Diapositivo 1 - Biologia e Geologia

Transcrição

Escola Secundária de Lousada
Biologia - Geologia (10º ano)
A GEOLOGIA, OS GEÓLOGOS E OS
SEUS MÉTODOS

A Terra, um planeta em mudança
- A mobilidade da superfície terrestre: tectónica de placas
Prof.ª Eliana Costa Laranjeira
ESTRUTURA INTERNA DA TERRA
O estudo dos sismos permite, indirectamente,
“radiografar” o interior do planeta! É que os
sismos propagam-se através de ondas
sísmicas, sendo que a sua velocidade depende
do meio que estão a atravessar - se é sólido, mais
“líquido”, mais denso, etc)!
Descobriu-se assim que a Terra se encontra
dividida em camadas que se distinguem pela
composição química e pelo estado físico!
Ondas sísmicas
LITOSFERA
Correspondem aos 100 Km mais superficiais
do nosso planeta;
 As condições de temperatura e pressão não
permitem a fusão das rochas, logo esta zona
encontra-se no estado sólido!
 Inclui a crusta
( continental e oceânica) e a
parte superior do manto que ainda está rígida
(inclui materiais com composição química
diferente).

ASTENOSFERA
Zona abaixo da litosfera (100-350 Km de
constituída
por
material
profundidade)
parcialmente fundido (comportamento plástico)

Crusta terrestre
Crusta oceânica
Crusta continental
Litosfera
Astenosfera
Manto superior
Manto inferior
Núcleo externo
Núcleo interno
A crusta, que faz parte
da litosfera, pode ser
classificada em:
 crusta oceânica (menos
espessa: 7-10Km; faz parte
dos fundos oceânicos; é
basáltica e densa);
 crusta continental
(mais
espessa: até 70 Km; faz parte
dos continentes; é granítica e
pouco densa);
A litosfera terrestre, tal como a
casca de um ovo, está toda
fracturada … Cada fragmento
designa-se por placa tectónica ou
placa litosférica!
As placas tectónicas movimentamse independentemente umas das
outras e assentam sobre uma
camada estrutural mais quente, e
menos rígida (astenosfera).
Ao contrário do que Wegener
julgava não eram os
continentes que se moviam,
mas todo um fragmento da
litosfera onde está incluído o
continente !
MORFOLOGIA DOS FUNDOS OCEÂNICOS
Durante a 2ª Guerra Mundial existia uma
enorme frota de navios e submarinos de
guerra … Nunca antes os fundos oceânicos
foram tão “visitados”!
Harry Hess, oficial americano, estudou a
topografia do Oceano Atlântico no âmbito de
estudos de Geografia… Mal ele sabia o quanto
estava a contribuir para o desenvolvimento da
Geologia!
ALVIN
(submersível
comandado)
ROV (veículo
SEABEAM
comandado)
(sonar)
JOIDES
RESOLUTION
(recolha de
amostras)
Observatório
permanente dos
fundos oceânicos
Xiii…
Afinal existem
RELEVOS!!!
Contrariamente ao que se imaginava, os
estudos oceanográficos revelaram que os
relevos dos fundos oceânicos eram mais do
que tranquilas planícies: existem montanhas,
fenómenos vulcânicos e zonas / vales
extremamente profundos!
A maior (não em altura, mas em extensão)
cadeia montanhosa (dorsal médiooceânica) da superfície terrestre está
submersa - os picos mais altos sobressaem
3000 m dos fundos oceânicos numa extensão de
cerca de 65 000 Km!
PLATAFORMA
CONTINENTAL
Zona dos continentes que já se
encontra submersa; é pouco
inclinada
TALUDE CONTINENTAL
Zona que se segue à
plataforma continental apresenta grande inclinação
No centro da dorsal existe um vale/fenda profunda, o rifte, ao qual estão associados
fenómenos vulcânicos contínuos! Para lá da dorsal o fundo oceânico revela uma
topografia mais aplanada e suave- planície abissal(contém sedimentos). As
margens continentais correspondem a uma zona de transição entre os continentes e
os oceanos).
Legenda:
1- Plataforma
continental
2- Talude
continental
3- Planície abissal
4- Dorsal médiooceânica
(no oceano Atlântico é bem
evidente que esta cadeia
montanhosa o divide ao meio!)
5- Rifte
Dorsais medio-oceânicas
Em algumas zonas existem ainda profundas
depressões oceânicas - fossas abissais (a maior é
a fossa das Marianas, no Pacífico).
É o maior relevo
(“negativo”) que
existe no planeta!
A-Talude continental
D-Rifte
G-Fossa abissal
B-Ilhas em formação
E-Ilha vulcânica
C-Planície abissal
F-Plataforma continental
O que acontece de importante ao longos das dorsais médio-oceânicas / riftes?
Nas zonas de rift há subida de
magma que, ao ascender, vai
para um lado e outro da dorsal
acabando por solidificar e
formar nova crusta oceânica
(de natureza basáltica)
Expansão dos
fundos oceânicos
Este processo está a decorrer
actualmente
no Oceano Atlântico (2,5 cm/ano)!
Além do Oceano Atlântico (a África continua a afastar-se da América do Sul), o Mar Vermelho é
também um mar em “crescimento”! -
Na África, este rifte continental está a promover a divisão do
continente africano, levando futuramente à formação, nesse local,
de um oceano!
Outro caso
curioso…
Na Islândia é possível observar uma zona da dorsal médio oceânica
do Atlântico que se encontra acima do nível do mar. Isto permite aos
geólogos a observação directa da expansão dos fundos oceânicos.
O vale de rift preenchido com rochas vulcânicas
recentes indica que as placas estão a afastar-se uma
da outra - a Islândia está a “abrir.”
Nesta zona, no período de
alguns meses, é possível
constatar que as fissuras
existentes no solo se vão
alargando, criando-se,
simultaneamente, outras
novas, denunciando o activo
processo de rifting. Entre
1975 e 1984 verificaram-se
numerosos episódios deste
tipo alguns dos quais foram
acompanhados por
actividade vulcânica.
Normalmente, o solo elevase, de modo gradual, de 1 a
2m e, posteriormente, de
forma abrupta, subside, o
que denuncia uma erupção
eminente. Entre 1975 e 1984
estes deslocamentos
totalizaram cerca de 7
metros.
Islândia, Abril de 2010.
Um insignificante vulcão num glaciar de
nome impronunciável atira umas cinzas
para o ar. Os cientistas dizem que é coisa
pouca. Mas os aviões europeus deixam de
poder voar, tal a quantidade de cinzas
libertadas. Sete milhões de pessoas que se
preparavam para viajar em trabalho ou em
férias, ou que queriam simplesmente
regressar a casa, ficam retidas. Milhares de
agricultores, no Quénia, vêem, de repente,
a sua sobrevivência em risco. Barack
Obama falha o funeral do Presidente
polaco. O cantor Mika cancela o concerto
de Lisboa. Mangas e papaias desaparecem
dos supermercados britânicos. A Nissan
reduz para metade a sua produção
automóvel no Japão. A equipa do
Barcelona é obrigada a fazer uma longa e
fatigante viagem de autocarro para jogar
com o Inter de Milão, de José Mourinha,
para a Liga dos Campeões. E um hotel em
Hong Kong triplica o preço dos seus
quartos, em poucas horas.
http://ansatte.uit.no/kku000/webgeology/webgeology_files/brazil/plate_tect_pt8_bra.swf
Que factos comprovam esta expansão dos fundos oceânicos?
A
existência de dorsais médio-oceânicas;
A
diminuta idade das rochas que compõem a crusta oceânica (no máximo
cerca de 200 M.a.) quando comparada com a idade das rochas da crusta
continental (algumas têm 3500 M.a.!);

Nalgumas zonas oceânicas existem finas camadas de sedimentos (se
eles fossem muito velhos deveria ter-se acumulado uma grande quantidade de sedimentos!).
Além disso, as camadas de sedimentos são pouco espessas junto das dorsais
e progressivamente mais espessas à medida que dela se afastam!
Os
fundos oceânicos são mais jovens junto das dorsais!
ESPESSURA DOS SEDIMENTOS
Fundos oceânicos a expandirem?! …
Estará a Terra a
aumentar de diâmetro?
SOCORRO !!!
SOCORRO !!!
Não, o nosso planeta não está a aumentar de dimensão!
Se há zonas da Terra onde se forma nova crusta/litosfera oceânica, noutros locais
ocorre destruição/consumo
desse tipo de crusta/litosfera …
Isso ocorre quando duas
placas tectónicas colidem
(desde que uma delas
sejaoceânica)!
A litosfera é como um cobertor: se o puxarmos para tapar as costas ficamos
com os pés destapados! Se o Atlântico se expande… O Pacífico “contrai-se”
Quando duas placas tectónicas colidem,
uma delas, a oceânica, por ser mais
densa, irá merguhar para o interior da
Terra, num processo chamado de
subducção! À medida que ocorre esse
mergulho, essa placa vai “fundindo”,
destruindo-se crusta oceânica - assim é
compensada a produção ao nível das
dorsais!
E havendo fusão, ocorre a formação de
magma que pode originar fenómenos
vulcânicos à superficie!
A Cordilheira dos Andes (sistema de montanhas e vulcões) resultou de um
processo de colisão entre uma placa oceânica (placa de Nazca) e uma continental
(placa sul-americana)
Tipos de limites entre Placas Tectónicas
Nota: Limites = fronteiras entre as placas
Tipos de limites entre Placas Tectónicas
Limites
Convergentes
Duas placas aproximam-se
e colidem
Limites
Divergentes
Duas placas afastam-se uma
da outra, avançando em
sentidos opostos
Limites
Transformantes
As duas placas deslizam,
horizontalmente, uma
sobre a outra
Associados a zonas de subducção e a
Associados necessariamente a
São chamados também de
fenómenos orogénicos (formação de
Dorsais / Riftes; são chamados
limites conservativos uma vez
montanhas) e fossas abissais;
também de limites construtivos que não ocorre nem formação,
chamados também de limites
nem destruição de crusta
destrutivos uma vez que pode ocorrer uma vez que ocorre a formação
de nova crusta oceânica.
oceânica.
a “destruição” de crusta oceânica.
A zona da falha de Santo André, na
Califórnia, tem cerca de 1 300km de
comprimento e, nalguns lugares, dezenas de
quilómetros de largura, afectando
aproximadamente dois terços da extensão
da Califórnia. Esta falha transformante
constitui uma fronteira de placas onde,
desde há 10 milhões de anos, as placas
Pacífica e Norte-Americana deslizam
horizontalmente uma pela outra à razão de
cerca de 5cm/ano.
Nos limites transformantes não ocorrem
fenómenos vulcânicos (nenhuma placa é subductada
logo não se gera magma) mas criam-se enormes
atritos e intensa actividade sísmica!
Tipos de limites entre Placas Tectónicas - LIMITES CONVERGENTES
O que acontece nestes
limites depende do tipo
de placas que interagem!
A: Placa Oceânica - Placa Oceânica
B: Placa Oceânica - Placa Continental
C: Placa Continental - Placa Continental
Qual delas sofrerá subducção? …
A mais densa sofrerá
subducção (à medida que
as placas oceânicas
envelhecem tornam-se mais
densas pois acumulam mais
sedimentos; assim, quando
duas placas deste tipo
colidem, a mais jovem não
sofrerá subducção).
Formar-se-ão ilhas de origem
vulcânica ( arcos-ilha
registar-se-ão sismos !
)
Ilhas Marianas
Resultaram da existência
de um limite convergente
entre duas placas
oceânicas: a Placa do
Pacífico e a Placa das
Filipinas
A placa oceânica, como é mais densa, sofrerá subducção. Existirão fenómenos
vulcânicos e sísmicos, enrugamentos e deformações nas margens da placa continental.
Onde a Placa Juan de Fuca
(oceânica) subducta a placa norte
americana (continental) são
registados inúmeros vulcões
extremamente violentos - o Monte
Santa Helena é um deles.
Em 1980, a erupção do Monte de Saint Helens,
no estado de Washington, nos Estados Unidos,
causou bastante surpresa pela sua potência. A
erupção produziu uma gigantesca coluna de
fumo e cinzas que se elevou na atmosfera a uma
altura de 20 km
Como explicar a existência de
sedimentos marinhos no topo
de montanhas - anteriormente
era uma prova a favor de uma corrente
imobilista – o catastrofismo.
corrente imobilista, o
Catastrofismo…
C: Placa Continental- Placa Continental
A crusta continental é como a espuma de
uma sopa ou do café; fica sempre à
superfície pois é muito pouco densa!
NÃO OCORRE SUBDUCÇÃO
Verificar-se-á a ocorrência de
sismos e grandes deformações nas
rochas, incluindo a formação de
grandes cadeias montanhosas !!!
!
C: Placa Continental- Placa Continental
http://ansatte.uit.no/kku000/webgeology/webgeology_files/brazil/plate_tect_pt8_bra.sw
Do choque resulta a formação de
cadeias montanhosas, com
dobramentos e levantamento dos
materiais que se encontravam no
fundo oceânico!
http://www.bioygeo.info/Animaciones/ConvergentMargin.swf
Distribuição dos principais sismos registados no mundo
Há uma correspondência entre as zonas de limites
tectónicos (zonas sujeitas a elevado atrito –
apresentarão grande actividade geológica) e as
zonas de maior actividade sísmica e vulcânica.
As margens das placas são tectonicamente activas - o seu
interior é mais estável…
h
Os limites conservativos
estão ainda associados
à Dorsais.
É que a expansão dos fundos
oceânicos ao longo de toda a
dorsal não se faz de forma
uniforme… Há zonas com uma
taxa de expansão maior e, por
isso, geram-se pequenos limites
transformantes…!
FOSSA
OCEÂNICA
As fossas oceânicas
estão associadas a
zonas de subducção!
Arcos insulares intra
oceânicos - situam-se
paralelamente à fossa
abissal  Limite
Dorsal Médio-oceânica apresenta um vale de rifte
 Limite Divergente (2
placas oceânicas)
Convergente (2 placas
Limite Convergente
Vulcão activo
(1 placa oceânica colide
com uma placa
continental)
oceânicas)
Vulcões extintos, quanto mais longe do
ponto quente mais antigo é.
Astenosfera
Crusta oceânica
Zona superior do
manto
Crusta
continental
CONVERGENTE
DIVERGENTE
Andes: P.Oceânica P.Continental
Dorsal médio-atlântica
DIVERGENTE
Rift da África Oriental: 2
P. Continentais
DIVERGENTE
Dorsal oceânica
5 placas tectónicas
CONVERGENTE
Arcos Insulares: Ilhas do
Pacífico: P.Oceânica P.Oceânica
CONVERGENTE
DIVERGENTE
Dorsal oceânica
4 placas tectónicas
Andes: P.Oceânica P.Continental
Cada placa pode ser
simultaneamente
divergente, convergente e
transformante em relação
às que lhe estão próximas.
A Placa de Nazca é
divergente em relação à Placa
de Cocos e à Placa do
Pacífico, convergente em
relação à Placa Sul-Americana
e transformante em relação à
Placa da Antárctida!
Neste tipo de limites é frequente
a actuação de processos
metamórficos …!
É o movimento das
placas tectónicas que
cria forças gigantescas
que provocam
deformações nas
rochas !
O Porquê do
devastador
Tsunami na
Ásia …
Subducção
O Porquê da instabilidade (sísmica e vulcânica)
nos Açores
Açores - localizado num
ponto triplo (limite entre 3
placas tectónicas)…
nos Açores
nos Açores
► Completou e melhorou a Teoria da Deriva dos Continentes pois
explicou porque razão os continentes se moviam (porque estão incluídos em placas tectónicas
que se movem devido às correntes de convecção que estão abaixo, na astenosfera)
► Tem em conta a estrutura interna da Terra e os fundos oceânicos
► Explica:
- A formação de montanhas e ilhas vulcânicas;
- A expansão dos fundos oceânicos;
- A existência de sismos;
- A existência de vulcões;
- As forças que provocam deformações nas ro
A Teoria da Tectónica de Placas
revolucionou as Ciências da Terra
(comparável no seu alcance com o
desenvolvimento da tabela periódica na
Química, a descoberta do código genético na
Biologia ou à mecânica quântica na Física)
…
http://www.classzone.com/books/earth_science/terc/content/visualizations/es0804/es0804page01.cfm?chapter_no=08
http://esminfo.prenhall.com/science/geoanimations/animations/35_VolcanicAct.html
Mas algo está ainda por
explicar …
Afinal, o que é que provoca
a movimentação das placas
tectónicas? …
- As correntes de convecção -
No manto geram-se correntes de material rochoso, tal como numa panela com água
a ferver: a água move-se do fundo para a superfície, e novamente para o fundo em padrões
circulares. É que a água quente, menos densa, sobe enquanto que a água fria, mais à superfície e
mais densa, afunda. Enquanto a panela se mantiver quente, estas correntes permanecem!
- As correntes de convecção As placas litosféricas, rígidas,
encontram-se sobre a
astenosfera, plástica, onde
permanente mas lentamente
ocorrem estas correntes (que
só existem devido ao interior
da Terra estar QUENTE e
existirem variações na
temperatura com a
profundidade)!
http://www.youtube.com/watch?v=-74ODNTGZVU
Como tal, as placas tenderão
a movimentar-se!
- As fontes de calor interno -
O planeta Terra formou-se com
o impacto de outros corpos
rochosos … foi-se acumulando
energia térmica…
As zonas internas do planeta
foram sendo comprimidas sob
o peso crescente da
acumulação de novos
materiais o que gerou a
acumulação de energia
térmica…
À medida que ocorre a
desintegração dos elementos
radioactivos das rochas do interior
do planeta ocorre a libertação de
energia (granito liberta 20 cal/cm3
num M.a. - em 4600M.a. este valor
torna-se considerável).
- As correntes de convecção O ramo
ascendente das
células de
convecção
correspondem às
zonas de rift,
onde o fluxo
geotérmico é
maior; o ramo
descendente
ocorre ao nível
das zonas de
subducção onde
o fluxo é menor!
http://www.youtube.com/watch?v=p0dWF_3PYh4
- As correntes de convecção -
Há vários modelos que
explicam o sistema de
convecção mantélico…
1-Se se pretender recolher uma amostra de crusta oceânica será mais fácil
proceder-se à recolha numa zona mais perto ou mais afastada da dorsal? Porquê?
Numa zona mais perto da dorsal pois aí a camada de sedimentos é mais fina (tratase de uma área recém-formada) e, por isso, é mais fácil alcançar as rochas da crusta!
2 - Comenta a frase: “As bacias oceânicas nascem, crescem e morrem”, dando
exemplos.
Para que ocorra o nascimento de um oceano tem que dar-se a formação de um rifte
intracontinental (como na África Oriental); durante a fase de juventude originar-se-à
um oceano estreito entre dois continentes, como no caso do Mar Vermelho. Na fase
adulta o oceano alastra como no caso do Oceano Atlântico e, numa fase de
maturidade, esse oceano começará a ficar bordejado por zonas de subducção como no
Pacífico. Começará então a fase de velhice/morte em que o oceano fecha, como no
caso do Mediterrâneo…
3- Rochas com 2M.a.encontram-se a 50Km da dorsal de um determinado fundo
oceânico. Qual a velocidade de expansão desse oceano?
Vel = 50 Km/ 2 M.a. = 25 Km/M.a. = 25 mm por ano
4-Faz a associação entre os seguintes termos (justifica as tuas opções):
limites divergentes 
limites convergentes
limites transformantes 
limites conservativos
 limites destrutivos
 limites construtivos

Nos limites divergentes há formação de nova crusta oceânica (construtivos) a partir das
dorsais; nos convergentes, e porque há subducção, ocorre a destruição de crusta
oceânica (destrutivos); nos limites transformantes não há formação nem destruição de
crusta (conservativos).
5 - Porque razão se considera que a Teoria da Tectónica de Placas é uma teoria
unificadora?
Porque esta teoria explica não só o movimento das placas tectónicas/continentes mas
também a expansão dos fundos oceânicos, a formação de montanhas (orogenia), a
localização de fenómenos vulcânicos e sísmicos, as deformações das rochas…
6-Como seria o nosso planeta se subitamente o seu interior arrefecesse?
Deixaria de ocorrer o movimento das placas tectónicas e, por isso, estaríamos numa
situação de imobilismo (continentes imóveis). Não se formariam montanhas, nem ocorria
a deformação das rochas, nem existiam fenómenos vulcânicos ou sismos…
7-QuantasplacasestãorepresentadasnaFigura?
3…
8 Qual a dorsal que apresenta maior
velocidade de alastramento?
Dorsal do Pacífico-Leste
http://earthquake.usgs.gov/earthquakes/recenteqsww/Quakes/quakes_all.php
Neste site podes encontrar uma lista actualizada dos sismos registados EM TODO O
MUNDO nas últimas duas horas!
O TEU TRABALHO SERÁ IDENTIFICAR, AO LONGO DESTA SEMANA, OS
SISMOS COM MAGNITUDE IGUAL OU SUPERIOR A 5 E TANTAR
DESCOBRIR QUAL O SEU CONTEXTO TECTÓNICO!

Diapositivo 1 - Biologia e Geologia

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