Geologia Geral UAB UECE - Curso Completo ead

Geografia Geografia F iel a sua missão de interiorizar o ensino superior no estado Ceará a UECE como uma instituição que participa do Sistema Universidade Aberta do Brasil vem ampliando a oferta de cursos de graduação e pósgraduação na modalidade de educação a distância e gerando experiências e possibili dades inovadoras com uso das novas plataformas tecnológicas decorren tes da popularização da internet funcionamento do cinturão digital e massificação dos computadores pessoais Comprometida com a formação de professores em todos os níveis e a qualificação dos servidores públicos para bem servir ao Estado os cursos da UABUECE atendem aos padrões de qualidade estabelecidos pelos normativos legais do Governo Fede ral e se articulam com as demandas de desenvolvi mento das regiões do Ceará Geologia Geral Marcus Vinícius Chagas da Silva Andrea Bezerra Crispim Geologia Geral Computação Química Física Matemática Pedagogia Artes Plásticas Ciências Biológicas Geografia Educação Física História 9 12 3 Universidade Estadual do Ceará Universidade Aberta do Brasil Marcus Vinícius Chagas da Silva Andrea Bezerra Crispim Geologia Geral 1ª edição Fortaleza Ceará 2019 Geografia Computação Química Física Matemática Pedagogia Artes Visuais Ciências Biológicas Geografia Educação Física História 9 12 3 Copyright 2019 Todos os direitos reservados desta edição à UABUECE Nenhuma parte deste material poderá ser reproduzida transmitida e gravada por qualquer meio eletrônico por fotocópia e outros sem a prévia autori zação por escrito dos autores Presidente da República Jair Messias Bolsonaro Ministro da Educação Abraham Bragança de Vasconcellos Weintraub Presidente da CAPES Abilio Baeta Neves Diretor de Educação a Distância da CAPES Carlos Cezar Modernel Lenuzza Governador do Estado do Ceará Camilo Sobreira de Santana Reitor da Universidade Estadual do Ceará José Jackson Coelho Sampaio ViceReitor Hidelbrando dos Santos Soares PróReitora de Graduação Marcília Chagas Barreto Coordenador da SATE e UABUECE Francisco Fábio Castelo Branco Coordenadora Adjunta UABUECE Eloísa Maia Vidal Diretor do CEDUECE José Albio Moreira de Sales Coordenador da Licenciatura em Geografia Edilson Alves Pereira Jr Coordenadora de Tutoria e Docência em Geografia Denise Cristina Bomtempo Editor da EdUECE Erasmo Miessa Ruiz Coordenadora Editorial Rocylânia Isidio de Oliveira Projeto Gráfico e Capa Roberto Santos Diagramador Francisco José da Silva Saraiva Conselho Editorial Antônio Luciano Pontes Eduardo Diatahy Bezerra de Menezes Emanuel Ângelo da Rocha Fragoso Francisco Horácio da Silva Frota Francisco Josênio Camelo Parente Gisafran Nazareno Mota Jucá José Ferreira Nunes Liduina Farias Almeida da Costa Lucili Grangeiro Cortez Luiz Cruz Lima Manfredo Ramos Marcelo Gurgel Carlos da Silva Marcony Silva Cunha Maria do Socorro Ferreira Osterne Maria Salete Bessa Jorge Silvia Maria NóbregaTherrien Conselho Consultivo Antônio Torres Montenegro UFPE Eliane P Zamith Brito FGV Homero Santiago USP Ieda Maria Alves USP Manuel Domingos Neto UFF Maria do Socorro Silva Aragão UFC Maria Lírida Callou de Araújo e Mendonça UNIFOR Pierre Salama Universidade de Paris VIII Romeu Gomes FIOCRUZ Túlio Batista Franco UFF Editora Filiada à Editora da Universidade Estadual do Ceará EdUECE Av Dr Silas Munguba 1700 Campus do Itaperi Reitoria Fortaleza Ceará CEP 60714903 Fone 85 31019893 Internet wwwuecebr Email edueceuecebr Secretaria de Apoio às Tecnologias Educacionais Fone 85 31019962 S586g Silva Marcus Vinícius Chagas da Geologia Geral Marcus Vinícius Chagas da Silva Andrea Bezerra Crispim Fortaleza EdUECE 2015 140 p il 200cm x 255cm Geografia Inclui bibliografia ISBN 9788578265267 1 Geologia 2 Geografia física 3 Tempo geológico I Crispim Andrea Bezerra II Título III Série CDD 550 Dados Internacionais de Catalogação na Publicação Sistema de Bibliotecas Biblioteca Central Prof Antônio Martins Filho Lúcia Oliveira CRB3 304 Bibliotecário Sumário Apresentação 5 Capítulo 1 Bases conceituais da Geologia 7 1 Considerações Gerais 9 12 Histórico da Geologia 10 2 A Grande Explosão o Big Bang 11 21 O Sistema Solar 12 22 Formação da Terra 13 Capítulo 2 Tempo Geológico 15 1 A Compreensão do Tempo Geológico17 2 O Estabelecimento da Escala de Tempo o Fóssil e a Sucessão Faunal e Datação Relativa e Absoluta 31 21 Fósseis e a Escala de Tempo 31 22 Princípios e Métodos de Datação Absoluta 35 Capítulo 3 Mineralogia 41 1 Considerações Gerais 43 2 Aspectos Cristalográficos43 3 Propriedades Físicas e Químicas dos Minerais 45 31 Classificação dos Minerais 46 4 Minerais e a sua Exploração 49 Capítulo 4 Formações Rochosas 51 Rochas Ígneas ou Magmáticas 56 Rochas Ígneas Intrusivas Plutônicas 56 Rochas Ígneas Extrusivas 57 Rochas Sedimentares 57 Rochas Metamórficas 60 Ciclo das Rochas 62 Capítulo 5 Estrutura e Interior da Terra 65 Introdução 67 Movimentos Internos 74 Capítulo 6 Processos Internos 79 Introdução 81 Processos Internos 81 Tectônica de Placas 81 Vulcanismo 86 Para Fixar 87 Capítulo 7 Orogênese e Epirogênese 89 Introdução 91 Orogênese 91 Epirogênese 95 Para fixar 96 Capítulo 8 Processos Externos 97 Introdução 99 Processos Externos 99 Intemperismo Físico 100 Processo Externo Intemperismo Químico 101 Processo Externo Intemperismo Biológico 102 Ação Da Gravidade Movimentos de Massa 103 Para Fixar 106 Capítulo 9 Geologia Ambiental 109 1 Bases Introdutórias 111 2 Conceitos Básicos 113 3 Riscos Geológicos 114 31 Avaliação de Risco 115 32 Prevenção de Acidentes Geológicos 116 Capítulo 10 Províncias Estruturais 119 Introdução 121 Antecedentes 121 As Províncias Brasileiras 123 Para Fixar 124 Capítulo 11 Leitura e Interpretação de Mapas 125 1 A importância dos mapas temáticos 127 2 Tipos Gerais de Mapas Geológicos 134 21 Mapas de Reconhecimento Geológico 135 22 Mapas de Geologia Regional 135 23 Mapas Geológicos Detalhados 136 24 Mapas Especializados 136 Sobre os autores 140 Apresentação Este material didático inaugura o leque de disciplinas da geografia física do curso de licenciatura a distância em Geografia da Universidade Aberta do Brasil Esta importância devese ao fato de que todas as ações da nature za deixam marcas na Terra essas evidências são estudadas pela Geologia Além disso a Geologia é a base do conhecimento técnico em geografia física O material foi estruturado em 11 capítulos e tendo como foco a educa ção a distância Ao final de cada um dos capítulos existem sites de consulta com reconhecido destaque nacionalinternacional Esses sites servem para aprofundamento da leitura além de realizar uma aproximação entre o conhe cimento teórico visto no presente material e o que se realiza nas instituições de pesquisa Além disso neste livro há revisões e questões para fixação do conhecimento Essa estrutura foi proposta para que você tenha maior autono mia na hora de realizar seu estudo No capítulo 1 é abordada a formação do sistema solar a formação do nosso planeta e os processos que envolvem tanto a formação do sistema solar quanto da Terra É tratado ainda o histórico e a estruturação da Geologia enquanto ciência e suas subdivisões No capítulo 2 você aprenderá sobre o tempo geológico e sua diferen ça entre as demais formas do tempo Verá que a escala temporal é muito importante para determinar a época das grandes alterações na configuração dos continentes na Terra Saberá também sobre a cronoestratigrafia e sua importância No capítulo 3 será mostrado o conceito o tipo as características e a classificação dos minerais As propriedades físicas e químicas foram traba lhadas no final do capítulo sobressaltandose a importância econômica dos minerais para a humanidade No capítulo 4 evidenciouse a formação das rochas Abordouse tam bém sobre as diferenças entre os tipos de rochas e como a humanidade se apropria diferentemente dos espaços de acordo com o tipo da rocha No capítulo 5 você aprenderá quais são os principais processos envol vidos na estruturação interna do planeta Terra Saberá identificar a influência da estrutura interna na ocorrência de fatos geológicos na superfície No capítulo 6 foram mostrados quais os processos internos da dinâmi ca da Terra que configuram o relevo terrestre e como esses processos influen ciam na dinâmica da energia para a formação do relevo mundial No capítulo 7 será capaz de compreender que o interior da Terra não é estático mas que possui movimentos Esses movimentos são denominados de epirogênese e de orogênese Serão então trabalhadas as diferenças de cada um desses movimentos e suas repercussões na crosta terrestre No capítulo 8 você entenderá quais são os principais processos da dinâmica externa da Terra que configuram o relevo terrestre o que influencia e o que é influenciado pela dinâmica externa Aprenderá també sobre o intem perismo o que é e quais são suas diferenças e reconhecerá quando ocorre um movimento de massa No capítulo 9 será apresentada a Geologia ambiental e qual a aplica ção dela para os estudos ambientais O capítulo 10 conclui a parte conceitual do material didático com a abordagem sobre as províncias estruturais brasilei ras O entendimento a evolução os conceitos envolvidos e sua importância na evolução do relevo do território brasileiro foram evidenciados E finalizando o material o capítulo 11 aborda a cartografia geológica Neste capítulo você será capaz de entender os tipos gerais de mapas geoló gicos e de identificar os métodos de representação O objetivo principal ao final desta disciplina é que você seja capaz de entender como os principais aspectos geológicos influenciam na configura ção da Terra Esse conhecimento é a base da geografia física sobretudo para geomorfologia e pedologia Conto com a sua força de vontade para assimilar os conhecimentos expostos aqui e repassálos para quantas pessoas puder Os autores Capítulo 1 Bases conceituais da Geologia Capítulo 2 Tempo Geológico Geologia Geral 9 Objetivos Compreender como se deu o processo de formação do sistema solar e da Terra bem como seus pressupostos teóricos Entender os conceitos da Geologia e suas subdivisões 1 Considerações Gerais A Geologia é a ciência que estuda a Terra sua composição sua estrutura sua história e vida no passado geológico Essa ciência por ser muito ampla e multidisciplinar dividese em Geologia Física que considera os materiais constituintes da Terra estrutura e feições superficiais processos envolvidos na estrutura e aparência e a Geologia Histórica que aborda a história da Terra idade e a vida no passado geológico Devido à sua amplitude a Geologia dividese em vários ramos são eles Mineralogia estudo da composição das propriedades da formação e da ocorrência dos minerais Petrologia estudo da origem e da ocorrência das rochas Petrografia subdivisão da petrologia que estuda a descrição das rochas e da análises estruturais Geofísica estuda a estrutura a composição e a dinâmica da Terra por métodos físicos magnetometria gravimetria e sismologia Geologia Marinha estudo da geomorfologia do substrato oceânico dos processos associados à interação entre oceano e continente e das feições geomorfológicas costeiras Estratigrafia caracterização das unidades estratigráficas e correla ções com os processos evolutivos da Terra Paleontologia estuda a vida no tempo préhistórico e sua evolução durante o tempo geológico Geologia Médica recente estuda os fatores e riscos geológicos à saúde humana e animal SILVA M V C CRISPIM A B 10 12 Histórico da Geologia Desde o início da humanidade o homem sempre teve interesse pelas rochas como fonte de matériaprima para suas necessidades facas machados ge mas vasilhas Os estudos geológicos ganharam grande desenvolvimento por meio dos estudos desenvolvidos pelos gregos Xenófanes 540 a c que des creveu fósseis de peixes e conchas encontrados em depósitos nas montanhas Aristóteles 384322 a c que reconheceu o processo de erosão e de depo sição dos materiais do qual acreditava que erupções vulcânicas e terremo tos eram causados pelo escape de ventos provenientes do interior da Terra Empédocles e Plínio que descreveram erupções no Etna e em Pompéia Até o século XV houve pouco desenvolvimento visto que as pesquisas desenvolvidas tinham que ser aprovadas pela Igreja que até então era a instituição de maior poder Porém ainda nesse período foram desenvolvidas teorias que buscavam a origem das rochas como Netunismo todas as rochas se formaram a partir de um grande oce ano primordial rochas com minerais menos solúveis se formaram no início rochas mais solúveis à medida que o oceano evaporasse Abraham Werner Plutonismo considerava 3 processos formadores de rochas sedi mentar magmático e metamórfico importância do calor no interior da Terra na formação das rochas propôs o ciclo das rochas deter minada rocha pode dar origem à outra James Hutton Outro conceito utilizado na Geologia é o Uniformitarismo estabelecen do que o presente é a chave para o passado Esse conceito foi proposto por James Hutton considerado o pai da Geologia moderna em 1785 Em outras palavras esse conceito estabelece que os processos geológicos que atu almente ocorrem na Terra são os mesmos que ocorreram no passado ge ológico Nos dias atuais admitese que a intensidade e a frequência desses processos estão sujeitas a mudanças naturais ou induzidas artificialmente No fim do século XVIII os cientistas concordaram com a ordem das formações rochosas na Europa e aceitaram as seguintes sequências estra tigráficas 1 Terciária ou vulcânica 2 Secundária 3 Transição 4 Primitiva Charles Darwin em 1859 sugeriu um período longo para que as es pécies pudessem evoluir Esse cientista tentou estimar a taxa de erosão num grande vale ao sul da Inglaterra Ele obteve um tempo de aproximadamente 300Ma Assim afirmou ser a Terra um planeta velho com idade da ordem de bilhões Geologia Geral 11 2 A Grande Explosão o Big Bang Os estudos desenvolvidos buscavam explicar a origem do universo Na Antiguidade e na Idade Média várias teorias foram desenvolvidas porém a maioria era marcada por mitos e crenças religiosas Herman Bondi 19192005 Thomas Gold 19202004 e Fred Hoyle 19152001 propuseram que o universo era estacionário em todas as dire ções e imutável no tempo Assim ele se expandia e se contraía entre períodos de 40 bilhões de anos pela formação de massa O termo Big Bang foi proposto por Fred Hoyle em 1950 para o evento de início do universo Por meio do conhecimento existente sobre matéria e energia radia ções partículas elementares e fazendo uso dos recursos da Física teórica incluindo modelagens e simulações os cientistas reconstruíram com grande precisão as etapas sucessivas à Grande Explosão TEIXEIRA 2000 A figu ra 1 demonstra as etapas que ocorreram após o Big Bang Atualmente esta é a teoria mais aceita para a origem do cosmo estre las planetas gases poeira cósmica etc Postula que há cerca de 14 bilhões de anos toda a matéria do universo se concentrava em um único minúsculo ponto menor que a cabeça de um alfinete Figura 1 Cronologia do Big Bang Fonte TEIXEIRA TOLEDO FAIRCHILD e TAIOLI SILVA M V C CRISPIM A B 12 Lemaître padre belga propôs em 1927 que toda a matéria do universo estivesse concentrada no que ele chamou de átomo primordial o qual se partiu em vários pedaços até formar os átomos presentes no universo O modelo pro posto por Lemaître estava errado porém inspirou os cosmologistas modernos Muitas dúvidas surgem sobre a origem do universo Teria ele surgido do nada Teorias modernas abordam o nada quântico onde universos bebês podem surgir ocasionalmente do multiverso ou megaverso Algumas versões do multiverso afirmam que ele é eterno portanto excluindo a primeira causa não criado Flutuações de energia a partir do nada dando origem a pequenas bolhas de espaço universosbebês A maio ria dessas flutuações desaparecem retornando à sopa quântica de onde vie ram Nos tempos primordiais do Big Bang o cosmo era tão quente e den so que as diversas forças vistas atualmente agiam como uma só Naqueles tempos essa força poderia ser descrita por uma única teoria Atualmente a teoria das supercordas é cotada como a principal teoria unificada que possa responder essas questões do início do universo Essa teoria propõe que o universo numa visão profunda é composto de laços de cordas tão pequenos 10 33cm que vibram constantemente Dependendo do seu modo de vibra ção pensase que elas dão origem às propriedades observadas nas partícu las conhecidas quark ou elétron Existem duas formas de se calcular a idade do Big Bang olhando para as estrelas mais velhas globular cluster a partir da massa das estrelas in tensidade do brilho comparado com o sol e medindo a taxa de expansão do universo extrapolando o início do Big Bang Hubble Constant Ho O Sistema Solar se formou graças a condensação de matéria que for ma estrelas assim como o Sol dentro da nossa galáxia Explosões aglutina ções formam planetas e cinturões de asteroides bem como gás e poeira Nesse processo diversos corpos colidiram formando grandes planetas luas e asteroides 21 O Sistema Solar O Sol é uma estrela de média grandeza ocupando a posição central do siste ma Encontrase formando Hélio pela queima e Hidrogênio há cerca de 46 bilhões de anos Os demais corpos que pertencem ao Sistema Solar planetas satélites asteroides cometas além de poeira e de gás formaramse ao mesmo tempo em que sua estrela central Isso confere ao sistema uma organização harmô nica no tocante à distribuição de sua massa e às trajetórias orbitais de seus corpos maiores os planetas e os satélites TEIXEIRA 2000 Geologia Geral 13 As diferenças fundamentais entre os planetas internos e externos po dem ser atribuídas à sua evolução química primitiva Basicamente os últimos são gigantes gasosos com constituição química similar à da nebulosa solar enquanto que os mais internos são constituídos por materiais mais densos TEIXEIRA 2000 Alguns modelos determinam que a origem do Sistema Solar remonta de uma nebulosa de gás e de poeira cósmica com composição química corres pondente à abundância solar dos elementos 22 Formação da Terra Há cerca de 46 Ga uma nuvem nebulosa em forma de disco que orbitava o Sol rica em poeira e em gelo deu origem aos planetas satélites asteroides e cometas por acresção Pensavase que a Terra primordial era composta por Hidrogênio porém a leveza do elemento e seu alto grau de reação o dissiparia A Terra é o único planeta com a superfície azul visível fato que pode ser explicado pela tem peratura precisa pela pressão atmosférica constante e pela distância do Sol A formação da Terra se deu de acordo com as seguintes etapas Resfriamento 45 Ga 35 Ga Elementos leves flutuam e pesados afundam para o interior Processo de diferenciação por densidade Formação do núcleo interno Ferro e Níquel Colisões constantes na Terra jovem 4 Ga Formação da crosta terrestre rica em rochas SiO2 Atividades vulcânicas Atmosfera primordial Liberação de CO2 do interior e acresção de gases do espaço inclusive por impacto de cometas Composição CO2 H2O vapor N2 Condensação de gases e es friamento dão origem às primeiras chuvas sopa primordial Oceanos se formam em aproximadamente 38 Ga surgem as pri meiras formas de vida 35 Ga em diante CO2 incorporado às rochas depósitos de rochas carbonáticas e aos oceanos Atmosfera contem O2 significativo oriundo da fotossíntese das cia nobactérias SILVA M V C CRISPIM A B 14 Leituras filmes e sites UNESP httpwwwrcunespbrigceaplicadaeadinteracaointer02html Fundamentos de Geologia httpwwwoocitiesorgfundamentosgeologiaindexhtml Universidade Federal de Juiz de Fora httpwwwufjfbrfisicaecidadaniaconteudoastronomiabigbang Atividades de avaliação 1 Qual a importância do estudo geológico na atualidade 2 Quais as subdivisões da Geologia Expliqueas 3 Explique o processo que originou o universo bem como o Sistema Solar Referências GLEISER M A dança do universo dos mitos de Criação ao Big Bang São Paulo Companhia das Letras 1997 TEIXEIRA TOLEDO FAIRCHILD e TAIOLI Decifrando a Terra São Paulo Oficina de Textos 2000 Tempo geológico e causas da sua extensão do tempo geológico escala de tempo geológico duração da era dos dinossauros causas das grandes divisões do tempo geológico Tempo Geológico CLASSIFICAÇÃO DO TEMPO GEOLÓGICO escala de tempo geológico correspondente às divisões do tempo eons eras períodos épocas Tempo geológico é o tempo decorrido desde a origem da Terra até o presente Tempo geológico é medido com base em métodos relativos sequência estratigráfica e métodos absolutos datação radiométrica Grandezas no tempo geológico aniversário da Terra 46 bilhões de anos início da era dos dinossauros cerca de 230 milhões de anos explosão do homem moderno cerca de 2 milhões de anos Divisões do tempo geológico 1 Eons a Fanerozoico 540 milhões de anos até hoje b Proterozoico 25 bilhões a 540 milhões de anos c Arqueano e PréCambriano 46 bilhões a 25 bilhões de anos 2 Eras do Fanerozoico a Paleozoico 540 a 250 milhões de anos b Mesozóico 250 a 65 milhões de anos c Cenozóico 65 milhões de anos até o presente 3 Períodos exemplo Cambriano Cretáceo Jurássico Triássico e etc Geologia Geral 17 Objetivos Entender a importância do tempo geológico unidades cronoestrati gráficas Compreender os eventos da escala do tempo geológico 1 A Compreensão do Tempo Geológico O planeta Terra possui uma dinâmica particular Desde a sua origem passan do pelo surgimento da vida no planeta e pelo cenário atual físiconatural que a Terra apresenta não observamos em nenhum outro planeta do Sistema Solar o equilíbrio para condições da manutenção das condições de vida dos seres vivos Mas devemos lembrar que nem sempre foi assim A compreensão de como o planeta Terra evoluiu ao longo dos milhões de anos passa por uma visão de tempo que conforme Press et al 2006 ire mos perceber a partir de um trajeto pela visão geológica do tempo De acordo com os autores os geólogos estimam que a Terra tem cerca de 45 bilhões de anos Antes disso há 3 bilhões de anos células vivas desenvolveramse sobre a Terra mas nossa origem humana ocorreu há apenas poucos milhões de anos Para entendermos tal questão viajaremos um pouco sobre a escala do tempo geológico A escala de tempo geológico concebe a linha do tempo desde o período atual até a formação da Terra Ela está dividida para fins de estudo e de en tendimento da evolução da Terra em intervalos menores chamados unidades cronoestratigráficas sendo divididas em SILVA M V C CRISPIM A B 18 Esquema 01 Unidades Cronoestratigráficas Fonte Elaboração dos autores As unidades cronoestratigráficas se fundamentam nos grandes episó dios geológicos da história da evolução do planeta Nesse sentido entende mos que Esquema 02 Definições sobre as unidades cronoestratigráficas Fonte CPRM 2009 Nesse sentido as delimitações cronológicas realizadas devem servir de padrão cronológico absoluto à ciência geológica porém ainda não existe consentimento entre os cientistas quanto aos nomes e aos limites de suas divisões Entendemos que Geologia Geral 19 Saiba mais Saiba mais Esquema 03 Perspectiva sobre as divisões das unidades cronoestratigráficas Fonte Elaboração dos autores Você sabia que as informações sobre o Éon Hadeano são quase inexistentes Deste modo não existem subdivisões oficiais Dessa maneira as principais divisões da escala de tempo geológico lunar ocorreram no Hadeano a partir disso muitos cientistas utilizam como referência dos acontecimentos do tempo geológico lunar de modo não oficial para fazer referência aos mesmos períodos de tempo na Terra Observando isso compreendese que definir o início da história da Terra é difícil pois conforme Popp 1995 deverseia estabelecer em qual momento os elementos que compõem o nosso planeta que foram criados em diversos es tágios da evolução estelar agruparamse e se organizaram para formar a Terra A Terra formase como planeta há aproximadamente 45 bilhões de anos As rochas com idade de até 4 bilhões de anos foram resguardadas na sua crosta A evidência mais antiga de vida foi encontrada em rochas com idade de cerca de 35 bilhões de anos Há cerca de 25 bilhões de anos a quantidade de oxigênio na atmosfera acresceu devido à fotossíntese dos vegetais primitivos Os animais surgem de repente há cerca de 600 milhões de anos diversificandose rapidamente em uma grande explosão evolutiva Em seguida a evolução da vida foi marcada por uma série de extinções em massa a última delas causada pelo impacto de um grande bólido há 65 milhões de anos que extinguiu da Terra os dinossauros Nossa espécie surgiu há 40 mil anos PRESS et al 2006 SILVA M V C CRISPIM A B 20 Assim compreender o surgimento do universo dos sistemas solares e dos planetas particularmente da Terra a partir do Big Bang é analisar a escala do tempo geológico Observe a tabela 1 de escala do tempo geológico abaixo Tabela 1 Descrição dos eventos da Escola do Tempo Geológico PRÉCAMBRIANO 4600 MA542 MA Consiste no termo informal que compreende os três primeiros Éons desde a formação da Terra até o início do Cambriano Envolve os Éons Hadeano Arqueano e Proterozoico Éon Hadeano Designase Hadeano como os primeiros 600 milhões de anos da Terra Nesse momento ocorreu a formação de um núcleo de ferro circundado por um manto no qual o resfriamento levou à formação de uma crosta com modificações constantes A desintegração de elementos radioativos como o urânio resultou na formação do mineral mais antigo de que se tem conhecimento o Zircão datado da 4400ma O Hadeano caracterizase dessa forma como a fase da história da Terra iniciada há 454 bilhões de anos quando começou a formação dos planetas do nosso sistema solar Terminou há 385 bilhões de anos quando apareceram as primeiras rochas A União Internacional das Ciências Geológicas não reconheceu esse Eon englobando o intervalo de tempo a que ele se refere no Arqueano Porém a divisão HadeanoArqueano é amplamente aceita por vários autores POPP 2012 CPRM 2009 Figura 1 Terra primitiva Fonte wwwcollectionfossilisblogspotcombr Éon Arqueano É considerado o Éon de mais longa duração abrangendo o tempo perpassado entre 4000 ma e 2500 ma Ocorreram intensos vulcanismos e a formação da maior parte da crosta terrestre A formação dos primeiros oceanos e a combinação do dióxido de carbono com os gases da atmosfera primitiva amônia sulfeto de hidrogênio e hidrogênio deu lugar aos primeiros compostos orgânicos Com eles surgiram as primeiras formas de vida anaeróbica os procariotas células sem núcleo e assexuadas POPP 2012 O Arqueano dividese em quatro erasEoarqueano 38536 bilhões de anos fase em que a Terra era ainda muito bombardeada por meteoritos Paleoarqeano 36 a 32 bilhões de anos quando surgiram os primeiros continentes Mesoarqueano 32 a 28 bilhões de anos Neoarqueano 28 a 25 bilhões de anos Era em que a tectônica de placas pode ter sido bastante similar à de hoje CPRM 2009 Figura 2 Atividade vulcânica na Terra primitiva Fonte paleoenciclopaediablogspotcombr Geologia Geral 21 Éon Proterozoico Datase de 2500 ma 542 ma Caracterizouse por ser uma fase de transição em que o oxigênio se acumulou na litosfera formando óxidos principalmente de silício e de ferro Surgem os seres eucariontes e um bilhão de anos atrás muitos outros tipos de algas começaram a aparecer incluindo algas verdes e vermelhas Rodínia foi o primeiro supercontinente formado há cerca de 1100 ma dividindose no final do Proterozoico 750 ma O Proterozoico pode ser dividido em três eras Paleoproterozoico de 25 a 16 bilhões de anos quando surgiram os primeiros seres eucariontes Mesoproterozoico de 16 a 10 bilhão de anos Era em que se formou o supercontinente Rodínia figura abaixo e surgiu a reprodução animal sexuada Neoproterozoico 10 bilhão de anos a 542 milhões de anos No fim dessa era acaba o éon Proterozoico merecendo destaque a conhecida fauna Ediacara nome que originou a denominação do último período do éon o Ediacarano cuja idade situase entre 575 ma e 542 ma Aparentemente esses animais sofreram extinção em massa ainda nesta era Figura 03 Supercontinente Rodínia Fonte kennislinknlpublicatiesaardegekantelddoorsuperconti SILVA M V C CRISPIM A B 22 ÉON FANEROZOICO 542 MA 2000 ANOS Compreende as eras Paleozoica Período Cambriano Ordovi ciano Siluriano Devoniano Carbonífero e Permiano Mesozoica Período Triássico Jurássico e Cretáceo e Cenozoica Período Paleógeno Neógeno e Quaternário Era Paleozoica Período Cambriano 542 ma 488 ma Cambriano vem da palavra Cambria região ao sul de Gales onde foram estudadas as primeiras rochas pertencentes a esse período Nos primórdios do cambriano figura abaixo iniciouse a fragmentação do supercontinente Pannotia e o início da formação do continente Gndwana do Continente LaurênicaBáltico e do Con tinente Sibéria Nesse período aconteceu a maior diversificação da vida evento conhecido como explosão cambriana pois ocorreu num intervalo de tempo relativamente curto Além de animais de corpo mole surgem no mar outros com carapaças duras alguns com pernas e outros apêndices Foi quando apareceu a maioria dos principais grupos de animais entre eles os anelídeos os artrópodes os braquiópodes os equinodermos os moluscos e as esponjas O período termina há 488 ma registrando uma extinção em massa fenômeno de causa incerta levando ao desaparecimen to da maioria dos organismos que não tiveram meios de adaptarse às novas condições ambientais POPP 2012 CPRM 2009 Figura 4 Terra Cambriana Fonte httpwwwavphcombrcambriano Geologia Geral 23 ÉON FANEROZOICO 542 MA 2000 ANOS Compreende as eras Paleozoica Período Cambriano Ordovi ciano Siluriano Devoniano Carbonífero e Permiano Mesozoica Período Triássico Jurássico e Cretáceo e Cenozoica Período Paleógeno Neógeno e Quaternário Era Paleozoica Período Ordoviciano 488 ma 443 ma Com duração de aproximadamente 44 milhões de anos foi uma fase de enorme biodiversidade O nome ordoviciano provém de uma tribo celta que habitava a região de Gales conhecida como Ordovices A maior área continental era o continente de Gondwana localizado no polo Sul Havia um grande oceano o Pantalassa O clima do ordoviciano mostrava temperaturas médias e atmosfera muito úmida No final porém formaramse grandes geleiras o que causou provavelmente as extinções maciças que caracterizam essa fase Cerca de 60 de todos os gêneros e 25 dos invertebrados marinhos de todas as famílias foram extintos Apareceram os primeiros vertebrados e animais gigantescos como artrópodes marinhos de dois metros além dos primeiros peixes sem mandíbula e com pares de nadadeiras CPRM 2009 Figura 5 Terra no Ordiviciano Fonte httpwwwavphcombrordovicianohtm SILVA M V C CRISPIM A B 24 ÉON FANEROZOICO 542 MA 2000 ANOS Compreende as eras Paleozoica Período Cambriano Ordovi ciano Siluriano Devoniano Carbonífero e Permiano Mesozoica Período Triássico Jurássico e Cretáceo e Cenozoica Período Paleógeno Neógeno e Quaternário Era Paleozoica Período Siluriano 443 ma 416 ma O nome Siluriano também provém de uma tribo celta ao sul de Gales os Silures No início desse período na medida em que o gelo derretia o nível do mar se elevava e as populações marinhas voltavam a se expandir principalmente nas regiões equatoriais junto ao continente Euroamericano Surgiram recifes de corais e os primeiros peixes com mandíbula Os artrópodes aquáticos arac nídeos e miriápodes surgiram junto com as plantas com sistema radicular primitivo que conduzia água e alimento das raízes às folhas as licophitas CPRM 2009 POPP 2012 Figura 6 Terra no Siluriano Fonte httpwwwavphcombrcambriano Era Paleozoica Período Devoniano 416 ma 359 ma As rochas foram estudadas pela primeira vez em Devon região da Inglaterra A Terra era dividida nesse período em três continentes a Euroamericano b Gondwana e c Siberiano Nesse período os peixes sofreram uma grande evolução resultando nas formas pul monadas e com nadadeiras lobadas os crossopterígios ancestrais dos anfíbios Também destacamse as plantas com sementes que se expandiram sobre a Terra gimnospermas Formaramse as pri meiras florestas no final do período assegurando a vida de insetos voadores e de anfíbios que se locomoviam nesses ambientes Figura 7 Terra no Devoniano Fonte httpwwwinfoescolacomhistoriaperiododevoniano Geologia Geral 25 ÉON FANEROZOICO 542 MA 2000 ANOS Compreende as eras Paleozoica Período Cambriano Ordovi ciano Siluriano Devoniano Carbonífero e Permiano Mesozoica Período Triássico Jurássico e Cretáceo e Cenozoica Período Paleógeno Neógeno e Quaternário Era Paleozoica Período Carbonífero 359 ma 299 ma A origem do nome devese as camadas de carvão que ocorrem na Europa Ocidental e no Reino Unido Nele apareceram os Montes Apalaches pelo choque da Europa e África com a costa leste dos Estados Unidos Caracterizase como o período em que surgiram as grandes flores tas e consequente formação das grandes jazidas de carvão Árvores que caíam em pântanos eram soterradas sem se decomporem pois havia pouco oxigênio O soterramento levava a um aumento da temperatura o que causava transformações químicas resultando no carvão através de várias etapas turfa linhito hulha antra cito No final do Carbonífero os répteis adquiriram a capacidade de se reproduzir em terra CPRM 2009 Um dos maiores eventos do Carbonífero foi o aparecimento do ovo amniótico Esses ovos têm uma membrana rija e impermeável à água Nas áreas panta nosas desenvolveramse as pteridófitas samambaias esfenófitas e licófitas que atingiram cerca de 30 metros de altura O carbonífe ro pode ser dividido na América do Norte em dois subperíodos o Mississippiano Carbonífero inferior e o Pensilvaniano Carbonífero superior POPP 2012 Figura 8 Terra no Carbonífero Fonte httpwwwavphcombrcarboniferohtm SILVA M V C CRISPIM A B 26 ÉON FANEROZOICO 542 MA 2000 ANOS Compreende as eras Paleozoica Período Cambriano Ordovi ciano Siluriano Devoniano Carbonífero e Permiano Mesozoica Período Triássico Jurássico e Cretáceo e Cenozoica Período Paleógeno Neógeno e Quaternário Era Paleozoica Período Permiano 299 ma 251 ma Teve início há cerca de 299 milhões de anos prolongandose por 48 milhões de anos O nome devese à região de Permia próximo a Urais na Rússia No início desse período o supercontinente Pangeia constituía o único continente cercado pelo oceano Pantalassa A biodiversidade de plantas artrópodes e anfíbios continua porém houve uma uma grande redução de bosques e de pântanos devido à atuação de um clima mais seco Destaque para as coníferas que habitam as regiões de bosques e para os répteis que se diversificam adaptandose às transformações de um modo rápido Grandes répteis como os Terapsidos que possivelmente eram animais de sangue quente com pelagem parecida com a dos mamíferos No fim do período Permiano surgem os antecessores dos dinossauros os primeiros arcossaurios O final do período é marcado por uma extinção em massa de proporções nunca antes ocorridas quando 95 da vida na Terra desapareceu evento conhecido como Extinção Permiana Com ela sumiram os trilobitas e os répteis tiveram grande desenvolvimento dominando a era seguinte o Mesozoico POPP 2012 CPRM 2009 Figura 9 Terra no Permiano Fonte httpwwwavphcombrpermianohtm Geologia Geral 27 ÉON FANEROZOICO 542 MA 2000 ANOS Compreende as eras Paleozoica Período Cambriano Ordovi ciano Siluriano Devoniano Carbonífero e Permiano Mesozoica Período Triássico Jurássico e Cretáceo e Cenozoica Período Paleógeno Neógeno e Quaternário Era Mesozoica 251 ma 65 ma Período Triássico 251 ma 199 ma O termo triássico foi cunhado por Frederich Von Alberti no ano de 1834 e referese às três camadas sedimentares existentes à noroeste da Alemanha e à noroeste da europa No Triássico médio iniciouse a desagregação do supercontinente Pangea e a sepa ração do Gondwana e da Laurásia acompanhadas por intensas atividades vulcânicas ocasionando e longos derramamentos de lavas basálticas sobre os continentes concomitantemente com a subducção do solo oceânico e a sua expansão POPP 2012 CPRM 2009 Surge nesse período a cordilheira vulcânica que se prolonga por toda a costa oeste do continente desde o Alasca até o Chile elevando os Andes e a Cordilheira NorteAmericanaSurgiram os primeiros dinossauros e os primeiros mamíferos ovíparos Figura 10 Terra no Triássico Fonte wwwfgeluerjbrdgrgwebdgrgTimescaleTriassico SILVA M V C CRISPIM A B 28 ÉON FANEROZOICO 542 MA 2000 ANOS Compreende as eras Paleozoica Período Cambriano Ordovi ciano Siluriano Devoniano Carbonífero e Permiano Mesozoica Período Triássico Jurássico e Cretáceo e Cenozoica Período Paleógeno Neógeno e Quaternário Era Mesozoica 251 ma 65 ma Período Jurássico 199 ma 145 ma O fenômeno da deriva continental continua ocasionando a separação da África da América do Sul juntamente com o intenso vulcanismo basáltico formando diversos oceanos entre as placas litosféricas Acontece um aumento do nível do mar em consequên cia do derretimento do gelo nos polos ocasionando a inundação das plataformas continentais e permitindo a diversificação da vida marinha Formase também o petróleo em diversas bacias como no Mar do Norde do Golfo nas costas brasileira só ocorrerá no período Cretáceo No continente os dinossauros aumentam em quantidade e em variedade Também no Jurássico surgiram os ma míferos marsupiais No ar desenvolveramse os primeiros pássaros a partir de pequenos dinossauros como o Compsognathus Os pterossauros eram comuns POPP 2012 CPRM 2009 Figura 11 Terra no Jurássico Fonte httpwwwavphcombrjurassicohtm Geologia Geral 29 ÉON FANEROZOICO 542 MA 2000 ANOS Compreende as eras Paleozoica Período Cambriano Ordovi ciano Siluriano Devoniano Carbonífero e Permiano Mesozoica Período Triássico Jurássico e Cretáceo e Cenozoica Período Paleógeno Neógeno e Quaternário Era Mesozoica 251 ma 65 ma Período Cretáceo 145 ma 65 ma Denominase Cretáceo do latim Creta que significa giz descrito em 1822 e referente a depósitos de gipsita na Bacia de Paris a atividade tectônica que originou as cordilheiras mesooceânicas que estão ligadas à eriva continental elevando o nível do mar pro vocando as transgressões marinhas sobre os continentes O clima nesse período era uniformemente quente não havendo gelo nos polos favorecendo condições favoráveis para o desenvolvimento da vida nos oceanos A separação dos continentes ainda em curso determinou a grande diversidade da flora e da fauna que habitava tanto os continentes do norte como do sul sendo relacionada a união dos oceanos Atlântico Norte e Sul no final do Cretáceo Tam bém surgiram répteis marinhos como os ictiossauros e plesiossau ros além de peixes como tubarões e arraias que eram comuns No continente surgem as angiospermas ou seja as plantas com flores caracterizando um importante avanço evolutivo que possibilitou a diversificação dos insetos Os dinossauros alcançam o seu ápice de diversificação destacando o surgimento dos tyrannosaurus e dos triceratops Contudo uma extinção em grandes proporções ocasionou o desaparecimento de aproximadamente 50 das espécies e 35 das famílias As plantas quase não foram afetadas e os mamíferos passaram a ocupar os espaços deixados pelos répteis Algumas explicações surgiram para explicar essa grande extinção também conhecida como evento KTr Entre as hipóteses surgem algumas explicações como a uma possível drástica troca de temperatura b variação da salinidade e do nível do mar c concentração do oxigênio d radiação cósmica e impactos de meteoritos Evidências como a queda de um grande meteorito de dimensões entre 10 e 15 km na penísula de Yucatán no México e afloramentos de basaltos nos lagos de Decan na Índia podem ter gerado uma transformação abrupta do clima gerando uma grande catástrofe natural POPP 2012 Figura 12 Terra no Cretáceo Fonte httpwwwavphcombrcretaceohtm SILVA M V C CRISPIM A B 30 ÉON FANEROZOICO 542 MA 2000 ANOS Compreende as eras Paleozoica Período Cambriano Ordovi ciano Siluriano Devoniano Carbonífero e Permiano Mesozoica Período Triássico Jurássico e Cretáceo e Cenozoica Período Paleógeno Neógeno e Quaternário Era Cenozoica 65 ma 1800000 anos Período Paleógeno 65 ma 23 ma A era Cenozoica conhecida como a da nova vida ou ainda era dos mamíferos quando os continentes assumem a sua configuração atual e o surgimento dos primatas culminam na separação entre os macacos africanos e os hominídeos entre aproximadamene 6 e 4 milhões de anos Tratandose do período paleógeno nascimento antigo 65 ma 23 ma englobando o conhecido Terciário supeior e médio Paleógeno Eoceno e Oligoceno Surgiram as gramíneas fonte de alimento renovável para os animais herbívoros ocasionando o desenvolvimento dos dentes molares No final do período a Antártica separase da América do Sul fazendo com que a temperatura baixe rapidamente POPP 2012 Era Cenozoica 65 ma 1800000 anos Período Neóge no 23 ma 0 1800000 anos Dividese em duas épocas o Mioceno e Plioceno Essa denominação significa Novo Início ressaltando a representação de quase todas as famílias de organismos modernos na Terra Os continentes estão próximos da configuração atual As Américas estão interligadas pelo istmo do Panamá e a distribuição e o barramento de correntes marinhas levam a um resfriamento dos oceanos POPP 2012 Era Cenozoica 65 ma 1800000 anos Período Quaternário 1800000 anos recentes É a última fase do tempo geológico e a mais recente Dividese em Pleistoceno e Holoceno O Pleistoceno corresponde à época em que se observam os episódios de glaciações sucessivos mais recen tes quando cerca de 30 da superfície da Terra estava coberta por gelo O nível do mar apresentase baixo e proporciona a formaçao de grandes lagos Finalizando o período Quaternário iniciase há 11000 anos a época chamada de Holoceno considerado um período interglacial dentro da atual idade do gelo Há cerca de 2 milhões de anos surge o gênero Homo e há cerca de 130000 anos surge o homem moderno Homo Sapiens POPP 2012 Geologia Geral 31 Figura 13 Tabela Cronoestratigráfica Internacional Fonte httpwwwstratigraphyorgICSchartChronostratChart201301PortuguesePTpdf Leituras filmes e sites O vídeo A Água na Terra a origem cósmica a partir do Big Bang explica como surge a água em nosso planeta Para conferir acesse httpwwwyoutubecomwatchvl7GXrUcIjck 2 O estabelecimento da Escala de Tempo o fóssil e a sucessão faunal e datação relativa e absoluta 21 Fósseis e a Escala de Tempo Para Fairchild et al 2009 a ideia de que a Terra poderia ser extremamente antiga surge por volta do século XVIII a partir do Iluminismo pensamento científico moderno e da Revolução Industrial Em meados do século XVIII no mundo ocidental a bíblia e sua interpretação literal remetiam a um planeta Terra SILVA M V C CRISPIM A B 32 com apenas alguns milhares de anos Somente a partir da segunda metade do século XVIII foram realizados estudos geológicos que evidenciaram que em muitas áreas encontravamse camadas sucessivas de rochas sedimentares contendo em cada uma fósseis peculiares que possibilitavam a correlação com rochas existentes em diferentes locais POPP 1987 Nicolas Steno considerado um dos precursores da geologia durante o século XIX divulgou em 1869 que as rochas sedimentares se depositavam horizontalmente camada por camada observando que as camadas mais inferiores eram mais antigas que as que se encontravam nas partes superiores Dessa forma através desses princípios e das faunas e floras existentes nas rochas sedimentares foi possível estabelecer uma coluna estratigráfica ou seja constituir uma sequência de rochas com seus fósseis desde rochas mais antigas até as mais recentes POPP 1987 Pesquisas realizadas em rochas estratificadas cederam a William Smith o título de Pai da Geologia Inglesa e de Pai da Estratigrafia Smith em seus trabalhos de construção de canais na GrãBretanha para escoar carvão em direção a crescente industrialização da sociedade atividade esta que exigia muita observação do caráter e da ordem das camadas em escala regional fez após 20 anos de coleta de informações a publicação do primeiro mapa do mundo retratando a geologia de uma nação inteira em 1815 O mapa geológico elaborado por Smith Ver figura ao lado tornouse referência mundial para a cartografia geológica Esse mapa concretizou as técnicas de mapeamento geológico e introduziu o uso de fósseis para datar e correlacionar as rochas em escala regional Ele também serviu de modelo para todos os mapas geológicos seguintes como também foi base para a elaboração da escala de tempo geológico FAIRCHILD et al 2009 Entre as contribuições mais im portantes desse modelo caracterizou se pelo avanço no conhecimento pro porcionado pelo princípio de sucessão fóssil conhecida também como su cessão faunística biótica ou florística Fósseis são encontrados em conjuntos característicos das sucessivas épocas em que os organismos viveram Esses conjuntos aparecem sempre na mesma ordem onde quer que os fósseis ocorram FAIRCHILD et al 2009 Figura 14 Mapa da GrãBretanha elabo rado por William Simith Fonte httpwwwibuspbrevositehistorybiostrati graphyshtml Geologia Geral 33 Essa perspectiva de geologia foi reforçada na mesma época pelo francês e célebre paleontólogo Georges Cuvier e por A Brogniart A partir disso foi esta belecido um novo princípio que dizia Esse princípio possibilitou determinar a idade relativa de rochas con tendo fósseis em todo o mundo pela correlação Fossilífera ou Biostratigrafia Mais tarde também serviria como base para as duas teorias sobre a evolução biológica mais conhecidas e divergentes do século XIX I O Catastrofismo de Georges Cuvier Proposto em 1796 apontava que o registro fóssil teria resultado de sucessivas extinções cataclísmicas globais norteadas pelo Criador cada qual seguia logo depois pela criação de uma nova fauna e flora Figura 15 Georges Cuvier Fonte httpfrwikipediaorgwikiGeorgesCuvier II Evolução por Seleção natural de Charles Darwin Publicada em 1859 observava que a grande diversidade do registro fóssil seria resultado da interação entre os seres e o meio ambiente com a sobrevivência e o sucesso das formas mais bem adaptadas ou seja por meio da seleção natural Figura 16 Charles Darwin Fonte httpfrwikipediaorgwikiCharlesDarwin O fóssil constitui qualquer evidência de vida passada como evidências diretas a exemplo dos restos de organismos preservados nas rochas ou indire tas como marcas deixadas por organismos nos sedimentos Compreendese também que a fossilização é um evento relativamente raro e geralmente se letivo que tende a preservar as partes mais resistentes de organismos como SILVA M V C CRISPIM A B 34 conchas carapaças ossos ou dentes de animais e troncos esporos e grãos de pólen de plantas Entende também que a preservação desses fósseis depende das condições físicoquímicas por meio das quais os organismos morreram e foram soterrados como também da composição da intensidade e da dura ção dos fenômenos biológicos e dos ambientes de degradação tais como a necrófagos e decompositores b correntes c ondas d acidez e oxidação dessecação e f clima etc FAIRCHILD et al 2009 Figura 17 Processo de fossilização ao longo da escala de tempo Fonte httpspacestationnathanblogspotcombr20110801archivehtml Adaptada Entre as infinidades de fósseis descobertos até os dias atuais uma ca tegoria merece destaque os denominados fósseisguias ou fósseisíndice Essa categoria foi reconhecida primeiramente por Smith na Inglaterra e por Cuviere Brongniart na França Tratase de fósseis que são facilmente reco nhecidos e relativamente abundantes de distribuição geográfica ampla e de distribuição temporal ou estratigráfica ou geológica restrita Eles permitem correlações temporais precisas entre afloramentos isolados e antigas bacias sedimentares nas regiões mais diferentes do planeta Terra pois foram orga nismos muito bemsucedidos que se espalharam por diversas áreas de ma neira rápida e evoluíram em um espaço curto de tempo para formas distintas ou se extinguiram De modo geral esses fósseis são microscópicos ou micro fósseis FAIRCHILD et al 2009 Geologia Geral 35 A Floresta de Fósseis No meio do Cerrado nordestino restos petrificados de plantas que viveram há mais de 250 milhões de anos contam a história da região em uma época em que os continentes estavam unidos e o mar chegava até ali Para saber mais acesse httpwwwunespbracisesrevistaunespcienciaacer vo23fosseis Saiba mais 22 Princípios e Métodos de Datação Absoluta Henry Becquerel físico francês constatou em 1896 emissões de raios X dei xados em uma chapa fotográfica velada por um pacote de sais de urânio colo cado sobre ela Mais tarde Marie Curie e Becquerel ganham o prêmio Nobel de Física em 1903 por descobrirem que através desse fenômeno determinadas rochas e minerais emitiam espontaneamente quantidades constantes de ra dioatividade e de energia Tais cientistas denominaram esse fenômeno de radio atividade Logo depois na mesma época Ernest Rutheford observou que a ra zão constante de desintegração de átomos de elementos radioativos instáveis poderia ser empregada como relógio natural para calcular a idade absoluta de uma rocha ou de um mineral Observando isso outros cientistas como Bertram Boltwood demonstraram que a idade desses materiais poderia ser determinada radiometricamente por métodos físicos FAIRCHILD et al 2009 O ramo da geologia que estuda a datação das rochas é conhecido como Geocronologia Para o cálculo da idade de uma rocha de um mineral ou de um material orgânico é possível aplicar vários métodos radiométricos sendo que a escolha dependerá a da composição do material a ser datado b da noção geral da antiguidade da amostra c do tipo de problema geológico ou histórico sob investigação A tabela abaixo reúne alguns dos principais métodos radiométricos utilizados as respectivas meiasvidas e os materiais empregados Antes é im portante ressaltar que o conhecimento da meiavida de vários dos 25 isótopos radioativos que ocorrem naturalmente e a tecnologia existente para medir a atual razão entre as quantidades de átomospai e de átomosfilho em mate riais naturais permitem a determinação de idades radiométricas ou absolutas de minerais e de rochas e em alguns casos de fósseis e de materiais biológi cos FAIRCHILD et al 2009 SILVA M V C CRISPIM A B 36 Principais Radioisótopos e materiais mais comumente utilizados nos principais métodos radiométricos de datação absoluta Método MeiaVida Aplicação mais comum 40K40Ar 125 bilhões de anos Minerais potássicos de todos os tipos de rochas 40Ar 39Ar 125 bilhões de anos 40K Minerais potássicos de todos os tipos de rochas 235U 207Pb 0704 bilhões de anos Minerais ricos em Urânio zircão titanita monazita de todos os tipos de rochas 238U 206Pb 447 bilhões de anos Minerais ricos em urânio zircão titanita monazita de todos os tipos de rochas 234U 230Th 247 mil anos Corais espeleotemas estalagmites estalactites 147Sm 143Nd 106 bilhões de anos Rochas ígneas metamórficas meteoritos 87Rb 86Sr 488 bilhões de anos Rochas ígneas metamórficas meteoritos 187Re 187Os 43 bilhões de anos Rochas ígneas sulfetos e meteoritos Radiocarbono 14C 5730 anos Carvão ossos conchas troncos dentes folhas fósseis papiro papel água gelo Tabela 1 Principais radioisótopos e materiais mais comumente utilizados nos princi pais métodos radiométricos de datação absoluta Fonte Adaptado de FAIRCHILD et al 2009 Esses métodos mencionados acima se tornaram possíveis devido aos avanços tecnológicos em instrumentos e na miniaturização de procedimentos químicos entre outros Compreendese então que a harmonia na aplicação dessas técnicas deriva de suas especificidades e de suas aplicações Assim a geocronologia utiliza dessa estratégia para conhecer a história geológica do nosso planeta particularmente de seu passado distante Entre os métodos mais utilizados Fairchild et al 2009 destaca O método KAr que faz uso de dois isótopos o isótopo 40Ar que é o elementofilho produzido pelo isótopo radioativo 40K Entendese que conhe cendo a meiavida e medindose as quantidades de cada isótopo em um mi neral é possível calcular a idade Esse método tem sido muito usado porque o potássio é um dos elementos químicos mais comuns em minerais de rochas da crosta continental Ele também tem se mostrado muito útil para retratar a cronologia de resfriamento de rochas ígneas o término de processos meta mórficos e o soerguimento da crosta entre outros O método UPb é um dos mais precisos para datar eventos ígneos e metamórficos assim como as rochasfontes de material detrítico de rochas sedimentares O método de radiocarbono de datação desenvolvido por J W Libby em 1950 fundamentase na quantificação da atividade do 14C em materiais conten do carbono que originalmente interagiram com o gás carbônico da atmosfera Geologia Geral 37 Leituras filmes e sites Livro digital de paleontologia httpwwwufrgsbrpaleodigitalTempogeologicohtml Serviço Geológico do Brasil breve história da Terra httpwwwcprmgovbrpubliquecgicgiluaexesysstart htminfoid1094sid129 Centro de excelência de pesquisa sobre armazenamento de carbono httpwwwpucrsbrcepacdownloadApresentacaoAndersonCEPACpdf Atividades de avaliação Exercício 01 Assista ao documentário intitulado Construindo o Planeta Terra produzido pela National Geographic em 2010 disponível em http wwwyoutubecomwatchvZOPXnElwTao e depois responda as seguintes perguntas 1 Explique como ocorreu o processo de formação do Planeta Terra 2 Esclareça como a água surge em nosso planeta a partir do documentário Construindo o Planeta Terra 3 Qual a relação entre a água e o surgimento das primeiras formas de vida do Planeta Ressalte a importância desse acontecimento para a Terra 4 Discuta sobre o surgimento de formas de vida mais complexas no pla neta Terra destacando a importância das bactérias denominadas Estromatólitos 5 Explique como ocorreu o processo de formação do supercontinente Rodínia 6 Discorra sobre o surgimento do oxigênio atmosférico e a relação da vida terrestre com a origem da camada de ozônio 7 Como se deu a origem dos primeiros depósitos de carvão mineral 8 Explique como ocorreu a primeira extinção em massa da Terra datada do período Permiano 9 Discorra sobre o surgimento dos dinossauros e como ocorreu a sua extin ção no planeta Terra SILVA M V C CRISPIM A B 38 10 Após a extinção dos dinossauros o que favoreceu para permanência dos mamíferos nas novas condições ambientais que surgiram no planeta Terra 11 Discuta como ocorreu o processo de formação da Cordilheira do Himalaia 12 Explique como surgiram os primeiros humanos na história da Terra Exercício 02 Leia o texto abaixo Vivemos em um mundo no qual a humanidade pode ter se tornado uma força geológica ou seja um fenômeno capaz de transformar a paisagem pla netária Uma teoria científica afirma que uma nova era geológica se aproxima e em curto espaço tempo A diferença é que desta vez as mudanças em curso são aceleradas por um ser vivo os humanos A partir disso estaríamos em uma nova era geológica Uma mudança radical no planeta em um curto espaço de tempo acelerada pela ação humana Uma enorme pressão sobre a Terra Essa Era é chamada de Antropoceno Termo criado no início do se gundo milênio pelo prêmio Nobel de Química Paul Crutzen Em 4 milhões e meio de anos de existência a Terra já passou por vários ciclos na escala geológica E também sofreu devastações A última ocorreu há 67 milhões de anos A teoria é que um asteroide atingiu o planeta o que provocou a alteração do clima e a extinção de espécies como os dinossauros A era Mesozoica dominada pelos répteis foi seguida pela era Cenozoica dos mamíferos o que inclui o aparecimento de nossos ancestrais os primatas Vivemos uma nova era do planeta A tese polêmica é defendida por vá rios cientistas Nesse capítulo da história da Terra chamado Antropoceno as atividades dos seres humanos estariam influenciando as transformações no mundo num ritmo acelerado O nosso modo de vida de produção e de consu mo alertam os especialistas estão mexendo com o clima E podem aumentar o risco de aquecimento do planeta É um fato inédito um ser vivo o ser humano ter um impacto na intensidade das forças poderosas da natureza Esse ponto de vista é atribuído à Revolução Industrial com o uso intensivo de máquinas e de combustíveis fósseis Um in dicador seria exatamente o uso do solo Se nós olharmos as áreas naturais que tínhamos no passado e as que temos hoje elas estão cada vez em menor escala Toda essa movimentação de Terra a transferência para uma área agrí cola ou mesmo uma área urbana Alguns estudos já apontam que nós estamos movimentando mais terra do que ocorreu na última glaciação As condições do clima atual têm relação direta com as vegetações presentes nesses lugares A alteração rápida do clima pode trazer consequências como mais ou menos chuva Isso afeta toda a dinâmica da produção agrícola Geologia Geral 39 Sabemos que os recursos naturais do planeta tem limites A taxa de extinção de espécies produzida pela atividades dos homens é 50 vezes maior do que o ritmo anterior da natureza destruindo a biodiversidade de espécies animais e vegetais Como mudar essa realidade quando a tendência é de crescimento econômico dos países Nossa economia está baseada num sistema insustentável que é o con sumismo Essa maneira de organizar a vida não é inteligente porque faz com que objetos em plenas condições de uso sejam abandonados Uma nova pos tura deveria ser tomada baseada na recuperação de áreas degradadas por um padrão de agricultura menos intensivo do solo e por práticas socioeconô micas sustentáveis Texto adaptado Antropoceno uma nova era geológica da Terra Fonte httptvculturacmaiscombrreporterecoantropoceno Após a leitura do texto escreva um texto dissertativo com no mínimo 20 linhas a partir da seguinte temática A transição da Era Antropocena para uma Era Ecozoica a relação sociedadenatureza no século XXI Referências FAIRCHILD Thomas Rich et al Geologia e a Descoberta da Magnitude do Tempo In TEIXEIRA Wilson FAIRCHILD Thomas Rich TOLEDO M Cris tina Motta de TAIOLI Fabio Decifrando a Terra 2a edição Companhia Edi tora Nacional São Paulo 2009 PRESS S et al Para Entender a Terra 4ª ed Porto Alegre Bookman 2006 POPP José Henrique Geologia Geral 6ª ed Rio de Janeiro LTC 2012 Geologia Geral 4ª ed Rio de Janeiro LTC 1987 CPRM Serviço Geológico do Brasil Breve História da Terra Dis ponível em httpwwwcprmgovbrpubliquecgicgiluaexesysstart htminfoid1094sid129 Acesso em 10052014 SILVA M V C CRISPIM A B Capítulo 3 Mineralogia Geologia Geral 43 Objetivos Compreender a definição de mineralogia e sua composição Propriedades Físicas e Químicas dos Minerais 1 Considerações gerais A Mineralogia é o ramo das Ciências Geológicas que se dedica ao estudo dos minerais por meio das suas propriedades da sua constituição da sua estru tura da sua gênese e dos seus modos de ocorrência Minerais são elementos ou compostos químicos com a composição de finida dentro de certos limites cristalizados e formados naturalmente por meio de processos geológicos inorgânicos na Terra ou em corpos extraterrestres A composição química e as propriedades cristalográficas bem definidas do mineral e assim receba um nome característico TEIXEIRA 2000 Apesar de ser uma Ciência relativamente recente quando comparada com a Astronomia a Física ou a Matemática a Mineralogia não obstante só se ter individualizado como ramo definido do conhecimento humano a partir do sécu lo XVIII tem desempenhado papel importante no desenvolvimento da civilização Na Idade da Pedra as pinturas rupestres em grutas eram feitas com pig mentos de hematita vermelha e óxido de manganês negro As rochas eram cor tadas de diversas maneiras e utilizadas como instrumentos e armas rudimenta res caracterizando a denominada Idade da Pedra Lascada Posteriormente o homem foi aperfeiçoando métodos que permitiram o polimento da pedra tendo esse período sido designado como Idade da Pedra Polida Com o emprego constante dessas substâncias naturais o conhecimento das rochas e dos mi nerais foi progredindo embora de modo empírico mas que foi permitindo a ex tração de metais e de substâncias que caracterizaram sucessivamente as denominadas Idades do Cobre do Bronze do Ferro e do Carvão A descoberta e a exploração de novas jazidas de minerais têm por ve zes exercido notável impacto no desenvolvimento de algumas regiões 2 Aspectos Cristalográficos A Cristalografia estuda a origem o desenvolvimento e a classificação dos cristais naturais os minerais que exibem formas externas geométricas e artificiais SILVA M V C CRISPIM A B 44 Duas propriedades físicas atestam a organização interna dos minerais são elas o hábito cristalino que é a forma geométrica externa natural do mi neral desenvolvida sempre que a cristalização se der sob condições calmas e ideais e a clivagem que é a quebra sistemática da massa mineral em planos preestabelecidos que reúnem as ligações químicas mais fracas oferecidas pela estrutura do mineral O termo minério é utilizado apenas quando o mineral ou a rocha pos suem valor econômico Na natureza os cristais perfeitos são raros e consti tuem joias de alto valor A simetria cristalográfica pode ser definida como a repetição sistemáti ca dos motivos estruturais formados de átomos íons ou moléculas O estu do da simetria é feito com o auxílio dos elementos abstratos da simetria pla nos eixos e centros e as operações de simetria reflexão rotação e inversão TEIXEIRA 2000 O conjunto dos possíveis elementos de simetria encontrados em um cristal é chamado de grau ou de classe de simetria ou ainda de grupo pontual atualmente existem 32 grupos de simetria na natureza os quais estão agru pados em sete sistemas cristalinos que variam do menos simétrico ao mais simétrico são eles o cúbico o tetragonal o trigonal o hexagonal o ortorrôm bico o monoclínico e o triclínico figura 1 Porém a divisão dos sistemas cristalinos brasileira é diferente da norte americana que considera apenas seis grupos pois coloca o sistema trigonal como uma subdivisão do hexagonal Figura 1 Sistemas cristalinos constantes cristalográficas e simetria principal de al guns minerais Fonte TEIXEIRA TOLEDO FAIRCHILD e TAIOLI Decifrando a Terra São Paulo Oficina de Textos 2000 Geologia Geral 45 3 Propriedades Físicas e Químicas dos Minerais As propriedades físicas e químicas dos minerais dependem não só da natureza dos seus componentes e da geometria do seu empilhamento no espaço como também do tipo e das intensidades das forças eletromagnéticas que unem as partículas elementares A dureza a solubilidade a clivagem a condutividade térmica e elétrica etc estão intimamente associadas aos tipos de ligação Ligação iônica os íons estão unidos na estrutura do cristal pela atra ção de suas cargas eletrostáticas diferentes opostas Apresentam as seguintes propriedades dissolução em solventes polares produ zindo soluções condutoras contendo íons livres dureza e densidade relativamente moderadas pontos de fusão e de ebulição razoavel mente elevados má condutividade de calor e de eletricidade sime tria do cristal resultante elevada Exemplo halita Ligação covalente elétrons são compartilhados Tem como proprie dades a mais forte das ligações químicas insolubilidade geral gran de estabilidade ponto de fusão e de ebulição elevados Os cristais não produzem íons em solução não são condutores de eletricidade dêm simetria em geral mais baixa quando comparada à ligação iô nica C Si Al e S unemse em ligações covalentes apresentam alta dureza o que é peculiar Ex diamante Ligação metálica caracterizada pela mobilização de elétrons na massa de íons positivos As propriedades são conduz eletricidade significa que os elétrons podem moverse livremente com grande rapidez por meio da estrutura os elétrons estão ligados fracamente na estrutura do metal ex efeito fotoelétrico Cs Rb K um elétron não pertence a qualquer núcleo plasticidade tenacidade ductilidade e condutibilidade elevadas dureza pontos de fusão e de ebulição geralmente baixos Ligação de van der Wall as estruturas cristalinas são unidas por car gas residuais na superfície Tem como propriedades desenvolvimen to de planos de clivagem baixíssima resistência mecânica entre os planos de ligação Exemplo grafita covalente van der Wall argilo mineraismicas covalente iônica van der Wall As propriedades físicas imediatamente observáveis em amostras de mão que possibilitam a identificação dos minerais são as seguintes Hábito do mineral aparência de um simples cristal ou de agrega dos de cristais Clivagem partição e fratura são respostas de um material cristalino a uma força externa SILVA M V C CRISPIM A B 46 Dureza escala de Mohs resistência que um mineral oferece ao risco método comparativo Tenacidade resistência que um mineral oferece ao ser rompido esmagado curvado ou rasgado em suma sua coesão Densidade consequência da natureza dos átomos e da sua estru tura empilhamento O bromofórmio d 29 gcm 3 é largamente usado na separação de minerais leves e pesados Cor consequência da absorção de certos comprimentos de onda do espectro da luz branca que incide sobre ele Traço cor da impressão de um mineral sobre uma placa de porce lana ou pó no almofariz Brilho reflexão à luz incidente Há dois tipos metálico e não metáli co submetálico intermediário Diafaneidade permeabilidade à luz hialinos transparentes trans lúcidos opacos Luminescência excitação do material por energia luminosa geral mente no escuro Magnetismo atração ferromagnéticos ex magnetita pirrotita ou não diamagnéticos ex quartzo por um imã Minerais levemente atraídos pelo imã são paramagnéticos ex pirita micas 31 Classificação dos Minerais A classificação mais usada na mineralogia por melhor atender à necessida des científicas uma vez que considera a estrutura e a composição química dos minerais foi elaborada por Strunz 1935 Essa classificação subdivide os minerais em 12 grandes grupos baseandose na composição química sen do que esses grupos são subdivididos com base na organização estrutural Dessa forma temse elementos nativos sulfetos sulfossais óxidos e hidróxi dos halogenetos carbonatos nitratos boratos sulfatos e cromatos fosfatos arsenietos e vanadatos tungstatos e molibdatos e silicatos nesossilicatos sorossilicatos ciclossilicatos inossilicatos filossilicatos e tectossilicatos São em torno de 200 os minerais mais comuns embora sejam reconhecidos perto de 3000 espécies figura 2 Geologia Geral 47 Figura 2 Divisão dos grupos de minerais de acordo com a composição química Fonte httpswwwigeunicampbrsiteaulas109Mineralogiaclassificacaopropriedades Acesso em 03062014 Existem muitas outras classificações mineralógicas desenvolvidas para atender necessidades específicas tais como a do elemento constituinte mais importante presente nos minerais o modo de ocorrência deles na natureza gêneses e associações paragenéticas bem como as propriedades físicas 311 Classificação de acordo com o elemento constituinte Nesse caso os minerais são agrupados de acordo com o elemento químico mais importante não levando em consideração a composição química dos minerais as propriedades cristalográficas e físicas Assim todos os minerais de Fe importantes vão estar reunidos em uma mesma classe hematita Fe2 O3 trigonal romboédrico magnetita Fe3O4 isométrico siderita FeCO3 trigonal romboédrico goethita HFeO2 ortorrômbico pirita FeS2 isomé trico marcassita FeS2 ortorrômbico troillita FeS hexagonal pirrotita Fe1xS hexagonalortorrômbico etc No caso do cobre temse no mesmo grupo antlerita Cu3OH4SO4 ortorrômbico atacamita Cu2ClOH3 or torrômbico malaquita Cu2CO3 OH2 monoclínico azurita Cu3CO32 OH 2 monoclínico bornita Cu5FeS4 isométrico calcocita Cu2S or torrômbico calcopirita CuFeS2 tetragonal covelita CuS hexagonal cuprita Cu2O isométrico enargita Cu3AsS4 ortorrômbico tetraedrita CuFeZnAg12Sb4S13 isométrico etc SILVA M V C CRISPIM A B 48 312 Classificação segundo a gênese e o tipo de ocorrência do mineral Esta maneira de agrupar os minerais baseandose no modo de formação e no tipo de ocorrência foi bastante usada pelos mineralogistas e geólogos e ainda hoje vem sendo usada especialmente na área da Geologia Econômica Aqui os minerais são classificados em magmáticos metamórficos sublimados pneu matolíticos hidrotermais eou formados a partir de soluções quentes ou frias Minerais magmáticos de um modo geral a formação dos minerais nos magmas com o resfriamento e às mudanças no ambiente de pressão litostática ou de fluídos entre outros fatores é controlada especialmente pela concentração dos elementos e pela solubilidade dos constituintes na solução magmática Quanto mais rápido for o processo de cristalização menores serão as fases cristalinas e maior o volume de material não cristalino obsidianas ou vidros vulcânicos podendo chegar a resultar apenas em vidro por outro lado quanto mais lenta a cristalização maiores serão os constituintes gerando os pegmatitos A cristalização dos magmas resultam nas diferentes rochas magmáticas basaltos gabros granitos dioritos peridotitos dunitos sienitos piroxenitos etc Minerais metamórficos originamse principalmente pela ação da temperatura pressão litostática e pressão das fases voláteis sobre rochas magmáticas sedimentares e também sobre outras rochas metamórficas Os processos metamórficos regional contato dinâ mico termal de fundo oceânico carga impacto etc geram uma grande quantidade de minerais dentre os quais muitos dificilmente seriam formados por outros processos como é o caso do diopsídio wollastonita idocrásio granada estaurolita andaluzita cianita silli manita epidoto tremolita actinolita etc Minerais sublimados são aqueles formados diretamente da cristali zação de um vapor como também da interação entre vapores e des tes com as rochas dos condutos por onde passam O exemplo mais comum de sublimação é a formação da neve cristalização do gelo a partir de vapor dágua já associado às atividades ígneas pelo fato de os magmas possuírem voláteis como a água o enxofre o gás carbônico o cloro o flúor o boro e seus compostos voláteis Além de outros constituintes menores aparecem muitos minerais sublimados Minerais pneumatolíticos são formados pela reação dos constituintes voláteis oriundos da cristalização magmática desgaseificação do in terior terrestre ou de reações metamórficas sobre as rochas adjacen tes Nesse processo podem ser formados topázio berilo turmalina Geologia Geral 49 fluorita criolita cassiterita wolframita flogopita apatita escapolita etc Na formação da cassiterita o composto volátil SnF4 reage com o vapor dágua segundo a reação SnF4 2H2O SnO2 4HF Minerais formados a partir de soluções originamse pela deposição devido à evaporação variações de temperatura pressão porosida de pH eou eH Esse processo ocorre na superfície da Terra e em diferentes profundidades Na superfície da Terra as soluções quan do não diretamente ligadas a atividades magmáticas normalmente possuem temperaturas do ambiente sendo consideradas frias e di luídas enquanto que aquelas que circulam lentamente em profundi dades eou estão associadas a atividades vulcânicas são quentes e possuem grande quantidade de cátions e ânions dissolvidos poden do gerar importantes depósitos minerais 4 Minerais e a sua exploração Os minerais possuem valor econômico uns são mais caros e outros mais baratos No entanto independente de o mineral ser de maior ou de menor valor econômico ele é um recurso natural não renovável Tendo isso em vista a extração de qualquer mineral do solo subsolo ou do oceano requer estudo especializado de impacto ambiental Se o impacto da extração for maior que o benefício de ter o mineral disponível a mineração não é executada Caso contrário autorizase a extração mineral Os minerais são agrupados em de pósitos os quais podem possuir diversas origens e são comumente chama dos de minas Leituras filmes e sites Museu da Ciência e Técnica Escola de MinasUFOP httpwwwmuseuemufopbrmuseumineralogiaphp Mineralogia Ótica httpwwwrcunespbrigcepetrologianardyelearnhtml Museu Heinz Ebert httpwwwrcunespbrmuseudpm SILVA M V C CRISPIM A B 50 Atividades de avaliação 1 Em um mundo sem luz quais as propriedades capazes de definir um mineral 2 O que são sistemas cristalinos 3 Quais as propriedades físicas e químicas dos minerais Referências LEINZ V AMARAL SE Geologia Geral 11ª ed São Paulo Editora Na cional 1989 TEIXEIRA TOLEDO FAIRCHILD e TAIOLI Decifrando a Terra São Paulo Oficina de Textos 2000 Sites da internet httpswwwigeunicampbrsiteaulas109Mineralogiaclassificacaopro priedades Acesso em 03062014 Capítulo 4 Formaçōes Rochosas Geologia Geral 53 Objetivos Entender o processo de formação das rochas Compreender as classificações rochosas Observase que a crosta terrestre é constituída essencialmente de rochas cujos constituintes na maioria das vezes são os minerais podendo também apresentar os denominados mineraloides como o vidro vulcânico o carvão ou os outros compostos de origem orgânica LEINZ AMARAL 2003 Entre os conceitos existentes na literatura científica sobre o que são rochas destacamse os mencionados na tabela 1 CONCEITO DE ROCHA LEINZ AMARAL 2003 É um agregado natural formado de um ou de mais minerais podendo eventualmente tratarse de vidro vulcânico ou de matéria orgânica que são os mineraloides que constitui parte essencial da crosta terrestre e que é nitidamente individualizado p 33 ANDRADE et al 2009 São agregados consolidados de minerais formados por diversos processos da dinâmica terrestre p130 PRESS et al 2006 É um agregado sólido de minerais que ocorre naturalmente p 103 CPRM 2009 Rocha é uma associação natural de minerais geralmente dois ou mais em proporções definidas e que ocorre em uma extensão considerável GUERRA GUERRA 2011 Conjunto de minerais ou apenas um mineral consolidado p 549 FRAZÃO E PARAGUASSU 1998 Rocha é um corpo sólido natural resultante de um processo geológico determinado formado por agregados de um ou mais minerais arran jados segundo as condições de temperatura e de pressão existentes durante sua formação Também podem ser corpos de material mineral não cristalino como o vidro vulcânico obsidiana e de materiais sólidos orgânicos como o carvão BERTOLINO et al 2009 Rocha é um material consolidado composto por um conjunto de minerais resultantes de um processo geológico determinado Pode ser formada por um ou mais minerais dispostos segundo as condições de temperatura e de pressão existentes durante sua formação Pode tam bém ser formada por material não cristalino como o vidro vulcânico e por material sólido orgânico como o carvão Tabela 1 Conceitos sobre rocha Fonte Elaborado a partir de consulta às literaturas citadas SILVA M V C CRISPIM A B 54 Para Guerra e Guerra 2011 o estudo das rochas interessa a geólogos e a geógrafos Enquanto porém os primeiros as estudam em si mesmas analisando a composição química o sistema de cristalização a textura e a estrutura os segundos as estudam principalmente tendo em vista a maneira como reagem aos vários tipos de intemperismo e de erosão Compreendese assim que as rochas que surgem na superfície do globo terrestre não apre sentam sempre as mesmas características Observase que as diferenciações sobre os tipos de rochas estão liga das a uma série de aspectos tais como Esquema 1 Fatores que são levados em consideração para a diferenciação das rochas Fonte Adaptado de GUERRA GUERRA 2011 É importante entender que todos esses fatores interferem em grau maior ou menor nas diferenciações que as rochas superficiais possam apresentar Entre as classificações mais diferentes que existem realizadas por geólogos mineralogistas geógrafos e engenheiros sendo observada por cada especia lidade uma série de critérios que satisfaçam suas necessidades notase que as classificações mais comuns são pautadas na Esquema 2 Critérios mais usados para classificar rochas Fonte Adaptado de GUERRA GUERRA 2011 Geologia Geral 55 Quando se trata da composição química de uma determinada rocha o assunto é bem complexo Essa composição pode ser estimada por meio dos minerais que constituem uma rocha e da proporção entre eles A escola americana é a partidária mais entusiasta dessa classificação Um dos parâ metros químicos mais utilizados é o teor de sílica Adotando esse parâme tro as rochas podem ser classificadas em a Ácidas b Básicas c Neutras e d Ultrabásicas Quando o parâmetro é o estado de cristalização da es trutura cristalina podem ser divididas em a Holocristalina b Holoialina c Criptocristalina e d Hipocristalina Quanto à textura as rochas podem ser classificadas em a Granular b Porfiroide microlítica e micrigranular e c Vítrea GUERRA GUERRA 2011 SZABÓ et al 2009 Quanto à origem as rochas podem ser classificadas em três grandes grupos Esquema 3 Classificação das Rochas Fonte Adaptado de GUERRA GUERRA 2011 Figura 1 Rochas ígneas sedimentares e metamórficas a partir do materialfonte do processo formador e do exemplo Fonte PRESS et al 2006 SILVA M V C CRISPIM A B 56 Após observar a figura 1 analisaremos como esses três grandes gru pos de rochas são caracterizados com base nos processos envolvidos em sua formação Rochas Ígneas ou Magmáticas As rochas ígneas ou magmáticas do latim ignis fogo formamse pela cris talização do magma que se caracteriza por ser uma massa de rocha fundida que se origina em profundidade na crosta e no manto superior com tempera turas atingindo os 700ºC ou mais que são fundamentais para fundir a maioria das rochas As rochas ígneas podem conter jazidas de vários metais como ouro platina cobre ou estanho e trazem à superfície do planeta importantes informações sobre as regiões profundas da crosta terrestre e do manto Os geólogos distinguem dois grandes tipos de rochas ígneas com base no ta manho de seus cristais intrusivas e extrusivas GUERRA GUERRA 2011 SZABÓ et al 2009 Rochas Ígneas Intrusivas Plutônicas Cristalizamse quando o magma intrude em uma massa de rocha não fundida em profundidade na crosta terrestre Cristais grandes crescem enquanto o magma esfria produzindo rochas de granulação grossa Esse de rocha pode ser reconhecido por seus cristais grandes intercrescidos os quais desenvol vemse lentamente enquanto o magma é gradualmente resfriado O granito por exemplo é uma rocha ígnea intrusiva PRESS et al 2006 Figura 02 Rocha intrusiva Granito Fonte httpespacocienciascomsite Geologia Geral 57 Saiba mais Rochas ígneas Extrusivas Formamse pelo rápido resfriamento do magma que chega à superfície por meio de erupções vulcânicas As rochas ígneas extrusivas como o basalto são reconhecidas por suas texturas vítreas ou de granulometria fina Essas rochas contêm proporções variáveis de vidro vulcânico formamse quando a lava o outro material vulcânico é lançada dos vulcões sendo por esse motivo também conhecidas como rochas vulcânicas Elas ainda podem per tencer a dois grupos Esquema 4 Categorias principais das rochas ígneas extrusivas Fonte PRESS et al 2006 Modos de ocorrências das rochas magmáticas i Batólitos são grandes corpos de ro chas plutônicas formados em profundidade podendo ter mais de 100 km² ii Lacólito são intrusões de rochas ígneas lentiformes geralmente circulares ou subcirculares con cordantes com as rochas encaixantes iii Dique intrusão de forma tabular discordante preenchendo uma fenda aberta em outra rocha Quando o dique é concordante com as rochas encaixantes chamase sill iv Derrames de lavas podem ser subaquáticas ou aéreas podem atingir milhares de km² em superfície e v Neck Vulcânico corpos intru sivos discordantes formados pela consolidação do magma dentro de chaminés vulcânicas que após erosão sobressaem na topografia BERTOLINO et al 2009 Rochas Sedimentares As rochas sedimentares são originadas a partir da consolidação de sedi mentos que são materiais resultantes da ação do intemperismo da ero são e de posterior transporte de uma rocha preexistente ou da precipitação química ou ainda da ação biogênica São comumente classificadas em i Clásticas e ii Químicas ou Bioquímicas segundo sua origem BERTOLINO et al 2009 PRESS et al 2006 SILVA M V C CRISPIM A B 58 Esquema 5 Tipos de sedimentos que originam as rochas sedimentares Fonte PRESS et al 2006 É importante salientar que o processo que converte esses sedimentos em rocha sólida é denominado de Litificação Tal processo pode conforme Press et al 2006 ocorrer do seguinte modo a Compactação ocorre quando os grãos são compactados pelo peso do sedimento sobreposto originando uma massa mais densa que a original b Cimentação ocorre quando os minerais precipitamse ao redor das partículas depositadas e agregamse umas às outras Tratandose das camadas de sedimentos notase que os sedimentos e as rochas sedimentares são caracterizados pela estratificação ou seja pela formação continuada de camadas equivalentes de sedimentos à medida que as partículas depositamse no fundo do mar de um rio ou da superfície do ter reno Compreendese também que as rochas sedimentares devido ao fato de serem formadas por processos superficiais encontramse recobrindo grande parte dos continentes e do fundo dos oceanos Contudo a proporção de vo lume dessas rochas é menor que o das rochas magmáticas e metamórficas constituem o principal volume da crosta terrestre PRESS et al 2006 Para Bertolino et al 2009 as rochas clásticas são em geral denomi nadas segundo o tamanho dos grãos Pettijohn 1975 de conglomerado e de brecha mais de 25 dos grãos com tamanho 2 mm de arenito mais de 50 dos grãos com tamanho entre 2 e 006 mm de siltito 006 e 0004 mm e de argilito 0004 mm Folhelho é a denominação para siltito e argilito com maior grau de fissilidade Essas rochas são muitas vezes friáveis devido à baixa coesão dos constituintes interferindo diretamente nas características mecânicas dessas rochas Os minerais mais abundantes nas rochas sedi mentares clásticas são o quartzo o feldspato e os argilominerais As rochas de procedência química são os calcários e os dolomitos formados por mais de 50 de minerais carbonáticos calcita ou dolomita São classificados segundo o teor mineralógico calcário dolomítico dolomi Geologia Geral 59 Saiba mais to calcítico e a granulometria calcirudito calcarenito calcissiltito calcilutito São muito empregadas como matériasprimas para as indústrias cimenteira vidreira siderúrgica corretivo de solo entre outras As formações ferríferas evidenciam revezamento de bandas ricas em quartzo e em óxido de ferro sendo a fonte de minério de ferro explorado no Brasil As rochas derivadas de processos químicos e bioquímicos são evaporitos precipitação de sais como halita e gipsita cherts precipitação de sílica fosforitos fosfatos diatomitos compostos da acumulação de carapaças silicosas de diatomáceas e carvão desenvolvido pela decomposição de restos de vegetais que foram soterra dos BERTOLINO et al 2009 Figura 3 Tipos de rochas sedimentares Fonte httpwwwcienticcom Você sabia que os sedimentos e as rochas sedimentares clásticos são classificados pelo tamanho de suas partículas Pois é essa classificação leva em consideração o tamanho de partículas como cascalhos e conglomerados areias e arenitos siltes e siltitos lamas lamitos e folhelhos argilas e argilitos É importante salientar que esse método de classi ficação dos sedimentos enfatiza a importância da energia corrente no processo de trans porte e de deposição dos materiais sólidos Já as rochas sedimentares e os sedimentos químicos e bioquímicos são classificados com base na sua composição química como as rochas carbonáticas calcário e dolomito classe mais abundante desse tipo de rocha evaporitos sedimentos silicosos como o sílex fosforitos formações ferríferas turfas e outras matérias que são transformadas em carvão óleo e gás PREES et al 2006 SILVA M V C CRISPIM A B 60 Rochas Metamórficas As rochas metamórficas são formadas quando as altas temperaturas e pres sões das profundezas da Terra atuam em qualquer tipo de rocha ígnea sedi mentar ou outra rocha metamórfica para mudar sua mineralogia textura ou composição química embora mantendo a sua forma sólida Salientase que as temperaturas do metamorfismo estão abaixo do ponto de fusão das rochas que é aproximadamente 700ºC mas são altas o suficiente acima de 250ºC para modificar as rochas por recristalização e por meio de reações químicas Os geólogos caracterizam as rochas metamórficas com base nas cir cunstâncias geológicas em que foram formadas Entendendo isso observam se os seguintes tipos de metamorfismo Esquema 6 Tipos de metamorfismo Fonte PRESS et al 2006 Geologia Geral 61 Figura 4 Xisto Fonte httpwwwcienciahojept É importante compreender que muitas rochas metamorfizadas regio nalmente como os xistos têm uma foliação ou seja superfícies onduladas ou planares produzidas quando a rocha foi deformada estruturalmente por dobras As texturas granulares são as mais típicas da maioria das rochas de metamorfismo de contato e de certas rochas de metamorfismo regional for madas por temperatura e por pressão muito altas Figura 5 Rochas metamórficas Fonte httpwwwcienticcom Observase também que as rochas metamórficas possuem duas clas ses texturais principais as foliadas que mostram clivagem de fratura xistosi dade ou outras formas de orientação dos minerais Exemplo ardósias filitos xisto gnaisse e migmatito e as granoblásticas ou não foliadas compostas por cristais que cresceram em formas equidimensionais como cubos e esferas Exemplo cornubianito quartzitos mármores greenstones anfibolito e granu litos PREES et al 2006 SILVA M V C CRISPIM A B 62 Saiba mais Intracustral rocha magmática consolidada no interior da crosta terrestre É sinônimo de rocha plutônica abissal ou mesmo endógena As rochas intracrustais são o oposto das supracrustais que se formam na superfície da crosta Intrusão penetração de rochas eruptivas ou em fusão entre outras formações Rocha Encaixante rocha mais antiga em relação a um corpo de rocha mais recente que a penetrou intrudiu Clivagem consiste no fato de alguns minerais se partirem mais facilmente ao longo de certos planos GUERRA GUERRA 2011 Ciclo das Rochas O ciclo é resultado das interações entre dois dentre os três sistemas funda mentais da Terra o sistema tectônica de placas e o sistema clima O ciclo rela ciona os processos geológicos para cada um dos três tipos de rochas ígneas sedimentares e metamórficas a partir dos outros Observase que o processo se inicia em qualquer ponto do ciclo Figura 6 Ciclo das rochas Fonte httprevistaescolaabrilcombr Geologia Geral 63 O ciclo das rochas iniciase com a formação das rochas ígneas pela cristalização do magma no interior da Terra Em seguida as rochas ígneas são soerguidas para a superfície no processo de formação de montanhas Logo elas são expostas aos processos de intemperismo e de erosão que ocasionam a produção de sedimentos Tais sedimentos são levados de volta para as profundezas da Terra por soterramento e litificam para formar uma rocha sedimentar O soterramento profundo leva ao metamorfismo ou à fusão Quando chega a esse ponto o ciclo se inicia novamente sendo a tectônica de placas a força motriz para que esse mecanismo do ciclo ocorra Leituras filmes e sites Rochas ornamentais httppropiiftoedubrocsindexphpconnepiviipaperviewFile41041466 Revista de Geologia da USP httpppegeoigcuspbrscielophpscriptsciserialpid1519 874Xlngptnrmiso Museu de Geociências da USP httpwwwigcuspbrmuseuhomephp Atividades de avaliação Exercício 01 1 Como ocorre o processo de formação das rochas ígneas sedimentares e metamórficas 2 Explique o que são rochas ígneas diferenciando os seus dois tipos de ocor rência 3 Esclareça sobre a diferença entre metamorfismo regional e de contato 4 Quais são as diferenças existentes entre as rochas sedimentares clásticas e químicas ou biogênicas 5 Descreva como ocorre o processo de transformação de sedimentos em rochas sedimentares SILVA M V C CRISPIM A B 64 Exercício 02 Atividade de Pesquisa Sabendo que entre as várias maneiras pelas quais a sedimentação pode ser classificada os geólogos acabaram estabelecendo o conceito de ambientes de sedimentação que caracterizase pelo lugar geográfico confi gurado por uma combinação particular de processos geológicos e condições ambientais pesquise em sites ou em livros sobre os ambientes de sedimen tação continentais costeiros marinhos clásticos e químicos e bioquímicos O trabalho deverá ser entregue em formato Power Point contendo capa in trodução desenvolvimento descrição dos tipos de ambientes de sedimenta ção considerações e bibliografia Referências ANDRADE F R D et al A Terra sólida de minerais e rochas In TEIXEIRA Wilson FAIRCHILD Thomas Rich TOLEDO M Cristina Motta de TAIOLI Fabio Deci frando a Terra 2a edição Companhia Editora Nacional São Paulo 2009 BERTOLINO L C et al Geologia In ALMEIDA S L M LUZ A B da Ma nual de agregados para construção civil 2009 CPRM Serviço Geológico do Brasil Geologia Disponível em httpwwwcprm govbrpubliquecgicgiluaexesysstarthtminfoid1094sid129 Acesso em 10052014 FAIRCHILD Thomas Rich et al Geologia e a Descoberta da Magnitude do Tempo In TEIXEIRA Wilson FAIRCHILD Thomas Rich TOLEDO M Cristina Motta de TAIOLI Fabio Decifrando a Terra 2a edição Companhia Editora Nacional São Paulo 2009 FRAZÃO E B PARAGUASSU A B Materiais Rochosos para Construção In Antônio Manoel dos Santos Oliveira Sérgio Nertan Alves de Brito Org Geo logia de Engenharia São Paulo Associação Brasileira de Geologia de Enge nharia e Ambiental 1998 GUERRA A T GUERRA A J T Novo Dicionário GeológicoGeomorfológico 9ª ed Rio de Janeiro Bertrand Brasil 2011 PRESS S et al Para Entender a Terra 4ª ed Porto Alegre Bookman 2006 SZABÓ G A J et al Magma e seus produtos In TEIXEIRA Wilson FAIR CHILD Thomas Rich TOLEDO M Cristina Motta de TAIOLI Fabio Decifran do a Terra 2a edição Companhia Editora Nacional São Paulo 2009 Capítulo 5 Estrutura e interior da Terra Geologia Geral 67 Objetivos l Compreender os principais processos envolvidos na estruturação interna do planeta Terra l Identificar a influência da estrutura interna na ocorrência de fatos geológicos na crosta Introdução A maior parte do interior da Terra é inacessível à observação direta o que res tringe sua investigação à utilização de métodos indiretos Estudos sismológi cos entre outros aspectos possibilitam estimativas da densidade das rochas que compõem o interior do planeta A partir das propriedades físicas e de simulações a sismologia revela que a estrutura interna da Terra é composta por camadas concêntricas que com põem a crosta o manto e o núcleo Neste sentido é possível inferir a compo sição mineralógica de acordo com as condições de pressão e de temperatura uma vez que o calor interno e os processos de sua redistribuição no planeta são fatores importantes para compreender a dinâmica do movimento dentro e entre as camadas que a compõem PACCA e MCREATH 2008 p84 O formato aparente do planeta Terra é o de uma esfera perfeita no en tanto sua forma mais precisa aproximase a de um elipsoide de rotação cujo diâmetro na zona equatorial é de 12756776 m e de 12713824 m na zona polar Seu volume estimado é de 11 X 1012 Km3 com uma massa de 6 sex tilhões de toneladas A temperatura aumenta em um gradiente de um grau a cada 30m podendo atingir 6000 graus no núcleo THOMAS 2013 Muito do que se conhece sobre o formato e a estrutura da Terra está relacionado com a influência da força de gravidade Os estudos sobre a Gravidade do planeta tomaram maior consistência com a formulação da Teoria da Gravitação Universal de Isaac Newton A gravitação é uma proprie dade fundamental da matéria cuja manifestação é exercida independente da escala de grandeza desde a atômica até a cósmica De acordo com a Lei de Newton massas esféricas com densidades uniformes em seus interiores atraemse em razão direta do produto de suas massas e na razão inversa do quadrado das distâncias entre seus centros As massas tendem a movimentarse entre si em uma aceleração que depende SILVA M V C CRISPIM A B 68 Saiba mais da distância entre os corpos conforme atue o campo de aceleração gravita cional em torno dos corpos ERNESTO e MARQUES 2008 p64 No caso da Terra o movimento de rotação exerce influência em fun ção da aceleração centrífuga Qualquer ponto do seu interior ou de sua superfície sofre efeito da aceleração centrífuga a qual atua perpendicular mente ao eixo de rotação Os únicos locais onde não há aceleração centrí fuga são aqueles situados sobre o eixo de rotação ou seja nos polos Os demais pontos da Terra sofrem aceleração centrífuga proporcional à dis tância do eixo de rotação que atinge valores máximos na linha do Equador ERNESTO e MARQUES 2008 p65 A medida do campo de gravidade do planeta Terra possibilitou a obten ção de importantes informações sobre seu interior e suas características tais como a forma e as interações com outros corpos do sistema solar A direção e a intensidade da força da gravidade variam conforme o posicionamento sobre a superfície Embora o componente gravitacional possua intensidade quase constante sua direção varia é praticamente radial e aponta para o centro da Terra A força centrífuga ocasionada pelo movimento de rotação tem direção sempre perpendicular ao eixo e sua intensidade varia de acordo com a latitu de sendo mais forte em direção à linha do Equador e mais fraca em direção aos polos ERNESTO e MARQUES 2008 p65 Com uma maior intensidade da gravidade nos polos e maior força cen trífuga na Linha do Equador a Terra assumiu formato esferoidal achatado de modo que seu raio equatorial é ligeiramente maior que o polar 6378 e 6357 respectivamente Tal fato forneceu informações fundamentais para o conheci mento do interior do planeta a exemplo dos indícios de que seu interior compor tase como um fluido cuja plasticidade permitiu o achatamento dos polos e ex pansão equatorial em escala geológica ERNESTO e MARQUES 2008 p66 O conhecimento do interior do planeta Terra é relativamente recente No século XIX cientistas especulavam sobre a constituição interna a exemplo de Charles Darwin Por meio de observações de erupções e de terremotos nos Andes ele sugeriu que a Terra se ria composta por uma fina camada superficial sobreposta a uma massa fundida de modo semelhante à forma como é considerada atualmente No final daquele século admitiuse que a Terra teria um núcleo composto por uma liga metálica de ferro e níquel envolvido por um manto de silicatos de ferro e magnésio PACCA E MCREATH 2008 p84 Geologia Geral 69 Outro aspecto primordial para o conhecimento da estrutura interna do planeta Terra é o Princípio da Isostasia O conceito de isostasia baseiase no princípio de equilíbrio hidrostático no qual um corpo ao flutuar sobre a água desloca uma massa equivalente à sua própria Neste sentido os blocos ro chosos da litosfera por exemplo flutuariam sobre um substrato mais denso fluido e viscoso astenosfera O equilíbrio isostático é atingido quando a carga de perda de massa acumulada existente na parte emersa é respectivamente contrabalancea da por perdas de massa ou por acúmulos de carga na parte submersa De tal modo as porções mais elevadas da crosta possuem raízes submersas de massas equivalentes cujo equilíbrio isostático é atingido pela variação da espessura da camada superior Há no entanto compensação isostática ajus tada de acordo com a variação da densidade dos blocos rochosos sem que necessariamente haja projeção do bloco para porções mais profundas do manto ERNESTO e MARQUES 2008 p70 Portanto devido à diferença de composição e de densidade entre a crosta continental e oceânica e em especial à isostasia a primeira mantém se acima do nível do mar mesmo após a atuação dos agentes exógenos de desgaste da superfície figura 1 Em outras palavras à medida que a super fície é desgastada ocorre lento soerguimento Uma confirmação desse fato é possível a partir da observação de afloramentos de rochas originadas em grandes profundidades ERNESTO e MARQUES 2008 p70 Figura 1 Modelo de compensação isostática no qual é representada a porção inter na de blocos crustais em relação à sua porção exposta As montanhas possuem raí zes mais profundas e são compostas por rochas menos densas em relação à crosta oceânica o que justifica seu posicionamento topograficamente mais baixo Fonte Ernesto e Marques 2008 A litosfera pode sofrer deformações para manter o equilíbrio isostático seja por determinadas condições de adição ou de remoção de cargas figura 2 A adição ocasionada pela formação de calotas de gelo derrames basálticos SILVA M V C CRISPIM A B 70 ou grandes acúmulos de sedimentos podem provocar rebaixamentos subsidi ências de blocos rochosos De modo oposto podem ocorrer soerguimentos resultantes da remoção de cargas existentes na superfície da crosta como no caso do degelo de calotas glaciais ou da erosão intensa de áreas montanhosas Figura 2 Modelo de movimentos verticais da litosfera por adição e remoção de uma carga na superfície A linha pontilhada representa o valor da gravidade antes da adi ção da carga A linha tracejada referese à variação da gravidade com a adição e remoção da carga quando ainda não ocorreu a compensação isostática Fonte Ernesto e Marques 2008 De modo sistemático a sismologia acumulou conhecimentos sobre o interior da Terra com base em observações diretas e indiretas As principais descobertas baseiamse em estudos de ondas bem como em estudos que tratam da resposta de cada camada interna à emissão delas em diferentes frequências Associadas a observações diretas possíveis foram elaborados modelos de estrutura e da composição O desenvolvimento dos estudos sismológicos em rede mundial permiti ram o conhecimento de novas interfaces no interior terrestre e a compreensão de que ele se comporta de modo heterogêneo Já foram realizadas sonda gens tanto nos oceanos como nos continentes em trabalhos que envolvem altos investimentos o que força observações indiretas e outras evidências di retas A exposição de rochas na crosta por meio de forças compressivas inter nas e agentes erosivos na superfície contribuem para maiores conhecimentos sobre a composição interna com o auxílio de modelos sísmicos PACCA e MCREATH 2008 p85 De acordo com Pacca e McReath 2000 do ponto de vista químico a estrutura interna pode ser dividida em crosta continental e oceânica manto superior e inferior e núcleo externo e interno figura3 A crosta continental apresenta espessura variável desde valores entre 30 e 40 Km nas zonas sismicamente estáveis até 60 e 80 Km nas cadeias de montanhas É constituída principalmente por silicatos de magnésio ferro alumínio e sílica livre SIAL Na porção mais superficial é composta por sedi mentos rochas xistosas e granitoides Em uma porção mais abaixo é cons tituída por gnaisses anfibolitos migmatitos e intrusões máficas Em seguida há rochas máficas ultramáficas e gnaisse Geologia Geral 71 Evidências sísmicas levam a crer que em algumas regiões cratônicas a crosta continental se divide em duas partes maiores pela chamada descon tinuidade de Conrad Nessa zona ocorre um ligeiro aumento das velocidades sísmicas com a profundidade que as separam ou seja rochas de densidade menor na crosta superior e de densidade maior na crosta inferior PACCA e MCREATH 2008 p86 A crosta oceânica mede 75 Km de espessura em termos médios é composta principalmente por teores mais elevados de cálcio magnésio e ferro SIMA em relação à crosta continental É também definida pela pre sença de três camadas rochosas sobre o manto A primeira é composta por sedimentos inconsolidados que é sucedida por uma camada intermediária de rochas vulcânicas A camada inferior é provavelmente composta por rochas plutônicas e é sucedida pelo manto superior Há contudo zonas nas quais a espessura da crosta oceânica atinja até quatro vezes a espessura média De acordo com Pacca e McReath 2000 p 84 há uma descontinuidade que separa a crosta do manto denominada descontinuidade de Mohorovicic que consiste em uma faixa em que as propriedades clásticas do material apresentam brusca variação Sabese que ela varia de 5 a 10 km abaixo da crosta oceânica e de 30 a 80 Km abaixo da crosta continental O manto superior situase abaixo da denominada descontinuidade de Mohorovicic e vai até a primeira descontinuidade metálica abrupta que se ma nifesta a uma profundidade em torno de 400 Km Sua densidade varia de 32 g cm3 no topo até algo em torno de 36 37 gcm3 É composto por silicatos ricos em magnésio ou de sulfetos e óxidos Entre as rochas terrestres conhecidas as ultramáficas são ricas em olivina magnesiana e piroxênio que apresentam densidades semelhantes a essas PACCA e McREATH 2008 p85 Estudos de Geofísica demonstram a existência de uma zona chamada manto transicional no intervalo entre 400 e 650 Km de profundidade Nela há algumas descontinuidades caracterizadas por aumento na densidade que podem ser causados por mudanças na composição química do manto em que determinados elementos químicos mais densos começam a predominar em relação a outros PACCA e McREATH 2008 p 89 O manto inferior iniciase desde aproximadamente 650 km e vai até algo em torno de 100300 Km da descontinuidade de Gutenberg a 2900 Km de profundidade Acreditase que seja composto por silicatos ferromagnesia nos com estrutura densa predominantemente mas em menor quantidade por silicatos cálcio alumínio bem como por óxidos de magnésio ferro e alu mínio também densos O estudo do manto inferior é marcadamente especulativo porém es tudos recentes indicam que essa zona pode ter superfícies superior e inferior SILVA M V C CRISPIM A B 72 regulares e que as porções mais espessas podem acumularse em volumes semelhantes aos continentes na crosta O núcleo terrestre é relativamente homogêneo composto por uma liga metálica de ferro e níquel NIFE Corresponde a uma esfera gigante metálica com raio de 3485 Km equivalente ao do planeta Marte O núcleo externo começa abaixo de 2900 Km após a descontinuidade de Gutenberg com densidade aproximada de 10 gCm3 É provavelmente fluido conduz calor e eletricidade até melhor do que o cobre e possui viscosi dade semelhante à da água O núcleo interno possui um raio de 1220 Km é sólido e deve também ser composto pela liga de ferroníquel uma vez que sua densidade corres ponde à densidade calculada É possível que ele cresça pela solidificação do núcleo externo e gire com velocidade maior que o restante do planeta Figura 3 Modelo clássico da divisão interna da Terra conforme a composição química Fonte Pacca e McReath 2008 Geologia Geral 73 Quanto ao comportamento físico é possível dividir o planeta Terra em litosfera astenosfera mesosfera núcleo externo e núcleo interno figura 4 Esse modelo caracteriza as camadas concêntricas conforme proprieda des físicas tais como rigidez e espessura A litosfera corresponde a uma zona composta pela crosta e pela parte mais externa do manto Possui consistência sólida e flutua sobre a astenosfe ra em virtude da presença de rochas fundidas dentro dessa estrutura sólida em sua maior parte A astenosfera é uma zona de baixa rigidez e de comportamento plás tico posicionada a cerca de 350 Km no manto superior abaixo da litosfera A mesosfera Tratase de uma espessa camada sólida com densida de muito superior à das rochas superficiais da crosta que compreende parte do manto superior a partir da base da astenosfera passando ao manto transi cional até o limite do manto inferior com o núcleo A endosfera coincide com as características gerais dos núcleos ex terno e interno portanto em sua maior parte possui consistência líquida en quanto a parte mais interna conhecida apresenta consistência sólida Figura 4 Comparação entre as divisões estática química e dinâmica física do interior do planeta Terra Fonte mariagalvancmcblogspotcombrpnuestroplanetalatierrahtml SILVA M V C CRISPIM A B 74 Saiba mais O ser humano ainda não chegou muito longe no rumo do centro da Terra Na década de 1970 a ex União Soviética deu início ao projeto conhecido como poço super profundo de Kola A investida tinha como objetivo a perfuração até onde fosse possível da crosta para extração de amostras de rochas do período arqueano A Península de Kola está localizada no norte da Rússia e ficou conhecida por abrigar a mais profunda cavidade já feita pelo ser humano Em princípio a pretensão era atingir 15000 m em 1982 as per furações atingiram 12000 m e em 1989 os soviéticos alcançaram 12262 m O projeto foi abandonado entre outras razões pelas altas temperaturas àquela profundidade chegando aos 180o Caso atingisse os 15000 m é provável que as temperaturas chegassem a 300o Disponível em wwwcuriosomundocombracavidademaisprofundajaperfuradapelohomem Movimentos internos A análise de ondas sísmicas indica que pelo menos parte do núcleo da Terra é fluido e a movimentação dele é responsável pela geração de correntes elé tricas que induzem o campo magnético De acordo com o modelo desenvol vido por Bullard e Elsasser o núcleo do planeta funciona como um dínamo autossustentável cujo mecanismo converte energia mecânica em energia elétrica Uma das prováveis fontes de energia seria a movimentação do fluido causada pelo seu resfriamento com a cristalização de fracionamento de fa ses minerais densas o que promove a liberação de energia potencial A diferença de temperatura e composição do fluido produz movimentos convectivos os quais são mantidos em um movimento contínuo figura 5 O movimento de rotação exerce força no fluido do núcleo denominada força de Coriolis a qual é responsável pelos movimentos ciclônicos do ar e das correntes marinhas A massa é acelerada em direção perpendicular ao seu movimento produzindo espirais de material condutor que geram o campo magnético com resultante quase paralela ao eixo de rotação ERNESTO e MARQUES 2008 p 78 Geologia Geral 75 Figura 5 Movimento do fluido condutor do núcleo externo e geração do campo magnético Fonte Jeanloz 1983 apud Ernesto e Marques 2000 A movimentação interna também é ocasionada por diferenças térmicas com significativas influências nas camadas concêntricas que compõem o glo bo terrestre A teoria das correntes de convecção baseiase na ideia de que movimentos verticais e horizontais da litosfera são originados por correntes e por deslocamentos de massas que se substituem nas profundidades abaixo da crosta Os blocos superficiais seriam portanto movimentados por meio de tais correntes em fluxo horizontal em soerguimentos ou abatimentos LEINZ e AMARAL 1975 p348 O princípio básico de uma célula de convecção é diminuição da den sidade de determinada massa o que ocasiona sua ascensão relativamente a massas contíguas de menor temperatura As massas mais frias tendem a descer para ocupar o lugar das que subiram instalando uma circulação de fluidos que segue o fluxo das correntes térmicas De forma análoga porém muito lenta ocorre o movimento das massas rochosas que em dadas condi ções de temperaturas elevadas comportamse como material plásticovisco so TASSINARI 1975 p103 SILVA M V C CRISPIM A B 76 Acreditase que tratase de correntes conveccionais térmicas condu zidas pelo aumento de temperatura das massas mais profundas do manto ou da desintegração radioativa Disso seriam gerados impulsos ascendentes conforme o princípio de Arquimedes De modo oposto as massas mais ele vadas tendem a afundar Diferenças térmicas tendem a provocar correntes no substrato plástico ocasionando deslizamentos de um ramo que ascende por baixo dos continentes Por conseguinte ocorre deslocamento do ramo para o fundo dos oceanos gerandose daí uma corrente de convecção cíclica abati mentos LEINZ e AMARAL 1975 p349 O atrito produzido pelas correntes térmicas é transmitido à porção rí gida a qual sofre deformações ora arrastando ora adelgaçando a crosta Em outras áreas ocorre a convergência das correntes produzindo sucção da crosta e seu afundamento abatimentos LEINZ e AMARAL 1975 p349 Outro aspecto importante das correntes de convecção é a força interna que ocasiona o movimento das placas tectônicas especialmente em uma re lação específica entre a litosfera e a astenosfera figura 6 Figura 6 Modelos representativos das correntes de convecção do interior da Terra Em a correntes de convecção que ocorrem na astenosfera em b correntes de convecção que ocorrem em todo o manto Fonte Tassinari 2008 Geologia Geral 77 Leituras filmes e sites Departamento de Geologia da Universidade Federal do Rio de Janeiro httpwwwgeologiaufrjbrindexphpmodulepagemasterPAGEuser opviewpagePAGEid50 Hypescience httphypesciencecomhaumoceanodeaguanointeriordaterraconclui estudocomdiamantebrasileiro Sociedade Brasileira de Geofísica httpwwwsbgforgbrgeofisicageofisicahtml Atividades de avaliação 1 Discorra sobre como é possível o conhecimento do interior da Terra levan do em consideração a impossibilidade de observações diretas 2 Quais são os modelos que explicam a estrutura interna da Terra e o que os diferencia 3 Quais as principais influências da gravidade para a forma e a estrutura da Terra 5 Explique como se manifesta a influência das correntes de convecção no interior da Terra Referências ERNESTO M MARQUES L S Investigando o interior da Terra In TEIXEI RA W TOLEDO M C M FAIRCHILDR T TAIOLI orgs Decifrando a Terra São Paulo Oficina de Textos 1a ed p 6382 2008 LEINZ V AMARAL S E Geologia Geral São Paulo Companhia Editora Na cional 6a ed 1975 SILVA M V C CRISPIM A B 78 PACCA I L McREATH I Composição e o Calor da Terra In TEIXEIRA W TOLEDO M C M FAIRCHILDR T TAIOLI orgs Decifrando a Terra São Paulo Oficina de Textos 1a ed p 8496 2008 THOMAS J E Fundamentos de Geologia e geofísica de petróleo Rio de Janeiro Universidade Petrobrás 2013 mariagalvancmcblogspotcombrpnuestroplanetalatierrahtml wwwcuriosomundocombracavidademaisprofundajaperfuradapelohomem Capítulo 6 Processos Internos Geologia Geral 81 Objetivos l Entender quais os processos internos da dinâmica da Terra que configuram o relevo terrestre l Compreender e diferenciar processos internos de externos Introdução Os processos internos formam os grandes relevos e os processos externos modelam esses relevos Explicando o que gera uma cadeia montanhosa é o processo interno e o que vai modelar as vertentes em formas mais aguçadas ou arredondadas formar os vales fluviais encaixados e as áreas de depressão intermontana é o processo externo A rocha independente do seu tipo metamórfica ígnea ou sedimentar está sujeita a ação dos processos internos e dos processos externos Eles podem acontecer alternadamente na rocha ou não São esses processos que vão desagregar e decompor a rocha em fragmentos menores Esses frag mentos vão tornandose cada vez menores até formar o solo O solo é forma do então pela desagregação e pela decomposição de uma rochamãe e pela deposição do material desagregado e decomposto Processos Internos Os processos internos são explicados pelo tectonismo e pelo vulcanismo Para cada um desses fatores existem relevos derivados com características marcantes Os processos internos são controlados pela dinâmica interna da Terra Eles necessitam de mais energia para acontecer Tectônica de placas A teoria da tectônica de placas foi o resultado da junção de outras teorias como a de expansão do assoalho oceânico proposto por H Hess em 1962 e a teoria de deriva dos continentes proposta por Wegener em 1912 REED 2011 Já foi estudado nos capítulos anteriores a composição da Terra A litos fera crosta terrestre rígida está sobre a astenosfera que é líquida acarretan do uma deposição instável A litosfera desta forma é capaz de se movimen SILVA M V C CRISPIM A B 82 tar Quando ela movimentase quebrase em número reduzido de partes A essas partes chamamos de placas tectônicas figura 1 Figura 1 Placas tectônicas do mundo Fonte REED 2011 O Brasil está completamente inserido na placa sulamericana Note que todo o território nacional não está em zona de limite de placa tectônica ou litosférica Estas zonas de limites são instáveis tectonicamente ocasionando terremoto e vulcanismo Como o Brasil não está em zona de limite de placa não possui relevantes terremotos ou vulcanismos O movimento das placas promovido pela astenosfera faz com que elas se separem choquemse ou deslizem uma ao lado da outra Esses movimen tos são classificados em movimentos convergentes divergentes e conserva tivos figuras 2 e 3 a Divergentes movimentos marcados pelo distanciamento entre pla cas oceânicas a partir das dorsais mesoceânicas com a formação de nova crosta oceânica Placa oceânica oceânica Ex Oceano Atlântico b Convergentes as placas litosféricas tectônicas colidem uma com a outra Após a colisão a porção da placa oceânica mais densa mer gulha sob a outra continental menos densa ou oceânica Em con Geologia Geral 83 comitância podemse ter eventos de magmatismo associados com sismos Arcos de ilhas Japão fossas submarinas e cadeias de montanhas Cordilheira Andina são tipos de relevos derivados Tipo placa oceânica continental Tipo placa oceânica placa oceânica c Conservativos Tipo placa continental placa continental As placas tectônicas deslizam por tensão lateralmente uma em relação à ou tra sem destruição ou geração de crosta oceânica ou continental O deslocamento se dá ao longo das falhas transformantes Ex Fa lha de Santo André na Califórnia Figura 2 Tipos de movimentos limites entre placas tectônicas e formas de relevo derivadas Fonte Penha 2001 SILVA M V C CRISPIM A B 84 Figura 3 Limites entre placas tectônicas Fonte Miller Jr 2007 Geologia Geral 85 No momento em que ocorre o choque entre as placas podem aconte cer terremotos Os terremotos são vibrações naturais da crosta terrestre que se propagam por meio de vibrações podendo ser percebidos diretamente com os sentidos ou por meio de instrumentos LEINZ AMARAL 2003 p 305 figura 4 Figura 4 Ocorrência de um terremoto e seus efeitos Fonte Miller Jr 2007 Os terremotos são sentidos a partir da propagação das ondas sísmicas As rochas como possuem elasticidade propagam essas ondas sísmicas que são de três tipos ondas P ondas S e ondas L as quais são as abre viações de prima secunda e longa As ondas P são as primeiras a serem registradas pois são rápidas e vibram no sentido da propagação As ondas S são as segundas que chegam visto que são mais lentas e vibram ortogonal mente à propagação E por último as ondas L são as mais destrutivas para a população humana já que vibram somente na superfície com uma grande capacidade de destruição LEINZ AMARAL 2003 Epicentro é porção geográfica situada logo acima do foco de um sismo ou terremoto a qual sofre com os feitos da propagação de energia liberada Quanto mais povoada for uma determinada área sobre o foco do sismo maior é o seu poder de devastação SILVA M V C CRISPIM A B 86 Saiba mais Os terremotos são medidos pela escala Richter A escala de Richter foi desenvolvida em 1935 pelos sismólogos Charles Francis Richter e Beno Gutenberg ambos membros do California Institute of Technology Caltech que es tudavam sismos no Sul da Califórnia Ela representa a energia sísmica liberada durante o terremoto e se baseia em registros sismográficos A escala Richter aumenta de forma lo garítmica de maneira que cada ponto de aumento significa um aumento 10 vezes maior Dessa forma um sismo de magnitude 4 é 100 vezes maior que um de 2 No entanto é importante salientar que o que aumenta é a amplitude das ondas sismográficas e não a energia liberada Em termos gerais a energia de um terremoto aumentaria um fator 33 para cada grau de magnitude ou aproximadamente 1000 vezes a cada duas unidades Fonte httpwwwgeografiaseedprgovbrmodulesconteudoconteudophpconteudo274 Os terremotos que ocorrem no distrito de Jordão no município de Sobral aqui no Ceará são originados pela acomodação das rochas sobre uma falha normal por isso são de pequena intensidade Não são ocasionados pelos movimentos orogenéticos Vulcanismo O vulcanismo é todo tipo de processo associado com a efusão do magma sobre ou dentro da crosta terrestre rompendoa ou não Esse magma pode chegar à superfície de maneira explosiva ou passiva Se o fizer de maneira explosiva existe a ocorrência de piroclastos Se o fizer de maneira passiva o magma derramase sobre a superfície ocasionando vales e planícies POPP 1998 Os vulcões ocorrem nas zonas de limites de placas ou nos pontos quentes A estrutura de um vulcão pode ser visualizada na figura 5 e compre ende cratera chaminé coneparasita e bolsão POPP 1998 Geologia Geral 87 Figura 5 Estrutura de um vulcão Fonte POPP 2008 O que sai de um vulcão Vapor dágua magma e rochas Você sabia Hotspot são pontos fixos na Terra que expelem lavas Sua explicação ainda não está muito clara mas as placas tectônicas ao flutua rem sobre esses pontos quentes podem ficar com vulcões Os vulcões ori ginados por pontos quentes são de pequena magnitude contudo bastante impactantes na paisagem ao redor No Ceará há vulcões O serrote do Pão de Açúcar Japapara e Salgadinho em Caucaia e o morro Caruru em Aquiraz são resíduos de vulcões O mesmo ponto quente gerou o arquipélago de Fernando de Noronha Para Fixar Processos internos são a tectônica de placas e o vulcanismo Processos externos são todos os tipos de intemperismo O processo interno faz o relevo e o processo externo modelao sendo fortemente controlado pelo clima SILVA M V C CRISPIM A B 88 Atividades de avaliação 1 O Brasil está situado sobre que tipo de placa tectônica 2 Por que o Brasil não é um país vulnerável à ocorrência de sismos 3 Quais são os tipos de movimentos limitantes entre placas tectônicas 4 O que são sismos ou terremotos 5 O que é vulcanismo Há registro de vulcões no Ceará Leituras filmes e sites Serviço geológico americano httpwwwusgsgovnaturalhazards Departamento de Astronomia da Universidade de São Paulo httpwwwiag uspbr Serviço geológico do Brasil httpwwwcprmgovbrAparadosindexhtm Cultura Mix httpmeioambienteculturamixcomnaturezaintemperismopro cessofisicoequimico Referências REED Wicander MONROE James S Fundamentos de Geologia PE TERS E Kirsten colaboração São Paulo Cenage Learnig 2011 PENHA HM Processos endógenos na formação do relevo In GUERRA AJT CUNHA SB Geomorfologia uma atualização de bases e concei tos Rio de Janeiro Bertrand Brasil 2001 POPP José Henrique Geologia Geral 5ª Edição Rio de Janeiro Livros Téc nicos e Científicos Editora S A 1998 Reimpressão em 2007 LEINZ Viktor AMARAL Sérgio Estanilau do Geologia Geral 14ª edição revisada São Paulo Companhia Editora Nacional 2003 MILLER JR GT Ciência ambiental São Paulo Thomson Learning 2007 Capítulo 7 Orogênese e Epirogênese Geologia Geral 91 Objetivos l Compreender que o interior da Terra não é estático l Os movimentos internos são comandados pela epirogênese e orogênese Introdução Os movimentos das placas tectônicas deixam marcas na superfície da Terra São cadeias de montanhas vulcanismos falhas na crosta rochas dobradas enfim são movimentos que sempre atuaram e sempre atuarão na Terra Esses movimentos são classificados em dois tipos orogenéticos e epirogenéticos POPP 1998 A orogênese é a causadora dos movimentos orogenéticos e a epirogênese dos movimentos epirogenéticos Esses movimentos possuem diferença em relação à sua velocidade e cada um gera um tipo de relevo diferente na superfície Orogênese Orogenia é o termo usado pelos geólogos para a formação de uma cadeia de montanhas onde ocorrem dobramentos e metamorfismo das rochas É acompanhado pelo reposicionamento de batólitos e espessura da crosta terrestre REED 2011 As atividades orogenéticas atuais ocorrem ao longo de cinturões ogogenéticos como o AlpinoHimalaio e o do Pacífico Note que nesses locais ocorre o choque de placas continentalcontinental e continental oceânica respectivamente Relembrando que a orogênese o choque das placas pode ser entre placas continentalcontinental continentaloceânica e oceânicaoceânica A seguir vamos detalhar o que ocorre com o choque entre essas combinações diferentes de placa na lição de Reed 2011 OceânicaOceânica a orogênese entre duas placas oceânicas gera um arco de ilhas vulcânicas A deformação da placa ocorre quando o sedimento depositado junto ao limite da placa é deformado e friccionado contra o fosso Isso produz um relevo elevado de rochas dobradas e o surgimento do arco de ilhas Se as placas continuarem a convergir o que é chamado de retroarco será comprimido contra o continente e fará parte dele figura 1 SILVA M V C CRISPIM A B 92 Figura 1 Coque entre placas oceânicaoceânica e ciclos posteriores Fonte Reed 2011 ContinentalOceânica É o processo mais comum na formação de várias cordilheiras do mundo como a Cordilheira dos Andes e os Alpes na Europa Esse movimento quando ocorre entre duas placas diferentes possui uma característica peculiar o peso específico O peso específico da crosta oceânica é maior do que o peso específico da crosta continental Isso faz com que na zona de subsidência a crosta oceânica mergulhe e a crosta continental se dobre Geologia Geral 93 Saiba mais Zona de subsidência é a região onde a crosta terrestre mergulha ao encontro da astenosfera No mundo ocorrem onde as placas são convergentes Quando a crosta continental se dobra o material se eleva formando a cordilheira Ocorre também vulcanismo derivado da subsidência da crosta oceânica Quando as rochas da crosta oceânica encontram as zonas de altas temperaturas fundemse e tende a ocorrer um movimento convectivo dessa fusão figuras 1 e 2 Figura 2 O desenvolvimento da Cordilheira dos Andes Fonte Reed 2011 ContinentalContinental O exemplo mais significativo deste choque é a cordilheira do Himalaia Em um passado geológico a Ásia e a Índia eram separadas por uma bacia oceânica Quando a placa indiana se moveu para o Norte foi criada uma zona de subducção e a sua porção oceânica SILVA M V C CRISPIM A B 94 foi consumida Assim a parte continental da Índia se chocou com a parte continental da Ásia derivando os dobramentos e a elevação de ambas as crostas continentaisfigura 3 por terem o mesmo peso específico Existem também outras montanhas formadas dessa forma como os Urais na Rússia e o Apalache na América do Norte Figura 3 Surgimento do Himalaia Fonte Reed 2011 As rochas no movimento orogenético se dobram como mencionado anteriormente Abaixo há uma foto de uma estrutura geológica dobrada Figura 4 Dobramento Fonte httpwwwmundoeducacaocomgeografiaorogeneseepirogenesehtm Geologia Geral 95 Epirogênese Na lição de Leinz Amaral 2003 p 335 epirogênese caracterizase por movimentos no sentido vertical de vastas áreas continentais sem perturbar localmente a disposição e a estrutura geológica das formações que compõem os blocos afetados por esses movimentos Esse movimento produz grandes arqueamentos ou depressões de leve grau de envergadura O arqueamento de uma parte do continente é sempre acompanhado do rebaixamento em outra A esse movimento da crosta dáse o nome de isostasia Este é um movimento muito lento e de difícil percepção em um primeiro momento pela ausência de um referencial de nível As principais análises são feitas à beiramar por ser um referencial de nível com oscilação já conhecida no entanto não é a subida ou a descida do mar que causa a epirogênese POPP 1998 Você sabia Transgressão é a elevação do nível do mar sobre o litoral e regressão é o rebaixamento do nível do mar O fator principal que causa essa variação é o clima também ocorrendo em menores proporções a partir de um tectonismo submarino A epirogênese é positiva quando ocorre uma elevação do bloco terrestre e é negativa quando ocorre um rebaixamento do bloco terrestre Como esse movimento não é causado pelo choque de placas mas em áreas estáveis geologicamente associase a orogênese a áreas instáveis e a epirogênese a áreas estáveis tectonicamente Os relevos específicos gerados pela epirogênese são denominados de horst e graben Horst é a elevação de um bloco e o graben é o rebaixamento É mais comum acontecerem quando associados a falhas na crosta terrestre Figura 5 Exemplo de horst e graben Fonte httpsoumaisenemcombrgeografiaestruturainternaelitosferageologiamovimentodasplacas tectonicasepirogenesee SILVA M V C CRISPIM A B 96 Para fixar Orogênese é o choque entre placas tectônicas forma montanhas e associa se um vulcanismo A Epirogênese é o movimento lento de elevação ou de rebaixamento de grande curvatura em uma área muito extensa da crosta Leituras filmes e sites Educação pública Fundação CECIERJ httpwwweducacaopublicarjgovbr oficinasgeologiageologiageralunid2cap1htm Infopédia de Portugal httpwwwinfopediaptorogenesejsessionidnTOefM L00UD45UxzpbuNrA Revista Brasileira de Geociências httpwwwibitipocaturbrpesquisas14orogenesepdf Atividades de avaliação 1 Diferencie orogênese de epirogênese 2 Quais os grandes relevos do mundo gerados pela orogênse 3 No Brasil ocorre algum desses movimentos Por quê Referências LEINZ Viktor AMARAL Sérgio Estanilau do Geologia Geral 14ª edição revisada São Paulo Companhia Editora Nacional 2003 POPP José Henrique Geologia Geral 5ª Edição Rio de Janeiro Livros Técnicos e Científicos Editora S A 1998 Reimpressão em 2007 REED Wicander MONRE James S Fundamentos de Geologia PETERS E Kirsten colaboração São Paulo Cenage Learnig 2011 Capítulo 8 Processos Externos Geologia Geral 99 Objetivo l Entender quais são os principais processos da dinâmica externa da Terra que configuram o relevo terrestre Introdução Os agentes e os processos externos são responsáveis pelo modelado dos relevos terrestres São responsáveis pelas formas de encostas ou de vertentes mais aguçadas ou arredondadas do relevo e formam os vales fluviais abertos ou v as áreas aplainadas pela erosão As fontes de energia que movem a ação dos processos externos estão associadas indiretamente à energia solar e à gravidade Os principais processos correspondem à erosão e ao desgaste das rochas ao transporte de materiais erodidos e desagregados e à deposição de sedimentos em grandes áreas topográficas deprimidas figura 1 Figura 1 A atuação dos processos externos da Terra Fonte httpomelhordageografiaablogspotcombr20120801archivehtml Processos Externos Os processos externos são explicados pelo intemperismo seja ele físico químico ou biológico O intemperismo é composto por um conjunto de processos controlados por agentes geológicos diversos que promovem a a decomposição e desagregação das rochas O fator controlador principal desses processos SILVA M V C CRISPIM A B 100 é o clima é e expresso pelo Ciclo Hidrológico figura 2 Existe na Terra variação em relação à temperatura à quantidade de precipitação a umidade a insolação aos ventos enfim As variáveis do clima são de grande relevância para a execução do intemperismo O intemperismo necessita de menos energia que os processos internos e é o grande responsável por moldar o relevo nas feições identificadas Figura 2 Ciclo Hidrológico Fonte Miller Jr 2007 Vale ressaltar que dificilmente ocorre somente um tipo de intemperismo em uma paisagem O que existe é um tipo de intemperismo predominante e os outros ocorrendo paralelamente com menos importância Os tipos de intemperismo abordados aqui estão baseados em Leinz Amaral 2003 Intemperismo Físico Entendese por intemperismo físico qualquer processo capaz de desagregar fisicamente a rocha sem alterar sua composição química É a transformação de fragmentos maiores em menores Esse tipo de intemperismo pode ocorrer de acordo com a variação da temperatura a cristalização de sais a congelação e os agentes físicobiológicos 1 Variação da temperatura também conhecida como termoclastia É ocasionada pela diferença térmica diária à qual a rocha fica submetida Como a rocha é composta por diferentes minerais possui portanto Geologia Geral 101 diferentes coeficientes de dilatação térmica Apesar de a diferença entre os minerais ser de microsmetro devese pensar que essa diferença é diária durante séculos e séculos LEINZ AMARAL 2003 p 58 fazendo com que a camada superficial se dilate e se destaque da rocha 2 Cristalização de sais em regiões mais secas os sais não são dissolvidos pela água eles são carreados para os fundos dos níveis de base local devido à escassa precipitação Com isso dissolvemse muitos sais que não são precipitados junto com a água Essa dissolução dos sais quando ocorrem nas fendas das rochas tendem a expandir fisicamente os minerais adjacentes 3 Congelação A água ao congelar expande seu volume Quando isso ocorre nas fendas das rochas causa sua expansão Em regiões que ciclicamente estão submetidas a ese fator são causadas grandes deformações nas camadas superficiais das rochas 4 Agentes físicobiológicos são ocasionados pelo crescimento das raízes das plantas nas fendas das rochas No entanto a resistência oferecida pela rocha não deve ser grande Esse tipo de intemperismo é mais importante por abrir um caminho ao intemperismo químico do que pela própria desagregação mecânica da rocha Processo Externo Intemperismo Químico Este intemperismo é caracterizado pela alteração química da rocha Essa alteração é ocasionada pelo contato da rocha com diversas soluções aquosas Esse processo é mais eficaz se o intemperismo físico desagregar a rocha antes aumentando sua superfície de contato com a solução LEINZ AMARAL 2003 Os tipos de intemperismo químico mais importantes são oxidação queluviação hidrólise e hidratação e por último dissolução 1 Oxidação Ocorre geralmente com o ferro ou o manganês O ferro na forma 2 é reduzido para 3 oxidandose A olho nu podese perceber essa oxidação pela mudança da cor para vermelho A oxidação pode acontecer por meio de agentes orgânicos ou inorgânicos No Ceará são mais comuns os agentes inorgânicos 2 Queluviação Compostos químicos derivados do húmus fixam determinados íons que perdem sua capacidade sendo então removidos Ocorre normalmente com o ferro e o alumínio Os hidróxidos de ferro então formados vão se concentrar nos níveis mais inferiores Acontece em regiões de solo mal drenado com atuação no Ceará insignificante SILVA M V C CRISPIM A B 102 3 Hidrólise e hidratação Esses processos são relacionados A hidratação abre caminho para a hidrólise na medida em que a água ocupa os poros da rocha dilatandoos Em seguida ocorre a hidrólise que é a combinação da água com a sílica ou a alumina Isso é muito comum nos argilominerais que ocorrem nos sertões cearenses 4 Dissolução É comum nos calcários Um calcário em contato com o gás carbônico dissolvido dentro da água é facilmente dissolvido em solução de bicarbonato de cálcio Esse processo com ocorrência em grande escala pode ocasionar aberturas no terreno formando cavernas grutas etc Figuras 3 e 4 Gruta de Ubajara Ubajara Ceará Fonte wwwportalubajaracombrfotosubajaratianguahtml Processo Externo Intemperismo Biológico É a atividade das bactérias que vivem no solo Iniciase com as bactérias e os fungos seguemse pelos líquens e musgos preparando o solo para a sucessão secundária da vegetação figura 5 Esses microorganismos precipitam soluções distintas no solo que quando infiltram atacam a parte superior das rochas LEINZ AMARAL 2003 A gruta de Ubajara é formada pela dissolução do calcário da Formação Serra Grande figura 3 e 4 Geologia Geral 103 Figura 5 Ação biológica sobre uma rocha Fonte Frederico O R Pinto apud Lepsch 2002 Ação da Gravidade Movimentos de Massa Corresponde a todos os movimentos gravitacionais que promovem a mobilização de partículas ou de detritos pela encosta abaixo Christofolleti 1980 figuras 678 910 11e 12 A fonte de energia que move os processos é a gravidade embora outros agentes geológicos como a água e o gelo acelerem a mobilidade do regolito São eles a Rastejamento movimento lento de deslocamento dos horizontes superficiais do solo Muitas vezes só é percebido pela inclinação de outros objetos como árvores postes cercas etc b Solifluxão movimentos coletivos de saturação de água do regolito podendo se deslocar alguns centímetros ou decímetros por hora ou por dia Ocorre quando uma camada impermeável de regolito impede a penetração de água concentrando e saturando logo a camada mais superior ao atingir a quantidade limite de saturação de água comportandose como líquido c Fluxo de Lama são equivalentes à solifluxão mas diferemse pela maior velocidade e atingem maior abrangência de área SILVA M V C CRISPIM A B 104 d Deslizamentos são deslocamentos de massa de regolito encharcado por água sobre qualquer embasamento e Desmoronamentos deslocamento rápido de um bloco de terra ou de rocha Quando o solapamento cria uma vazio na parte inferior de uma encosta Figura 6 Escorregamento rotacional Fonte Reed e Monroe 2011 Figura 7 Queda de blocos Fonte Reed e Monroe 2011 Geologia Geral 105 Figura 8 Deslizamentos Fonte Reed e Monroe 2011 Figura 9 Rastejamento Fonte Reed e Monroe 2011 SILVA M V C CRISPIM A B 106 Para Fixar Processos externos são todos os tipos de intemperismo acionados pelos agentes geológicos como as àguas o gelo os mares e oceanos os ventos e o movimentos de massa Os processos externos modelam o relevo terrestre e são fortemente controlados pelo clima Leituras filmes e sites httpwwwcprmgovbrpubliquecgicgiluaexesysstarthtminfoid1313sid129 httpmeioambienteculturamixcomnaturezaintemperismoprocessofisico equimico httpwwwrcunespbrigceaplicadaeadinteracaointer09html httpwwwfcienciascom20121003qualimportanciadaaguanummovi mentoemmassaatividadelaboratorialdebiologiageologia Atividades de avaliação 1 O que são processos externos da dinâmica da Terra 2 O que é intemperismo 3 Que são movimentos de massa 4 Há ocorrência de movimentos de massa no Ceará Regolito é o material intemperizado e inconsolidado sobre a rochamatriz produzido in loco ou transportado que não foi fixado pela vegetação Geologia Geral 107 Referências CHRISTOFOLETTI A Geomorfologia São Paulo Edgard Blucher 1980 LEINZ Viktor AMARAL Sérgio Estanilau do Geologia Geral 14ª edição revisada São Paulo Companhia Editora Nacional 2003 LEPSCH I Formação e conservação de Solos São Paulo oficina de textos 2002 MILLER JR GT Ciência ambiental São Paulo Thomson Learning 2007 PETERS E Kirsten colaboração São Paulo Cenage Learnig 2011 POPP José Henrique Geologia Geral 5ª Edição Rio de Janeiro Livros Técnicos e Científicos Editora S A 1998 Reimpressão em 2007 REED Wicander MONROE James S Fundamentos de Geologia Capítulo 9 Geología Ambiental Geología Ambiental Geología Ambiental Geologia Geral 111 Objetivos l Entender a definição de Geologia Ambiental l Qual a aplicação da Geologia Ambiental nos estudos ambientais 1 Bases Introdutórias Desde que o homem aprendeu a se aproveitar das rochas e minerais iniciou se no sentido lato o estudo da Geologia São interessantes as ideias de alguns gregos como Tales de Mileto 636548 aC Aristóteles 384322 aC Heráclito 576480 aC Heródoto 484425 aC Pitágoras sec IV aC entre outros As ideias levantadas por esses autores estão muitas vezes em pleno acordo com os conceitos atuais As ciências geológicas certamente originaramse das civilizações mais antigas que sofriam efeitos dos terremotos observavam as atividades dos vulcões contemplavam o trabalho incessante das ondas e dos mananciais de água e sem dúvida sentiamse curiosos pela explicação de tudo aquilo que viam LEINZ 1989 No Brasil as ciências geológicas iniciaramse em fins do século XVIII com um trabalho de José Vieira Couto no qual entre diversos problemas econômicos é tratado o da mineração já em fase de decadência Para Leinz 1989 a Geologia como ciência procura decifrar a história geral da terra desde o momento em que se formaram as rochas até o presen te Um conjunto de fenômenos físicos químicos e biológicos compõem seu complexo histórico Desta forma essa ciência dividese em vários ramos sendo um deles a Geologia Ambiental que consiste no estudo dos problemas geológicos decorrentes da relação que existe entre o homem e a superfície terrestre assunto cuja importância cresce a cada dia pois a interferência do homem sobre o meio ambiente se torna mais intensa Na década de 1970 Flawn 1970 considerava que a Geologia Ambiental era o ramo da Ecologia que tratava das relações entre a sociedade e o seu habitat geoecológico Ela se ocupa dos problemas do homem com o uso da terra e com a reação da terra a esse uso Assim a interrelação entre o homem e o ambiente geológico é considerada em escala local e global sendo SILVA M V C CRISPIM A B 112 que o ambiente geológico inclui a topografia o manto de cobertura de solo e de outros materiais desagregados o substrato rochoso os processos naturais que modificam a paisagem e os fatores que influenciam os processos em atividade tais como a vegetação ou o subsolo congelado permanentemente Keller 1982 diz que Geologia Ambiental é geologia aplicada abrangendo um amplo espectro de interações prováveis entre o Homem e o ambiente físico Especificamente é a aplicação da informação geológica para resolver conflitos minimizando a possibilidade de degradação ambiental ou maximizando a possibilidade de adequação ao uso do ambiente natural ou modificado Bates e Jackson 1987 consideram a Geologia Ambiental como a ciência que se preocupa essencialmente com a aplicação prática das informações geológicas na resolução de problemas geológicos naturalmente existentes ou artificialmente criados durante a ocupação e a exploração do meio físico pelo Homem Montgomery 1992 diz que o termo Geologia Ambiental é usualmente empregado para se referir particularmente às relações diretas da Geologia com as atividades humanas Geologia Ambiental é geologia aplicada à vida Nas definições acima podemos observar que o conceito de Geologia Ambiental sofreu poucas mudanças na sua concepção ao longo das três últimas décadas Note que em todos os conceitos o estudo das interações entre o meio físico e o Homem é enfatizado Figura 1 Enquadramento da Geologia Ambiental dentro da Geologia Fonte modificada de Oliveira Bitar Fornasari Filho 1995 Ayala Carcedo 1988 Geologia Geral 113 Nos livrostextos mais antigos era dada muita ênfase aos processos geológicos centrando as discussões na sua caracterização Atualmente os referidos processos ainda têm grande importância nos livros porém vêm ganhando bastante espaço as discussões sobre as consequências econômicas e sociais da interação inadequada do ser humano com o meio físico 2 Conceitos Básicos Para aplicar a Geologia ao meio ambiente devese incluir estudos sobre os acidentes naturais também chamados de riscos ou acidentes geológicos compreendendo inundações escorregamentos terremotos e atividades vulcânicas visando reduzir danos o relevo visando planejar o uso e a ocupação do solo os solos e as rochas visando seu uso para a disposição de resíduos e de efeitos sobre a saúde humana as águas de superfície e subterrânea visando seu aproveitamento bem como objetivando e solucionar problemas de contaminação os processos geológicos tais como a erosão a deposição de sedimentos e a movimentação das águas de superfície e subterrânea Em Geologia Ambiental alguns aspectos devem ser considerados como crescimento populacional pois este é a principal razão da degradação ambiental uma vez que à medida que a população aumenta crescem a demanda por recursos naturais e a ocupação humana da superfície terrestre desenvolvimento sustentável que significa obter crescimento econômico necessário garantindo a preservação do meio ambiente e o desenvolvimento social para o presente e para as gerações futuras Portanto para que ocorra o desenvolvimento sustentável é necessário que haja uma harmonização entre o desenvolvimento econômico a preservação do meio ambiente a justiça social acesso a serviços públicos de qualidade a qualidade de vida e o uso racional dos recursos da natureza principalmente a água os sistemas terrestres sendo o planeta terrestre constituído por quatro sistemas fundamentais a biosfera a atmosfera a hidrosfera e a litosfera eles têm que apresentar um perfeito equilíbrio A alteração em qualquer parte desse sistema leva a um desequilíbrio ambiental assim o homem ao realizar uma modificação ambiental deve considerar o impacto que será causado em todo o sistema SILVA M V C CRISPIM A B 114 acidentes geológicos principalmente os de ordem urbana são o resultado da deflagração e da evolução de processos de alteração do meio físico induzidos potencializados ou acelerados pelo uso e pela ocupação do solo Eles que trazem como consequências prejuízos sociais econômicos ou ambientais e até mesmo a perda de vidas humanas Geologia como ciência ambiental básica além dos ramos geológicos citados acima a Geologia Ambiental apresenta ligações com diversas áreas tais como Biologia Ecologia Direito Geografia Engenharias Economia Sociologia Medicina entre outras Figura 2 Relações interdisciplinares da Geologia Ambiental Fonte modificada de Coates 1981 3 Riscos Geológicos Os riscos geológicos são parte integrante de um conceito mais vasto que corresponde à probabilidade de ocorrerem danos e perdas provocados por uma catástrofe num determinado local ou região devido à ação de um processo natural acelerado ou não por processos antrópicos Figura 3 Definição de risco geológico integrada à noção de risco ambiental Fonte Modificado de Brum Ferreira 1993 e Simões 1997 Geologia Geral 115 Pode ser definido como situação de perigo perda ou dano ao Homem e às suas propriedades em razão da possibilidade de ocorrência de processos geológicos induzidos ou não Cerri 1993 Os riscos geológicos são associados aos processos geológicos que podem estar relacionados predominantemente à geodinâmica interna ou externa 31 Avaliação de Risco É a metodologia que permite identificar uma ameaça caracterizar e estimar sua importância com a finalidade de definir alternativas de gestão do proces so Assim ela compreende as seguintes etapas 1 Identificação da ameaça 2 Caracterização do risco 3 Avaliação da exposição 4 Estimativa de custo 5 Definição de alternativas de gestão A análise de risco ou a avaliação de risco tem a finalidade de quantificar a possibilidade de ocorrência de um evento natural perigoso e as consequências socioeconômicas adversas que esse evento pode trazer como consequência O risco geológico de uma forma geral está associado a eventos relacionados a processos geológicos relacionados à geodinâmica externa como l erosão l inundações l deslizamentos l avalanches l assoreamentos E à Geodinâmica interna tais como l sismos l erupções vulcânicas Entendese por risco áreas com condição potencial de ocorrência de um acidente Os fenômenos naturais não são riscos risco geológico ou de outra natureza é o perigo potencial para a vida do homem e para suas propriedades Sua ocorrência está intimamente relacionada à ocupação indevida de áreas consideradas de risco pela falta de prévio planejamento ou pelo desconhecimento total das características geológicas dos terrenos SILVA M V C CRISPIM A B 116 32 Prevenção de Acidentes Geológicos A ocupação urbana na maioria das cidades do Brasil tem ocorrido desordenadamente e sem o mínimo conhecimento sobre as características do meio físico colocando a população frequentemente em situações de risco que podem evoluir até a deflagração de acidentes geológicos propriamente ditos Essa situação não se restringe apenas aos grandes núcleos urbanos mas também afeta as comunidades urbanas de menor porte e mesmo as áreas rurais MINEROPAR 2010 A prevenção de acidentes geológicos urbanos é possível a partir da identificação e da análise das áreas de risco que por sua vez são enfocadas em trabalhos prévios de análise do meio físico comumente denominados mapeamentos geotécnicos Neste contexto é de fundamental importância a caracterização das áreas de riscos geológicos e a proposição de medidas de prevenção dos acidentes correlatos com a indicação dos locais ameaçados sua quantificação e suas prioridades expressos em cartas de zoneamento de riscos geológicos Leituras filmes e sites Núcleo de EAD da Universidade Estadual Paulista UNESP httpwww rcunespbrigceaplicadaeadintroducaointrod02html Serviço Geológico do Brasil Geologia Ambiental httpwwwcprmgovbrpubliquemediageologiaambiental06pdf Encontro nacional de geodiversidade geoconservação e geoturismo httpwwwabrampaorgbreventosanterioresencontronacionalposeven togeodiversidadegeoconservacaogeoturismopdf Geologia Geral 117 Atividades de avaliação 1 Quais são os objetivos principais da Geologia Ambiental 2 O que você entende por meio ambiente Qual é a área de atuação da Geologia Ambiental nos estudos que envolvem o meio ambiente 3 Qual o conceito de risco geológico Quais as etapas para identificálo Referências BATES RL JACKSON JAEds Glossary of Geology 3 ª ed Alexan dria American Geological Institute 1987 788p COATES DR Environmental geology New York John Wiley Sons 1981 701p FLAWN PT Environmental geology conservation land use planning and resource management New York Harper Row Pub 1970 313p GUERRA AT Dicionário GeológicoGeomorfológico 4ª ed Rio de Janei ro Secretaria de Planejamento da Presidência da República Fundação Insti tuto Brasileiro de Geografia e Estatística 1975 439p KELLER EA Environmental geology 3ª ed Columbus Charles E Merril Pub Company 1982 526p LEINZ V AMARAL SE Geologia Geral 11ª ed São Paulo Editora Nacio nal 1989 399p MINEROPAR Serviço Geológico do Paraná Acidentes Geológicos Urba nos 1ª Ed Curitiba 2010 78 p MONTGOMERY CW Environmental geology 3ª ed Dubuque WM C Brown Publishers 1992 465p Capítulo 10 Províncias Estruturais Geologia Geral 121 Objetivos l Entender o que é província estrutural l Identificar as províncias que ocupam o território brasileiro Introdução Os aspectos geológicos do território brasileiro não são uniformes Alteramse os minerais e as rochas tanto de acordo com a época de deposição como de acordo com os eventos que fizeram flutuar as placas tectônicas Isso acarretou alterações na geologia do território brasileiro Essas alterações são possíveis de serem identificadas por meio de datação das rochas pela fotogeologia pela interpretação de imagens de radar pelos trabalhos de campo enfim por inúmeros métodos Em larga escala um conjunto homogêneo de alteração pode ser mapeado separadamente e é chamado de província geológica ou de província estrutural Antecedentes Para que seja possível entender a formação das províncias estruturais que ocupam o território brasileiro é necessário que sejam explicados conceitos fundamentais Esses conceitos bem como suas ilustrações vão subsidiar o leitor para que compreenda o modelado das rochas sobre o território Os conceitos importantes são o de escudo plataforma cráton greenstone belts terrenos granitognaisse faixas móveis e de plataforma brasileira adaptado de PIRES 2003 As rochas do précambriano podem estar expostas ou não na natureza Quando essas rochas estão expostas são chamadas de escudos O escudo e o que está para fora dele cobertura sedimentar fanerozoica é denominado plataforma Um escudo com sua plataforma forma um Cráton ou parte de um Cráton desde que seja formado por vários escudos e várias plataformas REED 2011 fig 111 SILVA M V C CRISPIM A B 122 Figura 111 Plataforma sulamericana Pires 2003 adaptado de Almeida 1977 Os greenstone belts ou cinturão de rochas verdes são complexos metamórficos constituídos por gnaisses e granitoides além de sequência metavulcanossedimentar subordinada Possuem três grupos de rochas um inferior e um médio composto de rochas vulcânicas e um superior composto por rochas sedimentares A cor verde deriva do metamorfismo e da clorita REED MONRE 2011 Os terrenos granitognaisse estão por volta dos greenstone belts e são gnaisses formados com a alternância de bandas de quartzofedspáticas e horblendabiotíticas com material mesoscópico PIRES 2003 As faixas móveis são zonas ativas tectonicamente que se localizam no envoltório dos crátons Finalizando a plataforma brasileira fig 111 é um conjunto de escudos e é derivada do ciclo Brasiliano PIRES 2003 Você sabia O précambriano no Brasil é dividido em ciclos cada um com sua idade e seus eventos associados como glaciação rifts ativação de falhas dobramentos etc O ciclo mais antigo é o PréJequié que aconteceu por volta de 33 bilhões de anos e o ciclo mais novo é o Brasiliano que aconteceu por volta de 500 milhões de anos Geologia Geral 123 As Províncias Brasileiras Na lição de Pires 2003 fortemente baseado em Almeida 1977 a plataforma brasileira tem seus limites geológicos estabelecidos a oeste com a Cadeia Andina e ao sul com a Plataforma da Patagônia fig 111 Ela é composta por três grandes escudos que se subdividem em sete províncias estruturais fig 112 Figura 112 Plataforma sulamericana Pires 2003 adaptado de Almeida 1977 As províncias estruturais brasileiras são Escudo da GuianaMeridional Xingu ou Tapajós Tocantins ParaguaiAraguaia São Francisco Borborema Mantiqueira e as Bacias Fanerozoicas A caracterização a seguir está baseada em Pires 2003 Optouse em não evidenciar todas as especificações geológicas de cada província para que o leitor caso sinta dificuldade faça a leitura complementar 1 Escudo da GuianaMeridional É toda a extensão norte do Cráton Amazônico É composto pelas subprovíncias Urariqueira Iricoumé e Oiapoque separadas por faixas móveis e por um greenstone belt 2 Xingu ou Tapajós É composta pelas subprovíncias Carajás Xingu e Madeira É o antigo Cráton do Guaporé ou Escudo do Brasil Central separado por faixas móveis e por greenstone Belts SILVA M V C CRISPIM A B 124 3 Tocantins ParaguaiAraguaia É a região central do Brasil É composta pela faixa móvel ParaguaiAraguaia Essa faixa é recoberta por sedimentos recentes e surge a região do Pantanal 4 São Francisco O Cráton ao qual essa província pertence possui seus limites praticamente coincidentes O Cráton se fragmenta em três blocos Guanambi Remanso e Serrinha 5 Borborema Os principais elementos dessa província correspondem a vários complexos granitognáissicomigmatitos intercalados com dobramentos marginais 6 Mantiqueira Localizase a leste dos Crátons São Francisco e Rio de La PlataParaná A província é a prova da atuação do ciclo Brasiliano 7 Bacias Fanerozoicas São as bacias sedimentares resultantes da estabilização tectônica da plataforma brasileira Apesar de serem bacias extensas possuem fina camada de sedimentos inferior a 5500m As bacias mais representativas na escala trabalhada são a Amazônica a do Parnaíba e a do Paraná Para Fixar A plataforma brasileira é parte da plataforma sulamericana composta pelos Escudos das Guianas e do Brasil Central Dentro desses escudos existem vários crátons que originaram as sete províncias Dentro das províncias existem greenstone belts terrenos granito gnaisse e faixas móveis Leituras filmes e sites Serviço Geológico do Brasil wwwcprmgovbr Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística wwwibgegovbr Referências PIRES Fernando Roberto Mendes Arcabouço Geológico IN Geomorfo logia do Brasil CUNHA Sandra Baptista GUERRA Antônio José Texeira org 3ª ed Rio de Janeiro Bertrand Brasil 2003 393p ilust REED Wicander MONRE James S Fundamentos de Geologia PETERS E Kirsten colaboração São Paulo Cenage Learnig 2011 Capítulo 11 Leitura e Interpretação de Mapas How I maintained my bicycle 1 Lubricated the chain every 60 to 100 KM 2 Checked brakes before each ride 3 Checked tire pressure before each ride 4 Checked wheel alignment every month 5 Checked bolts and nuts every month 6 Cleaned bike using brush and water every week 7 Checked gear shifting before each ride 8 Checked pedals and crank every month 9 Made sure bike is stored in shade not under direct sunlight 10 Took the bike for regular servicing every three months Geologia Geral 127 Objetivos l Entender os tipos gerais de mapas geológicos l Identificar os métodos de representação dos mapas geológicos 1 A importância dos mapas temáticos Entendese que os mapas são representações de determinadas porções da superfície terrestre Eles constituem importantes instrumentos para o entendi mento das dinâmicas geoespaciais A utilização do geoprocessamento constituise como uma ferramenta que propicia a confecção de mapas Nessa perspectiva tornase importan te ressaltar que a produção de mapas é regida por lei cuja fiscalização no Brasil é realizada pelos Conselhos Regionais de Engenharia Arquitetura e Agronomia CREAs e a responsabilidade técnica remete aos profissionais qualificados para tal ação FITZ 2008 Nesse entendimento um dos tipos de mapas mais produzidos para fins científicos políticosadministrativos e socioeconômicos entre outros são os mapas temáticos os quais buscam fornecer uma representação dos fenômenos que ocorrem sobre a superfície terrestre fazendo uso de uma simbologia específica FITZ 2008 A produção de mapas temáticos tem início com a delimitação de parte da realidade a ser problematizada pelo pesquisador interessado na realização da reprodução com a finalidade de estabelecer diretrizes que norteiem a busca de respostas às questões Assim definese o tema a ser contextualizado MARTINELLI 2003 SILVA M V C CRISPIM A B 128 Esquema 01 Elementos constituintes de um mapa temático Fonte Adaptado de FITZ 2008 O mapa temático evidencia uma temática que deverá ser exposta no título que servirá para expressar do que se trata onde se dá o acontecimento e em que data expondo assim o O quê o Onde e o Quando Nesse entendimento um mapa temático como qualquer outro mapa deve possuir alguns elementos de fundamental importância para o fácil entendimento sendo destacado Compreendese que os mapas temáticos podem ser produzidos a partir de vários métodos não só sendo observadas as características e as formas dos fenômenos em um tema específico seja em uma abordagem qualitativa ordenada ou quantitativa como também no aspecto estático ou dinâmico do fenômeno representado Dessa forma Martinelli 2003 esclarece que esses métodos podem ser agrupados em três grupos Geologia Geral 129 Figura 01 Representação Qualitativa NO nível de organização Fonte Castro et al 2004 I Métodos para representações qualitativas empregadas para evidenciar a presença a localização e a extensão das ocorrências que se diferenciam pela sua natureza Os fenômenos podem se manifestar em pontos linhas ou áreas SILVA M V C CRISPIM A B 130 Figura 02 Representação Ordenada O NO nível de organização Fonte Castro et al 2004 II Métodos para representações ordenadas são indicadas quando os fenômenos admitem uma classificação segundo uma determinada ordem Os fenômenos podem se manifestar em pontos linhas ou áreas III Métodos para representações quantitativas são demonstradas para evidenciar a relação de proporcionalidade entre objetos X é cinco vezes maior do que Y A única variável visual utilizada que vislumbra corretamente essa noção é o tamanho Notase que com o intuito de representar o tema o aspecto qualitativo responde a questão o quê caracterizando relações da diversidade entre lugares o aspecto ordenado O responde a questão em que ordem vislumbrando questões de ordem entre os lugares e o aspecto quantitativo Q responde a questão quanto caracterizando as relações de proporcionalidade entre os lugares Conforme Archela e Théry 2008 para representar os diversos temas é preciso recorrer a uma simbologia particular que aplicada aos estilos de implantação pontual linear ou zonal majoram a eficácia no provimento da informação As regras dessa simbologia pertencem ao domínio da semiologia gráfica que foi desenvolvida por Bertin 1967 e que está ao mesmo tempo ligada às diversas teorias das formas e de sua representação e às teorias Geologia Geral 131 da informação Quando inserida na cartografia ela permite ponderar as vantagens e os limites da percepção empregada na simbologia cartográfica e portanto formular as regras de uma utilização racional da linguagem cartográfica reconhecida atualmente como a gramática da linguagem gráfica cuja unidade linguística é o signo Figura 03 Implantação linear pontual e zonal Fonte httpconfinsrevuesorgdocannexeimage3483img1jpg O signo símbolo é composto pela relação entre o significante ouvir falar de algo como papel o objeto referente esse papel e o significado ideia de papel formada na mente do interlocutor ao ouvir falar papel um papel qualquer No entanto o signo é constituído por significante mensagem acústica papel e significado conceito ideia de papel Por exemplo num mapa do uso das terras o signo constituído pelo significante cor laranja tem o significado de cultura permanente Assim os signos são estabelecidos essencialmente com a alteração visual de forma tamanho orientação cor valor e granulação para conceber fenômenos qualitativos SILVA M V C CRISPIM A B 132 ordenados ou quantitativos nos modos de implantação pontual linear ou zonal ARCHELA THÉRY 2008 Referindose ao conteúdo os mapas podem ser qualificados em analíticos ou de síntese O mapa analítico exibe a distribuição de um ou de mais informações de um fenômeno empregando dados elementares ou primários com as modificações necessárias para a sua visualização São exemplos desses tipos de mapas os mapas de distribuição da população das cidades dos supermercados das redes hidrográficas e das rodovias entre outros Já o mapa de síntese é mais complexo e demanda profundo conhecimento técnico dos assuntos a serem mapeados Representam o mapeamento da integração de fenômenos feições fatos ou acontecimentos que se interligam na distribuição espacial Esses mapas permitem que se estabeleçam estudos conclusivos sobre a integração e interligação dos fenômenos Entre os exemplos de mapas de síntese encontramse os mapas de uso do solo ARCHELA THÉRY 2008 Nesse contexto vislumbramse os mapas geológicos que evidenciam os tipos de rochas e as composições que ocorrem em uma determinada região Cada rocha ou grupo de rochas que se queira destacar como aquelas de mesma composição química são concebidas por uma cor distinta As estruturas são delineadas no mapa como linhas ou traços Em geral indicam processos geológicos como falhas dobras fraturas etc O mapa geológico também expõe conhecimentos sobre a idade das rochas por meio da sua legenda que de cima para baixo indica as rochas mais jovens até as mais antigas da área mapeada Um mapa com suas referentes legendas e seções deve ser concebido com o uso adequado da simbologia ou das cores que têm por desígnio maior separar as diversas litologias formações entre outras da área mapeada Na elaboração de cartas geológicas coloridas é importante integrar a cada uma das unidades individualizadas uma determinada cor que melhor os represente Por exemplo o vermelho para granitos o amarelo para arenitos e o azul para os mármores Associado a cada uma das cores é necessário acrescentar um conjunto de letras indicando o período a litologia e a unidade estratigráfica NADALIN 2014 Geologia Geral 133 Figura 04 Exemplo de representação de uma rocha metamórfica mármore em um mapa geológico em que as letras indicam o período a litologia e a unidade estratigráfica formação grupo não necessariamente nessa ordem Fonte httpwwwgeologiaufprbrgraduacao2gradtextosphp a b Figura 05 Formas de apresentação de um mapa geológico a com o uso da simbologia e b com o uso de cores Fonte httpwwwgeologiaufprbrgraduacao2gradtextosphp Devese priorizar a utilização das simbologias e das convenções previamente definidas Manual Técnico de Geologia do Departamento Nacional da Produção Mineral e Manual Técnico de Geologia do Instituto Brasileiro de Geografia Estatística IBGE e de uso comum entre os institutos de pesquisas empresas entre outros Na medida em que apareçam informações não convencionais será necessário criar novos símbolos que as representem adequadamente A legenda se apresenta como um cartão de visitas e sua correta elaboração é imprescindível valorizando a apresentação do trabalho Além claro de dados como a escala o norte verdadeiro e o norte magnético e as coordenadas geográficas NADALIN 2014 Vale ressaltar que um mapa geológico não se caracteriza apenas como um produto científico sem qualquer aplicação no nosso dia a dia ele possibilita o entendimento de questões relacionadas por exemplo as matériasprimas SILVA M V C CRISPIM A B 134 necessárias para a nossa sobrevivência e o conforto humano como materiais de construção metais plásticos combustíveis fósseis petróleo gás carvão fertilizantes muitos produtos químicos para a indústria farmacêutica louças tintas vernizes etc são obtidas através dos minerais e das rochas produzidos durante a evolução geológica de uma área A água por exemplo possui suas maiores reservas no subsolo Um mapa geológico também permite o entendimento da predisposição natural dos terrenos a riscos de acidentes geológicos como é o caso dos deslizamentos de terras Portanto tais mapas podem ser aproveitados como embasamento para políticas de planejamento para o ordenamento do uso e da ocupação do solo indicando a fragilidade natural dos terrenos para implantação de construções disposição de resíduos perigosos e lixo doméstico entre outras questões Importante ressaltar que as cores são comumente utilizadas para representar fenômenos de intensidade variável São convenções internacionais seguidas por todos os países As seguintes cores são as utilizadas em mapas segundo Decicino 2014 a Marrom utilizado em mapas de relevo para designar altimetria Abrange tudo o que está relacionado com diferenças de altitude montanhas ravinas depressões etc b Branco concebe uma floresta limpa árvores mas sem vegetação rasteira c Amarelo representa áreas abertas campos abertos clareiras etc d Verde concebe áreas ou objetos relacionados com vegetação também usado em mapas de relevo para representar altimetria e Azul para representar águas tanto na superfície terrestre quanto nos mares ou oceanos a tonalidade pode variar de acordo com a profundidade f Preto usado em nomenclatura por exemplo nomes de cidades de portos etc É a cor mais empregada e representa variados objetos e características do terreno comumente artificiais ou rochosos tais como estradas caminhos linhas de altatensão edifícios rochas e precipícios etc 3 Tipos Gerais de Mapas Geológicos Entre os mapas temáticos existentes destacamse os mapas geológicos Mapas geológicos são classificados conforme Barnes 1994 em quatro grupos principais Geologia Geral 135 Esquema 02 Tipos de mapas geológicos Fonte BARNES 1995 31 Mapas de Reconhecimento Geológico Um mapa de reconhecimento é feito para descobrir o máximo possível sobre a geologia de uma área desconhecida o mais rapidamente possível Geralmente é feito com a adoção de uma escala de 1250000 ou menos às vezes muito menos Alguns mapas de reconhecimento são feitos por fotogeologia ou seja por meio da interpretação de geologia por fotografias aéreas com apenas uma quantidade mínima de trabalho feito no terreno para identificar os tipos de rochas O mapeamento de reconhecimento pode ser feito até mesmo ocasionalmente traçando as principais características geológicas em um mapabase com o apoio de uma aeronave leve ou de um helicóptero com mais uma vez apenas as visitas breves confirmatórias na área observada Métodos no ar são particularmente úteis em regiões onde as estações de campo são curtos como no norte do Canadá e do Alasca BARNES 1995 32 Mapas de Geologia Regional O reconhecimento proporciona o esboço da distribuição da rocha e de sua estrutura geral Nessa etapa a geologia deve ser estudada com mais detalhes mais comumente em uma escala de 125000 ou 150000 Mapas regionais devem ser plotados em uma base confiável Infelizmente em alguns países o mapeamento geológico supera a cobertura topográfica e o geólogo deve realizar um levantamento da topografia Um mapa geológico preciso perde muito da sua qualidade se sobreposto a uma base topográfica inadequada BARNES op cit SILVA M V C CRISPIM A B 136 Um mapeamento geológico regional feito no terreno pode ser suportado por fotogeologia sistemática É válido enfatizar que a informação fotogeológica não é inferior à obtida no chão embora possam ser diferentes Algumas características geológicas vistas em fotografias aéreas não podem sequer ser detectadas no chão enquanto outras podem ser mais convenientemente observadas em fotografias do que em exposições de superfície O mapeamento geológico regional deve incorporar todas as técnicas que podem ajudar no planejamento geológico e que o orçamento permitir incluindo geofísica corrosão perfuração por broca entre outros 33 Mapas Geológicos Detalhados Escalas para mapas geológicos mais detalhados podem ser qualquer coisa de 1 10000 para cima Tais mapas são feitos para investigar problemas específicos que surgiram durante o mapeamento em escala menor ou a partir de descobertas feitas durante a exploração mineral ou talvez para a investigação preliminar de um local para construção de uma barragem Na GrãBretanha 1 10000 agora é a escala usada para mapas regionais pelo levantamento geológico para cobrir todo o país Poucos países correspondem a esses detalhes para a sua cobertura do mapa regional A mesma escala é também a mais comumente usada por estudantes na GrãBretanha para os seus projetos de mapeamento BARNES op cit 34 Mapas Especializados Mapas especializados são muitos e variados Eles incluem mapas de grande escalas realizados em grande detalhe de pequenas áreas para gravar características geológicas específicas Muitos são feitos para fins econômicos tais como planos de minas a céu aberto em escalas de 1 1000 a 1 2500 planos geológicos subterrâneos de 1500 e ainda maior e investigações no local de engenharia em escalas semelhantes BARNES op cit Existem muitos outros tipos de mapas com filiação geológica Incluem mapas geofísicos e geoquímicos foliação e mapas comuns planos de amos tragem com esboço de geologia mapas de cobertura de desvio e mapas de subsuperfície Muitos são preparados na forma de sobreposições transparen tes para ser sobreposta a um mapa geológico normal na mesma escala Geologia Geral 137 Leituras filmes e sites Serviço Geológico do Brasil Mapas geológicos httpwwwcprmgovbrpubliquecgicgiluaexesysstart htminfoid608sid9 Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística download de mapas httpmapasibgegovbrtematicosgeologia Análise da produção da informação de Geologia do Brasil wwwmmegovbrsgmgaleriasarquivosplanoduodecenalgeologiado brasilP04RT10InformaxoGeolxgicadoBrasilpdf Atividades de avaliação Exercício 01 Observe o modelo de apresentação de legen da estratigráfica ao lado Note que na coluna pequenos retângulos são preenchidos com cores e com as referentes simbologias evi denciando a unidade geológica diferenciada com uma breve descrição Após analisar a le genda responda as seguintes questões 1 Na elaboração de cartas geológicas colori das é importante associar a cada uma das unidades individualizadas uma determina da cor que a melhor as represente como também a cada uma das cores é neces sário acrescentar um conjunto de letras a Explique qual é o objetivo de diferenciar as cores em um mapa geológico b Para que serve a utilização de letras dentro dos quadradinhos na figura ao lado c Pesquise em sites ou em livros sobre o que são Unidades Estratigráficas Exercício 02 SILVA M V C CRISPIM A B 138 Crie um mapa de SUSCETIBILIDADE A PROCESSOS CONDICIONANTES DE RISCOS GEOLÓGICOS no esboço do mapa do Ceará logo abaixo baseandose no mapa padrão produzido pela CPRM 2010 destacando nesse esboço as seguintes informações a predomínio de metassedimentos sílicoargilosos b áreas sujeitas a enchentes sazonais e suas causas e con sequências c intensa dinâmica sedimentar d áreas de relevo acidentado suscetíveis aos processos erosivos e rochas e solos com grandes concen trações de argilominerais expansivos f predomínio de rochas carbonáticas g solos arenosos e h áreas em processos de desertificação Para isso use hachuras diferentes para cada tipo de elemento e construa uma legenda gráfica organizada com o nome de todos os elementos representados Você pode elaborar esse material em uma folha de cartolina em folha A3 ou A1 ou ainda em programas de geoprocessamento Mapa de SUSCETIBILIDADE A PROCESSOS CONDICIONANTES DE RISCOS GEOLÓGICOS CPRM 2010 Geologia Geral 139 Referências ARCHELA Rosely THÉRY Hervé Orientação metodológica para construção e leitura de mapas temáticos Revista Confins nº3 2008 BARNES John Basic Geological Mapping 3ª ed 1995 CASTRO F V F et al Cartografia Temática Belo Horizonte UFMG 2004 DECININO Ronaldo Legendas convenções gráficas ajudam a compreender mapas 2014 Disponível em httpeducacaouolcombr disciplinasgeografialegendasconvencoesgraficasajudamacompreender osmapashtm Acesso em 30052014 FITZ P R Geoprocessamento sem Complicação São Paulo Oficina de textos 2008 MARTINELLI M Cartografia Temática caderno de mapas São Paulo Udusp 2003 SILVA M V C CRISPIM A B 140 Sobre os autores Marcus Vinícius Chagas da Silva Geógrafo pela Universidade Federal do Ceará e mestre em Geografia Física pela Universidade Estadual do Ceará Atualmente é professor da Universidade Federal do Ceará UFC lotado no Instituto de Ciências do Mar LABOMAR e aluno regularmente matriculado no curso de doutorado em Geografia pela Universidade Estadual do Ceará Trabalha com análise ambiental e geoprocessamento Andrea Bezerra Crispim Geógrafa pela Universidade Federal do Ceará UFC Foi professora substituta dos cursos de graduação em Geografia da Universidade Estadual do Ceará UECE no período de 2011 2013 Atualmente é aluna regular do curso de doutorado do Programa de PósGraduação em Geografia da Universidade Estadual do Ceará Tem experiência na área de Geografia Física atuando nos seguintes temas Fragilidade Ambiental e Políticas Públicas nas regiões semiáridas Geografia Geografia F iel a sua missão de interiorizar o ensino superior no estado Ceará a UECE como uma instituição que participa do Sistema Universidade Aberta do Brasil vem ampliando a oferta de cursos de graduação e pósgraduação na modalidade de educação a distância e gerando experiências e possibili dades inovadoras com uso das novas plataformas tecnológicas decorren tes da popularização da internet funcionamento do cinturão digital e massificação dos computadores pessoais Comprometida com a formação de professores em todos os níveis e a qualificação dos servidores públicos para bem servir ao Estado os cursos da UABUECE atendem aos padrões de qualidade estabelecidos pelos normativos legais do Governo Fede ral e se articulam com as demandas de desenvolvi mento das regiões do Ceará Geologia Geral Marcus Vinícius Chagas da Silva Andrea Bezerra Crispim Geologia Geral Computação Química Física Matemática Pedagogia Artes Plásticas Ciências Biológicas Geografia Educação Física História 9 12 3 Universidade Estadual do Ceará Universidade Aberta do Brasil