrobora a idéia de que o universo nunca acabará numa implosão, mas, dizem os autores, no futuro distante, daqui a trilhões de anos, ela terá o efeito inverso. Para eles, a energia escura esteve atuando desde o início do atual ciclo do Universo, o nosso Big Bang não teria sido o primeiro, de acordo com eles, aumentando a expansão. Isso aconteceu durante os últimos 15

bilhões de anos e deve continuar por outros trilhões, até que tudo já tenha sido dissolvido no vácuo. Até mesmo os buracos negros, objetos com maior concentração de massa de que já se teve notícia, acabariam esfarelados pela ação da energia escura. Nesse momento, segundo suas previsões matemáticas, a energia escura viraria a casaca e passaria a aglutinar os corpos, vez de separa-los. A matéria continuaria voltando a se compactar, até se concentrar em um único ponto. Depois da implosão, um novo Big Bang ocorreria e o ciclo começaria de novo. “ Parece que temos agora duas possibilidades dispares”, escreveu a dupla na conclusão de um artigo publicado ontem eletronicamente pela Science (www.sciencex press.or). “ Um Universo com um início definido e um Universo feito e refeito para sempre. O árbitro definitivo será a natureza”.

CRONOLOGIA DO UNIVERSO

INÍCIO

O cosmo era menor que um átomo, toda a matéria se resumia a uma esfera um trilhão de vezes menor que 1 centímetro.

Com 1028 graus Celsius e com 10-38

segundos aparece a 1a força: a gravidade.

Com 1028 graus Celsius e com 10-36

segundos aparece a força nuclear forte, formando os quarks que vão formar prótons.

Com 1028 graus Celsius e com 10-36 e 10-13 segundos surgem os quarks e os anti-quarks que se atacam mutuamente até que os primeiros aniquilem os segundos.

Com 1015 graus Celsius e com 10-13 e 10-8 segundos, surgem o eletro-magnetismo e a força nuclear fraca. Daí em diante 4 forças se encarregam de governar o universo.

Com 1012 graus Celsius e com 10-8 e 10-4 segundos, formação dos prótons e nêutrons, formando o núcleo de átomos.

Com 1012 graus Celsius e com 10-4 e 10-3 segundos, os núcleos vencem os antinúcleos, formando a matéria (A DERROTA DA ANTIMATÉRIA).

Entre 1012 e 30.000 graus Celsius e entre 10-2 e 102 segundos, vários eventos:

Liberação dos neutrinos. Sobrevivência dos elétrons. Síntese dos primeiros elementos. Os nêutrons se desintegram em prótons que colidem formando núcleos de hidrogênio pesado (Deutério) e Hélio.

Entre 1012 e 30.000 graus Celsius e entre 10-2 e 104 anos. Termina a síntese do hidrogênio. Os núcleos de hélio consomem os nêutrons. Os prótons que restam formam os núcleos do Hidrogênio.

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Entre 30.000 e –270 graus Celsius e entre 104 e 108 anos. Surge um período de plasma é o fim da radiação. O Universo esfria. Os elétrons são atraídos e formam os núcleos dos átomos.

Entre 30.000 e –270 graus Celsius e entre 108 e 109 anos. Nascem as galáxias e as estrelas.

Entre 30.000 e –270 graus Celsius e entre 109 e 1010 anos. É o chamado ciclo das estrelas, extinção de umas para formar outras e os planetas.

Entre 30.000 e –270 graus Celsius e entre 1010 e 1011 anos. Desenvolvimento da Terra ( últimos 3 bilhões de anos ).

Entre 10-10 e 1040 graus Celsius e entre 1011 a 10100 anos.

Velhice da Via Láctea Extinção das estrelas O fim da Via Láctea Os prótons se desintegram, sobrando só a radiação cósmica O fim dos buracos negros (explodem).

GÊNESE Formação da Terra

A teoria mais aceita hoje, é chamada de acreação (crescimento, acréscimo por

justaposição), segundo essa hipótese, a formação de todos os corpos naturais que giram em torno do Sol deu-se por um processo de aglomeração de partículas, dentro de uma espécie de nuvem de poeira e gás que circundava o Sol primitivo, à maneira de um grande disco, como os que circundam Saturno e outros planetas ainda hoje. Vejamos o esquema:

Poeira cósmica corpúsculos

maiores coágulos blocos ( 1

Km-planetésimos ) protoplanetas planetas

Formação e contração da nebulosa solar original, provavelmente devido a ondas de

choque de uma supernova. Formação de um grande disco giratório com a maior parte de massa na forma de gás de hidrogênio concentrada no centro, formando o proto Sol. Formação de partículas de poeira de tamanho e composição discrepantes, acumulo destas partículas em tamanhos maiores e maiores, formando planetésimos, protoplanetas e planetas. Modernamente, após a descoberta da meia vida dos elementos, ou seja os níveis de Oxigênio na Terra teve variações e isso provocou muitas alterações nos seres que habitavam a nossa Terra. Hoje existe uma estabilidade de O2 em torno de 21%, devido ao equilíbrio entre fotossíntese e respiração, entretanto, no passado, a oscilação começou há 2 bilhões de anos quando o nível de O2 situava-se em torno de 2%, esse nível aumentou para 20% há 550 milhões de anos, subindo para 35% há 300 milhões de anos, caiu para 15 % há 250 milhões de anos, voltou a subir para 25% há 100 milhões de anos e hoje está estável em 21%. Essa tese é fantástica ainda, pois desvenda o elo da teoria de Darwin, pois explica as ocorrências bruscas na evolução das espécies, pedra no sapato de Darwin, pois a teoria da evolução explicava que deveria ser lenta e gradual (Sapiens, 2004). Até então a atmosfera era dominada pelo gás carbônico. O Oxigênio é um destruidor poderoso de compostos orgânicos. Os organismos tiveram que desenvolver métodos bioquímicos para reter o Oxigênio, um destes métodos foi a respiração aeróbica. A Terra primitiva era muito quente, devido a liberação de energia cinética durante seu crescimento, decadência de elementos radioativos em seu interior e a colisão que formou a Lua. O derretimento parcial do interior da Terra permitiu que o ferro e o níquel mais densos ficassem no centro, formando um núcleo metálico. O magma rico em sílica subir até a superfície para formar um oceano de magma. O material restante entre o núcleo e o oceano de magma formou o manto. O oceano de magma teria esfriado para formar uma camada de crosta basáltica como está presente em baixo dos oceanos hoje. A

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crosta continental seria formada depois. A formação de grande parte da atmosfera inicial e dos oceanos foi conseqüência do derretimento parcial e diferenciação da Terra que teria permitido a liberação de combinações gasosas. Os atuais vulcões libertam gases e magma que são trazidos ainda a superfície, compostos de vapor de água, CO2 , CO , N2 , H2 e Cloreto de Hidrogênio. O vapor de água teria condensado na atmosfera e as violentas descargas elétricas tornaram possível a passagem da água do estado sólido para o líquido, formando os oceanos. As violentas descargas elétricas, radiações ultravioletas, provocaram ruptura das ligações químicas, o Hidrogênio (elemento mais abundante do cosmo) vai formar Hélio, os núcleos estelares passam a fundir Hélio em Carbono, depois Carbono em Oxigênio, e por aí vai. Os radicais livres, resultantes da quebra, originaram moléculas, dentre as quais os primeiros aminoácidos (a.a). As moléculas orgânicas foram carreadas, combinaram-se entre si, formando as primeiras proteínas, que foram até os mares primitivos. Nos mares, as proteínas formaram os coacevados. Choques e reações químicas aumentaram a complexidade molecular, chegando a duplicar-se. Estágio da primeira forma viva, capaz de duplicar-se, principal característica dos seres vivos. Segundo os especialistas, esse período é chamado de Éon Pré-Cambriano. As rochas que restam desse tempo são principalmente cristalinas, isto

é, formadas diretamente por resfriamento e solidificação do magma e por sedimentos consolidados, que foram submetidos a altas pressões e temperaturas, adquirindo consistência semelhante à das rochas cristalinas primitivas. O panorama terrestre era o seguinte: o manto solidificava-se rapidamente em conseqüência das grandes perdas de calor para o espaço através da superfície. Movimentos enérgicos de convecção provocavam ainda freqüentes rupturas, explosões, formação de inúmeros vulcões, derrames de magma sobre grandes áreas da superfície, por cima de rochas já solidificadas. Esses movimentos de convecção, ainda subsistem hoje, só com velocidades centenas de vezes

menores: naquela época, as velocidades de revolvimento desse magma semilíquido, altamente viscoso, eram da ordem de alguns metros por ano. O núcleo central, já estava constituído em 75%. Há cerca de 3,8 bilhões de anos, começavam a formar-se as primeiras placas continentais, constituídas de rochas mais leves flutuando como uma espuma sobre as rochas pesadas do magma. Do ponto de vista geológico, nesse período ocorreu o resfriamento da Terra e os minerais solidificados formaram as primeiras rochas magmáticas. Atualmente a rocha mais antiga descoberta é uma rocha metamórfica da Formação Acosta do Canadá de 3,8 a 4,0 bilhões de anos, embora grãos do mineral Zircão, de rochas da Austrália ocidental foram datadas de 4,1 a 4,2 bilhões de anos. No Arqueano a atmosfera era muito diferente da que respiramos hoje, sendo composta principalmente por metano, amônia e de outros gases que seriam tóxicos a maioria da vida em nosso planeta. Também nessa era, a crosta da terra esfriou e as rochas e placas continentais começaram a se formar. Durante o Arqueano a vida apareceu primeiramente no mundo. Nossos fósseis mais antigos datam de aproximadamente 3,5 bilhões de anos e são constituídos de microfósseis e bactérias. De fato, toda a vida por mais de um bilhão de anos era formada essencialmente por bactérias. Surgimento de rochas magmáticas e metamórficas. Segundo o professor Kei Sato da USP, “os moradores de Brumado, Ba. vivem no lugar mais antigo da América do Sul – e um dos mais velhos do mundo. As rochas de seu solo, os granitos usados em suas construções e sobre os quais a população assentou as fundações de suas casas solidificaram-se entre 3,8 e 3,5 bilhões de anos”. No Proterozóico, período da história da Terra que começou há 2,5 bilhões de anos e terminou por volta de 570 milhões de anos. Muitos dos eventos da história da Terra e da vida ocorreram durante essa era. Foi nesse intervalo que ocorreu a primeira “crise de poluição” , visto que há

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aproximadamente 2,2 bilhões de anos atrás, em diversas partes da Terra encontrou-se evidências da presença de óxidos de ferro em paleossolos ( solos primitivos – antigos ), onde ocorrem “camadas vermelhas” que contêm óxidos de ferro, apontando um aumento razoavelmente rápido nos níveis do oxigênio. O oxigênio no Arqueano representava menos de 1% dos níveis atuais, mas há aproximadamente 1,8 bilhão de anos, os níveis de oxigênio aumentaram, atingindo cerca de 10% acima dos níveis atuais. Acredita-se que esse aumento tenha decorrido do surgimento dos primeiros seres fotossintetizantes, cuja atividade biológica pode ter contribuído para esse evento. Com os achados arqueológicos das libélulas gigantes (meio metro de envergadura) em Bolsover, Inglaterra e através de outros experimentos com animais, o cientista Robert Berner, da Universidade de Yale (livro Oxygen-The molecule that made the world, Nick Lane, Oxford University Press, Reino Unido, 2002 ), provocou uma revolução ao defender sua tese de qmentares, formação dos escudos cristalinos (Brasileiro e Guiano ). Formação das jazidas e minerais metálicos. Formação das Serra do Mar e da Mantiqueira.

O Éon Fanerozóico é o mais recente, sendo representado por uma vasta gama de registro fóssil. É também o intervalo no qual nos encontramos agora. Quase todo o conhecimento paleontológico provém deste bloco. O Fanerozóico representa um período relativamente breve, em relação à idade da Terra e do universo, de pouco mais de meio bilhão de anos. Constitui a idade da vida animal e multicelular na Terra. Durante este período de tempo organismos multicelulares deixaram um registro fóssil detalhado e construíram complexos ecossistemas e construíram complexos ecossistemas e diversificadas espécies. O termo Fanerozóico geralmente é aplicado para o Paleozóico, Mesozóico e Cenozóico. Isto contrasta com o Pré-Cambriano que durou muito mais tempo, mas foi caracterizado por micro-organismos que geralmente não deixaram fósseis.

Com a descoberta no Pré-Cambriano superior (Vendiano / Ediacariano) de formas de vida complexas o termo Fanerozóico perdeu muito de seu significado, mas ainda pode ser usado para definir o período do desenvolvimento e evolução dos grupos como artrópodes, moluscos, vertebrados, etc. Neste Éon, torna-se muito mais fácil reconhecer as diferentes eras, subdivididas em diferentes períodos, graças aos inúmeros tipos de sedimentos que se originaram nas várias partes do mundo, devido o trabalho das águas, dos ventos, das geleiras e dos próprios seres vivos sobre as rochas do Pré-Cambriano, desgastando-se, transportando-as e redepositando-as em diferentes condições e locais do planeta. Os fósseis encontrados em cada um desses sedimentos permitem não só caracterizar sua formação como também estabelecer sua idade aproximada.

PALEONTOLOGIA

Da mesma forma que podemos dividir a nossa vida em etapas, infância, juventude, maturidade e velhice; a existência da Terra também pode ser dividida em vários momentos. Para tanto os especialistas criaram uma terminologia apropriada. A paleontologia ( do grego palaiós = antigo, ontos = ser e logos = estudo ) é a ciência que estuda os fósseis. Para os cientistas realizarem a reconstituição da história da Terra, eles se baseiam nos estudos das rochas e dos fósseis. O estudo dos fósseis, isto é, dos restos ou vestígios de seres orgânicos (vegetais ou animais) que deixaram suas marcas nas rochas sedimentares da crosta terrestre, permite aos estudiosos saber também sobre o passado da Terra. Por exemplo, as espécies animais e vegetais que existiram em épocas passadas e as variações do clima, pois cada animal ou vegetal apresenta um tipo de estrutura para cada tipo de clima. Hoje, modernamente, após a descoberta da meia vida dos elementos, ou seja dos processos de transmutação, é possível fazer-se a

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datação através do C 14 , bem como através da meia vida do Urânio, servindo assim como ferramenta para datação das rochas e minerais que existem na Terra. Para um maior entendimento, criou-se unidades de

intervalo de tempo para se determinar as diferentes fases da história geológica de nosso planeta.

Convencionou-se subdividir a história da Terra em dois grandes blocos temporais, conhecidos como Éons. ÉON PRÉ-CAMBRIANO

O mais antigo, é o Éon Pré-Cambriano, que representa o período no qual o nosso planeta se forma, assim como também compreende a origem da vida. É também o mais longo, ocupando aproximadamente 90% da história geológica. No entanto, dadas as características desse intervalo, o registro é extremamente raro e fragmentado, seja porque os fósseis teriam sido destruídos em conseqüência dos fenômenos vulcânicos e químicos muito intensos. Esse bloco é, por isso, denominado Azóico e compreende cerca de 4/5 da história da Terra. As rochas que restam desse tempo são principalmente cristalinas, isto é, formadas diretamente

por resfriamento e solidificação do magma e por sedimentos consolidados, que foram submetidos a altas pressões e temperaturas, adquirindo consistência semelhante à das rochas cristalinas primitivas. Esse Éon, estende-se desde a formação da Terra até cerca de 570 milhões de anos. Há cerca de 4,3 bilhões de anos, o panorama terrestre era o seguinte: o manto solidificava-se rapidamente em conseqüência das grandes perdas de calor para o espaço através da superfície. Movimentos enérgicos de convecção provocavam ainda freqüentes rupturas, explosões, formação de inúmeros vulcões, derrames de magma sobre grandes áreas da superfície, por cima de rochas já solidificadas. Esses movimentos de convecção, ainda subsistem hoje, só com velocidades centenas de vezes menores: naquela época, as velocidades de revolvimento desse magma semilíquido, altamente viscoso, eram da ordem de alguns metros por ano. O núcleo central, já estava constituído em 75%. Há cerca de 3,8

bilhões de anos, começavam a formar-se as primeiras placas continentais, constituídas de rochas mais leves flutuando como uma espuma sobre as rochas pesadas do magma. ÉON FANEROZÓICO

O Éon Fanerozóico é o mais recente, sendo representado por uma vasta gama de registro fóssil. É também o intervalo no qual nos encontramos agora. Quase todo o conhecimento paleontológico provém deste bloco. O Fanerozóico representa um período relativamente breve, em relação à idade da Terra e do universo, de pouco mais de meio bilhão de anos. Constitui a idade da vida animal e multicelular na Terra. Durante este período de tempo organismos multicelulares deixaram um registro fóssil detalhado e construíram complexos ecossistemas e construíram complexos ecossistemas e diversificadas espécies. O termo Fanerozóico geralmente é aplicado para o Paleozóico, Mesozóico e Cenozóico. Isto contrasta com o Pré-Cambriano que durou muito mais tempo, mas foi caracterizado por micro-organismos que geralmente não deixaram fósseis. Com a descoberta no Pré-Cambriano superior (Vendiano / Ediacariano) de formas de vida complexas o termo Fanerozóico perdeu muito de seu significado, mas ainda pode ser usado para definir o período do desenvolvimento e evolução dos grupos como artrópodes, moluscos, vertebrados, etc. Neste Éon, torna-se muito mais fácil reconhecer as diferentes eras, subdivididas em diferentes períodos, graças aos inúmeros tipos de sedimentos que se originaram nas várias partes do mundo, devido o trabalho das águas, dos ventos, das geleiras e dos próprios seres vivos sobre as rochas do Pré-Cambriano, desgastando-se, transportando-as e

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redepositando-as em diferentes condições e locais do planeta. Os fósseis encontrados em cada um desses sedimentos permitem não só caracterizar sua formação como também estabelecer sua idade aproximada. ERAS

HADEANA

Formação e contração da nebulosa solar original, provavelmente devido a ondas de choque de uma supernova. Formação de um grande disco giratório com a maior parte de massa na forma de gás de hidrogênio concentrada no centro, formando o proto Sol. Formação de partículas de poeira de tamanho e composição discrepantes, acumulo destas partículas em tamanhos maiores e maiores, formando planetésimos. A Terra primitiva era muito quente, devido a liberação de energia cinética durante seu crescimento, decadência de elementos radioativos em seu interior e a colisão que formou a Lua. O derretimento parcial do interior da Terra permitiu que o ferro e o níquel mais densos ficassem no centro, formando um núcleo metálico. O magma rico em sílica subir até a superfície para formar um oceano de magma. O material restante entre o núcleo e o oceano de magma formou o manto. O oceano de magma teria esfriado para formar uma camada de crosta basáltica como está presente em baixo dos oceanos hoje. A crosta continental seria formada depois. A formação de grande parte da atmosfera inicial e dos oceanos foi conseqüência do derretimento parcial e diferenciação da Terra que teria permitido a liberação de combinações gasosas. Os atuais vulcões libertam gases e magma que são trazidos ainda a superfície, compostos de vapor de água, CO2 , CO , N2 , H2 e Cloreto de Hidrogênio. O vapor de água teria condensado na atmosfera e as violentas descargas elétricas tornaram possível a passagem da água do estado sólido para o líquido, formando os oceanos. As violentas descargas elétricas, radiações ultravioletas, provocaram ruptura das ligações químicas, o Hidrogênio ( elemento mais abundante do cosmo ) vai formar Hélio, os núcleos

estelares passam a fundir Hélio em Carbono, depois Carbono em Oxigênio, e por aí vai. Os radicais livres, resultantes da quebra, originaram moléculas, dentre as quais os primeiros aminoácidos ( a a ). As moléculas orgânicas foram carreadas, combinaram-se entre si, formando as primeiras proteínas, que foram até os mares primitivos. Nos mares, as proteínas formaram os coacevados. Choques e reações químicas aumentaram a complexidade molecular, chegando a duplicar-se. Estágio da primeira forma viva, capaz de duplicar-se, principal característica dos seres vivos. Do ponto de vista geológico, nesse período ocorreu o resfriamento da Terra e os minerais solidificados formaram as primeiras rochas magmáticas. Atualmente a rocha mais antiga descoberta é uma rocha metamórfica da Formação Acosta do Canadá de 3,8 a 4,0 bilhões de anos, embora grãos do mineral zircão, de rochas da Austrália ocidental foram datadas de 4,1 a 4,2 bilhões de anos. ARQUEANA OU ARQUEOZÓICA

A atmosfera era muito diferente da que respiramos hoje, sendo composta principalmente por metano, amônia e de outros gases que seriam tóxicos a maioria da vida em nosso planeta. Também nessa era, a crosta da terra esfriou e as rochas e placas continentais começaram a se formar. Durante o Arqueano a vida apareceu primeiramente no mundo. Nossos fósseis mais antigos datam de aproximadamente 3,5 bilhões de anos e são constituídos de microfósseis e bactérias. De fato, toda a vida por mais de um bilhão de anos era formada essencialmente por bactérias. Surgimento de rochas magmáticas e metamórficas. Segundo o professor Kei Sato da USP, “os moradores de Brumado, Ba. vivem no lugar mais antigo da América do Sul – e um dos mais velhos do mundo. As rochas de seu solo, os granitos usados em suas construções e sobre os quais a população assentou as fundações de suas casas solidificaram-se entre 3,8 e 3,5 bilhões de anos”.

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PROTEROZÓICA

É o período da história da Terra que começou há 2,5 bilhões de anos e terminou por volta de 570 milhões de anos. Muitos dos eventos da história da Terra e da vida ocorreram durante essa era. Foi nesse intervalo que ocorreu a primeira “crise de poluição” , visto que há aproximadamente 2,2 bilhões de anos atrás, em diversas partes da Terra encontrou-se evidências da presença de óxidos de ferro em paleossolos ( solos primitivos – antigos ), onde ocorrem “camadas vermelhas” que contêm óxidos de ferro, apontando um aumento razoavelmente rápido nos níveis do oxigênio. O oxigênio no Arqueano representava menos de 1% dos níveis atuais, mas há aproximadamente 1,8 bilhão de anos, os níveis de oxigênio aumentaram, atingindo cerca de 10% acima dos níveis atuais. Acredita-se que esse aumento tenha decorrido do surgimento dos primeiros seres fotossintetizantes, cuja atividade biológica pode ter contribuído para esse evento. Até então a atmosfera era dominada pelo gás carbônico. O Oxigênio é um destruidor poderoso de compostos orgânicos. Os organismos tiveram que desenvolver métodos bioquímicos para reter o Oxigênio, um destes métodos foi a respiração aeróbica. No campo da geologia destaca-se a formação das primeiras rochas sedimentares, formação dos escudos cristalinos ( Brasileiro e Guiano ). Formação das jazidas e minerais metálicos. Formação das Serra do Mar e da Mantiqueira. PALEOZÓICA

O Paleozóico engloba um intervalo de tempo entre 570 e 280 milhões de anos atrás, sendo dividido em seis períodos (Cambriano, Ordoviciano, Siluriano, Devoniano, Carbonífero e Permiano). Os cerca de 300 milhões de anos da era Paleozóica viram muitos eventos importantes, inclusive o desenvolvimento da maioria dos grupos de invertebrados, a conquista da vida terrestre, a evolução dos

vertebrados, plantas vasculares e a formação do supercontinente Pangéia. A Terra girava mais rápido do que hoje, assim os dias eram mais curtos. A Lua estava mais próxima, significando marés mais fortes. O Paleozóico Inferior viu os continentes agrupados ao redor do equador, com a Gondwana vagando pelo sul, lentamente e a Sibéria, Laurêntia e a Báltica convergirem nos trópicos. O Paleozóico Inferior era mais frio, culminando na grande idade do gelo do Ordoviciano. O Siluriano viu climas tropicais e mares rasos e mornos. Durante o Paleozóico Superior, a temperatura novamente abaixou e a idade do gelo no Carbonífero-Permiano marcou a maioria de Gondwana debaixo de pesadas camadas de gelo. A vida mudou muito durante o Paleozóico, de algas para florestas, de protocordados para protomamíferos. Basicamente pode-se dizer que o Paleozóico Inferior foi dominado por invertebrados, enquanto o meio terrestre permaneceu quase totalmente estéril. O Paleozóico Médio viu e elevação estranhos peixes placodermos, as primeira plantas terrestres e insetos. Enquanto o Paleozóico Superior viu o desenvolvimento de grandes florestas de árvores que produziam esporos, habitadas por uma fauna rica de artrópodes, anfíbios e répteis. O Paleozóico testemunhou várias crises na história da vida. No Cambriano Inferior, no Ordoviciano e no Devoniano Superior. Mas a pior extinção foi a que marcou o fim da Era Paleozóica, que foi a grande extinção Permiana, a maior catástrofe da história da vida. Destaques

Cambriano : Fungos, bactérias Ordoviciano: Peixes Siluriano: Plantas Devoniano: Plantas vasculares, insetos, anfíbios Carbonífero: Gimnospermas, heléboros, répteis, domínio dos anfíbios Permiano: Desaparecem os heléboros, primeiros répteis, expansão dos répteis.

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No campo geológico destaca-se o desenvolvimento do processo de sedimentação e formação de bacias sedimentares e formação de jazidas carboníferas. No Brasil, destaca-se a formação de bacias sedimentares e a formação das jazidas carboníferas do Sul. Cambriano / Ordoviciano : Formação Kaleteur, Gorotire, Cubencraquém, Jaú, Jaibara, Araras, Bodoquena. Série Uatumã, Rio Fresco, Itajaí, Camaquã, Maricá e Corumbá. Siluriano : Série Trombetas, São Francisco ou Bambui, Vaza Barris, Jacadigo. Formação do Rio Pardo e Iapó. Devoniano: Série Paraná. Formação da Serra Grande, Pimenteiras, Cabeças, Longa, Tombador. Grupo Maecuru e Curuá. Carbonífero: Série Tubarão e Aquidauana. Formação Piauí, Montte Alegre, Nova Olinda e Itaituba. Permiano: Série Estância e Passa Dois. Formação de Pedra do Fogo e Sepetuba MESOZÓICO A Era Mesozóica durou mais de 160 milhões de anos, tendo englobado 3 grandes períodos : Triássico, Jurássico e Cretáceo. Durante este tempo, muitas formas modernas de plantas, invertebrados e peixes evoluíram. O Trássico viu o aparecimento de muitos grupos de invertebrados modernos, e em terra os répteis arcossauros substituíram os terapsideos e répteis mamaliformes. Nos oceanos ictiossauros ficaram tão grandes quanto baleias. O Jurássico viu a primeira grande diversificação dos dinossauros. Os mamíferos eram minúsculos. Plantas como samambaias, cicas e coníferas caracterizaram a paisagem. O período Cretáceo viu o surgimento das plantas com flores, pássaros verdadeiros, uma diversificação dos peixes e o aparecimento de tipos novos de

dinossauros. O clima esfriou e dinossauros evoluíram em continentes diferentes. Em terra, dinossauros eram os animais dominantes, enquanto os oceanos foram povoados por répteis marinhos e os pterossauros dominaram os ares. O clima mundial era quente e tropical, com mares rasos que cobriam muitas massas continentais. No começo do Mesozóico, todos os continentes do mundo estavam unidos no supercontinente Pangéia, no qual se quebrou em Laurásia no norte e Gondwana ao Sul. No final da era a maior parte dos continentes já tinham se separado na forma atual. O final do Mesozóico foi marcado por um grande evento de extinção em massa, possivelmente derivado de um grande cataclisma global. Dinossauros, Pterossauros e diversos grupos de invertebrados, entre outros, desapareceram do planeta. Do ponto de vista geológico, intensa atividade vulcânica era verificada, início da separação dos continentes, formação do petróleo e formação de bacias sedimentares. Caracterizou-se pelos derrames basálticos na Região Sul, formando um planalto arenito-basáltico. No Triássico tivemos as Formações Roraima, Sucunduri, Prainha, Motuca Sambaiba e a Séries Perecis e São Bento. No Jurássico tivemos as Formações de Uberaba e Caiuá. Já no Cretáceo tivemos a formação da Série Acre, Itanajuri, Rio do Peixe, Araripe, Sergipe, Alagoas, Bahia, Jatubá, Urucula, Santa Teda. Formação dos Grupos Apodi, Codó, Grajaú, Serra Negra, Iguatú, Itamaracá, Gramame, Estiva, Itapicuru, Japoatã, Bauru e Algodões. CENOZÓICO

Durante os mais de 70 milhões de anos da Era Cenozóica o mundo assumiu sua forma moderna. A maioria dos invertebrados, peixes, répteis modernos já existiam, mas mamíferos, pássaros, protozoários e ainda plantas com flores evoluíram e se desenvolveram durante este período de

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forma nunca vista. A Era Cenozóica é dividida em dois períodos muito desiguais, o Terciário (que compõe quase todo o Cenozóico) e o Quaternário que ocupa somente os últimos dois milhões de anos. Durante o Cenozóico a fragmentação das massas de terra continental que iniciou no Mesozóico continuou até sua configuração atual. O clima mundial era tropical morno em seu início, semelhante ao encontrado no Mesozóico. Esse primeiro intervalo viu a diversificação de muitos mamíferos e pássaros. A maioria dos continentes estavam isolados através de mares rasos, e linhagens diferentes de mamíferos evoluíram em cada um, mamíferos estes que ainda incluíram muitas formas gigantes semelhante aos rinocerantes atuais, os uintatérios da Ásia e América do Norte, brontotérios e arsinotérios africanos. Haviam enormes pássaros carnívoros não voadores, os diatrymídeos da Laurásia e o Sul com os forusracídeos. Todos estes animais viviam em florestas tropicais. Os crocodilianos sobreviveram aos dinossauros e a extinção do Cretáceo. Nos mares apareceram as primeiras baleias dentadas arcaicas. Protistas marinhos (foraminíferos) do tamanho de lentilhas evoluíram durante o Eoceno. Bivalves e moluscos gastrópodes eram basicamente os mesmos até hoje. Os nautilóides experimentaram a última radiação evolutiva moderada no Terciário. Formas transitivas ancestrais de cefalópodes modernos evoluíram. Equinodermos, corais, briozoários, insetos e esponjas eram basicamente modernos. Formigas eram até mesmo mais numerosas do que hoje. A partir da segunda metade do Terciário um esfriamento drástico no clima da Terra é fator marcante, possivelmente causado pela ascensão do Himalaia. Durante o período Quaternário o clima frio continuou resultando numa série de idades do gelo com períodos mornos. Evoluem mamíferos modernos e plantas com flores, como também muitos mamíferos estranhos. O evento mais surpreendente foi o surgimento

e ascensão das gramíneas. Isto conduziu à evolução de animais adaptados a vida nas savanas e pradarias. Os cavalos e animais de pasto conquistaram uma história de sucesso durante esse período. Ainda havia, porém muitos animais de floresta.Os mastodontes viveram em todos os continentes menos na Austrália. Muitos mamíferos estranhos, litoptenos, notoungulatos, boriaenídeos evoluíram em isolamento na América do Sul antes de uma ponte de terra que permitiu uma invasão das formas do norte. Em quanto isso surgem os primeiros hominídeos nas savanas da África, os australopitecíneos. Os oceanos estavam habitados por baleias modernas que tinham substituído as baleias dentadas arcaicas. O período Quaternário viu a flora e a fauna de insetos ser essencialmente moderna. Contudo muitos tipos de mamíferos extintos ainda existiam, e geralmente de grande porte, tendo sobrevivido até a última glaciação do Pleistoceno. O final dessa época é marcado pelo último grande evento de extinção antes do início de nossa era. A chamada megafauna pleistocênica desapareceu, dando lugar á formas modernas conhecidas. Do ponto de vista geológico nessa era houve a formação das Cordilheiras atuais: Alpes, Andes, Himalaia, Rochosas (Terciário). Intensas glaciações na América do Norte, chegando até a região dos Grandes Lagos. No Brasil houve a formação das bacias sedimentares terciárias e quaternárias (Pantanal, Amazônica etc). Atividade vulcânica e formação de ilhas vulcânicas (Arquipélago de Fernando de Noronha, Ilha de Trindade etc.). Formação de Boa vista, aluviões, terraços fluviais, mangues, recifes de corais, recifes de arenito, dunas, restingas. No Terciário tivemos a Formação Barreiras, Pebas, Puçá, Pirabas, Manaus, Rio Branco, Ramon, Alter do Chão, Serra do Martins, Camassari e Itaboraí.

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ÉON > ERA > PERÍODO > ÉPOCA > IDADE

ÉON

ERAS

PERÍODOS

ÉPOCAS

ESCALA ( ANOS )

É O N F

CENOZÓICA

Quaternária Terciária

Holoceno ( Neolítico ) Pleistoceno ( Paleolítico ) Plioceno Mioceno Oligoceno Eoceno Paleoceno

11.000 1.500.000

12.000.000 28.000.000 40.000.000 60.000.000 75.000.000

A N E

MESOZÓICA

Cretáceo Jurássico Triássico

145.000.000 185.000.000 220.000.000

R O Z Ó I C O

PALEOZÓICA

Permiano Carbonífero Devoniano Siluriano Ordoviciano Cambriano

Superior Inferior

280.000.000 315.000.000 345.000.000 395.000.000 440.000.000 500.000.000 570.000.000

ÉON

PROTEROZÓICA Superior Média Inferior

1.000.000.000 1.800.000.000 2.500.000.000

PRÉ- CAM

ARQUEANA OU ARQUEOZÓICA

Superior Inferior

3.300.000.000 4.000.000.000

BRIA NO

AZÓICA OU HADEANA

5.000.000.000

PROCESSOS DE DATAÇÃO

Uma das grandes preocupações da humanidade é saber a idade da Terra, esse tema tem acompanhado os cientistas por muitos séculos e a primeira tentativa, foi baseada nas observações contidas na paleontologia, entretanto, ficava muito empírico visto não possuir uma base científica consistente, apesar de ser aceita pelo mundo científico. Para se ter uma idéia, os Hindus consideram a Terra como eterna. Em 1654 um arcebispo Irlandês calculou, baseando-se em dados bíblicos, a idade da Terra de 4.004 anos a. C, tendo a Terra se formado no dia 26 de outubro, as 9 horas. A desmistificação desse assunto deu-se pela abnegação de muitos cientistas ao longo do tempo, como Bacquerel em 1896 que utilizando sulfato duplo de potássio e uranila, conseguiu a impressão

de chapas fotográficas. O casal Marie e Pierre Curie em 1898, utilizando sais de Urânio verificaram a propriedade de impressão de chapas fotográficas, dando início assim ao processo da fotografia, esse casal verificou ainda que as impureza do Urânio eram mais radiativas que o próprio Urânio, o Polônio era 400 vezes mais radioativo que o Urânio e que o Rádio era 900 vezes superior à temperatura do meio ambiente e tornava-se azulado. Por não se ter conhecimento dos males da radiatividade, naquela época, e por não se trabalhar com proteção, o casal veio a falecer de câncer. Com o avanço da ciência, com o conhecimento sobre a radioatividade, tornou-se possível a determinação do tempo que leva para dar-se a transmutação de um elemento em outro, o que se dá pela mudança do número atômico, com perda de

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elétrons, mais partículas do próprio núcleo do átomo e energia, sob a forma de radiações. Um fato importante é que as condições de alta temperatura e pressão, não modificam o ritmo da transformação. O processo ficou conhecido como “meia vida” de um certo elemento. O princípio é o seguinte: “ tanto faz que se parta inicialmente de um grama ou de alguns quilos de um elemento que se inicie no seu processo de desintegração, porque os átomos se vão desintegrando em todas as partes do corpo inicial, ter ele o peso que tiver”. A fórmula utilizada tem como base:

URÂNIO ( U ) estável ►CHUMBO (Pb ) estável ► 7,6 bilhões de anos

Medindo-se a quantidade de Chumbo já formada e a quantidade residual de Urânio presente, obtém-se a idade em anos, pela seguinte fórmula:

Gramas de Pb x 7,6 bilhões = idade

Gramas de U Exemplos com isótopos:

Um isótopo do Urânio de peso atômico igual a 238, transforma-se em Chumbo de peso atômico 206, mais Hélio. A meia vida deste Urânio é de 4,6 x 109 anos, decorrido este tempo, restará apenas a metade dos átomos de Urânio do número original, enquanto o resto se transformou. Em outras palavras, ou números. 1 grama de 238U ►depois de 4,6 . 109 anos ► 0,5g U ; 0,43 g Pb e 0,07 g He.

Depois de 2 x 4,6 x 109 anos ; 0,25 g U ; 0,65 g Pb e 0,10 He.

Potássio ► Argônio, Isótopo do Potássio (peso atômico 40) ►Argônio 40 a meia vida é de 1,3

bilhão de anos.

Rubídio ► Estrôncio (87Rb ►87 Sr) ►50 bilhões de anos.

Tório ► Chumbo (232Th ► 208 Pb) ►

13,9 bilhões de anos.

Samário ► Neodímio ► 6,54

trilhões de anos. Com base nestes cálculos, admite-se que as rochas mais antigas foram formadas há 4,2 bilhões de anos e que a Terra possui uma idade de 4,6 bilhões de anos. Para as determinações arqueológicas orgânicas até 30.000 anos , é utilizado um isótopo radioativo de Carbono de peso atômico 14. O C12 é considerado um carbono estável com uma meia vida aproximada de 5.730 anos. Hoje, por ser um processo perigoso, trabalhoso e meia vida curta, prefere-se trabalhar com os métodos inorgânicos, acima mencionados. Podemos citar algumas determinações, já feitas no Brasil:

Brumado ( Ba ) ► 3,8 a 3,5 bilhões de anos;

Rochas basálticas – áreas do Brasil Meridional ► 120 a 130 milhões de

anos (Cretáceo);

Maciço Alcalino – Poços de Caldas ► 60 a 80 milhões de anos;

Maciço Itatiaia ► 65 milhões de

anos;

Fernando de Noronha ► 11,8

milhões de anos,

Trindade ► 3,3 milhões de anos

O SOL , A LUA , A TERRA

O SOL

Devido sua proximidade com a Terra, a luz solar leva 8 minutos e 30 segundos para chegar à Terra, enquanto a luz da estrela mais próxima, Centauro, leva quatro anos. O Sol é uma estrela em torno do qual giram os planetas Mercúrio, Vênus, Terra, Marte, Júpiter, Saturno, Urano, Netuno e Plutão e os demais componentes do sistema solar, asteróides, satélites, cometas e meteoróides. É classificado na astronomia como uma estrela anã da série principal de tipo espectral G2 V, sendo formado há 4,6 bilhões de anos a partir do colapso de uma

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imensa nuvem de gás e poeira. O diâmetro do Sol é de 1.392.000 Km, é 109 vezes maior que o da Terra e sua massa excede em aproximadamente 330.000 vezes a do globo terrestre. A força gravitacional registrada à superfície do astro é 28 vezes maior do que a da superfície terrestre, um corpo que pesa 10 Kg na Terra, no Sol pesaria 280Kg. O Sol é uma fonte de calor, luz e da própria vida na Terra, o Sol é composto por 90 % de Hidrogênio e 9% de Hélio, os elementos restantes são principalmente carbono, nitrogênio, oxigênio, magnésio, silício e ferro. A energia solar tem origem nas reações nucleares que ocorrem de forma constante no interior do astro, a principal dessas reações é a que transforma Hidrogênio em Hélio, sob calor intenso, 4 núcleos de Hidrogênio, 4 prótons, colidem e fundem-se para formar um núcleo de Hélio. A cada segundo, o Sol converte em energia cinco milhões de toneladas de matéria, porção desprezível de sua massa total. Com forma esférica e ligeiramente achatado nos pólos, o Sol é formado por uma massa gasosa de temperatura extremamente elevada, calcula-se que na superfície seja de 5.700 o C e no interior deve ultrapassar 15.000.000 o C, por sua natureza gasosa ,possui uma densidade média de 1,41 g/cm3

. O Sol executa um movimento de rotação muito lento em torno de um eixo imaginário, inclinado 70 15´ em relação ao plano de sua órbita, por ser gasoso, apresenta diversas velocidades de rotação em suas diferentes latitudes, um giro completo dura 25 dias terrestres no equador e 36 dias nos pólos. O Sol apresenta também um movimento de translação em torno do centro da Via Láctea, que completa em 225 milhões de anos, à velocidade de 216 Km/s, ao deslocar-se pelo espaço, a estrela arrasta consigo todo o sistema planetário em direção a um ponto na constelação de Lira. A região exterior do Sol, é denominada comumente de atmosfera, que é composta das seguintes camadas sucessivas e superpostas: fotosfera, cromosfera e coroa. A evolução do Sol deve seguir a da maioria das estrelas, acredita-se que ele continuará a brilhar por mais 5 bilhões de anos, quando

o hidrogênio de seu interior se esgotar, a combustão nuclear começará a ocorrer em camadas cada vez mais externas, nessa fase a luminosidade se intensificará e o astro aumentará de tamanho em função da dilatação de seu núcleo, com o que se tornará uma estrela gigante vermelha, estima-se que nesse estágio, sua superfície alcançará a órbita de Vênus, ou até mesmo a da Terra; depois dessa fase o astro começara a se contrair até se transformar numa anã branca, estrela com as dimensões da Terra. Esgotada toda sua energia, entrará em seu estágio final de evolução, como uma anã negra. O Sol é indispensável para a existência da vida no nosso planeta, sem o calor e a luz solar não haveria nenhuma forma de vida na Terra, o calor do Sol fornece a energia indispensável para a vida vegetal, pois está diretamente relacionado ao maior fenômeno do globo terrestre, a fotossíntese, sem essa energia não existiria toda a cadeia alimentar do nosso planeta. Dos 100% da energia solar que chega ao nosso planeta, 19% é absorvido pela atmosfera, 34% é refletido para o espaço e 47% é absorvido pelas rochas, solos e águas. Desses 47%, 66% é irradiado novamente para o espaço, após cumprir os papéis de aquecimento do globo e fornecimento de energia para os diversos processos transformativos da Terra. A energia que vem do Sol, contribui também para a formação dos ventos, evaporação das águas, as variações da temperatura do ar e outros fenômenos que ocorrem na superfície terrestre. A LUA Depois do Sol é o astro que mais influência exerce sobre a organização dos povos, visto que devido a seus movimentos surgiram duas importantes medidas de tempo: a semana e o mês. A Lua é o único satélite natural da Terra, e acompanha o nosso planeta em seu deslocamento em torno do Sol, possui um diâmetro de 3.476 Km., massa de 7,343.1025g , estando distante da Terra entre 363.000 a 406.000 Km. Com média de 384.000 Km. É o único satélite no sistema solar, que possui massa solar superior a

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1%. A Lua como a Terra, executa dois movimentos simultâneos, o primeiro de translação, onde descreve uma órbita elíptica em torno da Terra, onde os pontos máximos de aproximação e afastamento dos dois corpos recebem os nomes de perigeu e apogeu, respectivamente. O movimento de translação é realizado em 27 dias, 7 horas e 43 minutos. O segundo movimento, de rotação, é executado no mesmo intervalo de tempo, por essa coincidência, a Lua tem sempre a mesma face voltada para a Terra. A órbita lunar é oblíqua em relação à elipse que a Terra descreve em torno do Sol, com isso impede seu alinhamento exato com esse astro. O alinhamento Lua-Sol só ocorre quando se cruzam ambas as órbitas de translação e provoca eclipses do Sol, em fase de lua nova e lua cheia. Um fato de extrema importância quanto ao movimento de translação, é que em cada mês a face da Lua gira aproximadamente 80 à direita e à esquerda, com relação ao seu eixo central, isso porque o plano do equador lunar forma um ângulo aproximado de 60 40` com o plano da órbita. A superfície lunar está diretamente exposta aos raios X e ultravioleta, procedentes do Sol, essas radiações não afetam sua conformação, entretanto, podem provocar alterações em suas propriedades ópticas, essa informação é importante fonte de pesquisa pois remontam à história primitiva do sistema Terra-Lua. Enquanto descreve sua órbita elíptica em torno da Terra, a Lua pode ser vista da Terra sob diferentes aparências, que denominamos de fases, e isso é devido o satélite ser um corpo não-luminoso, ou seja reflete a luz solar com ângulos de incidência variáveis; num dado momento, o Sol ilumina apenas a metade da superfície da Lua, a outra metade permanece escura e não pode refletir luz. No início do ciclo lunar, o satélite se encontra aproximadamente entre o Sol e a Terra e seu lado noturno se volta para o planeta, é a fase da lua nova; prosseguindo seu percurso, a porção iluminada alcança a metade do disco lunar, dando-se a fase de quarto crescente; na terceira fase, é a lua cheia, toda a face voltada para a Terra reflete a luz do Sol, a região iluminada se

reduz gradualmente no quarto minguante, até o reinício do ciclo, como a lua nova. Em relação ao Sol, o ciclo lunar dá origem a um período sinódico ( compreendido entre duas conjunções sucessivas do Sol e da Lua ) de 29 dias, 12 horas e 44 minutos, como a órbita lunar é excêntrica, a duração do mês sinódico não é constante, variando em cerca de 13 horas. Do ponto de vista geológico, a Lua exerce uma função importante para com a Terra, devido aos movimentos das marés, o nível das águas dos oceanos e mares da Terra se modifica em função da situação da Lua no firmamento, ocasionando um movimento lento e contínuo de modelagem do nosso planeta, classificado de epirogenético. A origem do fenômeno é a atração gravitacional que a Lua exerce sobre as águas, de maneira que, quando o satélite se encontra no ponto de maior altura na abóbada celeste, atrai os oceanos e provoca a maré alta ou preamar; quando se encontra no horizonte, dá-se a situação contrária e as águas se afastam do litoral, caracterizando a maré baixa. A TERRA

Uma característica marcante da Terra é a presença da água na forma líquida,

essencial não só para a vida dos animais, bem como para os vegetais, além de que para os processos geológicos de intemperismo, erosão, transporte e deposição, que moldam o nosso planeta. O Planeta Terra é o terceiro do sistema solar em ordem de distância do Sol e o quinto em tamanho. Pode ser descrita como uma esfera dotada de uma crosta rochosa, litosfera, parcialmente recoberta de água, hidrosfera, e envolvida por uma camada gasosa a atmosfera. O interior do planeta é dividido em camadas alternadas, sólida e pastosa, sendo: manto, núcleo externo e núcleo central. A força centrífuga de seu movimento de rotação em torno do próprio eixo torna a Terra mais volumosa no equador e achatada nos pólos. Seu eixo de rotação apresenta uma inclinação de 230 27´ 30” em relação ao plano da eclíptica. A área total da Terra é de aproximadamente 509.600.000 Km2 , sendo que 29% são

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sólidos, e o restante são ocupados por oceanos, mares, logos e rios. A densidade média da Terra é de 5,5 g/cm3 , possui um volume de 1,08 bilhão de Km3 e massa de 6 sextilhões de toneladas ( 6.1027 g ). O campo gravitacional da Terra se manifesta como uma força que atua sobre um corpo livre em repouso e faz com que ele se desloque na direção do centro do planeta. A gravidade da Terra não tem valor fixo, ocorrendo variações de acordo com a latitude, em virtude da imperfeita esfericidade do planeta e do movimento de rotação. A aceleração média da gravidade ao nível do mar é de 980 cm/s2 , mas esse valor pode variar de 978 cm/s2 na linha do equador até 983 cm/s2 nos pólos, como a gravidade normalmente não é medida ao nível do mar, é necessário fazer reduções em seu valor à medida que aumenta a altitude. A força gravitacional da Terra mantém a Lua em órbita ao redor do planeta e também produz marés lunares, deformações que se manifestam na forma de protuberâncias na superfície lunar. Devido ao seu magnetismo, a Terra se

comporta como um gigantesco ímã cujos pólos diferem em poucos graus dos pólos geográficos. A existência desse campo magnético pode ser facilmente comprovada pela orientação que ele exerce sobre as agulhas imantadas, mais de 90% do campo magnético terrestre é gerado pela eletricidade existente no núcleo externo, evidências indicam que em intervalos de tempo ( centenas de milhares de anos ), a direção do dipolo se inverte, ou seja, o norte se transforma em sul. O campo magnético da Terra se estende por uma área do espaço, chamada de magnetosfera, começando por cerca de 140 Km da superfície terrestre, nessa área o planeta, captura partículas eletricamente carregadas ( elétrons e prótons de alta energia), provenientes do Sol. Se não existisse a magnetosfera, as partículas bombardeariam a superfície do planeta e destruiriam a vida. As altas concentrações dessas partículas capturadas nessa área, formam os cinturões de radiação de Van Allen, que exercem importante papel em vários fenômenos geofísicos, como por exemplo as auroras polares.

MOVIMENTOS DA TERRA Já foram identificados mais 30 movimentos, e medidos, entretanto os mais conhecidos são o de rotação e translação. Vejamos alguns exemplos: ROTAÇÃO O movimento de rotação, no sentido Oeste-Leste, é o que se realiza ao redor de um eixo que atravessa os pólos, é o giro que o nosso planeta faz ao redor de si mesmo. Uma rotação completa da Terra dura 23 horas 56 minutos e 4 segundos e causa a sucessão dos dias e das noites. A velocidade é de 1.667 Km por hora. O eixo terrestre fica ligeiramente inclinado 230 27`

30``. Os dias, as noites e os diferentes horários (fusos horários), são conseqüência desse movimento. TRANSLAÇÃO

Também é chamado de orbital ou de revolução, é o que a Terra executa ao redor do Sol, no período de um ano sideral, ou 365 dias mais 5 horas, 48 minutos, aproximadamente. É o giro que a Terra realiza ao redor do Sol, seguindo uma órbita elíptica, à velocidade média de 106.920 Km por hora. A principal conseqüência do movimento de translação ( e da inclinação do eixo da Terra ) são as estações do ano: Primavera, Verão, Outono e Inverno. Além disso, por sobrar 5 horas e 48 minutos, ao final de 4 anos, teremos 24 horas, que corresponde a um dia, gerando de 4 em 4 anos, o ano bissexto, em fevereiro. As estações do ano distribuem-se em épocas diferentes nos dois hemisférios. De 21 de dezembro a 20 de março, Inverno no hemisfério norte e Verão no hemisfério sul; de 21 de março a 20 de junho, Primavera no hemisfério norte e Outono no hemisfério sul; de 21 de junho a 22 de setembro, Verão no hemisfério norte e Inverno no hemisfério sul e de 23 de setembro a 20 de dezembro, Outono no hemisfério norte e Primavera no hemisfério sul. Equinócio e Solstício, são as datas do início de cada estação. Equinócio significa dia e

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noites iguais, os raios solares ficam perpenticulares à linha do equador, iluminando igualmente os dois hemisférios. O Solstício significa dia e noite desiguais. O movimento de translação é a origem do movimento aparente do Sol, de Oeste para Leste, no plano da eclíptica. PRECESSÃO DOS EQUINÓCIOS Foi descoberto por Hiparco no século II a. C a explicação do fenômeno só surgiu, porém no século XVII, foi quando Isaac Newton demonstrou que o Sol e a Lua exercem, sobre as regiões equatoriais da Terra, uma atração em virtude da qual o eixo do planeta, na rotação, descreve um movimento cônico ( como o de um pião ). Esse movimento ocorre a uma velocidade de 50 segundos por ano e se completa em aproximadamente 26.000 anos. A precessão dos Equinócios provoca alteração nas coordenadas das estrelas e na duração das estações. NUTAÇÃO Foi descoberto no século XVIII, por James Bradley e consiste numa leve oscilação do eixo terrestre em torno de sua posição média, o que se traduz numa irregularidade no movimento de precessão dos equinócios. A nutação é causada por alterações na relação entre o plano orbital da Lua e o da Terra, que levam a uma variação da influência da Lua sobre a precessão dos equinócios. Essa oscilação se completa em aproximadamente 18 anos e 7 messe. DESLOCAMENTO PARA O ÁPEX

A Terra e todo o sistema solar, executa um movimento de translação para um ponto da esfera celeste denominado Ápex, que fica entre as constelações de Hércules e da Lira. O movimento tem uma velocidade aproximada de 20 Km/ segundo, em conseqüência, as estrelas pertencentes às constelações de Hercules e Lira parecem afastar-se radialmente a partir do ápex.

VARIAÇÃO DA OBLIQUIDADE DA ECLÍPTICA Movimento de balanço que o eixo da Terra faz, chegando a um máximo de 240 e mínimo de 220 . Hoje o eixo da Terra está inclinado 230 27` em relação ao eixo da aclíptica, decrescendo 47`por século. VARIAÇÃO DA EXCENTRICIDADE ORBITAL

O movimento de revolução da Terra às vezes é mais achatado e outras vezes mais circular. Há 108 mil anos, era 3 vezes mais achatado do que hoje. DESLOCAMENTO DA LINHA DAS ÁPSIDES A rotação da linha das apsides, no sentido direto, isto é, de Oeste para Este. MOVIMENTO HELIOCÊNTRICO OU REAL

Kepler descobriu que os planetas descrevem órbitas elípticas. Os planetas exercem uns sobre os outros atrações que vão refletir em perturbações, descrevendo órbitas não constantes. MOVIMENTOS DAS PLACAS TECTÔNICAS

Estes blocos movimentam-se constantemente, seus limites não coincidem com os dos continentes. As regiões de formação de cordilheiras e enorme concentração de vulcões representam os lugares de colisão, seccionamento das placas, devido a seu deslocamento horizontal. MOVIMENTOS VIBRATÓRIOS

São movimentos oriundos naturalmente do interior da Terra, ocasionado pelas altas temperaturas, pressões, movimentos orogenéticos e epirogenéticos.

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MOVIMENTO DE REVOLUÇÃO

Movimento que a Lua faz em torno da Terra, tem duração de 27 dias 7 horas e 43 minutos, provoca as fases da Lua e das marés. MOVIMENTO DA ATMOSFERA (VERTICAIS E HORIZONTAIS) Os ventos representam a circulação constante da atmosfera, o vento é o ar em movimento, é o deslocamento contínuo do ar na superfície terrestre. São as diferenças de pressão atmosférica que explicam esse movimento, que ocorre na horizontal e vertical. MOVIMENTO DAS ÁGUAS OCEÂNICAS

Os oceanos e os mares estão em movimento, pois os ventos provocam as ondas que podem chegar até 10 m de altura, podem provocar maremotos que podem atingir de 15 m a 800 Km/hora. As marés, a cada dia dois movimentos refluxo e fluxo são observados na Terra, além disso as correntes marítimas são uma realidade nos oceanos. Outros movimentos, também são importantes tais como: translação galática, distanciamento do centro do big bang, movimento surondular, perturbação orbital, movimento de deslocamento do periélio e afélio, movimentos dos pólos geográficos, deslocamento do centro da gravidade do Sol, perturbações planetárias etc.

METEOROLOGIA

O AR

O ar é uma mistura de diversos gases, sendo que os mais importantes são oxigênio, hidrogênio, e também pequenas quantidades de argônio e dióxido de carbono e uma certa proporção de vapor de água. O ar forma a camada gasosa do nosso planeta que recebe o nome de atmosfera, na atmosfera ocorre uma série de fenômenos e perturbações denominadas de meteoros e o estudo desses fenômenos é denominado de meteorologia.

O ar tem peso e portanto exerce uma pressão, isso é facilmente comprovado pois devido a ela a água desse tubo ( conforme mostra no filme ) não desce enquanto o técnico não destampar a parte superior, mas se for destampado o nível da água desce. Para se equilibrar a pressão atmosférica a altura do tubo de ensaio deveria ser de 10 m. Se no lugar da água se utilizasse um líquido mais pesado, como o mercúrio, seria suficiente 760 mm. Qualquer variação da pressão atmosférica modificaria o nível de mercúrio. Para medir a pressão atmosférica e suas variações é preciso colocar ao lado do tubo uma escala graduada, esse aparelho é denominado de barômetro. No alto das montanhas a pressão atmosférica é menor pois a camada de ar é menos espessa, porém a pressão atmosférica varia também com a temperatura e com a umidade. Na terra há zonas quentes, frias, úmidas e secas, por isso a pressão atmosférica é diferente nos vários lugares, também pode variar de um dia para outro, é por isso que existem zonas de baixa pressão chamadas de ciclones e zonas de alta pressão chamadas de anticiclones, o ar tem tendência de se deslocar das zonas de alta pressão para zonas de baixa pressão, é assim que o vento é produzido. A direção do vento pode ser verificada através das valetas e a velocidade pelos anemômetros, ambos podem variar com a altitude. Para se estudar essas variações utiliza-se sondas especiais em forma de globo e as mudanças de direção são observadas na medida em que ela sobe. Há sempre uma certa quantidade de vapor de água na atmosfera, ele é invisível, mais as vezes pode condensar-se em forma de gotas microscópicas ou em forma de pequenos cristais de gelo, é assim que as nuvens são formadas, as pequenas gotas de água ficam suspensas devido seu pouco peso. Quando uma massa de ar saturado de umidade se dirige para uma zona de baixa pressão a água não consegue se manter em forma de gás e suas gotas se condensam formando as nuvens, é uma maneira muito comum da formação das nuvens mais quase imperceptível, pois é um

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processo muito lento. Essa cena ( do filme ) nos mostra uma formação de nuvens em uma zona em que uma brusca baixa da pressão atmosférica. As nuvens mais altas costumam estar a 8 ou 10.000 m de altitude, lá a temperatura é muito baixa e as gotas de água se solidificam, essas nuvens são denominadas cirros e são formadas por pequenos cristais de gelo, as nuvens podem esconder o Sol, total ou parcialmente, em meteorologia é importante saber quanto tempo o Sol brilhou durante o dia, para isso se utiliza um aparelho chamado de heliometro, a bola de cristal condensa os raios solares e queima um papel preto colocado abaixo, as linhas no papel indicam as horas de sol. Quando as nuvens se reúnem em grandes massas o céu fica nublado, essas nuvens são chamadas nimbos, quando as gotículas que formam as nuvens aumentam de diâmetro e ultrapassam 7 centésimos de mm não conseguem se sustentar e caem, ao se chocarem essas gotas aumentam em volume e gotas maiores se formam, a chuva começa assim. As vezes as gotas de água atravessam camadas muito frias da atmosfera então se congelam e formam granizo, ou chuva de pedra em linguagem popular. A neve é formada por pequenos cristais de gelo procedentes das nuvens e que não derreteram porque a atmosfera não passou de O0C de temperatura. A chuva é fundamental para a vida e precisa também se medir a quantidade de água que cai sobre cada região, para isso se utiliza dos pluviômetros, os automáticos registram em um gráfico a quantidade de água precipitada, embora os resultados costumam ser dados em litros por metro quadrado é mais prático expressa-los em mm. Os observatórios meteorológicos analisam outros dados interessantes referente ao problema como por exemplo o grau de umidade atmosférica e a temperatura máxima e mínima de cada dia. A ATMOSFERA

A atmosfera ou o ar, é um composto gasoso, uma soma de vários gases que envolve o globo terrestre. Até fins do Século

XVII, pensou-se que o ar era formado de um único elemento, só a partir do Século XX foi estudada com precisão até 100 Km de altitude, onde se descobriu que o ar é composto de vários gases:

78 % de Nitrogênio 21 % de Oxigênio

1 % de Argônio e outros gases

Possui 0,033% de gás carbônico, poeira e vapor de água, que varia conforme a evaporação das águas de superfície rios, lagos e oceanos e da evapotranspiração dos vegetais. COMPONENTES MAIS IMPORTANTES Os componentes mais importantes do ar mais importantes para os seres vivos são o oxigênio e o gás carbônico. OXIGÊNIO (O2) Na formação da Terra, a cerca de 4,6 bilhões de anos a atmosfera era composta basicamente de metano, amônia, vapor d` água e hidrogênio. O oxigênio surgiu mais tarde, a 2,4 bilhões de anos, até então só existiam os organismos chamados ANAERÓBIOS ( não necessitam de oxigênio ), para eles o oxigênio era nocivo, acontece que esses organismos primitivos a partir de um certo momento passaram a desenvolver o processo de FOTOSSÍNTESE, nesse processo, os seres chamados AUTÓTROFOS produzem seus alimentos a custa de energia solar, gás carbônico e da água. O melhor exemplo de seres autótrofos é o das plantas, só elas possuem a clorofila, que permite que se alimentem e produzam oxigênio, da mesma forma que faziam os organismos primitivos. A medida que foi se formando o oxigênio atmosférico, os seres primitivos desenvolveram mecanismos contra a ação letal desse gás, esses novos seres preparados para viver na presença de oxigênio passaram então a utiliza-lo para sua sobrevivência, nascem assim os seres AERÓBIOS ( respiram o oxigênio ). O

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oxigênio possibilita um grande aproveitamento da energia contida na matéria orgânica que é o alimento desses seres, isso vai possibilitar uma grande evolução. Dessa forma a vida pôde evoluir para suas formas mais complexas e superiores os seres HETERÓTROFOS que dependem dos AUTÓTROFOS para sobreviver. Os AUTÓTROFOS produzem oxigênio quando se alimentam, os HETERÓTROFOS produzem gás carbônico ao respirar. O gás carbônico é necessário para a vida dos AUTÓTROFOS e assim por diante, criando a nossa atmosfera como ela é hoje, além dos seres vivos que se desenvolveram dentro dela. Além disso o oxigênio tem outra função importante, nas partes mais altas da atmosfera transforma-se em Ozônio ( O3 ), um gás semelhante a ele. O Ozônio tem a qualidade de impedir que as radiações ultra violetas ( UV) vindas do espaço atinjam a Terra. Como esses raios são muitos nocivos à vida, a formação de uma camada de ozônio no alto da atmosfera promove o desenvolvimento de inúmeros seres. GÁS CARBÔNICO O gás carbônico completa a ação do oxigênio, os processos de respiração dos seres vivos queimam os nutrientes liberando gás carbônico, água e calor. Quem realiza esse trabalho são os seres heterótrofos. O gás carbônico volta para os seres autrótofos que o utilizam no seu processo alimentar, liberando o oxigênio na FOTOSSÍNTESE. A palavra fotossíntese pode então ser definida como a produção de oxigênio a partir da luz e do gás carbônico. O gás carbônico também contribui para o equilíbrio da temperatura da Terra, ele forma uma camada que deixa entrar as radiações infra vermelhas ( raios infra vermelhos ) do Sol, mas não deixa que elas retornem ao espaço, aquecendo a Terra e tornando possível a vida.

DIVISÃO DA ATMOSFERA

Divide-se em camadas com características e funções diferentes, são as seguintes:

TROPOSFERA ( + 12 Km ) É a primeira camada e vai até a altura de 12 Km. Nessa faixa é onde ocorre os fenômenos de formação da chuva, nuvens e ventos. Ocorre as correntes de ar, tanto horizontal como vertical. Relativamente é pequena, sua parte superior é muito fria, com temperatura abaixo de 500C, onde caracteriza-se pelo pico das montanhas com gelo e as neves perpetuas. É composta de oxigênio, gás carbônico, nitrogênio, hélio etc. É nessa camada que circula os aviões.

ESTROTOSFERA ( + 12 a 80 Km )

A característica marcante é que o ar apresenta movimentos horizontais em estratos. Vale a pena frisar que a camada de ozônio ( O3 ), protege os seres biológicos da Terra dos raios ultra violetas. É composta de Ozônio, Hélio, pouco Oxigênio e Hidrogênio.

IONOSFERA (+ 80 a 600 Km)

Encontra pequenas quantidades de Hidrogênio, Hélio e Nitrogênio, onde seus átomos são eletrizados pela ação dos raios ultra violetas procedentes do Sol. Esses átomos eletrizados recebem o nome de íons de onde veio o nome dessa camada. É nessa camada onde ocorre a difusão de ondas de rádio.

EXOSFERA ( + 600 a 1.600 Km )

É a camada mais alta, também chamada de Espaço, nos protege contra os meteoritos, pois quando entram em contato com os gases da ionosfera se tornam incandescentes, reduzindo-se a pó, caindo sobre a

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Terra. Essa camada é composta de Hidrogênio. É nessa camada que circula os satélites artificiais.

A ÁGUA ( H2 O )

Ao conjunto de águas chamamos de hidrosfera, que visto pelo lado de fora, o Planeta Terra, deveria se chamar ÁGUA, com algumas ilhas de terra firme , pois cerca de 2/3 da sua superfície são dominados pelos oceanos, os pólos e suas vizinhanças são cobertos pelas águas sólidas das geleiras. A pequena quantidade de água restante divide-se entre a atmosfera na forma de nuvens e vapor, o sub-solo os rios e lagos. Calcula-se em cerca de 1.350.000.000 Km3 o volume total de água na Terra.

DISTRIBUIÇÃO DA ÁGUA NA TERRA (%)

OCEANOS ................................. 97,57 GELEIRAS .....................................1,81 ÁGUAS SUBTERRÂNEAS.............0,61 RIOS E LAGOS ...........................0,014 ATMOSFERA (nuvens e vapor)...0,001

ÁGUA SALGADA .........................99,38 ÁGUA DOCE ................................0,62

A água é a substância mais abundante na biosfera, é o solvente natural, sendo encontrada no estado sólido, nas geleiras; líquido nos rios, lagos e oceanos e gasoso na atmosfera; isso depende da temperatura, do calor e da energia fornecida pelo Sol. A água está em constante movimento na biosfera, esse movimento chama-se ciclo da água. A água aquecida pelo Sol evapora-se, passando à atmosfera, o vapor se resfria e se condensa formando nuvens, a água é então devolvida `superfície da Terra, na forma de chuvas, neblinas, neve ou granizo. No solo parte da água infiltra-se pelo terreno, sendo então absorvida pelas raízes das plantas, outra parte escorre para abastecer rios, lagos e mares. As plantas por sua vez transpiram, liberando água em forma de vapor através das folhas, esse fenômeno chama-se EVAPOTRANSPIRAÇÃO e tudo começa novamente, num ciclo interminável.

PONTOS FORTES Nesta unidade o aluno(a) deverá dominar:

Como calcular um ano-luz

Como calcular a transformação do Hidrogênio em Hélio

Como se forma a chuva e cálculos de pluviosidade

Conceituar a hipótese de Laplace, a descoberta de Edwin Hubble, o erro de Albert Einstein e a nova teoria de Paul Steinhart.

Definição de geologia ( histórica e dinâmica )

Movimentos da Terra ( dominar no mínimo 5 )

Fazer uma bibliografia correta (livro )

Teoria da acreação

Formação da Terra ( Gênese)

Éon pré-cmbriano

Éon Fanerozóico

Divisão da atmosfera

Processos de datação

Como se formam os elementos químicos

Como se formaram as estrelas

Como se formaram os planetas do sistema solar

Qual é a idade da Terra e do Sistema Solar

PARA MAIOR ENRIQUECIMENTO INTELECTUAL

O aluno(a) deverá consultar, fazer resumo, síntese das seguintes bibliografias complementares: HAWKING, Stephen. O universo numa casca de noz. São Paulo.: Mandarim. 2001.

215 p. il. ISBN 85-354-0231-4. VENEZIANO, G. O enigma sobre o início do tempo. Scientific American Brasil, São

Paulo: Ediouro, n. 25, p.40-49, 2004 (junho)

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CAPOZZOLI, U. No coração quente do cosmos. Scientific American Brasil, São

Paulo: Ediouro, n. 1, p.28-29, 2002 (Dezembro). CALDWELL, R.R.; KAMIONKOWSKI, M. Ecos do big bang. Scientific American Brasil, São Paulo: Ediouro, n. 1, p.30-37,

2002 (Dezembro). BENNETT, C. L.: HINSHAW, G. F.; PAGE, L. Uma nova cartografia. Scientific American Brasil, São Paulo: Ediouro, n. 1, p.38-39, 2002 (Dezembro).

OSTRIKER, J. P.; STEINHARDT. O Universo quintessencial. Scientific American Brasil, São Paulo: Ediouro, n. 1,

p.40-49, 2002 (Dezembro). PEEBLES, P. J. E. O sentido da moderna cosmología. Scientific American Brasil,

São Paulo: Ediouro, n. 1, p.50-51, 2002 (Dezembro). MAGUEIJO, J. Um plano B para o cosmos. Scientific American Brasil, São Paulo:

Ediouro, n. 1, p.52-53, 2002 (Dezembro). HOLTZ, A. As melhores respostas da ciência para as perguntas mais fundamentais que existem. Sapiens, São Paulo; n.1, p.24-31. 2004 (Setembro). Procurar filosofar sobre as questões:

Qual a idade do Universo

Qual é o futuro do Sistema Solar, e do próprio Universo

Quem somos

De onde viemos

Para onde vamos

BIBLIOGRAFIA

BRANCO, S. M.; BRANCO,F. C. A deriva dos continentes. 3a ed. São Paulo: Moderna, 2004. 111p. il. ISBN: 85-16-04185-9. BURGIERMAN, D. R.; GRECO, A. A era dos gigantes. Sapiens, São Paulo; n. 1, p

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15, p 55-61. 2001(Julho). ENCICLOPEDIA Delta Larousse. Rio de Janeiro: Editora Delta. 1964. 2a ed. 15v. JENNY, H. Factors of soil formation. New

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11a ed. São Paulo: Nacional, 1989. 391p. il.

LONGAIR, M. S. As origens de nosso universo: Estudo sobre a origem e

evolução de nosso universo. Rio de Janeiro: Jorge Zahar Ed., 1994. 150p. ISBN: 85-7110-248-8. MOON, Peter. As idades do Brasil. São Paulo. Isto é. No 1514. 07.10.98. 84-85p.

NOGUEIRA, S. Big Bang é evento cíclico, afirmam físicos.

http://www.uol.com.br/fsp/ciencia/fe2604200201.htm acessado em 26.04.2002. POPP, J. H. Geologia Geral. 5a ed. Rio de

Janeiro, RJ.: LTC, 1998. 376p. il. VENEZIANO, G. O enigma sobre o início do tempo. Scientific American Brasil, São

Paulo: Ediouro, n. 25, p.40-49, 2004 (junho)

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CAPITULO II

ESTRUTURA DA TERRA; PROCESSOS ENDÓGENOS E EXÓGENOS; TECTÔNICA DE PLACAS E DERIVA CONTINENTAL; TERREMOTOS / ONDAS SÍSMICAS; VULCÕES; MAGMA E VULCANISMO; PRODUTOS VULCÂNICOS; VULCANISMO E SEUS EFEITOS NO MEIO AMBIENTE; VULCANISMO E SEUS BENEFÍCIOS; FORMAÇÃO DAS MONTANHAS. APRESENTAÇÃO

A crosta perfaz 0,7% da massa total da Terra, é composta de rochas relativamente leves, como o granito que contém feldspato, quartzo (Silício), mica e alumínio. É a sede dos fenômenos geológicos relacionados à dinâmica interna. O manto é constituído de rochas bem mais pesadas, como os basaltos, predominando o magnésio, ferro e silício. O núcleo, é muito mais pesado, sendo constituído quase que exclusivamente de ferro. Quando medimos a velocidade de propagação das ondas sísmicas através da crosta, estas podem chegar a aproximadamente 6,0 Km/ s, chegando a 7,0 Km/s na porção inferior, onde se inicia o basalto. Entre 30 e 40 Km de profundidade, embaixo dos continentes, encontra-se uma camada de descontinuidade, também chamada de “camada de Mohorovicic (Moho), sendo o término da crosta e início do manto. O manto é dividido em duas partes: Manto superior e Manto inferior. O Manto superior possui uma profundidade de 670 Km e a velocidade das ondas sísmicas é de aproximadamente 8,1 Km/s. Ao final existe uma brusca elevação da velocidade das ondas, passando a 13,7 Km/s, mantendo-se até os 2.890 Km, onde termina o Manto inferior e se inicia o núcleo. No núcleo a velocidade cai, podendo ser reconhecidas duas camadas sucessivas, a mais externa é líquida, indo até 5.100 Km que forma um grande oceano de ferro líquido, a outra camada, mais interna, denominada de grão, é sólida e constituída de ferro puro.

Diversas teorias ou modelos globais foram propostos através dos tempos, procurando explicar a geodinâmica da Terra ou dos continentes. Algumas serviriam para orientar o pensamento científico durante muitas décadas. Outras foram aperfeiçoadas, e muitas abandonadas. Estudos mais recentes, que partem principalmente do campo da Geofísica, radioatividade, Paleoclimatologia, Geologia Marinha e Paleontologia, entre outros, constituem as bases do modelo hoje admitido de tectônica de placas. Esta teoria procura demonstrar que a superfície semi-rígida da crosta sofre movimentos sobre uma porção inferior, quente e fluída, denominada astenosfera. Como conseqüência desses movimentos, as rochas superficiais sofrem deformações produzindo estruturas características, conhecidas como produtos do tectônismo. A Terra ainda é um planeta jovem, que apresenta constantes modificações em sua crosta, provocada por fenômenos geológicos naturais internos. Atualmente, sabe-se que erupções vulcânicas são meios naturais através dos quais os materiais em estado pastoso, que se encontram no interior da Terra, chegam até a superfície. Os vulcões nada mais são do que chaminés onde o material magmático que se encontra no interior da Terra, abaixo das placas tectônicas, emergem para a superfície, dando muitas vezes a esses locais a forma de cone. Vulcões destoem vulcões criam. Este é um paradigma que, somente quem vive próximo a eles pode entender muito bem, e por isso mesmo continuam vivendo próximo deles apesar do eminente perigo de uma repentina erupção ou de sismos. Em conseqüência de poderosas erupções,

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os vulcões causam profunda impressão no homem desde os primórdios da humanidade, vem fornecendo farto material para inúmeras crenças entre os vários povos da antigüidade e que persistem até hoje em algumas populações, principalmente entre as que vivem próximo aos vulcões. Ao longo do tempo a humanidade tem estado atenta a esta poderosa força da natureza

ESTRUTURA DA TERRA

Sabemos que o raio terrestre mede aproximadamente 6.370 Km, e até hoje o homem só conseguiu perfurar 12 Km da crosta terrestre em Kola, Rússia. Isso nos remete as pesquisas geológicas de métodos indiretos, de percussão, semelhantes aos usados na medicina, para identificar os ruídos produzidos. Realmente, as vibrações sonoras sofrem variações de velocidade, dependendo da

densidade do meio em que percorrem. Para conhecer a natureza das matérias que preenchem as várias camadas interiores, podemos lançar de uma explosão de dinamite, que seguida de análise das vibrações, permitem apenas o conhecimento suficiente para localizar jazidas petrolíferas. Para o conhecimento das grandes profundidades os cientistas recorrem aos movimentos tectônicos ou seja aos “tremores de terra”, que através de sismógrafos, medem sua intensidade e localização da origem. Quando ocorre um tremor, os sismógrafos espalhados pelo globo terrestre, registram os dados, sobre o tempo despendido pelas ondas sísmicas ao atravessarem o globo, permitindo traçar a “tomografia sísmica da Terra”, demonstrando que o nosso planeta possui as seguintes unidades principais: crosta, manto e núcleo. Vejamos no quadro abaixo algumas características:

A crosta perfaz 0,7% da massa total da Terra, é composta de rochas relativamente leves, como o granito que contém feldspato, quartzo ( Silício ), mica e alumínio. É a sede dos fenômenos geológicos relacionados à dinâmica interna. O manto é constituído de rochas bem mais pesadas, como os basaltos, predominando o magnésio, ferro e silício. O núcleo, é muito mais pesado, sendo constituído quase que exclusivamente de ferro. Quando medimos a velocidade de propagação das ondas sísmicas através da crosta, estas podem chegar a aproximadamente 6,0 Km/ s, chegando a 7,0 Km/s na porção inferior, onde se inicia o basalto. Entre 30 e 40 Km de profundidade, embaixo dos continentes, encontra-se uma camada de descontinuidade, também

chamada de “camada de Mohorovicic (Moho), sendo o término da crosta e início do manto. O manto é dividido em duas partes: Manto superior e Manto inferior. O Manto superior possui uma profundidade de 670 Km e a velocidade das ondas sísmicas é de aproximadamente 8,1 Km/s. Ao final existe uma brusca elevação da velocidade das ondas, passando a 13,7 Km/s, mantendo-se até os 2.890 Km, onde termina o manto inferior e se inicia o núcleo. No núcleo a velocidade cai, podendo ser reconhecidas duas camadas sucessivas, a mais externa é líquida, indo até 5.100 Km que forma um grande oceano de ferro líquido, a outra camada, mais interna, denominada de grão, é sólida e constituída de ferro puro.

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DIVISÃO

SUB-DIVISÃO (Alttura/Prof. Km)

CARACTERÍSTICAS QUÍMICAS

CARACTERÍSTICAS FÍSICAS

Exosfera (600 a 1600)

Hidrogênio

Gasosa

ATMOSFERA

Ionosfera (80 a 600)

Hidrogênio, Hélio e Nitrogênio

Gasosa

Estratosfera (12 a 80)

Ozônio, Oxigênio, Hélio e Hidrogênio

Gasosa

Troposfera (0 a 12)

Oxigênio, Hélio, Gás Carbônico, Nitrogênio

Biosfera

Ecossistemas terrestres Ecossistemas aquáticos

Sólidos, líquidos coloidais

CROSTA

Hidrosfera

Carbono, H2O, O2

Óxidos, Silicatos

Monte Evereste- 9.000m Fossa Filipinas- 11.000m

OU Crosta Superior (Sial) (-15 a –25 )

Silício, Alumínio, Ferro, Cobre, Chumbo etc.

Sólido

LITOSFERA Crosta Inferior (Sima )

(-25 a – 75 )

Silicatos de Ferro Magnésio

Sólido

ASTENOSFERA (- 700 )

Silicatos ( Mg2 , Fe2 , SiO4

, Sulfetos, Óxidos

Pastosa

MANTO SUPERIOR

(- 1.200 )

Silicatos ( Mg2 , Fe2 , SiO4

, Sulfetos, Óxidos

Sólido

MANTO INFERIOR

(-2.800 a -2.900)

Silicatos, Sulfetos e Óxidos

Pastosa

NÚCLEO (NIFE)

(- 6.370 )

Liga de Ferro e Níquel

Estado de Fusão sólido

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DIVISÃO

SUB-DIVISÃO (Alttura/Prof.

Km)

CONSTITUIÇÃO LITOLOGICA

DENSI- DADE

(g/cm3 )

TEMPE- RATURA

( 0 c )

Biosfera

-70

CROSTA Hidrosfera

+ 70

OU

Crosta Superior

(-15 a –25 )

Rochas Ígneas -Graníticas -Basálticas Rochas Metamórficas Rochas Sedimentares Sial ( granodiorito )

2,7

600

LITOSFERA Crosta Inferior

(Sima ) (-25 a – 75 )

Rochas Ígneas -Graníticas -Basálticas Rochas Metamórficas Rochas Sedimentares Sima ( gabro)

2,9

1.200

ASTENOSFERA

(- 700 )

Silicatos, Sulfetos e Óxidos

3,0

2.000

MANTO SUPERIOR

(- 1.200 )

Peridotito

Assideritos

3,3

3.400

MANTO INFERIOR

(-2.800 a 2.900)

Silicatos, sulfetos e Óxidos

4,7

4.000

NÚCLEO (NIFE)

(- 6.370 )

Ferro, Magnésio e Níquel

12,2

4.000

Gabro: Rocha ígnea intrusiva de coloração escura e de granulação grossa. Peridotito: Silicatos de ferro e magnésio. São encontrados em rochas eruptivas e metamórficas. Granodiorito: Rocha intrusiva. Coloração escura. Assideritos: PROCESSOS ENDÓGENOS E EXÓGENOS

CICLO DA MATÉRIA NA CROSTA TERRESTRE Os processos geológicos dentro (endógenos) e sobre a Terra (exógenos) podem ser reunidos num ciclo de processos que agem continuamente sobre a matéria exposta na superfície terrestre.

ESQUEMA SIMPLIFICADO

Figura. O ciclo da matéria. À direita, em linhas tracejadas, o ciclo exógeno desenvolve-se na superfície da Terra sob ação das forças externas. À esquerda, em linhas contínuas, o ciclo, sob ação das forças de natureza interna, desenvolve-se no interior da crosta. ( Ver desenho dado em sala de aula ).

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INTEMPERISMO

Ou meteorização. Isto é, redução das rochas expostas na superfície terrestre sob a influência de agentes químicos, físicos e biológicos. Agindo sozinhos ou em conjunto. O material desagregado pode ser transportado sob influência da gravidade, da água, do gelo, do vento para um novo lugar de deposição. Assim origina-se as rochas sedimentares. DIAGÊNESE Os sedimentos, quando em depressões da crosta, empilham-se sucessivamente. As porções mais profundas, sofrem maior compactação por causa da pressão exercida. Além do aumento da temperatura, ocorrendo assim mudanças, que é designado Diagênese. CAMINHOS APÓS A DIAGÊNESE ( DOIS CAMINHOS )

A) Ser exposto ao intemperismo. B) Transformação da constituição mineralógica da rocha, condicionada pelo aumento de temperatura e pressão, ocasionando desde o dobramento até o metamorfismo das rochas. ANATÉXIS

O material depositado, sofre aumentos de temperatura, resultando na fusão completa do material. Sob fusão, esse material pode subir e derramar-se sobre a superfície da crosta, como produto vulcânico, ou ir formar câmaras plutônicas. Muitos granitos formam-se desta maneira. MOVIMENTOS DE MODELAGEM DO PLANETA São os movimentos provocados pelo dinamismo das placas tectônicas tais como: Terremotos, vulcanismo, rochas dobradas e falhas, ou os movimentos lentos e constantes. OROGENÉTICOS

São rápidos, violentos com grande carga energética, causando deformações,

dobramentos e falhas. Ex. Terremotos, vulcanismo. Elevação de vastas áreas, dando origem a grandes cadeias de montanhas. EPIROGENÉTICOS São lentos, abrangem áreas continentais e não têm competência para deformar. Ex. Bacias sedimentares

Subida e descida do nível do mar. CRÁTON

São áreas estáveis, pertencentes aos "escudos", que desde o fim do Pré-Cambriano, não foram submetidas à ação de movimentos orogênicos. ESCUDO

É uma área continental ou subcontinental que mostra exposição de rochas cristalina de idade pré-cambriana. TECTÔNICA DE PLACAS E DERIVA CONTINENTAL TEORIA DA TECTÔNICA DE PLACAS

A teoria de tectônica de placas é recente, mas sua formação baseia-se em mais de 100 anos de estudos, pesquisas geológicas e debates.

Diversas teorias ou modelos globais foram propostos através dos tempos, procurando explicar a geodinâmica da Terra ou dos continentes. Algumas serviriam para orientar o pensamento científico durante muitas décadas. Outras foram aperfeiçoadas, e muitas abandonadas. Estudos mais recentes, que partem principalmente do campo da Geofísica, radioatividade, Paleoclimatologia, Geologia Marinha e Paleontologia, entre outros, constituem as bases do modelo hoje admitido de tectônica de placas. Esta teoria procura demonstrar que a superfície semi-rígida da crosta sofre movimentos sobre uma porção inferior, quente e fluída, denominada astenosfera.

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Como conseqüência desses movimentos, as rochas superficiais sofrem deformações produzindo estruturas características, conhecidas como produtos do tectônismo.

O fenômeno da tectônica de placas processa-se em escala global, mas encontra-se evidenciando segundo direções preferenciais ou regionais. Estas placas são rígidas e indeformáveis por si sós mas descrevem movimentos laterais (deriva) e periodicamente pequenos movimentos verticais. Como conseqüência dos movimentos laterais, surgem, nos limites externos das placas, uma série de deformações, resultantes de colisões. As regiões limítrofes das placas vêm a ser a causa da distribuição das zonas de terremotos, vulcanismo e falhamentos em toda superfície da Terra, incluído as ilhas e regiões submarinas. MOSAICO DE PLACAS Desde os últimos 180 milhões de anos (quando se iniciou a separação entre América e África), este processo realiza-se periodicamente, de modo que as rochas basálticas do fundo dos oceanos têm idades crescentes, a partir do centro das cordilheiras mesoceânicas, em direção aos continentes, como revelam os dados radiométricos. Entre as conclusões desse estudo estão dois fatores importantes: o material recolhido data dos primórdios do atlântico, e a idade foi estimada entre 145 e 155 milhões de anos (período Jurássico Superior ). A velocidade de distanciamento dos continentes foi também estimada e descobriu-se que durante milhões de anos ela foi de 6 cm/ano, para depois decrescer, atingindo a taxa anual de 2 cm/ano. Mostrou-se também que desde os seus primórdios o Oceano Atlântico, naquela região (Cordilheira mesoatlântica ), recebia correntes marítimas frias provenientes das regiões polares. Isso se tornou evidente a partir dos depósitos de plancton encontrados nos sedimentos coletados no fundo.

A expansão do assoalho oceânico leva consigo os continentes, que pertencem a cada placa móvel, produzindo a deriva continental. Como conseqüência deste movimento, enquanto duas placas se afastam por crescimento do assoalho, na margem oposta de uma delas poderá processar-se a colisão por aproximação com a placa adjacente. Quando duas placas colidem, uma delas poderá mergular por baixo da outra até penetrar na astenosfera, onde será consumida. Este fenômeno chama-se subducção. Todo o globo encontra-se dividido em seis placas principais (e outras menores), que descrevem lentos movimentos segundo direções própprias, produzindo em seus limites adjacentes vários tipos de contatos: quando as placas têm sentido contrário é gerado simultaneamente novo material cortical, de natureza básica, originado do manto e que vai preencher o espaço criado pelo afaastamento. Nos contatos onde as placas colidem por movimentos de sentido oposto, na chamada zona de subducção, uma das placas desaparece em direção ao interior da astenosfera, enquanto a outra deforma-se e ergue-se, formando as grandes cadeias de montanhas. Outro tipo de contrato possível entre as placas é o de deslizamento lateral de uma em relação à outra, como se fossem falhas de rejeito horizontal. Neste caso, ocorrem as chamadas falhas de transformação, onde, ao contrário dos outros casos, não há criação ou destruição de material. Constituem notáveis exemplos de zonas de falhas de transformação a falha de Santo André, na Califórnia, e a falha de Anatolian, na Turquia. O Brasil encontra-se sobre a placa sul-americana, cujos bordos leste encontram-se na cadeia mesoatlântica e oeste, na Cordilheira do Pacífico. EVIDÊNCIA DA DERIVA CONTINENTAL Até o início do Jurássico (cerca de 180 milhões de anos), as placas encontravam-

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se reunidas num único continente denominado Pangéia.

A Pangéia constituiu no passado uma massa de terra única, rodeada por um oceano irregular, chamado pantalassa, que foi o ancestral do Oceano Pacífico. O ancestral do Mediterrâneo, o Tétis formava na época uma grande baía que separava parcialmente a África da Eurásia. A existência do pangéia terminou no final do Jurássico, quando, mais ou menos ao norte do equador, houve rompimento do continente, dividindo-se inicialmente em dois, formando a Laurásia e a Gondwana. Da Laurásia faziam parte a América do Norte e a Eurásia. O continen,te de Gondwana era constityído pelo agrupamento da América do Sul, Africa, Antártida, Austrália e India. As evidências geológicas de que os continentes do Hemisfério Sul formaram o continente da Gandwana são há tempo conhecidas. Entre elas, são notáveis os depósitos de tilitos, provenientes da glaciação permocarbonífera que atingiu a América do Sul, África, Austrália, Índia, Madagascar e Antártida, simultaneamente.

ARGUMENTOS DA DERIVA CONTINENTAL

A distância global dos sistemas de montanhas na superfície terrestre e das fraturas oceânicas e cordilheiras vulcânicas associadas sugerem que sua origem está ligada aos deslocamentos sofridos por porções da superfície (Placas).

A distribuição dos vulcões, terremotos (falhamentos associados), que se encontram alinhados por distâncias de milhares de quilômetros, sugere movimentação em grande escala de material proveniente do interior da crosta (Iavas) que se valeu das linhas de ruptura (falhas) para chegar à superfície.

Sobre os oceanos há uma capa de sedimentos relativamente delgada, cuja deposição se inicio quando os

continentes começaram a separar-se (Cretáceo) .

Todas as ilhas oceânicas e vulcânicas são recentes, ou seja, de idade

posterior ao início da migração dos continentes.

Quando uma rocha vulcânica ou sedimentar contém partículas de ferro, este fica magnetizado segundo a direção e polaridade do campo magnético da época (diferente do atual). Isto demonstra que a posição polar variou no tempo, ou, mais especificamente, que os continentes mudavam-se descrevendo trajetória próprias. A interpretação é que as trajetórias de cada continente com relação ao pólo são diferentes porque se movem independentemente.

As margens dos escudos entre os continentes apresentam as mesmas idades. As margens' do Escudo Africano têm a mesma idade das margens do Escudo do Nordeste brasileiro.

TERREMOTOS / ONDAS SÍSMICAS TERREMOTOS São vibrações naturais da crosta terrestre que se propagam por meio de ondas. Admite-se que a causa principal dos grandes terremotos seja devido ao esforço das placas que se movem em direções preferenciais e que com o progresso do esforço, a energia vai sendo acumulada, até que se rompa a resistência das rochas. TERMO SISMOLOGIA (Robert Mallet,1858) Mais de 1 milhão de perturbações sísmicas por ano. No Japão um observatório registra em média 200.000 abalos sísmicos por ano. Brasil nossa área é tectonicamente estável, devido a cicatrização da crosta no período Pré-Cambriano. O país fica em cima de uma grande e única placa tectônica,

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entretanto, no território nacional, as falhas são pequenas rachaduras causadas pelo desgaste na placa tectônica, que levam a pequenos abalos. Alguns estados sofrem com a abrangência da Placa de Nazca que ao encontrar a Placa Sul-Americana, no litoral do Peru, invade o continente. O Nordeste é uma das regiões mais sujeitas a terremotos no Brasil, com magnitude média de 3,5 graus na escala de Richter. A cidade de Caruaru, por exemplo, registra uma das maiores quantidades de tremores de terra, devido a cidade estar localizada bem no meio de uma falha geológica, denominada de cisalhamento Pernambuco-Leste, falha esta que estende-se de Recife à Arcoverde, com aproximadamente 254 Km. Foram cadastrados no Brasil até 1922, trinta e três abalos: 11 em MG, 6 em MT, 2 na BA, RN, PE e GO; 1 em SP, ES, CE, PA, RS e RJ. SERRO ( MG) em 1872 "Mortes sem conta, casas destrui das e soterradas, morros alui dos, valles revolvidos, criações levadas pela enchente ... tendo o phenomeno começado por dous grandes estrondos, quase juntos e logo a terra estremeceo, como abalada em seus fundamentos, começando 15 minutos depois a inundação, com a subida das águas do rio a 60 palmos acima do nível natural...".

Região Amazônica - 30 no decorrer da metade do Século XX. Em 1983 uma abalo com 5,5 graus na escala de Richeter.

Em 1690 em Manaus um tremor com mais de 300 léguas;

Em 1972 - Niterói, Campos, Cachoeiro do Itapemirim e Vitória;

Em 1980 - Pacajus (CE ) - uma morte e muitos feridos( 5,2 graus escala de Richeter)

Em 1986 - João Câmara ( RN) 5,1 na escala Richter.

Em 1955, no Mato Grosso, chagando a 6,6 graus na escala de Richeter.

Em 1955, no Espírito Santo, com 6,6 graus na escala de Richeter.

TERREMOTOS CÉLEBRES

1755 EM Lisboa - 60.000 mortes (Igreja e Porto, ondas de 15m). Estendeu-se por toda Espanha, Marrocos - 1/3 da Terra sentiu o abalo produzido por este terremoto.

1811 no Vale do Mississipi - Comprimento de 240 Km por 55 Km. Afundou de 1 a 3m.

1906 - São Francisco, Califómia (Próximo a falha Santo André).

1908 - Messina (Itália), destruiu as cidades de Messina e Reggio ( 80.000 mortes). 1923 - Tóquio -140.000 mortes

1960 - Marrocos - 20.000 mortes

1972 - Nicaraágua - 50.000 mortes

1970 - Peru - 50.000 mortes. O terremoto ( 9 graus na escala Richeter) mais intenso dos últimos 40 anos, aconteceu em 26 de dezembro de 2004, com epicentro na costa da Ilha de Sumatra, na Indonésia, provocou uma série de ondas gigantes que chegaram de surpresa em pelo manos 12 países do sudoeste asiático e que mataram cerca de 280 mil pessoas deixando 5 milhões à mercê der algum tipo de auxílio. A energia foi tão forte que o terremoto chegou a modificar a inclinação do eixo de rotação do planeta em cerca de 2 milésimos de segundo, o que corresponde a 5 a 6 centímetros em linha reta. Para se ter uma idéia, a energia total liberada pelos tsunamis no sudoeste asiático foi de 5 megatons, mais de duas vezes a energia explosiva usada na Segunda Guerra Mundial, contando as duas bombas atômicas. Até no Brasil, alguns “efeitos” foram sentidos, pois duas estações maregráficas do Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística detectaram alterações do nível do mar nos dois dias seguintes ao terremoto. No caso deste fenômeno, o movimento das placas tectônicas causou o forte terremoto e uma fenda de 1.000 Km no fundo do mar, a 40 Km de profundidade da superfície e a 10 Km sob a costa oceânica, resultando ainda em um deslocamento vertical entre 10 a 15 metros. O imenso desvio dessa grande quantidade de volume de água gerou a

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seqüência de ondas gigantes, conhecida em todo o mundo pela palavra japonesa tsunami ( tsu = porto ; nami = onda ). Na revista Veja de 19 de outubro de 2005, uma reportagem traz o título “ Tragédia no alto Himalaia” – Terremoto devastador na Caxemira mata mais de 30.000 pessoas e deixa 2 milhões de desabrigados - O terremoto ocorreu no dia 08 de outubro de 2005, devastou a Caxemira paquistanesa, alcançou 7,6 graus na escala Richter, que mede a intensidade do tremor de acordo com a capacidade de causar estragos nas construções existentes na área atingida. A cada degrau da escala, 32 vezes energia é liberada em comparação com o degrau anterior. Os continentes e o solo dos oceanos repousam sobre grandes fragmentos móveis chamados placas tectônicas, elas flutuam sobre o manto, formado por rochas aquecidas, que se movimentam constantemente, empurrando as placas. É nos limites entre essas placas, conhecidos como falhas geológicas, que ocorrem os terremotos. Os abalos são causados pela energia liberada pelo choque, pela fricção ou pela separação das placas. A Caxemira está situada na junção de duas placas tectônicas, a indiana e a eurasiana, que a deixam vulnerável a abalos sísmicos. Foram três grandes terremotos nos últimos cem anos. ISOSSISTA

São as linhas da propagação das ondas sísmicas, de igual intensidade, a partir do epicentro. A grande maioria dos hipocentros acham-se localizados a menos de 50 Km de profundidade e 4% dos terremotos provêm de hipocentros de profundidade de 100 a 700 Km. Esquema hipotético da propagação dos abalos sísmicos a partir do hipocentro H, ou foco, acima do qual se acha o epicentro E, na ocasião do terremoto de Messina, Itália, em 1908.As linhas pontilhadas representam as isossistas, e as linhas retas, a direção de

propagação das ondas sísmicas. Observa-se que as isossistas de graduação mais forte localizam-se mais próximas ao epicentro e fora da zona montanhosa, que é formada de rochas mais resistentes, cuja amplitude de vibração é menor do que a das rochas sedimentares pouco consolidadas, onde o efeito destrutivo é bem mais acentuado. INTENSIDADE DOS TERREMOTOS

1 . A distância do foco em relação ao local do terremoto influi na sua intensidade. Esta é tanto menor, quanto maior for a distância do foco ao local considerado. 2. A heterogeneidade litológica da crosta terrestre ( Rochas sedimentares são mais vulneráveis ). Quanto mais forte for o abalo, maior a aceleração das ondas sísmicas, cujo valor numérico é medido em milímetros por segundo ao quadrado. CAUSAS DOS TERREMOTOS

DESMORONAMENTOS INTERNOS SUPERFICIAIS Provocados pela dissolução de rochas pelas águas subterrâneas. É de pequena intensidade e local. Geralmente acontece em região calcária. Em regiões vulcânicas, pode ocorrer o colapso de parte do edifício vulcânico (causas atectônicas). Acomodação de camadas sedimentares. CAUSAS VULCÂNICAS

Ocasionam terremotos locais de pequena intensidade, resultam de explosões internas, de acomodações verificadas nos vazios resultantes da explosão do magma. CAUSAS TECTÔNICAS

São as mais importantes, as responsáveis pela formação de grandes terremotos, que podem propagar-se por toda a Terra.

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As vibrações MACROSSÍSMOS, perceptíveis sem o auxílio de aparelhos, atingem de 1 a mil quilômetros. As MICROSSISMOS são muitas vezes registradas em todos os sismógrafos espalhados pela Terra. OS FOCOS DOS TERREMOTOS (TERCIÁRIO) Áreas sujeitas a vulcanismo. Áreas tectonicamente instáveis, sujeitas a levantamentos, dobramentos, indicam movimentações situadas em 8 a 15 Km abaixo da superfície.

42% dos epicentros (local de origem) situam-se na orla do Pacífico (Círculo do Fogo);

25% localizam-se nos Alpes até o Himalaia (Dobramento Terciário )

25% Ásia menor, África

8 % Pré-Terciário

1 a 1,5 % Escudos Cristalinos. LOCAL DO TERREMOTO HIPOCENTRO OU FOCO

É local onde se origina o terremoto dentro da crosta terrestre. O terremoto onde o foco se situa a menos de 8 Km da superfície geralmente é de alcance local. EPICENTRO

É o ponto da superfície terrestre situado acima do hipocentro. ESCALA DE MERCALLI-SIEBERG

Divide-se em 12 categorias e é de interesse mais humana.

I - Aceleração inferior a 2,5 mm / s2

II - Aceleração 2,5 a 5 mm / s2 ( andares superiores)

III- Aceleração de 5 a 10 mm/ s2 (andares superiores e inferiores)

IV -Aceleração de 10 a 25 mm/ s2 ( ranger de paredes)

V - Aceleração de 25 a 50 mm / s2 (acordar as pessoas) VI- Aceleração de 50 a 1000 mm / s2 (pessoas sair de casa) VII- Aceleração de 100 a 250 mm/s2 (destruição de construções) VlII - Aceleração de 250 a 500 mm/s2 (construções sólidas/fendas) IX - Aceleração de 500 a 1.000 mm / s2 (danifica as fundações) X - Destruição de edifícios, deslizamento de terra, fendas em represas XI - Destruição de pontes, grandes fendas XlI - Destruição total, modificações da topografia. ESCALA DE C. F. RICHER

É baseada na quantidade de energia desprendida, gasta num terremoto. De 0,0 a 1,9 - Não é sentido. É detectado apenas por sismógrafos. De 2,0 a 2,9 - Não é sentido. Alguns objetos, podem balançar. De 3,0 a 3,9 - Sensação comparável a vibração de um caminhão passando próximo. De 4,0 a 4,9 – Pode quebrar janelas e derrubar objetos. De 5,0 a 5,9 – Pequenos danos em edificações. De 6,0 a 6,9 – Danos a construções fortes e pode abalar seriamente as mais fracas. De 7,0 a 7,9 – Terremoto de grande proporção, com prédios saindo das fundações, rachaduras no solo e tabulações subterrâneas se quebram. De 8,0 a 8,9 – Abalo fortíssimo. Pontes se rompem, poucas construções resistem. De 9,0 em diante – Destruição total. BASE O padrão foi o valor máximo do movimento horizontal registrado num sismógrafo padronizado a uma distância de 100 Km do epicentro. O valor é calculado a partir da extrapolação dos dados fornecidos por outros sismógrafos, com distâncias conhecidas.

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A escala varia de 1 a 9. O valor 2 corresponde a um abalo fraco, já o valor 7 é destrutivo. Vejamos alguns exemplos:

*São Francisco ( 1906 ) - 8,25

(energia de 20 trilhões de k W /h;

Tóquio ( 1923 ) - 8,1 ( energia de 16 trilhões de quilowatt-hora);

Lisboa ( 1755) ( 350 trilhões de kW/h).

* Energia produzida por queda de um bloco granítico de 26 bilhões de toneladas, caindo de 280 Km de altura.

ONDAS SÍSMICAS São propagações de energia em forma de ondas. Os terremotos produzem 3 tipos de ondas. I - Primárias ( prima) = P 2 - Secusdária ( secunda) = S 3 - Longas ou de Superficie = L PRIMÁRIA

Ondas longitudinais de pequena amplitude.

Quando passam de uma camada de menor densidade para outra de maior densidade, a sua velocidade aumenta.

Quando penetra numa camada líquida sua velocidade diminui, podendo sofrer refração e reflexão

Velocidade de 5,5 a 13,8 Km/s. SECUNDÁRIA

São transversais

Não se propagam através de líquidos

Velocidade de 3,2 a 7,3 Km/s. LONGAS OU DE SUPERFÍCIE

Ondas de grande comprimento

Propagam-se na crosta terrestre somente quando as ondas P e S a atinge.

Lentas, velocidade entre 4 e 4,4 Km/s.

IMPORTÂNCIA DO ESTUDO

1 . Monitorar os terremotos e abalos

sísmicos. Os 3 tipos de ondas chegam a um sismógrafo em tempos diversos, fornecendo a localização do foco do terremoto e dados da superfície.

2. Prova de que a Terra é constituída por uma série de capas concêntricas e materiais diferentes. 3. Descoberta de que o núcleo da Terra está em estado de fusão. 4. Descoberta de água e petróleo VULCÕES

Vulcão é uma abertura na superfície de um planeta (ou na crosta terrestre litosfera), através do qual o material magmático (lava, gases, cinza, etc.) oriundos de camadas profundas é lançado à superfície. Forma de relevo, em geral montanha de forma cônica, edificado pelas lavas expelidas do interior da Terra por um conduto ou chaminé. Popularmente é uma montanha que expele ou já expeliu material magmático. A Terra ainda é um planeta jovem, que apresenta constantes modificações em sua crosta, provocada por fenômenos geológicos naturais internos. Atualmente, sabe-se que erupções vulcânicas são meios naturais através dos quais os materiais em estado pastoso, que se encontram no interior da Terra, chegam até a superfície. Os vulcões nada mais são do que chaminés onde o material magmático que se encontra no interior da Terra, abaixo das placas tectônicas, emergem para a superfície, dando muitas vezes a esses locais a forma de cone. Vulcões destoem vulcões criam. Este é um paradigma que, somente quem vive próximo a eles pode entender muito bem, e por isso mesmo continuam vivendo próximo deles apesar do eminente perigo de uma repentina erupção ou de sismos. Em conseqüência de poderosas erupções, os vulcões causam profunda impressão no

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homem desde os primórdios da humanidade, vem fornecendo farto material para inúmeras crenças entre os vários povos da antigüidade e que persistem até hoje em algumas populações, principalmente entre as que vivem próximo aos vulcões. Ao longo do tempo a humanidade tem estado atenta a esta poderosa força da natureza. Os Romanos atribuem os eventos vulcânicos a Vulcano, deus do fogo e da metalurgia. No ano de 79 d.C. a erupção do Monte Vesúvio destruiu as cidades Romanas de Pompéia e Herculano. Uma das mais espetaculares erupções vulcânicas registrada pela história, ocorreu em 1883 com a explosão do Krakatoa, no estreito de Sonda perto da ilha de Java. O mais recente exemplo é a dramática erupção do Monte Santa Helena, em 1980, na Cascade Range (cadeia de montanhas) no Estado de Washigton nos Estados Unidos. LOCALIZAÇÃO DOS VULCÕES

Os vulcões resultam do levantamento das camadas internas da crosta por movimentos no interior da Terra. Estão concentrados nas chamadas zonas oro- genéticas modernas, ou simplesmente Circulo do Fogo, que Compreende o litoral Pacífico da América, litoral Pacífico da Ásia e da Oceania, além de um semi circulo que vai desde a América Central, atravessando o atlântico, sul da Europa e Ásia, até se encontrar com o sudeste asiático. Pelo que podemos notar, existe visível relação entre os vulcões e os contornos das placas tectônicas, pois as fraturas resultantes dessas deformações podem facilitar o aparecimento de vulcões, visto que, as forças vulcânicas se manifestam principalmente ao longa do encontro delas e, esta mobilidade das placas permite a subida de massas magmáticas às zonas mais próximas da superfície. Existem duas grandes e principais áreas onde está concentrada a maior parte dos vulcões. São elas: Círculo de Fogo do Pacifico - concentra-

se cerca de 800/0 dos vulcões e forma um

alinhamento que vai desde o sul da Cordilheiras dos Andes (Chile) até as Filipinas, passando pelas costas ocidentais da América do norte e pelo Japão. Círculo de Fogo do Atlântico - abrange a América Central, Antilhas (Caribe), Açores, Cabo Verde, Mediterrâneo e Cáucaso. São raras as atividades vulcânicas no interior dos continentes, exceto na África, que é atravessada de norte ao sul por uma faixa de vulcões ativos. Todavia, mesmo aí, podemos constatar a presença de fraturamento causada pela placa Africana. Quase todos os 500 a 600 vulcões ativos no mundo estão localizados em bordas de placas convergentes. Estes são os vulcões nos quais ocorrem erupções. No entanto, a maior parte dessa atividade incessante passa despercebida porque no fundo dos oceanos, onde o magma do manto superior sobe e se deposita no solo oceânico, adicionando matéria na crosta. TIPOS DE VULCÕES Ativo: quando encontramos nele material

incandescente, gases, poeiras e alta temperatura. Muitas vezes podemos encontra-los em pleno estado de erupção ou parcialmente dormentes. Nos vulcões ativos podem ocorrer erupções a qualquer momento, como também explosões e abalos sísmicos Adormecidos: são aqueles nos quais se

encontram temperatura mais elevada no interior de suas crateras, porém não se tem registros de erupções, abalos sísmicos, explosões ou outras manifestações a vários anos.

Inativos; são aqueles onde hoje podemos

perceber por meio visual sua forma cônica de vestígios de material vulcânico encontrados no local e nas proximidades de que ali já foi um vulcão; Porém por meio de análise descobrimos que o conduto de material está totalmente petrificado, não se registra abalos sísmicos, explosões ou qualquer outro vestígio arqueológico de sua

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atividade a centenas ou milhares de anos. MAGMA E VULCANISMO MAGMA A palavra magma provém do grego e refere-se originalmente a uma massa ou pasta, como a utilizada no preparo do pão. Na geologia, magma é qualquer material rochoso fundido, de consistência pastosa, que apresenta uma mobilidade potencial, e que, ao consolidar, constitui as rochas ígneas (ou magmáticas). O magma que extravasa à superfície, formando os derrames vulcânicos, recebe a denominação mais específica de lava, uma vez que, durante o processo vulcânico, sofre algumas importantes modificações físico-químicas ( devolatilização, reações de oxi-redução), que a diferenciam do magma retido e cristalizado em profundidade. Magmas apresentam altas temperaturas, da ordem de 700 a 1.200 oC, e são constituídos por: a) uma parte líquida, representada pelo

material rochoso fundido; b) uma parte sólida, que corresponde a minerais já cristalizados e a eventuais fragmentos de rocha transportados em meio à porção líquida; e b) uma parte gasosa, constituída por voláteis dissolvidos na parte líquida, predominantemente H2O e CO2 Esses componentes ocorrem em proporções variáveis em função da origem e evolução dos magmas. A consistência física é função de diversos parâmetros: composição química, grau de cristalinidade ( em que proporção o magma contém já cristalizado), teor voláteis dissolvidos e a temperatura em que se encontra. Esta consistência física, que implica maior ou menor facilidade de fluir sob tensões cisalhantes, é definida pela viscosidade, medida em poises. Magmas pouco viscosos, logo mais fluidos, como os basálticos ( viscosidade aproximada de 10 2 a 103 poises), extravasam com facilidade, e

formam corridas de lava , como as do Havaí. Magmas mais viscosos, como os riolíticos ( viscosidade aproximada de 10 6 a 107 poises), têm dificuldade até mesmo para extravasar, formando freqüentemente “rolhas” que entopem os condutos vulcânicos, o que provoca aumento de pressão por conta do magma e gases que vão se acumulando abaixo do edifício vulcânico. ORIGEM DOS MAGMAS Os magmas se originam da fusão parcial de rochas do manto na Astenosfera, ou do manto superior ou crosta inferior na litosfera. A fusão pode ser provocada pelo aumento da temperatura, por alívio da pressão confinante a que estão submetidas estas rochas, por variações no teor de fluidos ou, como ocorre mais comumente, por uma combinação desses fatores. CONSTITUINTES DOS MAGMAS

A composição de um magma depende de vários fatores: a) da constituição da rocha geradora; b) das condições em que ocorreu a fusão desta rocha e da taxa de fusão correspondente; e b) da história evolutiva deste magma do seu local de origem até o seu sítio de consolidação. O Magma tem, majoritariamente, composição silicática, em consonância com a composição predominante da crosta e do manto terrestre; porém, magmas carbonáticos e sulfetados também são conhecidos. Os principais componentes do magma silicático na Terra são, além de O e Si, o Al, Ca, Fe, Mg, Na, K, Mn, Ti e P. A composição química de rochas e magmas é indicada, por convenção com elementos constituintes apresentados na forma de óxidos. A variação composicional dos magmas, assim como das rochas ígneas, é descrita principalmente por seu teor de sílica, que indica a porcentagem em peso de SiO2. O espectro composicional dos magmas silicáticos é muito amplo, e praticamente contínuo em termos do teor de

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sílica; porém, dois tipos de magmas se destacam amplamente pela sua abundância na crosta terrestre: são o magma granítico, com teores de sílica superiores a 66%, e o magma basáltico, com teores de sílica entre 45 e 52%. Alguns pesquisadores acrescentam um terceiro tipo de magma, o magma andesítico, cujo teor em sílica e de 52 a 66%. Em termos de volume estimado, porém, os magmas graníticos e basálticos são nitidamente preponderantes. Composições médias de rochas representativas dos três tipos de magmas: graníticos, andesitos e basaltos, são apresentados na tabela abaixo.

Oxido

Rocha/Magma

Granito Andesito Basalto

SiO2 72,08 54,20 50,83

TiO2 0,37 1,31 2,03

Al2O3 13,86 17,17 14,07

Fe2O3 0,86 3,48 2,88

FeO 1,67 5,49 9,05

MnO 0,06 0,15 0,18

MgO 0,52 4,36 6,34

CaO 1,33 7,92 10,42

Na2O 3,08 3,67 2,23

K2O 5,46 1,11 0,82

P2O5 0,18 0,28 0,23

H2O 0,53 0,86 0,91

total 100,00 100,00 100,00

Exemplos de composição média de rochas ígneas consolidadas a partir de magmas graníticos, andesíticos e basálticos ( valores em % em peso)

VULCANISMO Conceito: O termo vulcanismo ( derivado

de Vulcano – Deus do fogo, da mitologia romana) abrange todos os processos e eventos que permitem e provocam a ascensão de material magmático, juvenil, do interior da Terra à superfície terrestre. Este material juvenil pode ocorrer em estado gasoso, líquido e sólido. Quando nos deparamos com uma erupção vulcânica, testemunhamos, na verdade, a

liberação espetacular do calor interno terrestre acumulado através dos tempos, principalmente pelo decaimento de elementos radioativos. Este fluxo de calor, por sua vez, é o componente essencial na dinâmica de criação e destruição da crosta, na qual os vulcões, juntamente com os terremotos, têm papel essencial, desde os primórdios da evolução geológica.. Atividades vulcânicas foram também importantes na Lua, Marte e Vênus, onde modelaram paulatinamente nas suas superfícies em diferentes épocas geológicas. O monte Olimpo, em Marte, é a maior estrutura vulcânica conhecida do Sistema Solar, com seu cone de 26 Km de altura em cujo cume existe uma depressão com 65 Km de diâmetro. Todavia, os exemplos mais impressionantes ocorrem no satélite mais interno de Júpiter, o mais ativo do sistema Solar. Os vulcões são considerados fontes de observações científicas das entranhas da Terra, uma vez que as lavas, os gases e as cinzas fornecem novos conhecimentos de como os minerais são formados e onde os recursos geotermais de interesses para a humanidade podem se localizar. A importância do vulcanismo transcende a notória influência que exerce no nosso ecossistema, em que 25 % do O2, H2, C, Cl, N2 hoje presente na biosfera têm esta origem. Sabemos, por exemplo, que milhares de vulcões ativos há mais de 4 bilhões de anos, liberam enormes volumes de água, gás carbônico e outros elementos químicos, formando os primeiros oceanos, e nossa atmosfera primitiva – originalmente uma mistura tóxica de hidrogênio, metano, amônia e água – que permitira a produção, mais tarde, das substâncias essenciais para o desenvolvimento dos primeiros organismos da terra. As rochas vulcânicas originam-se da consolidação das lavas, constituindo porções da crosta terrestre, representadas por montanhas e enormes depósitos rochosos nos continentes e assoalhos oceânicos. As lavas, por outro lado, representam amostragens reais dos materiais das profundezas da Terra, muito

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embora original seja perdida durante o processo de solidificação. Mesmo assim, as lavas podem fornecer informações úteis sobre a composição química e o estado físico do material constituinte do manto superior. PRODUTOS VULCÂNICOS

Os produtos gerados numa erupção vulcânica podem ser sólidos, líquidos ou gasosos, conforme sintetizado na tabela anterior.

LAVAS

Representam o material rochoso em estado de fusão que extravasa à superfície, contemporaneamente ao escape dos componentes voláteis do magma. Durante o processo, pode haver adição ou perda de compostos químicos. Os vários tipos de lavas são correspondentes extrusivos de magmas félsicos ou máficos.

PRINCIPAIS TIPOS DE LAVAS Lavas basálticas: É o tipo de lava mais

comum nos derrames, caracterizando-se pela cor preta e temperaturas de erupção entre 1.00 e 1.200 oC, temperaturas estas semelhantes às do manto superior. As propriedades químicas e físicas das lavas basálticas, tais como a baixa viscosidade devido ao menor conteúdo em sílica ( SiO2), menor retenção dos gases dissolvidos e alta temperatura permitem que o fluxo seja menos espesso e atinja áreas distantes em relação à erupção. Fluxos com até 100 Km/h já foram observados. Derrames enormes ocorrem em diversos continentes e ilhas vulcânicas, alguns deles originados durante eventos geológicos gigantescos, como exemplo o derrame da Bacia do Paraná ( Brasil) As lavas basálticas exibem variações na sua morfologia e fluidez no decorrer do processo de consolidação, recebendo diferentes denominações, a saber: Lavas almofadadas: São acumulações

subaquáticas que possuem a forma de

almofadas, com diâmetro de até 1 metro. Sua ocorrência resulta do comportamento plástico do magma basáltico que, em contato com a água fria resfria instantaneamente. Com isso, cria-se uma película exterior vítrea, enquanto o interior do material rochoso submetido a resfriamento mais lento adquire uma granulometria cristalina mais grosseira. A profundidade do derrame também um parâmetro importante no processo, pois a pressão da água deve ser suficientemente alta, de modo a impedir que os gases dissolvidos no magma fervam ou se expandam. As lavas almofadadas se acumulam devido à fluidez de lava de à pressão interna dos gases, que leva ao rompimento da película rochosa recém-consolidada pela expulsão contínua do magma. Podem ocorrer tanto em águas rasas como profundas e, apesar de freqüentes em basaltos subaquáticos, são também observadas em lavas com maior conteúdo em SiO2. Lavas em corda (lava pahoehoe e aa).São termos oriundos de descrições na ilha vulcânica do Havaí, relacionados ao fluxo e aparência superficial de resfriamento das lavas basálticas. A lava pahoehoe ( lava em

corda) é a mais comum nos vulcões do Havaí. A lava basáltica em contato com o ar resfria-se, formando uma crosta fina, enquanto o fluxo magmático continua abaixo dela. Este fluxo subsuperficial, que lembra a viscosidade do mel, gera feições retorcidas na película rochosa em processo de solidificação. Alguma vezes o fluxo da lava se dá muito rapidamente ao longo de trincas abaixo da crosta já consolidada. Eventuais refluxos do magma levam à drenagem desses túneis, criando um canal subterrânea – o tubo de lava. Já a lava aa ( em bloco) forma-se quando o

escape dos gases dissolvidos no magma durante a consolidação causa rápido aumento na viscosidade do material mais superficial. O fluxo deste tipo de lava é naturalmente mais lento que o da lava em corda. De modo é produzida uma capa mais grossa, que pode atingir espessuras de 3 a

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4 m. A lava se quebra em blocos irregulares na medida em que o fluxo magmático interno continua. Lava riolítica. Estas lavas possuem

composição mais diferenciada ( félsica). O maior conteúdo em SiO2 , bem como a mineralogia mais complexa e maior retenção em gases tornam-na mais viscosas que as lavas basálticas. Apresentam temperaturas entre 800 e 1.000 oC e a rocha vulcânica formada possui cor clara a avermelhada. A baixa fluidez das lavas riolíticas leva geralmente a um acúmulo rochoso que pode alcançar dezenas ou até centenas de metros de espessura, tornado comuns as explosões. As lavas de composição andesítica possuem conteúdo de sílica intermediário entre o s basaltos e riolitos. FRAGMENTOS VULCÂNICOS Correspondem aos vulcanoclastos e piroclastos. Os primeiros englobam os fragmentos vulcânicos formados pela erosão. Já o termo piroclasto refere-se aos materiais lançados na atmosfera por erupção explosivas. Esses produtos recebem o nome de tefra. O material particulado mais fino é constituído por cinzas e poeira, podendo formar espessos pacotes, em geral nas proximidades do vulcão. Todavia, a ação dos ventos pode transportar as partículas a enormes distâncias. O lapilito é geralmente formado

pela colagem de cinzas. São gotas de lavas maiores que cinzas, cuja morfologia indica sua formação em estado plástico. Podem ter o tamanho de uma bola de tênis. Em função da intensidade dos ventos e do caráter muito fluido da lava, os lapilli podem

ser alongados a até fiapos , como fios de cabelos.. As bombas representam os fragmentos vulcânicos ( em estado plástico) com aparência retorcida, resultantes da consolidação durante a sua trajetória no ar. Existem registros de bombas com dezenas de m3 lançadas a mais de 10 Km do vulcão. Eventualmente, a superfície externa das bombas apresentam-se com rachaduras, em função da expansão dos gases internos dal lava, formando uma textura superficial

denominada “crosta de pão”. Já os blocos são constituídos por fragmentos angulosos de lavas consolidada ou da rocha encaixante do conduto, lançados à atmosfera. DEPÓSITOS PIROCLÁSTICOS

O termo piroclástico deriva do grego pyros ( fogo) e klasto (quebrado). Os materiais piroclásticos são constituídos por materiais soltos ou misturas de cinzas vulcânicas, bombas e gases, produzido durante erupções violentas de gases. Tais produtos podem ser classificados em: juvenil ( fragmentos solidificados do próprio magma), b) não juvenil ( fragmentos originados da parede da cratera, do conduto magmáticos ou quebra de rochas preexistentes; c) fragmentos de origem diversa associadas a partículas ou gotas de lava. As brechas vulcânicas representam os produtos piroclásticos de granulação mais grossa, sendo constituídos por fragmentos angulosos de material preexistente ou do próprio derrame, cimentado numa matriz também grosseira. Os depósitos de queda piroclástica recebem o nome de tufos vulcânicos. São constituídos por fragmentos menores numa matriz de granulação fina. Os depósitos de fluxo piroclástico são misturas de fragmentos, partículas de rocha e gases quentes que, independentemente da granulação, movem-se pelo seu próprio peso, condicionadas à declividade do terreno. A emulsão de gases superaquecidos é tal que a resistência ao atrito entre as partículas é reduzida ao mínimo. Com isso, forma-se um fluído denso, cuja zona superior torna-se menos densa à medida que as partículas caem sobre a superfície do terreno. As temperaturas envolvidas são muito variáveis, de 900 oC até inferiores a 100 oC

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GASES E VAPORES VULCÂNICOS

Durante uma erupção ou a partir de sistemas hidrotermais associados a câmaras magmáticas subsuperficiais, os gases e vapores dissolvidos no magma são liberados para a atmosfera. O mais abundante é o vapor de água ( 75 a 95%). O transporte desses gases na atmosfera se dá em aerosóis ( uma solução coloidal em que a fase dispersora é gasosa e a de dispersa é sólida ou líquida) pela absorção dos compostos em camadas, ou ainda na forma de partículas microscópicas de sal. Os compostos gasosos de S, Cl, F, por sua vez, reagem com a água , originando ácidos nocivos para os olhos, pele e sistema respiratório. Mesmo quando em baixas concentrações podem destruir a vegetação e corroer metais. FUMAROLAS E FONTES TÉRMICAS Estas exalações de gases e vapores se dão através de pequenos condutos e podem continuar por décadas ou mesmo séculos após erupção vulcânica. Pode, ser tanto primárias (gases do próprio magma que pela primeira vez são liberados em superfície) ou secundárias, quando ocorre a interferência com a água subterrânea. Nas fumaralas, os elementos mais comuns que entram na composição dos gases são hidrogênio, nitrogênio, carbono e oxigênio. Estes elementos podem ocorrer na sua forma elementar ou combinados como H2O, H2S, CO, CO2, (NH4)

+, SO2, SO3, CH4, etc. A composição dos gases vulcânicos pode variar em função das temperaturas envolvidas (800oC a 100oC) e do conteúdo em minerais dissolvidos. Eventualmente, elementos como flúor, estanho, molibdênio, urânio, tungstênio, prata, mercúrio e ouro se associam aos gases, podendo se concentrar principalmente em veios nas rocha encaixante, por conta do resfriamento do vapor d’água e sua interação com o ar. Desse modo, vários depósitos de interesse econômico podem ocorrer em fumarolas.

GÊISERES E FONTES TÉRMICAS

Gêiseres são jatos de água quente e vapor em rupturas de terrenos vulcânicos. Estes jatos ocorrem em intervalos de tempo regulares e com grande força, freqüentemente acompanhados por um som ruidoso.. Uma das feições características dos gêiseres são os terraços, formados por sedimento de origem química. Este material encontra-se nas rochas ou no solo, somo resultado da precipitação de minerais dissolvidos à medida que ocorre a evaporação ou resfriamento. Os terraços podem ter natureza silicificada ou cálcica. Nos campos de gêiseres, padrões únicos de vida animal e vegetal desenvolvem-se ao redor das fontes e águas térmicas, mesmo nos intervalos mais rigorosos. Lagos de água quente, surgentes das profundezas vulcânicas, apresentam colorações curiosas, onde as variações de tons azul, verde e amarelo-marrom refletem o crescimento vigoroso de diferentes tipos de micróbios, bactérias, cianobactérias e algas, em função das temperaturas. Além dos gêiseres podem ocorrer papelões de lama quente borbulhante. O Parque Nacional Yellowstone (Oeste dos EUA) possui a maior concentração mundial de feições hidrotermais e cerca de duas dezenas de gêiseres. PLUMAS HIDROTERMAIS SUBMARINAS

Trata-se de fontes térmicas surgentes na crosta basáltica pelas quais fluidos minerais são expelidos. A ação contínua do processo hidrotermal edifica “chaminés”. As maiores podem atingir mais de 10 m de altura e 40 cm de diâmetro, sendo denominadas black smokers, por expelirem fluidos de cor negra

com alta temperatura. As chaminés menores recebem o nome de white smokers, sendo cacterizadas por fluidos de

cor esbranquiçada e menor temperatura. Depósitos de sulfetos metálicos submarinos, associados às fontes termais em sistemas vulcânicos de rifts meso-oceânicos, ocorrem no arquipélago de Galápagos e no Mar Vermelho. Perfurações

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revelam teores elevados em Fe, Cu e Zn na lama recuperada, sugerindo sua associação às atividades de plumas hidrotermais. A decantação de partículas finas, dissolvidas na água surgente a altas temperaturas, se dá pelo choque térmico com água fria das profundezas oceânicas. Muitas dessas concentrações polimetálicas contêm metais preciosos e semipreciosos, porém os custos de recuperação são ainda demasiadamente altos para viabilizar o aproveitamento comercial. OUTROS FENÔMENOS VULCÂNICOS Lahars: As erupções explosivas podem depositar enormes quantidades de cinzas e outros fragmentos vulcânicos sobre os flancos dos vulcões. Os lahars são formados quando da ocorrência repentina de grandes volumes de água, devido a chuvas torrenciais, derretimento de gelos e/ou neve acumulados no topo do vulcão, ou mesmo pela ruptura de barragens naturais. Essas águas se misturam com o material vulcânico inconsolado, criando fluxos de lama que se movimentam por gravidade. Enquanto nos rios é a água que carrega os fragmentos, nos lahars é a abundância de material sólido que gera o movimento. Cerca de 40% em peso dos constituintes dessa mistura são cinzas vulcânicas e fragmentos de rocha, tornando-se densa e viscosa com a consistência da massa de concreto. Com tal, formam espessos depósitos que incluem grandes blocos arredondados, fragmentos vulcânicos e lama endurecida e também podem incluir pedaços de árvores, se o fluxo tiver atravessado uma floresta. É justamente através da determinação da idade desses restos de árvores que é possível saber quando ocorreu o fenômeno – um dado importante para se estimar a taxa de freqüência de lahars relacionados à reativação de um vulcão. Avalanches: São movimentações

superficiais de grandes massas de neve, gelo, solo ou rochas, ou uma mistura destes materiais, que se tornaram eventualmente instáveis por diferentes causas. Esses

fluxos de detritos podem ser gerados por abalos sísmicos que normalmente precedem uma erupção, ou até mesmo chuvas muito intensas, aliados a uma forte inclinação do relevo vulcânico. CARACTERÍSTICAS DOS PRODUTOS VULCÂNICOS

Morfologia de um vulcão

É comum pensarmos que a lava chega à superfície sempre através de edifícios cônicos perfeitos, a exemplo do monte Fuji no Japão ou monte Osorno no Chile, o que não é verdade. Muitas vezes, a erupção se dá através de fissuras profundas na crosta que alcançam a região onde o magma está acumulado. Estas fendas podem ter poucos metros de largura e alguns quilômetros de comprimento, como as que existem na ilha vulcânica da Islândia. As formas topográficas vulcânicas dependem da composição química, do conteúdo de gases, da viscosidade e temperatura das lavas. Lavas pouco viscosas constituem edifícios vulcânicos com flancos suaves, ou ainda derrames extensos e espessos. Já as lavas muito viscosas não fluem com facilidade, o que resulta em edifícios com flancos íngremes constituídos, em geral, pelo material fragmentado por explosões. O ambiente superficial é também um dos fatores que controla o modo de acumulação do material vulcânico. O ambiente superficial é também um dos fatores que controla o modo de acumulação do material vulcânico. O vulcanismo submarino em grande profundidade, por exemplo, não é explosivo porque a alta pressão da água impede a formação e expansão de vapor. Como a água resfria a lava mais rapidamente que o ar, a pilha de lava é geralmente mais íngreme que o perfil das acumulações de lava acima do nível do mar. Cratera: Esse termo é uma tradução literal do grego krater, que significa um vaso de boca larga. A cratera representa o local de extravasamento do magma e demais

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produtos associados. A chaminé, ou conduto magmático, liga a câmara magmática em profundidade com a cratera. Com o passar do tempo, as paredes da cratera podem desmoronar, causando o seu parcial preenchimento.. A cratera do monte Etna ( Sicília – Itália), por exemplo, está atualmente a 800 m de profundidade em relação ao topo e possui 300 m de diâmetro. Eventuais cones satélites podem aparecer nos flancos do vulcão, por um desvio do conduto ou à medida que a chaminé e/ou a cratera são bloqueados pelo resfriamento da lava ou soterramento. Caldeira: O termo , derivado do latim tardio

Caldaria, é aplicado às enormes depressões circulares, originadas pelo colapso total ou parcial da cratera e do topo do vulcão, por conta da perda de apoio interno, seja pelo escape de gases, seja pela ejeção de grandes volumes de lava. O diâmetro desta feição pode ser superior a 50 Km e a ela geralmente se associa um sistema de fissuras radiais e em forma de anel na rocha encaixante, preenchidas por diques ou que servem de conduto para a manifestações explosivas. Tanto as crateras como as caldeiras de vulcões ”dormentes”podem ser preenchidas por água. No brasil, a região de Poços de Caldas, minas Gerais, uma estancia hidrotermal famosa pelas águas sulfurosas medicinais e importantes jazidas de U, Th e Al, é um exemplo de caldeira vulcânica. Sua origem se deu pelo abatimento de um cone vulcânico há cerca de 90 milhões de anos. Associado à estrutura circular, com um diâmetro de 30 Km, hoje parcialmente erodida, mas ainda visível em imagens de satélite, ocorre um sistema dediques em forma de anel. A distinção entre cratera e caldeiras é por vezes difícil. As crateras podem se formar tanto por colapso como por explosão do vulcão, ao passo que as caldeiras são produzidas em poucas horas ou dias, pelo violento escape de gases e conseqüente redução do volume do reservatório magmatico. Alem disso, as caldeiras,

geralmente, possuem diâmetros superiores a 1 Km. ESTILOS ERUPTIVOS

O vulcanismo atual concentra-se em rupturas da crosta com atividade sísmica associada. O processo está condicionado ao movimento das placas litosféricas, ou ainda a plumas profundas do manto que ascendem em regiões no interior das placas. Cerca de 60% dos vulcões ativos situam-se no chamado “cinturão do fogo”- uma zona de borda do oceano pacífico com terremotos e vulcões jovens. Estes vulcões formam montanhas em áreas continentais e conjuntos de ilhas nos oceanos, como resultado da convergência de placas litosféricas. As atividades vulcânicas podem ser classificadas coo fissurais e centrais, em função de sua localização em relação às placas litosféricas e ao tipo de seus produtos. As características desses produtos, por sua vez, vinculam-se às propriedades da lava e a condições do ambiente. Erupções fissurais. Neste tipo de vulcanismo não há formação de um cone vulcânico. A presença de fissuras profundas na crosta permite a ascensão do magma, em geral de composição básica, originado na astenosfera.. Tais erupções são também denominadas de vulcanismo de rift por guardarem associações com sistemas de falhamentos subverticais. Trata-se de conjuntos de vales submarinos profundos ao longo das cadeias montanhosas meso-oceânica, que se assemelham às feições continentais originalmente definidas na África Oriental. A magnitude dessas cordilheiras é ilustrada pela sua distribuição por mais de 76.000Km nas profundezas dos oceanos. As erupções fissuras representam, em termos de volume, o principal tipo de atividades ígnea terrestre, pois 80% da atividade vulcânica do planeta acham-se concentrados no oceano.

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Erupções centrais: Este estilo eruptivo

com a formação de edifício vulcânico está condicionado à presença de um magma de composição mais félsica. Como produto das explosões, ocorrem grandes volumes de cinzas, púmice, blocos e bombas, além de derrames. As erupções centrais podem ser classificadas com base em semelhanças com descrições de erupções passadas, conforme abaixo: a) Plimiana: Nome derivado da erupção do

vesúvio ocorrida em 79 d.C. . A explosão violentíssima de magma viscoso, muito rico em gases aprisionados em profundidade no vulcão, lança nuvens de gases, cinzas e outros materiais sólidos de granulação fina; b) Stromboliana: Denominação oriunda do

vulcão Strombolo ( Itália), em que a liberação periódica de gases aprisionados na câmara magmática leva à ejeção de bombas de lava viscosa e de blocos angulosos. O ritmo da erupção é altamente variável, podendo ocorrer em intervalos de alguns minutos ou até de décadas; Peleeana: origina-se de um magma viscoso rico em gases, submetido a pressões muito baixas ( derivado do vulcão Pelée,

Martinica). Estas condições causam a liberação de uma nuvem densa e superaquecida ( nuvem ardente) de púmice e cinzas que desce velozmente as encostas do vulcão; c) Havaiana: representa um estilo eruptivo

relativamente calmo, em decorrência do magma ser de baixa viscosidade. As atividades típicas acham-se representadas nos vulcões do Havaí, onde os rios de lava são expelidos a partir da cratera ou de erupções de flancos construindo um cone de grande dimensão com flancos pouco inclinados. A caracterização com base em registros históricos tem sido substituída, no entanto, por uma nova classificação que leva em cota o tipo de como vulcânico e seus produtos, mais condizente com a complexidade dos estilos eruptivos. Desse modo, os cones podem ser classificados em 4 tipos principais:

Estrato-vulcões: São as erupções

centrais mais comuns. As camadas alternadas e sucessivas de lava e fluxos piroclásticos constróem um cone enorme com perfil íngreme, cujos flancos eventualmente alojam diques radiais.

Vulcões de escudo: O cone é em

geral de grande dimensão, com várias dezenas de quilômetros de base e poucos quilômetros de altura. Seus flancos apresentam declividade muito suave, em decorrência da baixa viscosidade do magma. O vulcão é edificado pela sucessão de derrames de lava de composição basáltica com baixo conteúdo de gases. As erupções ocorrem freqüentemente pela cratera ou pelo flanco do vulcão. Comumente o magma não emerge imediatamente, mas se acumula em camadas magmáticas subjacentes. O extravasamento é relativamente clamo, eventualmente formando lagos de lava borbulhante na cratera ou caldeira, devido às condições físicas da lava.

Domos vulcânicos: São formas

resultantes da erupção de lava félsicas externamente viscosas. A alva, em vez de fluir como nos derrames basálticos, acumula-se numa feição dômica como nas encostas íngremes e topo arredondado. Devido à alta viscosidade, os gases geralmente permanecem aprisionados na lava, e, quando a pressão aumenta muito, ocorrem explosões que fragmentam os materiais formados e, ao mesmo tempo, contribuem para o crescimento do domo.

Cone vulcânico piroclástico São

acumulações acamadadas, produzidas pela ejeção de material piroclástico. Geralmente, o edifício tem a forma de um cone pequeno, menor que 300 metros de altura, freqüentemente ocorrendo em grupos (cones satélites) nos flancos de grandes vulcões ou nas suas proximidades. Cones piroclásticos possuem flancos íngremes, em que a inclinação é regida pelo ângulo de repouso dos fragmentos inconsolados. Erupções piroclásticas múltiplas eventualmente formam depósitos em círculo

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ao redor da cratera de explosão. Estes depósitos, denominados tufos anelares ou Maars, são constituídos por uma mistura de fragmentos da rocha encaixante e material vulcânico. Originam-se da explosão de um magma ascendente, ao entrar em contato com a água subterrânea subsuperficial Já as explosões freáticas são causadas quando o magma muito enriquecido em gases tem contato com a água subterrânea ou oceânica, gerando uma gigantesca explosão de vapor superaquecido. VULCANISMO E SEUS EFEITOS NO MEIO AMBIENTE

Apesar de sabermos que as mudanças climáticas estão associadas à variabilidade natural dos processo atmosféricos, pelo menos dois outros parâmetros – a revolução industrial e os vulcões- têm adicionado enorme quantidades de material particulado e gases à atmosfera. Há evidencias de eu as erupções vulcânicas afetam o comportamento do clima em curtos períodos de tempo e possivelmente influenciam as alterações de longa duração, inclusive no aquecimento global. Isto poderia causar no futuro, por exemplo, o degelo das calotas polares com conseqüente subida do nível dos oceanos, trazendo efeitos catastróficos para habitantes de cidades como Rio de Janeiro, Buenos Aires, Tóquio, Los Angeles e Nova Iorque, entre tantas outras situadas em litorais. Entretanto , a reconhecida abundância do CO2 nos gases vulcânicos não é suficiente para contribuir significativamente para o efeito estufa. Enquanto os vulcões produzem cerca de 110 milhões de toneladas de CO2 por ano, as atividades industriais adicionam à atmosfera em torno de 10 bilhões de tonelada por ano. O maior impacto dos gases vulcânicos se dá pela liberação de cinzas e SO2. Este gás transforma-se em ácido sulfúrico pelos raios solares que interagem com o vapor de água da estratosfera para então formar camadas de aerosóis. Essa camadas são constituídas também por pequenas

partículas e/ou gotícolas, com diâmetro inferior a 1 micrômetro ( 0,001mm), por sal marinho e poeira silicática de origem diversa ( marinha, erupção vulcânica, incêndios florestais, grandes tempestades de poeira, fumaça industrial, etc.). As camadas de aerosóis resistem em suspensão na estratosfera por muito tempo após as partículas de cinza terem se depositado na Terra, u a vez que em altitudes muito elevadas não há nuvens e chuva para uma lavagem mais rápida e efetiva. Observações meteorológicas comprovam que essa s camadas, entre altitudes de 15 e 30 Km, interceptam a luz solar, aquecendo a estratosfera e diminuindo a temperatura da superfície terrestre e da própria atmosfera. VULCANISMO E SEUS BENEFÍCIOS As milhares de mortes e os danos materiais causados pelo vulcanismo contrapõem-se aos seus benefícios, a exemplo dos recursos minerais de origem hidrotermal, como também os bilhões de toneladas de lavas e cinzas vulcânicas que são transformados, ao longo do tempo, em solos muito férteis, por conta da presença de nutrientes como Fe, S, Na e K e ainda outros, como na ilha vulcânica de Java. Outros produtos de erupções podem ser utilizados comercialmente como aditivos ao cimento, abrasivos, como ingredientes da industria farmacêutica e na produção de sabão e materiais de limpeza. O aproveitamento de campos geotérmicos ilustra também outra importante contribuição do vulcanismo, ainda mias por ser uma fonte energética inesgotável na escala humana de tempo. A existência desses campos de dá nas proximidades de copos ígneos subsuperficiais, em meio a rochas com alta porosidade e permeabilidade, situação essa que favorece a circulação de grandes quantidades de água subterrânea. O enorme calor associado ao processo magmático aquece a água eventualmente aprisionada nas rochas encaixantes, devido a camadas rochosas impermeáveis sobrepostas. Desse modo, campos geotérmicos subsuperficiais

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com fluidos superaquecidos ( água e vapor, ou somente vapor) são formados, os quis, uma vez perfurados, permitem o escape extremamente veloz dos fluidos. Essas fluidos podem gorar turbinas e gerar energia elétrica, a qual é considerada “limpa” em comparação com a termoeléctrica e nuclear. FORMAÇÃO DAS MONTANHAS

Geologicamente designa-se de montanhas, apenas as que formam uma região elevada, cuja estrutura montanhosa corresponde a um geossinclinal emerso.

GEOSSINCLINAL

É um conceito complexo e está ligado a forças orogenéticas de grandes intensidades e raio de ação. Além de que envolve a pré-disposição de uma região propícia a receber sedimentos no fundo do mar até o soerguimento desses sedimentos e sua transformação em cadeia de montanhas. São as seguintes as forças orogenéticas

Vulcanismo

Terremotos

Falhamentos

Dobramentos Montanha não é apenas uma forma de relevo ou de altitude, mas uma estrutura que apresenta uma relação entre a estrutura das rochas e a sua origem. São montanhas:

Os Alpes Os Cárpatos As Montanhas rochosas O Himalaia Os Andes A Serra do Espinhaço Os Apeninos O Cáucaso Não são montanhas: A Serra da Mantiqueira

A Serra do Mar A Borborema Fora desse conceito técnico, é possível encontrar outras elevações, maiores ou menores, das mais diversas origens: Morro, Serrote, Alto (Alto do Mário), Serra da Santa, Serra da Batateira, Serra das Russas, etc... Essas cadeias de montanhas estão ligadas ao TECTONISMO OROGENÉTICO DO CENOZÓICO (60.000.000 anos). Já as serras do Espinhaço, Mar, Mantiqueira e Borborema, tiveram sua origem no pré-cambriano (mais de 2.500.000.000 de anos), agora já aplainadas pela erosão. Analogias significativas das cadeias de montanhas:

a) Os materiais que formam essas cadeias de montanhas foram todos originariamente depositados no fundo do mar. b) A extensão das cadeias de montanhas é muito menor do que quando eram fundo de mar. Isto indica que a crosta terrestre sofreu um deslocamento horizontal e um enrugamento. c) As cadeias de montanhas têm todas uma construção bilateral, isto é, as dobras têm sempre duas direções opostas mas não necessariamente simétricas. d) A zona central é mais sujeita à ação magmática e ao metamorfismo. e) A distribuição geográfica das cadeias de montanhas mostra que elas são em geral compostas por arcos suaves, sucessivos, estreitos e muito longos. f) Finalmente, é importante assinalar que as cadeias de montanhas derivam de um geossinclinal cuja evolução é encontrada nas cadeias de montanhas com características e analogias próprias. Todo geossinclinal está localizado próximo a uma região continental, chamada plataforma ou antepais, que é formada devido a erosão, onde os rios carrearão os sedimentos para os oceanos. A velocidade máxima da sedimentação é de cerca de 1 metro em 30.000 anos, onde a espessura

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dos sedimentos pode chegar a até 12.000 metros, diminuindo para as bordas. Devido a acumulação dos sedimentos, onde os rios podem jogar os sedimentos na plataforma ou nas fossas oceânicas, vai depender do tipo de "canhão" (falha geológica que o suposto rio está encobrindo), assim é que via de regra, forma-se uma subsidência, própria de cada geosinclinal. O acúmulo dos sedimentos forma isostasia ( cotas) que a medida que vão se acumulando provocam o magnetismo. FASES

I- PRÉ-OROGÊNICA É realizada em mar raso, com sedimentação terrígena e calcárea intensiva e a correspondente subsidência; vulcanismo básico. II - FASE OROGENÉTICA INICIAL

Subsidência e sedimentação localmente aceleradas, sedimentação de flysch (terrígena superior). Algumas partes já aparecem acima do nível do mar. III - FASE OROGENÉTICA PRINCIPAL

Dobramentos intensos, e o magmatismo é agora de caráter ácido intrusivo. Terras já totalmente levantadas. É depositada a formação lagunar nas depressões restantes. IV - FASE PÓS-OROGENÉTICA

Atividades magmáticas intermediárias e básicas. Movimentos isostáticos, sedimentação molássica. Se abandonarmos o conceito técnico de montanha exposto anteriormente, poderemos encontrar elevaçõrs ou conjunto de elevações não ligados a um geossinclinal, e sim com a gênese relacionada a fenômenos geológicos de outra natureza.

MONTANHAS DE ORIGEM VULCÂNICA

A erupção de material magmático em muitas regiões ocorre em pontos fixos por muitas vezes e o acumulo desses materiais vulcânicos dar início a um elevado monte em forma de cone. Com o passar de muitas erupções esse cone pode chegar a muitos metros de alturas. As vezes predominam lavas, outras vezes o material piroclástico predomina em outros existe uma combinação de lava e tufo. Esta combinação forma quase sempre uma montanha de fácil e rápido processo de erosão. Contudo não importando de qual desse modos seja formado essas formações podem ter duração efêmera. Em pouco tempo a erosão as dilapida, pois os materiais magmáticos tem composição química com fácil decomposição e ainda são muito porosos. O Chimboraza e o Acomcágua, nas Cordilheiras dos Andes, são famosos por suas imensas alturas. Acham-se contudo localizados sobre regiões soerguidas. MONTANHAS ORIGINADAS POR EROSÃO

Regiões aplainadas ou mesmo originalmente planas podem sofrer a ação de forças epirogenéticas que determinam seu levantamento sem deformações tectônicas consideráveis. O desgaste de regiões aplainadas geralmente ocorre por rios que durante milhares de anos a cortam e no seu curso levam detritos. Este desgaste provoca desmoronamento de barreiras e sucessivos deslizes de detritos e desgastes do solo. Com isso ocorre que com regressão destas etapas, forma-se elevações isoladas de topo plano, denominadas mesas. Existem ainda

elevações produzidas pela erosão diferencial em corpos mais resistentes, dentre os mais comuns são as intrusões magmáticas. FORMAÇÃO DE MONTANHAS DOR FALHAMENTO

São varias as possibilidades da formação de elevações por falha. Podendo verificar-

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se a elevação de blocos numa região baixa, ou o abatimento em áreas elevadas formando as fossas tectônicas, ou ainda pode dar-se o levantamento geral de blocos, uns mais que os outros, como também o abaixamento irregular. As montanhas de falhamentos são caracterizadas pelo deslocamento principal no sentido vertical. Muito embora não haja evidências de grandes deslocamentos produzidos por falhas, as configurações do terreno e as inúmeras zonas milionizadas são sugestivas da ocorrência deste fenômeno. FORMAÇÃO DE MONTANHAS POR DOBRAMENTO

As cadeias de montanhas formadas por dobramento têm várias características em

comum. Assim, grandes massas sedimentares marinhas, às vezes com intercalações magmáticas, que ocupam hoje uma área cuja extensão é consideravelmente menor do que originalmente. Tudo isso mostra que a crosta terrestre sofreu um deslocamento ou uma acomodação no sentido horizontal e um enrugamento. Os dobramentos ocorreram em dois sentidos opostos, mas não necessariamente simétricos. Muitos geólogos afirmam que o dobramento foi causado pelo resfriamento e pela deslocação das placas. É prova disso as montanhas que em sua formação demonstram o enrugamento de onde divergem as dobras mais sujeitas à ação magmáticas.

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TEIXEIRA, W. Decifrando a Terra. Vulcanismo, Produtos e importância para a vida. São Paulo. Universidade de São Paulo. ( Oficina de Textos). 2000. 568 p.

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ANEXO DlÁRlO da REGIÃO

JUAZEIRO SÁBADO/SEGUNDA-FEIRA, 16/18 DE JUNHO DE 200 I Paleontólogos da Bahia e do Rio de Janeiro vão visitar sítio arqueológico de Jaguarari . “O paleontólogo do Departamento Nacional

de Produção Mineral do Rio de Janeiro, Diógenes Campos e o diretor do Museu de Geologia da Bahia, Elis Sampaio estão chefiando uma comissão técnica que vai visitar no dia 18 de junho, segunda-feira próxima, o povoado de Lajedo 11 em Jaguarari, onde foram encontrados fósseis de animais pré-históricos. O encontro tem como objetivo fazer uma avaliação mais profunda do material encontrado e da área, para a partir daí, ser elaborado um estudo minucioso e detalhado dos fósseis encontrados na região. A previsão inicial é que a área seja um sítio fossilífero de animais pré-históricos.

Adescoberta foi feita por acaso, por moradores da cidade, no dia 13 de maio deste ano, transformando-se agora em local de atração de curiosos e pesquisadores. Na opinião do geólogo Jorge Nunes, os fósseis encontr~dos podem ser de um Eremoterium, tipo de preguiça gigante que deixou vários sinais na Bahia e desapare-ceu há 10 mil anos. "A descoberta é de suma importân~ cia para o estado, na medida que possibilita novos conhe-cimentos sobre a evolução e vida das espécies da antiga história", afirmou. Possuindo 140 áreas de pesquisa pré-histórica, a Bahia é um dos estados do país que possui vários sinais da antiguidade. "A novidade vai trazer mudanças p~ra Jaguarari em todos os setores, principalmente no turístico, m~s antes pretendemos estudar atenciosamente para descobrira representatividadedo sítio", concluiu o prefeito da cidade João Cardoso, que contou com o apoio irrestrito do secretário de Indústria, Comércio e Minera-ção da Bahia, Aroldo Cedraz”.

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Processo

Produtos Observações Component

es Rochas

Erupção Efusiva

Derrame de lava

Lava Rocha vulcânica Material fundido contendo cristais e bolhas de gás

Queda piroclástica

Poeira/cinza fina Tufo fino Partículas menores que 0,062mm

Cinza Grossa Tufo Grosso Partículas entre 2 e 0,062mm

Lapilli; Lapillito Partículas entre 64 e 2 mm

Erupção explosiva

Bombas Aglomerados Fragmentos plásticos > 64mm

Blocos Brecha piroclástica

Fragmentos rígidos > 64mm

Fluxo piroclástica

Púmice (fragmentos com

granulação de cinzas a bloco, rico em vesículas);

Ignibritos

Emulsões gasosas superaquecidas com fragmentos de púmice ou escória ( dimensões entre lapilli e Bomba), cristais de cinza, e fragmentos do conduto e/ou de rochas preexistentes, em matriz vítrea.

Escó

Brecha de Escórias

Fenômenos vulcânicos associados

Blocos e cinzas Brechas de blocos e cinzas

Fluxo de lama

Lahar

Laharito

Fluxo viscoso de lama com fragmentos inconsolados de variadas dimensões, originados do retrabalhamento de depósitos de encostas vulcânicas por chuvas, degelo e/ou tremores de Terra.

Avalanche

Semelhantes aos fluxos de lama, porém com matriz mais grossa ( menor teor de lama)

Gêiseres; fumarola

Emanações gasosos e fluídos contendo minerais dissolvidos

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CAPITULO III MINERAIS E ROCHAS; ESTRUTURA CRISTALINA; PRINCIPAIS MINERAIS;

ARGILOMINERAIS; IMPORTÂNCIA DO CONHECIMENTO; ROCHAS ÍGNEAS OU MAGMÁTICAS; ROCHAS SEDIMENTARES; ROCHAS METAMÓRFICAS

MINERAIS E ROCHAS

Quando apanhamos um punhado de terra ou solo, estamos pegando minerais. eles estão presentes em todos os solos e em todas as rochas ou pedras. No Paleolítico, onde se deu o surgimento do homem, prolongando-se até 18.000 anos a. C, idade da pedra lascada, o homem possuía poucos conhecimentos sobre a natureza. Já no Neolítico, idade da pedra polida, o homem descobriu como controlar o fogo e pôde trabalhar os metais. Há 5.000 anos descobriu-se o cobre, o estanho e dessa mistura veio a produzir o bronze. E só após 4.000 anos, o homem descobriu o ferro, que lhe deu maior poder, em relação à natureza. A descoberta de outros minerais combinados com o ferro, formando ligas, deram origem à vários tipos de aços . (manganês, níquel, cromo, vanádio, molibdênio, tungstênio e outros).

MINERAL

É um elemento ou um composto químico, via de regra, resultante de processos inorgânicos, de composição química geralmente definida e encontrado na crosta terrestre. Os minerais, em geral são sólidos, somente a água e o mercúrio apresentam-se no estado líquido, em condições normais de pressão e temperatura.

MINERAIS MAIS USADOS

Ferro, cobre, estanho, chumbo, alumínio, manganês, ouro, prata, platina, urânio, petróleo, água, etc. Na natureza os minerais não surgem em estado puro, mas associados a outros minerais. para extrair o mineral que se deseja, é necessário beneficiá-lo , ou seja, apurá-lo ou separá-lo do minério em que ele se encontra

MINÉRIO

É um mineral, ou associação de minerais, que pode ser explorado do ponto de vista comercial.

Exemplos: Hematita - Ferro Bauxita - Alumínio Pechblenda - Urânio

ROCHA

É um agregado natural, formado de um ou mais minerais (podendo eventualmente, tratar-se de vidro vulcânico ou matéria orgânica, que são os mineralóides), que constitui parte essencial da crosta terrestre e é nitidamente individualizado

ORIGEM DOS MINERAIS

A base são os cristais, que foram formados a partir de misturas líquidas ou gasosas no interior da crosta terrestre, principalmente junto as lavas vulcânicas ou próximo de

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zonas que sofreram dobramentos e falhamentos. Processo deu-se através de átomos, que constituem elementos que podem unir-se, constituindo moléculas, havendo aí reações químicas, com o aumento da temperatura, as moléculas “quebram-se” em grupos de átomos. com um lento aquecimento, estes podem juntar-se, formando os cristais. Assim os minerais formam-se a partir de determinados arranjos entre átomos de diferentes elementos em proporções adequadas

PROPRIEDADES FÍSICAS DOS MINERAIS

A estrutura dos minerais ocorrem no estado cristalino, no qual os átomos ou agrupamentos são dispostos regularmente.

ESTRUTURA CRISTALINA

Os cristais são subdivididos em sistemas cristalinos

sistema cúbico sistema tetragonal sistema hexagonal

sistema ortorrômbico sistema monoclínico

sistema triclínico

CLIVAGEM

É a propriedade que tem uma substância cristalina em dividir-se em planos paralelos.

DUREZA

Expressa a resistência de um mineral à abrasão ou ao risco. ela reflete a força de ligação dos átomos, íons ou moléculas da estrutura entre si.

DUREZA

DUREZA

1. talco 6.ortoclásio

2. gesso 7. quartzo

3.calcita 8. topázio

4. fluorita 9. coríndon

5.apatita 10. diamante

principais materiais usados na verificação da dureza dos minerais

unha 2,5 vidro 5,0 - 5,5

canivete 6,0 - 6,5

PESO ESPECÍFICO

É o peso expresso em gramas de 1 cm3 de mineral. é o número que indica quantas vezes um certo volume de mineral é mais pesado do que um mesmo volume de água destilada à temperatura de 4º c. o processo utiliza balança de jolly, aplicando a seguinte fórmula:

g =

b = peso do mineral fora da água a = referência inicial da balança ou calibragem em zero c = peso do mineral dentro da água

Halita 2,2 Quartzo 2,65 Calcita 2,75 Galena 7,5

Ferro 7,3 - 7,9 Mercúrio 13,6

Ouro 19,4

FRATURA

É a forma com que um determinado mineral quebra-se além daqueles planos dados pela clivagem.

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COR

A cor depende da absorção transmitida e outra refletida. Assim, por exemplo, um mineral que apresenta cor verde absorve todos os comprimentos de onda do espectro com exceção daqueles que associados, dão a sensação de verde. Exemplos:

COR

MINÉRIO

Vermelha Cobre nativo

Amarela Pirita,ouro,calcopirita

Branca-argênteo Prata nativa

Preta-acinzentada Cassiteria, hematita

Azul Lazulita

IDIOCROMÁTICOS

Que dependem da composição química amarela - enxofre vermelha escarlate - cinábio verde - malaquita azul - azurita

ALOCROMÁTICOS

Que têm a cor variável com a composição química e as impurezas Fluorita - incolor, amarela, rósea, verde, violeta Turmalina- incolor ( acroita ), rósea (rubelita), verde, azul e preta Berilo - incolor, verde ( esmeralda), azul erdeada ou azul ( água-marinha ) Quartzo- incolor ( cristal de rocha), amarela,( cristal citrino ), róseo ( cristal róseo ), violeta ( cristal ametista ) BRILHO

É a capacidade de reflexão da luz incidente. no diamante é de 17 %, no vidro 1,5% a 4%, o restante penetra pelo vidro adentro,

sendo esta a causa do menor brilho existente no vidro e maior no diamante MAGNETISMO

Ocorre em poucos minerais que podem ser atraídos pelo imã.( magnetita, pirrotita)

PROPRIEDADES ELÉTRICAS

Finas lâminas de cristal de quartzo controlam a frequência dos rádios. cristais de enxofre, topázio e outros minerais desenvolvem uma carga elétrica quando friccionados.

PROPRIEDADES QUÍMICAS Muitos minerais são constituídos de um único elemento químico, como o enxofre, a grafita, o ouro, o diamante. Outros são constituídos de dois ou mais elementos químicos e por isso podem ser expressos em fórmula química.

Exemplos:

Ouro .......... Au Quartzo ....... SiO2 Prata........... Ag Talco ...........Si6 O20 ( OH)4 Mg6 Cobre ......... Cu Ferro .......... Fe PRINCIPAIS MINERAIS

Ao todo são conhecidos mais de três mil minerais.

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A tabela a seguir mostra os principais constituintes mineralógicos das rochas da crosta terrestre.

MINERAL

PERCENTAGEM

feldspato 59,5

quartzo 12,0

piroxênios e anfibólios

16,8

micas 3,8

outros 7,0

QUARTZO ( SIO2 )

Um dos últimos minerais a se formar, na consolidação do magma, é o único a resistir ao intemperismo. Adapta-se aos interstícios deixados entre os demais minerais, só forma cristais bem desenvolvidos quando tem oportunidade de crescer em cavidades ou fraturas. Cor branca ou incolor, mas também em inúmeras outras variedades, como roxa, amarela, vermelha, preta, etc. Brilho vítreo, transparente ou opaco dureza 7 . densidade 2,65 fratura concóide VARIEDADES :

Ametista – roxa Citrino-amarela Cristal de rocha- hialino ( transparente ) Calcedônea – cinza / castanha Ágata – cinza É encontrado nas rochas ígneas, sedimentares e metamórficas. É usado nas telecomunicações, fabricação de vidro, etc.

FELDSPATOS

São os constituintes mais importantes na formação de rochas ígneas e os minerais mais abundantes na crosta terrestre podem apresentar cristais mistos de três componentes: feldspato potássico, sódico e cálcico. A coloração dos feldspatos é sempre clara: branca, cinza, rosa ou levemente avermelhada. dureza = 6 - não risca o vidro Muito suscetíveis à alterações, perdem cor, dureza e com isso tornam-se pulverulento, friável e depois argila. PIROXÊNIOS E ANFIBÓLIOS E PERIDOTOS

Normalmente constituem a maior parte dos componentes escuros (máficos) das rochas (minerais pretos, verde-escuros, verdes azuis etc.) Pela presença de cátions de Fe. Mg. São susceptíveis à alteração em clima úmido, com a formação de minerais argilosos, mica, cloritas, talco, serpentinas e liberação de hidróxidos de ferro e manganês, conferindo cores aos solos. Ferro = coloração avermelhada. Exemplo: Piroxênios – são silicatos de Mg, Ca e Fe, com ou sem Al2 O3 e Fe2 O3. A cor é preta a verde-escura. O exemplo mais comum é a augita. Anfibólios – são parecidos com os piroxênios, entretanto possuem OH na sua constituição. O Anfibólio mais comum é o hornblenda. Peridotos (olivinas) – sua distinção dos piroxênios e anfiólios é difícil. Parecem-se com vidro de garrafa comum (verde-garrafa)

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MICAS

Grupo de minerais caracterizados por uma ótima clivagem laminar e boa elasticidade. Distinguem-se 2 variedade principais. Muscovita (mica branca) usada na indústria elétrica como isolante. Biotita (mica preta), constituinte comum de granitos.

OUTROS

Clorita – Silicato de Fe, Mg e Al. Cor esverdeada ou amarelada. Ocorre em rochas metamórficas, como cloritaxistos e micaxistos. Granada – Composição variada (almandina (vermelha castanha) Fe3 Al2 (SiO4)3. Outros tipos de granada podem conter Mg, Ca e Mn. Nefelina – NaAlSiO4, contendo sempre potássio na sua composição. Turmalina – é muito comum em rochas ígneas, metamórficas. É um silicato de boro e alumínio. A coloração pode ser preta, verde, vermelha ou azul. Calcita – CaCO3 de cor branca, rósea, cinza, amarela. Efervesce com HCL. Mineral mais comum das rochas metamórficas. É o mineral que forma o mármore. Dolomita – CaMg(CO3)2 de cor branca, cinza-amarelada. Efervescente com HCl quente. Usada para fabricação de cal, ou como corretivo da acidez do solo. Gipsita – CaSO4.2H2O de cor branca. É usada na fabricação do gesso e incorporada ao cimento na proporção de 2% Caulim – Al2O3.2SiO2.2H2O de cor branca ou ligeiramente amarelada é deco0mposição dos feldspatos. Usado como matéria-prima da porcelana

Magnetita – Fe3O4 (72% Fe) de cor preta Hematita – Fe2O3 (70% Fe) de cor preta e cinza escuro. Ocorre também como pigmento vermelho nos sedimentos e solos. É o mineral mais importante para o Brasil. Limonita – Fe2O3 + NH2O (60% Fe) de cor castanha a preta. Proveniente da decomposição de Hematita e Magnetita. Pirita – FeS2 (46,6% Fe e 53,4% S) de cor amarela dourada. Importante matéria-prima do ácido sulfúrico. Calcopirita – CuFeS2 (35% Cu, 30% Fe e 35% S) de cor amarela-dourada. Mínério de cobre. Galena – PbS (86,5% de Pb, 13,5% S) de cor branca-chubo. Associa-se comumente à blenda. É o mais importante minério de chumbo. Blenda ou Esfalerita – ZnS (67% Zn e 35% S). Ocorre em filões com galena e pirita. É o mais importante minério de zinco.

ARGILOMINERAIS

Argila é toda partícula mineral com diâmetro inferior a 0,004mm. Esse grupo de minerais compreende um bom número de espécies com características físicas e química bem diferentes. Provém normalmente da alteração dos feldspatos, piroxênios e anfibólios. A maior parte das argilas é constituída por argilominerais – silicatos hidratados de alumínio com vários tipos de cátions (K, Mg, Fe, Na, Ca, NH4, H) ou ânios (So4 – Cl – P2O5 – N2O3) possíveis em estrutura.

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Não existe argila pura

Comumente chamados de barro, que não é composto unicamente por minerais argilosos, de modo geral, é constituído por proporções variadas de argilominerais, hidróxidos de Fe, Al, Mn, etc. Partículas coloidais orgânicas, areias e silte.

IMPORTÂNCIA DO CONHECIMENTO

Engenharia Estabilidade de taludes, fundações, pavimentos de estradas, pontes, edificações. A expansão de algumas argilas quando molhadas requer precauções. Agronomia Os estudos de solo, pedologia e fertilidade permite aos técnicos a fazerem plantações corretas, visto que as argilominerais permitem a fixação ou liberação de uma série de elementos (cátions e ânios), favorecendo trocas iônicas com fertilizantes e cedendo nutrientes às plantas. Cerâmica O uso de argila (barro) na fabricação de produtos de uso doméstico e de fibra ótica. Geologia Interessam as condicionantes da formação das diversas espécies, devido a sua importância econômica. ROCHAS ÍGNEAS OU MAGMÁTICAS

As rochas Ígneas ou Magmáticas, originam-se a grandes profundidades, na parte inferior da crosta ou na porção superior do manto. O magma é uma mistura física e químicamente complexa que pode ser definido assim:

Magma é um fluido natural muito quente predominantemente constituído por uma fusão de silicatos e mostrando proporções variadas de água, elementos voláteis ou de cristais em processo de crescimento”. COMPONENTES FÍSICO-QUÍMICO

A) fase líquida mantida em fusão pela temperatura elevada, constituída por uma solução complexa com grande número de componentes, predominando os silicátos.

B) fase gasosa, mantida em solução por pressão, constituída por h2o e quantidades menores de co2, hcl, hf, so2 etc.

C) fase sólida, formada por cristais de

composição silicática, em fase de crescimento ou de natureza residual, assim como de fragmentos de rocha.

COMPOSIÇÃO QUÍMICA

Óxidos

%

Sio2 30-80

Al2o3 3-25

Feo-Fe2o2 0-13

Mgo 0-25

CaO 0-16

Na2o 0-11

K2O 0-10

Acrescido de traços de mno, tio2 e mais proporções variadas de elementos voláteis TIPOS FUNDAMENTAIS DE MAGMAS

Considera-se que existem dois tipos fundamentais de magmas primários, dos quais formam-se as várias rochas, por diferenciação. São:

magmas graníticos

magmas basálticos

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O MAGMA GRANÍTICO

Pode-se dizer, que o magma granítico está sempre relacionado com áreas em que houve formação de extensas cadeias de montanhas ( andes, alpes ) zonas em que a crosta sofreu fenômenos de compressão, dobramentos e afundamento.,com evidências de que esse magma é produzido por fusão parcial de rochas preexistentes ( anatéxis ) a profundidade de 7 a 75 km. O MAGMA BASÁLTICO

Originou-se em profundidades de 90 – 100 km, na porção superior do manto, onde o magma basáltico seria originado pela fusão de rochas básicas preexistentes, através de quedas bruscas de pressão, em regiões onde a crosta foi afetada por movimentos de afastamento e onde o manto parece foco de correntes convectivas ascendentes. DIFERENÇAS

Magmas graníticos

composição mais rica em sio2 ( 70% )

mais viscoso Magmas basálticos

composição de sio2 ( 50% )

menos viscoso TIPOS DE ATIVIDADES MAGMÁTICAS

O magma pode apresentar grande mobilidade, tendendo a ascender ao longo de fissuras da crosta, deslocando ou englobando as rochas vizinhas, podendo, eventualmente, extravasar à superfície ou então solidificar-se no interior.

Há dois tipos de atividade ígnea:

Plutonismo A solidificação vai para o interior da terra, originando as rochas plutônicas ou intrusivas.

Vulcanismo

Quando o magma irrompe e derrama-se pela superfície para formar rochas vulcânicas ou efusivas

As rochas plutônicas podem ocorrer de maneiras muito diversas, formando corpos de formas e tamanhos variados e que apresentam relações variadas com as rochas encaixantes. TIPOS DE INTRUSÕES

Concordantes e Discordantes CONCORDANTES

A intrusão magmática intromete-se entre os planos de estratificação da rocha encaixante. divide-se em sils, lacólitos, lapólitos e facólitos. A) Sil

São corpos extensos, pouco expessos e de forma tabular. o magma deve ser viscoso para poder intrometer-se entre os planos de stratificação da rocha encaixante. B) Lacólito

O magma, neste caso, é mais viscoso, formando massas intrusivas de forma lenticular, plano-convexas. C) Lapólito

Tem a forma de uma bacia, de grandes dimensões. D) Facólito

É o nome dado a um corpo intrusivo concordante. DISCORDANTES

Independem da estratificação da rocha encaixante, pois a cortam discordantemente. divide-se em : dique, veios, neck, batólitos e stocks. são mais frequentes perto da superfície da terra.

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A) Dique É uma massa magmática que preenche uma fenda em rocha preexistente. B) Veios

São massas produzidas pela injeção de magma em fraturas menores e menos regulares do que diques. C) Neck

São corpos discordantes, cilíndricos, verticais que cortam as rochas. ( condutores de antigos vulcões ) D) Batólitos e stocks Batólitos São massas enormes de material magmático ( granítico ) que afloram numa extensão de, pelo menos 100 km2 . Stocks

Se o afloramento tiver menos de 100 km2 . CLASSIFICACÃO DAS ROCHAS ÍGNEAS

As rochas ígneas exigem métodos de investigação, bastante refinados para uma classificação exata, tais como : análises químicas, petrografia microscópica etc. Entretanto, podemos fazer a classificação por processos simples, como o megascópio ( olho nú ), para tanto, analisa-se as características da rocha quanto a uma série de critérios de classificação. CARACTERES MACROSCÓPICOS

1. são em geral duras 2. os cristais se dispoõem por justaposição 3. não apresentam estruturas segundo

faixas ou camadas 4. são maciças, quebram-se de forma

irregular 5. apresentam uma textura cristalina, vítrea

ou cristalina

6. não apresenta fósseis 7. apresentam alto teor de feldspatos CRITÉRIOS DE CLASSIFICAÇÃO a) Modo de Ocorrência Totalmente Cristalizada Grau de Cristalização Parcialmente Cristalizada Não Cristalizada ou Vítrea b) Textura Tamanho dos Cristais Fanerítica e Afanítica Tamanho e Relação Equigranulares Mútua dos Cristais Inequigranulares Vesiculares e Amigdalóides Bloco e Brechas de Fluxo c) Estruturas Fluidais Fraturação Primária d) Composição Mineralógica e Química QUÍMICO Quantidade total de sílica da rocha Rochas ácidas - mais de 65% de sio2

Rochas intermediárias - 65- 55% de sio2 Rochas básicas - 55- 45% de sio2 Rochas ultrabásicas - menos de 45% de sio2

COMPOSIÇÃO MINERALÓGICA

Os minerais mais importantes são: quartzo, feldspato (alcalinos, plagioclásios), ferromagnesianos (anfibólios e piroxênios) e a biotita. os dois primeiros são claros e os dois últimos escuros, conforme a predominância dos mesmos, a cor das rochas pode variar entre cores claras e escuras, naturalmente com todos os graus possíveis de gradação e com tonalidades particulares com tons

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rosados, avermelhados, acizentados, esverdeados etc. PRINCIPAIS ROCHAS ÍGNEAS

Granito Rocha ígnea, intrusiva, encontrada em batólitos, stockes e outras massas muito grandes de rocha. fanerítica, granulação média a grossa, cores rosadas, esbranquiçadas, acinzentadas, sempre com bastante quartzo e feldspato alcalino. no brasil,a serra da mantiqueira, a serra do mar e as serras que nos separam das guianas, são alguns exemplos. Riolito

É a variedade efusiva do magma granítico, avermelhada a acinzentada Sienito Rocha ígnea, cores eventualmente mais escuras que o granito. o mineral escuro é o anfibólio e o feldspato é predominantemente alcalino. Diorito Rocha intrusiva, cores escuras, praticamente sem quartzo e com muito feldspato. Andesito variedade aparentada com o diorito, escura, ocorre sob a forma de diques. Gabro Rocha ígnea, plutônica, cores muito escuras, não possui quartzo, sendo formado predominantemente por feldspato Diabásio Ocorre sob a forma de diques e sil, rocha similar ao gabro Basalto

É a variedade efusiva do diabásio e recobre

extensas áreas da região sul do Brasil, onde representa a rocha ígnea mais importante. as cores escuras podem variar do vermelho-escuro ao preto. ROCHAS SEDIMENTARES

Ao longo das transformações das rochas (ver intemperismo), sob a influência dos agentes externos, constitui o ciclo exógeno de transformações, através do qual se formam as rochas sedimentares. Como foi visto, este ciclo começa pelo intemperismo, o qual decompõe químicamente ou desintegra mecanicamente as rochas antigas transformando-as em sedimentos e solos. LITIFICAÇÃO OU DIAGÊNESE

É o endurecimento das camadas arenosas. o processo, ocorre com o passar do tempo e a evolução geológica, e as novas camadas de sedimentos vão se acumulando sobre as mais antigas e assim vão se criando espessas formações de sedimentos. VÁRIAS MANEIRAS

ocorrência por compactação de sedimentos argilosos

ocorrência por compactação de sedimentos arenosos

sedimentos químicos (ca, k, mg, etc), sofrem fenômenos de cristalização que dão origem a novas rochas muito duras.

Rochas sedimentares clásticas, que basei-se na granulometria. PROCESSOS DE LITIFICAÇÃO

COMPACTAÇÃO Redução volumétrica, causada principalmente pelo peso das camadas superpostas e relacionada com a diminuição dos vazios, expulsão de líquidos e aumento da densidade da rocha. é o

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fenômeno típico das sedimentos finos, argilosos.

CIMENTAÇÃO Deposição de minerais nos interstícios do sedimento Produzido a colagem das partículas constituintes.

RECRISTALIZAÇÃO Mudanças na textura por interferência de fenômenos de crescimento dos cristais menores ou fragmentos de minerais até a formação de um agregado de cristais maiores. é um fenômeno mais comum nos sedimentos químicos. ROCHAS SEDIMENTARES MAIS COMUNS

CONGLOMERADOS ( psefitos ) - tamanho superior a 2 mm de diâmetro. Clastros são angulosos - rocha denomina-se brecha Clastros são arredondados - varios

TILITOS Origem ligado ao gelo, caracterizam-se por apresentar clastos de tamanho extremamente variável, desde poucos centímetros até vários metros ( matações ).

DIAMICTITOS Os diamictitos são encontrados como corpos de diferentes espessuras e formas. o tamanho médio dos clastros é pequeno, entretanto pode-se encontrar megaclastos de 2 a 3m de diâmetro. via de regra, apresentam-se em planos de estratificação.

ARENITOS ( PSAMITOS ) Podem ser definidos como toda rocha cujos constituintes tenham tamanho entre 2 e 0,062 mm de diâmetro ( quartzo é predominante ).

PELITOS Os sedimentos têm tamanho inferior a 0,062 mm de diâmetro. - Siltitos - 0,062 a 0,004 mm - Argilitos - menor que 0,004 mm ROCHAS CARBONÁTICAS

São sedimentos de origem clástica ( baseia-se na granulometria ), orgânica ou química ( precipitação ), cujo componente principal é o carbonato de cálcio . PRINCIPAIS TIPOS Calcários Bioconstruidos São rochas resultantes de colônias de corais ealgas calcários bioacumulados São provenientes do transporte e deposição de organismos e restos de suas carapaças. podem ser divididos em:

A) Calciruditos - fragmentos superiores a 2 mm de diâmetro

B) Calcarenitos- fragmentos entre 0,062 e 2 mm

C) Calcipelitos - fragmentos inferiores a 0,062 mm.

ROCHAS DE ORIGEM QUÍMICA São formadas de substâncias em soluções iônicas ou coloidal através de processos químicos variados e se depositam por evaporação e precipitação. Exemplo: sal e gipsita A) Sedimentos carbonáticos Deposição de cálcio e magnésio Ex. calcários ( dolomiticos e calcíticos ) B) Sedimentos Ferríferos Deposição de hidratos férricos coloidais Ex. jaspelitos ferríferos ( mato grosso ) itabiritos ( minas gerais ) C) Sedimentos Salinos ou Evaporitos

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São depósitos de cloreto de sódio, potássio, sulfatos, carbonatos, boratos e outros sais. D) Sedimentos silicosos São depósitos de sílica ( calcedônea ) São depósitos de quartzo ( silex ) E) Rochas Sedimentares Orgânicas Se formam pela acumulação de matéria orgânica, com sedimentos argilosos ou de calcário. Exemplo: turfa, carvão e petróleo. Outros exemplos ESTRATIFICAÇÃO PLANO-PARALELA A deposição dos minerais produzem seqüencias alternadas denominadas de estratos ou camadas ou ainda lâminas (camada fina). Estratificação cruzada Marcas de ondas Gretas de contração Fósseis ROCHAS METAMÓRFICAS

A palavra metamórfica vem de metamorfose, que quer dizer transformação”. As rochas metamórficas originam-se da transformação de outras rochas (magmáticas e sedimentares), quando submetidas a certas condições de pressão, calor e umidade. Imagine uma rocha magmática, por exemplo, que afundou na crosta terrestre, além de receber fortes pressões das camadas superiores, essa rocha será submetida ao intenso calor liberado pelo magma. essa rocha, então, terá sua estrutura alterada, isto é, os minerais que a formam serão ordenados ou arranjados de

maneira diferente. a rocha, portanto, sofrerá uma transformação ou metamorfose. A base de todo o processo metamórfico reside no fato de que os minerais têm certas condições físico-químicas de sobrevivência, mudando-se essas condições ( pressão, temperatura etc), o mineral passa a uma nova forma estável. Todas essas transformações ocorrem no estado sólido (achatamento dos cristais), ou seja, a rocha não passa por uma fase de fusão. AMBIENTES METAMORFICOS

Metamorfismo Regional

Desenvolve-se em regiões que sofreram tectonismo intensivo, isto é, compressões e dobramentos de extensas áreas da crosta, onde ocorrerem grandes pressões e temperaturas elevadas. Ex. grandes cadeias montanhosas, fazendo parte dos escudos cristalinos, também chamados de maciços antigos, a serra do mar é um exemplo Metamorfismo de Contato

Quando o magma penetra ou fica em contato com certas rochas, verifica-se um metamorfismo motivado pelo aumento de temperatura, acarretando transformações. PRINCIPAIS ROCHAS METAMÓRFICAS

Mármore ( o calcário transformado) Provém do calcário ou do dolomito (rocha sedimentar) e por isto assemelham-se bastante. Ardósia ( rocha argilosa transformada) São rochas de granulação muito fina de minerais imperceptíveis a olho nu e que se caracterizam por uma clivagem tabular perfeita Gnaisse ( o granito transformado )

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Origina-se da transformação do granito (ortognaisse ), que é uma rocha ígnea (magamética) intrusiva. O Gnaisse proveniente do metamorfismo de sedimentos é chamado de paragnaisse. Quartzitos

É uma rocha proveniente do metamorfismo do arenito. a principal diferença é a presença de minerais micáceos. quando quebrados, os minerais de quartzo são seccionados ao meio, enquanto nos arenitos eles apenas se deslocam, permanecendo inteiros.

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70

CAPITULO IV SOLO, FATORES DE FORMAÇÃO DO SOLO, PERFIL DO SOLO, CASSIFICAÇÃO BRASIEIRA DE SOLOS, FRAÇÕES DO SOLO, ATIVIDADES DAS PARTÍCULAS DO

SOLO, TEXTURA DO SOLO, ESTRUTURA DO SOLO, CÁLCULOS ANALÍTICOS INTERPRETAÇÕES. SOLO

Ao longo da história o solo tem sido um elemento bastante familiar ao homem, que dele sempre dependeu para satisfazer as suas necessidades básicas de locomoção, abrigo e alimentação. Assim, os conceitos de solo são quase tão variados quanto as atividades humanas que nele se desenvolvem. Quando o homem estava no estágio de caçador não tinha por que cogitar a natureza do solo. No fim do século XVIII e começo do século XIX, os geólogos deram atenção ao solo como produto do intemperismo de rocha. Em 1880, na Rússia, Dokuchaeu ( Apud. Popp, 1988 ) revolucionou a concepção dos solos, pois reconheceu que a gênese dos solos, a complexa interação de inúmeros fatores além da rocha originária, incluindo também o clima, os organismos, a topografia e o tempo transcorrido sob a ação desses fatores. Entretanto, não chegou-se ao entendimento atual do perfil do solo, e do relacionamento entre seus horizontes ou camadas horizontais diferenciadas. SIRISTEU (1867-1927)( Apud. Popp, 1988) modificou as classes e introduziu o conceito de solos zonais e posteriormente ( 1927 ) MARBUST ( Apud. Popp,1988 ) deu desenvolvimento à classificação chamada americana, reformulada em 1938 e 1945. Importante também são as informações de JENNY ( 1941), que considera o relevo como um dos fatores de formação do solo, além do clima, material de origem, organismos e tempo, ou seja, o solo resultou da ação do clima e dos organismos sobre o material de origem, no relevo, durante um determinado tempo. Na nossa concepção, nada de novo, pois é igual a tese de DOKUCHAEU, existindo hoje várias classificações: americana, russa e

francesa. Assim é que dentro deste contexto, no Brasil, utilizou-se os estudos dos solos através da metodologia americana e francesa por várias anos, até que em 2000 num esforço conjunto da EMBRAPA e Universidades foi publicado o estudo dos nossos solos. FATORES DE FORMAÇÃO DO SOLO ( PEDOGÊNESE )

SOLO► f ( clima, biosfera, rocha, relevo, tempo etc )

ORIGEM DOS MATERIAIS

Rochas ígneas

Rochas sedimentares

Rochas metamórficas RELEVO

Zona de exportação Relevos acidentados, remoção e transporte de material

Zona de passagem

Zona de acúmulos CLIMA

Temperatura

Precipitação pluviométrica

Vento ORGANISMOS

Cobertura vegetal

Fauna

Homem TEMPO

Idade

Maturidade QUANTO MAIOR O NÚMERO DE HORIZONTES E MAIOR SUA ESPESSURA, MAIS MADURO É O SOLO.

O solo é um indivíduo tridimensional e independente da paisagem. Representa

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ele a resultante da ação ativa do clima e dos organismos sobre o material de origem, durante determinado espaço de tempo em determinado relevo.

O solo é tridimensional, pois possui volume dado pelas duas dimensões superficiais, que lhe conferem uma área superficial, e por uma dimensão vertical, que lhe confere profundidade. Este volume é limitado acima pela atmosfera, lateralmente por áreas geladas, rochosas, águas profundas, enfim por tudo que não constitua solo, e, abaixo, estende-se até um limite ainda não estabelecido precisamente, sobre o qual há muita polêmica. Consideraremos a rocha consolidada como limite inferior do solo. Os solos além de volume, apresentam também anisotropia, isto é, suas propriedades físicas, químicas e mineralógicas, assim como suas características morfológicas, não são idênticas em todas as direções, fatos esses que se traduzem no aparecimento dos vários horizontes componentes dos perfis dos solos – anisotropia vertical e na existência de solos diferentes entre si – anisotropia horizontal. Apesar dessa individualização, os solos não se apresentam como entidades discretas na

paisagem, claramente separadas umas das outras, como entre as espécies animais e vegetais, mas sim transicionando, entre si, gradativamente, sendo raramente encontrados limites abruptos entre eles. Assim, apresentam-se formando um contínuo na paisagem, onde diferentes solos, apesar da individualidade, apresentam algumas características iguais ou muito semelhantes, entre si. Isso possibilita agrupa-los em classes homogêneas segundo determinadas características e, portanto, ordena-los de acordo com normas elaboradas. Possibilita, enfim, classifica-los. Em resumo, o solo do ponto de vista pedológico, é considerado como um sistema disperso constituído ao longo do seu perfil, de três fatores: sólida, líquida e gasosa. A fase sólida é pouco variável, enquanto as fases líquida e gasosa variam constantemente, de acordo com as interferências atmosféricas As fases líquidas e gasosa ocupam os poros do sistema disperso solo, compondo assim a sua porosidade total, e são essencialmente interdependentes, variando sempre em função inversa uma da outra.

INTEMPERISMO

A porção externa e superficial da crosta é formada por vários tipos de corpos rochosos que constituem o manto rochoso. Estas rochas estão sujeitas a condições que alteram a sua forma física e composição química. Onde os fatores responsáveis pela alteração, ou seja meteorização, são provocados por agentes de ordem física, química e biológico, agindo isoladamente ou em associação. Duas fases são importantes no processo de meteorização, a física e a química, que são a desintegração e a decomposição, respectivamente. A desintegração é a ruptura das rochas inicialmente em fendas,

progredindo para partículas de tamanho menores sem no entanto, haver mudança na composição. Já a química poderemos destacar os seguintes aspectos:

INTEMPERISMO QÍMICO ▼

A ÁGUA CARREGA DA ATMOSFERA ▼

O2 , CO2 , NITRITOS , NITRATOS ▼

AÇÃO CORROSIVA ▼

ATACA AS ROCHAS ATRAVÉS DE PPROCESSOS

▼ HIDRÓLISE , OXIDAÇÃO , HIDRATAÇÃO

E CARBONATAÇÃO Hidrólise

Os íons da água combinam-se com os compostos, formando novas substâncias.

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Ex. Feldspatos são pouco estáveis e sofrem a ação desse ataque. K Al Si3 O8 + H2 O ► H Al Si3 O8 + KOH feldspato água ácido aluminico silisico hidróxido de potássio SAL ÁCIDO + BASE Hidratação

Certos minerais podem adicionar moléculas de água à sua composição formando novos compostos. Como conseqüência, os minerais têm os seus volumes aumentados. TENCIONAM-SE --- DIMINUI A COESÃO ▼ DESINTEGRAÇÃO DAS ROCHAS

Ex. Anidrita ( Ca SO4 ) ► Gipso ( Ca SO4 . 2H2 O ) Hematita ( Fe2 O3 ) ► Limonita ( Fe2 O3 . 2 H2 O ) Oxidação

Os minerais se decompõem pela ação oxidante do O2 e do CO2.

ÁGUA + MINERAIS + O2 + CO2 ► HIDRATOS ÓXIDOS CARBONATOS Ex. Minerais que possuem íons de Fé+++ ( Pirita, Micas e Olivinas ). Quando a Pirita é oxidada, o Fé++ passa a Fé+++ forma Limonita liberando enxofre que combinando com água produz ácido sulfúrico. PIRITA + ÁGUA ► LIMONITA

( FeS2 ) H2O Fe2 O3 . 2 H2 O ▼ LIBERA S2 + ÁGUA ► ÁCIDO SULFÚRICO

▼ DISSOLVE OS SAIS Ca , Mg , K, Na

▼ Que são transportados pelos rios até os mares, sob a forma de sulfatos Carbonatação

É um processo de decomposição por CO2 , contido na água ( colóides ) forma pequena quantidade de ácido carbônico. Exemplo: H2 O + CO2 ► H2 CO3 ( ÁCIDO CARBÔNICO )

▼ CaCO3 ( CALCITA ) ▼ CaCO3 + H2 CO3 ► Ca ( HCO3 )2

Calcita Ac. Carbônico Bicarbonato de cálcio

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CALCÁRIOS, DOLOMITOS, GIPSO, FELDSPATOS, MICAS etc. SÃO SUSCEPTÍVEIS DE LIXIVIAÇÃO. Quando o CO2 escapar, o bicarbonato de cálcio precipita formando os grandes depósitos de rochas ( calcita, dolomitas, gipsitas etc ) e em particular as estruturas das cavernas calcáreas. PERFIL DO SOLO

À medida que as rochas se intemperizam, os horizontes ou as camadas se diferenciam entre si. A parte superior, mais intemperizada do perfil do solo, corresponde aos horizontes A+B, e denomina-se sólum. Regolito é o matéria inconsolidado de rochas intemperizadas, de qualquer material de origem, que recobre extensas áreas da superfície terrestre. Veja o esquema a seguir: O perfil de solo é o conjunto de horizontes e/ou camadas no sentido vertical, desde a superfície até o material de origem ( rocha matriz ). CASSIFICAÇÃO BRASIEIRA DE SOLOS Em 1999 a EMBRAPA publicou o Sistema Brasileiro de Classificação de Solo, estruturado em 6 níveis, definidos num mesmo nível de generalização ou abstração. No 1o Nível ocorrem 14 Ordens: Alissolos, Argissoos, Cambissoos, Chernossolos, Espodossolos, Gleissolos, Latossolos, Luvissolos, Neossolos, Nitossolos, Organossolos, Planossolos, Plintossolos, Vertissolos. No 2o Nível ocorrem as Subordens que

contemplam a coloração do horizonte subsuperficial, onde adjetiva-se o matiz do solo no estado úmido de:

Vermelho – 10R ou 2,5YR Vermelho-amarelo – 5YR Amarelo – 7,5YR ou 10YR

No 3o Nível ocorrem os Grandes Grupos,

que consideram a condição química subsuperficial ( eutrófico, distrófico, ácrico e aumínico ).

No 4o Nível ocorrem os Subgrupos –

identificam solos intermediários ou típicos. No 5o Nível a Família – leva em

consideração a condição química ( saturação por bases, saturação por alumínio, o caráter aniônico, o caracetr alofânico, as casses de reação do sôo e o teor de ferro não contempado anteriormente), a condição física (distribuição de cascalho e concentrações no perfil, a constituição esquelética do solo, a profundidade dos horizontes A + B e adensamento), a mineralogia (tipo de horizonte A). No 6o Nível a Série – são considerados os

dados químicos (matéria orgânica, trofismo), os dado morfológicos ( textura, estrutura, cor, consistência ) e os dados granulométricos ( textura ). Tabela – Elementos formativos dos solos e seus significados

Elementos formativos

Significado

Alissolo Alto teor de alumínio Argissolo B textura Tb

Cambissolo B incipiente Chernossolo Chernozêmico Espodossolo Horizonte espódico

Gleissolo Horizonte glei Latossolo B Latossóico Luvissolo Ta, acumulação de argila Neossolo Pouco desenvolvido Nitossolo B nítico

Organossolo Horizonte hístico Planossolo Horizonte plânico Plintossolo Horizonte plíntico Vertissolo Horizonte vértico

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Quanto à constituição da fase sólida, o solo pode ser denominado de orgânico ou mineral. ORGÂNICO: < 20% de matéria orgânica, sendo 11,5% de carbono total. MINERAL: > 20% de matéria orgânica e menos de 11,5% de carbono total. FRAÇÕES DO SOLO

Partículas unitárias e maiores de 0,20 mm de diâmetro é chamada de esqueleto do solo. FRAGMENTOS

A) Matacões - maior que 200 mm de diâmetro.

B) Calhaus – entre 200 e 20 mm de diâmetro

C) Cascalhos – entre 20 e 2 mm de diâmetro

Para caracterizar a textura do solo, considera-se a terra fina seca ao ar (TFSA), que passa na peneira de 2,0 mm. ESCALAS DE FRAÇÕES DO SOLO As mais importantes são a do Departamento de Agricultura dos Estados Unidos (Escala Americana ) e a de Atterberg ( Escala Internacional ).

Limite superior – 2,00 a 0,20 mm (areia grassa)

Limite intermediário – 0,20 a 0,02 mm (areia fina)

Limite intermediário – 0,02 a 0,002 (limo ou silte)

Limite final - < 0,0022 (argila) ATIVIDADES DAS PARTÍCULAS DO SOLO

A grande maioria das reações que se processam no sistema água-solo-planta são fenômenos de superfície, dependentes das partículas existentes no solo. Assim sendo:

Areia – partículas inativas no solo.

Limo – já apresenta certa atividade de superfície.

Argila – é a parte ativa do solo, é a sede dos fenômenos físico-químicos.

A quantidade e o tamanho das partículas distribuídas no solo diferem a sua textura que é uma característica praticamente estável. O arranjo dessas partículas no solo, em agregados, sob diferentes formas, tamanho e grau de desenvolvimento, difere a sua estrutura, que é uma característica instável. TEXTURA DO SOLO É feita de dois modos:

Análise textural realizada em laboratório

Testes de campo, através do tato (inconveniente).

ESTRUTURA DO SOLO

O tipo de estrutura do solo é determinado pela forma e arranjamento que apresentam os agregados ou elementos estruturais: Quatro são os tipos fundamentais: LAMINAR, PRISMÁTICA, COLUNAR, BLOCOS ANGULARES, BOCOS SUBANGULARES e GRANULAR. Em classificação de solos é comum a existência de uma adjetivação nome do solo, quanto a sua riqueza ou pobreza em nutrientes ou, pelo menos que dê uma idéia sobre sua fertilidade. As expressões usadas são: distrófico, eutrófico, ácrico, alumínico. CÁLCULOS ANALÍTICOS INTERPRETAÇÕES

Soma de bases ( SB ) É a soma de cálcio ( Ca2+ ) , magnésio (Mg2+), potássio ( K+ ) e sódio ( Na+ ). CAPACIDADE DE TROCA DE CÁTIONS (CTC) É a soma de bases ( SB ) + alumínio ( Al3+ ) + hidrogênio ( H+ ) a pH 7 ( CTC ou T)

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GRAU DE SATURAÇÃO DE BASES ( V ) Divisão do SB pela CTC A interpretação do índice V é importante porque, conforme o valor, o solo pode ser eutrófico ou distróico. SATURAÇÃO POR ALUMÍNIO ( m ) Quando elevada, e ao mesmo tempo é ato o teor de Al3+ extraível, atesta o caráter alumínico.

m = Al3+ SB + Al3+ x 100 RETENÇÃO DE CÁTIONS ( RC )

A retenção de cátions ( RC ), se for 1,5 cmolc / Kg de argila e ao mesmo tempo o

valor de pH KCl > 5, ou o pH positivo ou nulo, certifica o caráter ácrico, e é assim definida:

RC = SB + Al3+ % de argila x 100

É de grande importância relembrar que os termos eutrófico, distrófico, alumínico e ácrico são relativos ao horizonte diagnóstico de subsuperficie B ou, na ausênia, ao horizonte C; ou no horizonte A nos Neossolos Litólicos ou Regoíticos. DISTRÓFICO Em uma amostra de solo, os cátions de Alumínio e Hidrogênio são maiores que a soma das bases (Cálcio, Magnésio, Potássio e Sódio). Sendo que o Alumínio ocupa menos de 50% da capacidade de troca. EUTRÓFICO Em uma amostra de solo, os cátions de Cálcio, Magnésio, Potássio e Sódio (bases) ocupam mais de 50% da capacidade de troca.

Tabela - Valores de saturação por bases (V ), soma de bases (SB), saturação por alumínio (m) e de retenção de cátions ( RC ), relacionados com os termos eutrófico, distrófico, alumínico e ácrico.

Interpretação V %

Al3+ Cmolc Kg-1 de solo

m (%)

RC(1)

Cmolc Kg-1 de argila

Eutrófico 50

Distrófico < 50

Alumínico 4 50

Ácrico 1,5

Fonte: Prado, 2003.

( 1 ) Para ser ácrico há necessidade do valor de retenção de cátions ser 1,5 Cmolc Kg-1 de

argila e ser atendida pelo menos uma dessas condições: pH KCl ( 1 N ) 5, ou ainda se pH for positivo ou nulo. A Condutividade elétrica do extrato de saturação, tradicionalmente expressa em mmhos/cm, com a adoção do SI, a condutividade elétrica passou a ser expressa em Siemens por metro ( S/m ). Contudo, a magnitude do valor não foi alterada, ou seja, mmhos/cm=mS/cm=dS/m. A Tabela a seguir, quanto a salinidade e sodicidade dos solos, os limites de classes apresentados servem apenas de referência, já que há diferenças no comportamento das culturas com relação à acidez, à salinidade e a disponibilidade de nutrientes.

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Tabela .Classificação, índices relacionados com salinidade e modo de recuperação do Solo.

Solos C.E1 ( dS / m )

pH em água PST2 Recuperação

Normal <4,0 - <15 -

Salino >4,0 <8,5 <15 Lavagem dos sais

Sódico até 4,0 8,5 a 10,0 >15 Gesso e lavagem

Salino-Sódico >4,0 - >15 Gesso e lavagem 1 Condutividade elétrica do extrato de saturação; 2 Porcentagem de sódio trocável. Para acidez, adotam-se as seguintes classes de interpretação do pH em água. Tabela . Classes de interpretação para pH em H2 O.

Classes Valores de pH ( 1: 1,25 )

Acidez elevada <5,0

Acidez média 5,0 – 5,9

Acidez fraca 6,0 – 6,9

Alcalinidade fraca 7,0 – 7,8

Alcalinidade elevada >7,8

INTERPRETAÇÃO DOS RESULTADOS DE ANÁLISE DE SOLO

Tabela . Os números fornecidos pela análise química consideram os métodos de análise utilizados nos laboratórios da região semi-árida, coordenados pelo programa de análise da EMBRAPA Solos.

Nível K+

Ca2+

Mg2+

Al3+

SB

CTC

V

cmolc/dm3 cmolc/dm3 cmolc/dm3 cmolc/dm3 cmolc/dm3 cmolc/dm3 %

Muito baixo <0,08 <26

Baixo 0,08-0,15 <1,6 <0,7 <0,4 <2,6 <4,1 26-50

Médio 0,16-0,25 1,6-4,0 0,7-1,5 0,4-1,0 2,6-6,0 4,1-8,0 51-70

Alto 0,26-0,40 >4,0 >1,5 >1,0 >6,0 >8,0 71-90

Muito alto >0,40 >90

A extração de fósforo é realizada pelo extrator Mehlich-1 em solos ácidos e pelo extrator Olsen em solos alcalinos. Na próxima Tabela são apresentados os limites dos níveis de fósforo, segundo a textura do solo analisado e para a matéria orgânica. Tabela . Limites de interpretação para níveis de fósforo, em solos de textura arenosa e argilosa e para matéria orgânica.

Níveis P – solo arenoso P – solo argiloso Matéria orgânica

mg / dm3 mg / dm3 g/ kg

Muito baixo <6 - -

Baixo 6-10 <6 <16

Médio 11-12 6-10 16-30

Alto 21-40 11-20 >30

Muito alto >40 >20

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Tabela . Fatores para conversão de unidades antigas em unidades do sistema internacional de unidades.

UNIDADE ANTIGA

( A )

UNIDADE NOVA

( N )

FATOR DE CONVERSÃO

( F )

% g/ Kg ; g/dm3 ; g/ L 10

ppm mg/Kg ; mg/dm3 ; mg/ L 1

meq/ 100cm3 mmolc / dm3 10

meq / 100g mmolc / Kg 10

meq / L mmolc / L 1

P2 O5 P 0,437

K2 O K 0,830

CaO Ca 0,715

MgO Mg 0,602

mmho/ cm ds / m 1

FONTE: RAIJ. BERNARDO VAN et. alii. ( IAC ) mmolc = milimol de carga ds / m = deci-siemen por metro ppm = partes por milhão meq / 100 cm3 = miliequivalentes por cem centímetros cúbicos % = percentagem mmolc / dm3 é 10 vezes o cmolc / dm3 1 ppm = 1 mg / dm3

SOCIEDADE BRASILEIRA DE CIÊNCIA DO SOLO SUBSTITUIR meq / 100 cm3 por cmolc / dm3

( centimol de carga por decímetro cúbico). TABELA .RESULTADOS DE ANÁLISE DE AMOSTRAS DE SOLO

IDENTIFICAÇÃO: Nome; propriedade, cidade, endereço, etc.

PROTOCOLO ( Códigos )

NO DA AMOSTRA PROFUNDIDADE IDENTIFICAÇÃO DA AMOSTRA

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SIGLA DESCRIÇÃO UNIDADE RESULTADO

M.O Mat. Orgânica g/dm3 pH H2O – 1:2,5 -

C.E. Extrato Sat. dS/m P Fósforo mg/dm3 K Potássio cmolc / dm3

Ca Cálcio cmolc / dm3 Mg Magnésio cmolc / dm3 Na Sódio cmolc / dm3 Al Alumínio cmolc / dm3

H + Al Ac. Potencial cmolc / dm3 S ( bases ) Soma de Bases cmolc / dm3

CTC Cap. Troca Cat. cmolc / dm3 V Sat. Bases % S Enxofre mg/dm3 B Boro mg/dm3

Cu Cobre mg/dm3 Fe Ferro mg/dm3 Mn Manganês mg/dm3 Zn Zinco mg/dm3

FÍSICA Areia % Silte %

Argila % Argila Natural %

Densidade Real

Aparente 0,06 atm % 0,10 atm % 0,33 atm % 0,60 atm % 1,00 atm % 15 atm %

FONTE: DTCS E EMBRAPA. ESSENCIABILIDADE E DISPONIBILIDADE DE NUTRIENTES

Foram identificados 52 fatores que afetam o crescimento das culturas: temperatura, latitude, altitude, matéria orgânica do solo, concentração de argila, velocidade do vento, doenças, insetos, qualidade da semente, capacidade de troca catiônica do solo, entre outros. Destes, 45 podem ser manipulados pelo homem, para obtenção de altas produtividades. Nesse contexto enquadram-se a nutrição e a adubação, que diante de 45 fatores podem representar uma gota de água no oceano. Os critérios para a essenciabilidade dos nutrientes são:

Na ausência do elemento a planta não completa o seu ciclo vegetativo;

O elemento não pode ser substituído por nenhum outro;

O elemento deve ter um efeito direto na vida da planta e não exercer apenas o papel de, com sua presença no meio, neutralizar efeitos físicos, químicos ou biológicos desfavoráveis para o vegetal.

Além do Carbono, Hidrogênio e Oxigênio, treze elementos são considerados essenciais para o desenvolvimento das plantas, sendo divididos em dois grandes grupos, relacionados com as quantidades exigidas.

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Macronutrientes : N, P, K. Ca , Mg e S

Micronutrientes : B, Cl, Cu, Fe, Mn, Mo e Zn.

A determinação de formas disponíveis de nutrientes no solo parece ser mais adequada do que a determinação do nutriente nas plantas. Entretanto, os métodos de análise de solo utilizados são nada mais que os métodos que melhor se correlacionam com o método padrão para medir disponibilidade, método que é o conteúdo de nutriente na planta. Assim, a medição da capacidade de ceder nutrientes se realiza por meio da determinação das quantidades de nutrientes que se encontram no solo na forma disponível para as plantas. Entretanto, estar disponível, depende além das formas em que um elemento se encontra no solo, da capacidade de absorção da cultura, do desenvolvimento do sistema radicular, do tempo de crescimento, da água no solo, da disponibilidade de outros nutrientes e da Capacidade Tampão ( CT ). A forma absorvível é a fração do disponível que não apresenta limitações por transporte e, a quantidade efetivamente absorvida será desse modo dependente da quantidade de nutriente absorvível e da eficiência de absorção da planta. Os valores obtidos da análise de solo por determinado método de extração tornam-se utilizáveis somente quando se correlacionam com as respostas das culturas, ou seja com resultados de pesquisa da fertilidade, onde se faz a correlação entre doses de nutrientes

aplicados e a resposta, por exemplo produtividade. Muita atenção deve-se ter com relação à metodologia dos trabalhos sobre adubação, pois um trabalho de CALIBRAÇÃO, diferencia-se de um de NÍVEIS DE ADUBAÇÃO.

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CAPITULO V EXCURSÃO, UMA PRÁTICA PEDAGÓGICA NA APRENDIZAGEM. EXCURSÃO À CHAPADA DIAMANTINA, UMA PRÁTICA PEDAGÓGICA NA APRENDIZAGEM DA GEOLOGIA1.

Clarismar de Oliveira Campos2 , Francisco Santana Nunes2

RESUMO

A excursão científica, à Chapada Diamantina, objetivou aferir conhecimentos geológicos, para os alunos da FFPP/UPE. Para os registros geográficos, utilizou-se um GPS 310 (Sistema Global de Posicionamento). Para as outras ocorrências, a câmara fotográfica, posteriormente uma revisão da literatura. Grande parte do Estado da Bahia acha-se contido no Cráton São Francisco, estabilizado no final do Ciclo Geotectônico Transamazônico. O Cráton é envolvido por faixas ou sistemas de dobramentos desenvolvidos durante o Ciclo Geotectônico Brasiliano , sendo representados por seqüências metassedimentares e metavulcano-sedimentares com vergências no sentido cratônico. Após a estabilização cratônica iniciou-se o ciclo de deposição sedimentar do Proterozóico Médio, ocorrendo na Chapada Diamantina, uma seqüência de sedimentos predominantemente carbonato-pelíticos, depositada em ambiente marinho epicontinental, formada por metaconglomerados quartzitos, argilitos, magas e calcários francamente metamorfisados.

Palavras Chaves: Bahia, geologia,

Chapada Diamantina. ABSTRACT

The scientific excursion was intendend for the students from the FFPP / UPE, willing to expand their geological knowledge about Chapada Diamantina. Some tools were used such as GPS 310 (Global System of Positioning) for geographic registers, camera for other occurrences and later a literature review. The major part of Bahia State lies witin the São Francisco Craton, stabilized by the end of the Transamazonic Geotectonic Cycle. The Craton is involved by folding systems, developed during the Brazilian Geotectonic Cycle being represented by sedimentary or metavolcanic-sedimentary sequences with vergences in the cratonic sense. The middle-Proterozoic cycle of sedimentary deposition followed the cratonic stabilization, in the Chapada Diamantina, is a sequence of predominantly lime-pelitical sediments, deposited in epicontinental environment, formed by metaconglomerates, quartzites, clays, marls, and limestones, slightly metamorphosed. Index terms: Bahia, geologic, Chapada

Diamantina. __________ 1 – Atividade do Departamento de Geografia e História da FFPP/ UPE. 2 – Eng0 . Agr0 . M. Sc. Douto, Professor de Geologia da FFPP/UPE. BR 203, Km 2. Campus Universitário, Cx postal 66, 56.300-000 Petrolina, PE. Fone 87-3861-4879. 3 - Geógrafo, Advogado, Cel. PM ( Reformado ), Professor da FFPP/UPE.

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INTRODUÇÃO

O Estado da Bahia, situado na região Nordeste do Brasil, é delimitado pelas coordenadas geográficas 80 32’ 00’’ e 180

20’ 45’’ de latitude Sul e 370 19’ 39’’ e 460

34’ 36’’ de longitude Oeste, ocupa uma posição geográfica privilegiada na integração entre as regiões Sul-Sudeste e Norte-Nordeste do País ( Azevedo, 1994 ). A Chapada Diamantina, localizada no centro do Estado da Bahia, como parte importante do escudo continental brasileiro, compreende 33 municípios, com uma superfície de 41.994 Km2 . Inserido na Chapada Diamantina, o Parque Nacional, criado pelo Decreto Federal n0 91.655 de 17.08.85 com área de preservação permanente de 1.520 Km2 pertencente, aos municípios de Lençóis, Andaraí, Palmeiras, Mucugê e Ibicoara. Divide-se em vários sítios ecológicos bem distintos: Morros, Rios, Cavernas, Poços, Pântanos, Cachoeiras e Rios Subterrâneos. Estes sítios abrigam uma das mais ricas biodiversidades do planeta ( Car, 1995). Na área do Parque, várias cidades destacam-se pela sua beleza, onde Lençóis que está cravada no coração da Bahia, cercada por serras, rios,cachoeiras, cavernas, cannyons e pântanos. Lençóis é o portal de entrada para quem busca cultura, lazer, ecoturismo e aventura. Cidade histórica do ciclo do diamante, dista 413 Km de Salvador, possui um estilo arquitetônico colonial, é mística e aconchegante. A cidade possui uma excelente infra-estrutura hoteleira e turística, proporcionando ao visitante segurança, comodidade e qualidade em atendimento. Enfim, a síntese da emoção que o visitante vai experimentar ao conhecer o Parque Nacional da Chapada Diamantina (Guia,2005). Na Chapada Norte, cortada pela BA-052, a “estrada do feijão” merece destaque a cidade de Morro do Chapéu que, apesar de estar localizada no polígono das secas, tem um clima privilegiado, oferecendo uma

ótima potencialidade turística. Nesse município encontra-se o maior orquidário natural do país, sendo descoberto, recentemente, pelo paisagista Burle Marx. É importante destacar a água de suas fontes e cascatas, a Lagoa do Tareco, a Cachoeira do Ferro Doido, a Gruta dos Brejões e o Buraco do Possidônio, dentre outras belezas naturais existentes no município (Bahia, 1978). Recentemente foram descobertas, em Pico das Almas, no município de Rio de Contas, 131 espécies de plantas até antão desconhecidas pela comunidade científica. Os botânicos envolvidos com a descoberta foram unânimes em seus relatos “ a natureza ficou maior, mais bonita e mais complicada com o Pico das Almas. É impressionante descobrir tantas plantas no fim do século XX”. A diversidade de plantas aí existentes pode ser comparada à da Amazônia, e a variedade Pbysocalix scaberrimos só aí é encontrada. O Pico

das Almas é considerado uma bomba geradora de espécies, com similaridade apenas nas Regiões do Cabo (África do Sul), Choco (parte ocidental dos Andes, na Colômbia) e no Sudoeste da Austrália (Car, 1995). A conjugação dos fatores relevo, flora e recursos hídricos proporcionam à Chapada Diamantina uma singular beleza, destacando-se o Vale do Rio São José, onde encontram dez riachos afluindo em cascatas. O Morro do Pai Inácio, as grutas da Pratinha, Lapa Doce e o Vale do Capão -de forma semelhante a um canyon -, penetrando com desníveis de até 300 metros nas planícies dos campos gerais, a Cachoeira da Fumaça, são pontos de extrema beleza. O Vale do Capão, foi escolhido por grupos de profissionais liberais e ambientalistas para aí se instalarem em diversos sítios ou comunidades alternativas. Neste Vale eles desenvolvem práticas naturalistas baseadas em dietas alimentares, como também em vivências em contato com a natureza (Guia, 2005).

O Estado da Bahia encontra-se quase que totalmente inserido no Cráton do São Frnacisco (Almeida, 1977 ), entidade geotectônica estabilizada no ciclo Brasiliano, cerca de 600 milhões de anos . Podemos distinguir, simplificadamente, além das coberturas cenozóicas e mesozóicas não-dobradas, três grandes conjuntos pré-cambrianos: os supergrupos São Francisco e Espinhaço, que representam coberturas plataformais dobradas do Neoproterozóico e do Mesoproterozóico, respectivamente, e a Associação Pré-Espinhaço, que identifica o embasamento arqueano-paleoproterozóic (Mascarenhas, 1990). Em outras palavras, seu relevo caracteriza-se por áreas planálticas e serranas, intercaladas pelas depressões periféricas e interplanálicas. A variedade de sua conformação decorre de ter sido fundo de mar e praia, há milhões de anos. A água que invadia o continente depositava sedimentos na região e a areia foi formando rochas com veios de diamantes. Os jazimentos de diamante, extensamente distribuídos nos domínios e adjacências da Chapada Diamantina, representaram no passado expressiva produção, através da atividade garimpeira. Atualmente, a maioria desses garimpos encontra-se inativa. A viagem técnica, científica, teve o objetivo de aumentar os saberes geológicos, correlação com outras ciências, com visitas “in loco”, para os alunos da FFPP/UPE. METODOLOGIA

A excursão à Chapada Diamantina, com concentração na cidade de Lençóis, Ba., ocorreu entre os dias 25.26 e 27 de fevereiro de 2005. O grupo foi composto por 40 alunos e dois professores, tendo como suporte humano dois guias, previamente contratados para orientação nos deslocamentos das trilhas e trekkings. Para localização das localidades e navegação de posições geográficas utilizou-se um GPS 310 (Sistema Global de Posicionamento).

Outra maneira de registrar as ocorrências foi através do registro fotográfico e posteriormente uma revisão da literatura. Os roteiros previamente escolhidos foram: Rio Mucugezinho, Poço do Diabo, Morro do Pai Inácio, Pratinha, Gruta Azul, Gruta da Torrinha e trekking do Ribeirão do Meio e passeio pela cidade. Finalizando uma reunião de avaliação, exposição de painéis, relatórios e feitio de artigo para publicação. DESENVOLVIMENTO

A cidade de Lençóis, Ba. está localizada nos contrafortes da Serra do Sincorá, a 413 Km da cidade de Salvador, tendo como coordenadas geográficas 120 33` 47`` de Latitude Sul e 450 23` 47`` de Longitude Oeste, com altitude de 415 m acima do nível do mar, visto a cidade ficar localizada dentro do Vale do Rio Lençóis, justificando assim a sua baixa altitude. A região possui um potencial agroclimático > 70, classificado como ótimo; Isotermas com média compensada anual de 220 C; com um tipo de clima classificado como Úmido a Sub-úmido. O posto meteorológico Afrânio Peixoto n0 4747523, instalado em 1962 pelo DNOCS (Departamento Nacional de Obras Contra as Secas ), com altitude de 850 m acima do nível do mar, em 17 anos apresenta uma média pluviométrica de 1.238 mm, sendo a máxima de 1.822 mm e mínima de 661 mm. Esta é a única área do Estado onde a influência orográfica favorece a intensidade das chuvas de maneira significativa. Outro fator diz respeito à temperatura, os valores térmicos são amenizados pela altitude (Sei, 1990; Bahia,1978 ; Bahia,1977; Brasil, 1990 ). A cidade é caracterizada pela importância histórica, ligada ao período áureo da mineração. Para lá convergia toda a riqueza da época, consagrando-a como a mais importante cidade do século XVIII. Dotada de beleza natural e de paisagens pitorescas – o que resta de seu passado -, essa região associa às relíquias de seus conjuntos arquitetônicos em estilo colonial diversificada, influência neoclássica e

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neogótica e até em raríssimos casos, a influência rococó. Por conservar ainda, em grande parte, os fatos, monumentos e ruas ligados à vida colonial foi tombada pelo Patrimônio Histórico Nacional, desde 1973. A visita ao Balneário do Rio Mucugêsinho, no ponto da parada, as coordenadas foram 120 27` 49`` S e 410 25` 06`` O, a altitude foi de 752m. Durante a caminhada, podemos observar que a água de cor escura, devido a alta concentração de ferro, descia em alta velocidade, provocando o feitio de um pequeno canyon, deixando à mostra todo um perfil de rochas e sedimentos. A chegada ao Poço do Diabo, apresentou coordenadas de 120 27` 49`` S e 410 24` 56`` O, a altitude foi de 683 m gerando um desnível de 69 metros. O Estado da Bahia encontra-se quase que totalmente inserido no Cráton do São Francisco (Almeida, 1977 ), entidade geotectônica estabilizada no ciclo Brasiliano, cerca de 600 milhões de anos . Podemos distinguir, simplificadamente, além das coberturas cenozóicas e mesozóicas não-dobradas, três grandes conjuntos pré-cambrianos: os supergrupos São Francisco e Espinhaço, que representam coberturas plataformais dobradas do Neoproterozóico e do Mesoproterozóico, respectivamente, e a Associação Pré-Espinhaço, que identifica o embasamento arqueano-paleoproterozóico ( Mascarenhas, 1990 ). Realmente, na visita “in loco”, tendo como testemunha as fotografias, pudemos perceber que nesta localidade, hoje estável, em se tratando de um Cráton, no passado essa área foi envolvida por seqüências de sedimentação, dobramentos e metamorfismo. A visita externa ao Morro do Pai Inácio, com 1.150 m de altitude, cuja lenda fala de um escravo, de nome Inácio, fugindo dos seus perseguidores atira-se de cima do morro com um guarda-chuva, vindo a falecer. Daí em diante os populares apelidaram como “Morro do Pai Inácio”. Nas encostas do morro, no Centro Geométrico do Estado da Bahia, donde

pode-se ter uma vista do Morro do Pai Inácio, as coordenadas foram: 120 27` 41`` S e 410 24` 51`` O, a altitude foi de 669 m. Procurando estabelecer uma “ Correlação entre o supergrupo espinhaço no Brasil, o grupo Chela em Angola e as formações Nosib e Khoabendus da Namíbia” Torquato e Fogaça (1981) dizem que a ligação pretérita pré-gondwânica entre os vários continentes é uma idéia hoje considerada indiscutível. Baseados no conhecimento da sedimentação, tectônica e vulcanismo que ocorre no Mar Mediterrâneo, os autores não concordam com as idéias apresentadas por outros pesquisadores que admitem a sua formação através de um geossinclíneo alpino no sentido clássico. Ainda no mesmo trabalho, observando-se o posicionamento pré-gondwânico, as duas faixas de rochas se encaixam perfeitamente, sendo a faixa africana o prolongaemnto natural, para o Sul, da faixa brasileira. No Brasil, a faixa do Espinhaço apresenta-se sob a forma de S, com mais de 1.000 Km de extensão e direção grosseiramente N-S. A sua ocorrência está limitada pelos paralelos 90 e 210 Sul e pelos meridianos 400 450 Oeste ocupando parte dos Estados de Minas Gerais e Bahia. Na África, a faixa Chela / Namíbia tem direção geral NW-SE e estende-se, de maneira irregular por mais de 1.200 Km. Está limitada pelos paralelos 140 e 260 Sul e pelos meridianos 130 180 Este. Na reconstrução paleogeográfica existem cerca de 500 Km de distância entre os extremos meridional da faixa brasileira e setentrional da faixa africana. Esta lacuna é perfeitamente explicável pelo arqueamento e erosão a que as duas margens continentais foram submetidas durante os estágios iniciais da separação mesozóica dos continentes e pelo retrabalhamento dos geossinclinais do proterozóico superior. Na Fazenda Pratinha, que fica localizada no município de Iraquara, conhecida como “cidade das grutas”, na localidade as coordenadas foram: 120 21` 08`` S e 410 32` 30`` O, a altitude foi de 673 m. Nesta fazenda, dotada de infra-estrutura de hotel, restaurante e artesanato, com motivos regionais, e venda de pedras semi-preciosas, duas particularidades são

FOTO: CLARISMAR

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importantes, o afloramento do Rio Pratinha, que vem subterrâneo desde a sua nascente no Município de Morro do Chapéu, gerando assim um belo balneário. A outra particularidade é a Gruta Azul, cujo nome vem da cor de suas águas azuis - devido a presença de magnésio – cujo horário mais apropriado para verificar o fenômeno é por volta das 15 horas, onde a penetração dos raios solares, em contato com a água dão a sensação de cor azulada. Na gruta o visitante pode apreciar as formações belíssimas de estalactites e estalagmites, além de fazer “flutuação” observando assim os peixes, sedimentos, algas, em ambiente aquático. A rocha predominante nesta área é o calcário, onde o fenômeno ocorre devido um processo químico chamado de carbonatação, que é a decomposição por CO2 , contido na água (colóides) formando ácido carbônico, este vai formar calcita, a calcita vai reagir com mais ácido carbônico e formar o bicarbonato de cálcio. Quando o CO2 escapar, o bicarbonato de cálcio precipita formando os grandes depósitos de rochas ( calcita, dolomita, gipsita etc ) e em particular as estruturas das cavernas calcárias, tais como estalactite, estalagmite. De acordo com Azevedo (1994), compondo a cobertura da área cratônica, ocorre uma seqüência de sedimentos predominantemente carbonato-pelíticos do Proterozóico Superior, denominada Supergrupo São Francisco. Essa seqüência, depositada em ambiente marinho epicontinental, é formada por metaconglomerados, quartzitos, argilitos, margas e calcários francamente metamorfisados. O solo a área é vermelho intenso, classificado como Argissolo (Podzólico), rico em nutrientes para os vegetais. Na propriedade notou-se pequenos campos com irrigação, onde o proprietário Sr. Oliveira nos informou “ nunca fazer adubação” devido a riqueza do solo em macro e micro nutrientes. O Gerente e proprietária da propriedade, nos ofertou um quartzo rutilado. Nos domínios do Grupo Chapada Diamantina, Supergrupo Espinhaço, de idade mesoproterozóica,

situam-se inúmeros garimpos de cristal-de-rocha da região Minas do Mimoso, alguns deles com produção de exemplares que se prestam para aproveitamento gemológico. A maior parte dessas mineralizações está encaixada em sedimentos pelíticos com níveis arenosos da Formação Caboclo do referido grupo e, em menor parte, em arenitos finos a médios de aspecto recristalizado, às vezes conglomeráticos, constituintes da Formação Morro do Chapéu. Todas as mineralizações estão em veios quartzosos representando manifestações hidrotermais, tipo filoniano, que cortam ou concordam com as camadas das seqüências sedimentares. Atualmente, tem assumida destacada importância gemológico-comercial os cristais de quartzo com inclusões de rutilo, que ocorrem associados aos quartzos hialinos. Geralmente a extração é de natureza rudimentar, diretamente nos filões, sendo também direcionada para blocos situados em material coluvionar, que incorpora produtos de desagregação desses filões. As mais importantes mineralizações de cristal-de-rocha, com associações de quartzo rutilado, ocorrem nos domínios da cobertura vulcanossedimentar dobrada, mesoproterozóica, da Chapada Diamantina Ocidental, cujos exemplares mais significativos estão agrupados nos jazimentos situados na região de Ibitiara (Couto, 2000). A visita à Gruta da Torrinha, localizada no município de Iraquara, cujas coordenadas foram 120 20` 55`` S e 410 36` 14`` O, a altitude registrada foi de 665m acima do nível do mar. A formação rochosa da área é o calcário, e para confirmação efetuou-se um teste de laboratório, em uma amostra da rocha, onde colocou-se o ácido clorídrico, HCl ( 3 N ) em cima da rocha, se borbulhar é calcária, se não borbulhar é ácida. O teste mostrou que ao contato do ácido com a rocha, esta borbulhou e muito, indicando assim que se tratava de uma rocha calcária. Várias particularidades chamam a atenção nessa gruta, são as formações de espeleotemas raros, tais como a flor de aragonita, formada de carbonato de cálcio,

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onde desafiando a força da gravidade a estalactite faz uma volta para cima e estabelece a flor na ponta. Outra particularidade são os tubos de órgãos, os cones vulcânicos, e até uma miniatura do Morro do Pai Inácio, ocasionados pela deposição de calcita ou aragonita.

Finalizando, no último dia, fez-se uma caminhada, que iniciou-se por um city tour pela cidade de Lençóis, após o grupo dirigiu-se por uma trilha de 4 Km até o Ribeirão do Meio. Durante a caminhada, fomos informados que várias espécies existentes na Chapada Diamantina estão ameaçadas de extinção, tais como o Macaco barbado (Alonatta caraya) e o

Beija-flor de gravatinha-vermelha (Angastes lumachaellus). O solo dessa área tinha uma coloração vermelha escura e em alguns trechos podemos ver afloramento de hematita, a vegetação presente era bastante exuberante com espécies da Caatinga e da Mata Atlântica. AGRADECIMENTOS Ao magnífico reitor Professor Emanoel Dias, a Diretora Rosilande Bandeira, pela ajuda de custo, aos guias Bade e Fernando pelo companheirismo e ensinamentos. CONCLUSÕES

Pelo que foi visto “in loco”, e com base na literatura, podemos concluir que:

Grande parte do Estado da Bahia acha-se contido no Cráton São Francisco, estabilizado no final do Ciclo Geotectônico Transamazônico, cerca de 1800 a 2000 m.a. O Craton é envolvido por faixas ou sistemas de dobramentos desenvolvidos durante o Ciclo Geotectônico Brasiliano ( 1100 – 450 m. a. ), sendo representados por seqüências metassedimentares e metavulcano-sedimentares com vergências no sentido cratônico.

Após a estabilização cratônica iniciou-se o ciclo de deposição

sedimentar do Proterozóico Médio, ocorrendo na região uma seqüência de sedimentos predominantemente carbonato-pelíticos, depositada em ambiente marinho epicontinental, formada por metaconglomerados quartzitos, argilitos, magas e calcários francamente metamorfisados.

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FOTO: CLARISMAR

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