Diapositivo 1 - Biologia e Geologia
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Diapositivo 1 - Biologia e Geologia
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 A Terra, um planeta em mudança 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 A Terra, um planeta em mudança ESTRUTURA INTERNA DA TERRA 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 Terra, um planeta em mudança ESTRUTURA INTERNA DA TERRA 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 Terra, um planeta em mudança ESTRUTURA INTERNA DA TERRA A litosfera terrestre, tal como a casca de um ovo, está toda fracturada … Cada fragmento designa-se por placa tectónica ou placa litosférica! A Terra, um planeta em mudança 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 ! A Terra, um planeta em mudança 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! A Terra, um planeta em mudança MORFOLOGIA DOS FUNDOS OCEÂNICOS A Terra, um planeta em mudança MORFOLOGIA DOS FUNDOS OCEÂNICOS ALVIN (submersível comandado) ROV (veículo SEABEAM comandado) (sonar) JOIDES RESOLUTION (recolha de amostras) Observatório permanente dos fundos oceânicos Xiii… Afinal existem RELEVOS!!! A Terra, um planeta em mudança MORFOLOGIA DOS FUNDOS OCEÂNICOS 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! A Terra, um planeta em mudança MORFOLOGIA DOS FUNDOS OCEÂNICOS A Terra, um planeta em mudança MORFOLOGIA DOS FUNDOS OCEÂNICOS 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 A Terra, um planeta em mudança MORFOLOGIA DOS FUNDOS OCEÂNICOS 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 A Terra, um planeta em mudança MORFOLOGIA DOS FUNDOS OCEÂNICOS 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 Terra, um planeta em mudança MORFOLOGIA DOS FUNDOS OCEÂNICOS A Terra, um planeta em mudança MORFOLOGIA DOS FUNDOS OCEÂNICOS A-Talude continental D-Rifte G-Fossa abissal B-Ilhas em formação E-Ilha vulcânica C-Planície abissal F-Plataforma continental A Terra, um planeta em mudança O que acontece de importante ao longos das dorsais médio-oceânicas / riftes? A Terra, um planeta em mudança 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)! A Terra, um planeta em mudança O que acontece de importante ao longos das dorsais médio-oceânicas / riftes? Além do Oceano Atlântico (a África continua a afastar-se da América do Sul), o Mar Vermelho é também um mar em “crescimento”! - A Terra, um planeta em mudança O que acontece de importante ao longos das dorsais médio-oceânicas / riftes? 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 A Terra, um planeta em mudança 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 A Terra, um planeta em mudança Fundos oceânicos a expandirem?! … Estará a Terra a aumentar de diâmetro? SOCORRO !!! SOCORRO !!! A Terra, um planeta em mudança 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” http://ansatte.uit.no/kku000/webgeology/webgeology_files/brazil/plate_tect_pt8_bra.swf A Terra, um planeta em mudança 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 Terra, um planeta em mudança 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) A Terra, um planeta em mudança Tipos de limites entre Placas Tectónicas Nota: Limites = fronteiras entre as placas A Terra, um planeta em mudança 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! A Terra, um planeta em mudança 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 A Terra, um planeta em mudança Tipos de limites entre Placas Tectónicas - LIMITES CONVERGENTES A Terra, um planeta em mudança Tipos de limites entre Placas Tectónicas - LIMITES CONVERGENTES A: Placa Oceânica - Placa Oceânica 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 ! ) A Terra, um planeta em mudança Tipos de limites entre Placas Tectónicas - LIMITES CONVERGENTES A: Placa Oceânica - Placa Oceânica http://ansatte.uit.no/kku000/webgeology/webgeology_files/brazil/plate_tect_pt8_bra.swf Ilhas Marianas Resultaram da existência de um limite convergente entre duas placas oceânicas: a Placa do Pacífico e a Placa das Filipinas A Terra, um planeta em mudança Tipos de limites entre Placas Tectónicas - LIMITES CONVERGENTES A Terra, um planeta em mudança Tipos de limites entre Placas Tectónicas - LIMITES CONVERGENTES B: Placa Oceânica - Placa Continental A placa oceânica, como é mais densa, sofrerá subducção. Existirão fenómenos vulcânicos e sísmicos, enrugamentos e deformações nas margens da placa continental. A Terra, um planeta em mudança Tipos de limites entre Placas Tectónicas - LIMITES CONVERGENTES B: Placa Oceânica - Placa Continental http://ansatte.uit.no/kku000/webgeology/webgeology_files/brazil/plate_tect_pt8_bra.swf A Terra, um planeta em mudança Tipos de limites entre Placas Tectónicas - LIMITES CONVERGENTES 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… A Terra, um planeta em mudança Tipos de limites entre Placas Tectónicas - LIMITES CONVERGENTES A Terra, um planeta em mudança Tipos de limites entre Placas Tectónicas - LIMITES CONVERGENTES 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 !!! ! A Terra, um planeta em mudança Tipos de limites entre Placas Tectónicas - LIMITES CONVERGENTES 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 A Terra, um planeta em mudança Distribuição dos principais sismos registados no mundo A Terra, um planeta em mudança 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 A Terra, um planeta em mudança A Terra, um planeta em mudança 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…! A Terra, um planeta em mudança 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! A Terra, um planeta em mudança Tipos de limites entre Placas Tectónicas - LIMITES CONVERGENTES Neste tipo de limites é frequente a actuação de processos metamórficos …! A Terra, um planeta em mudança 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)… O Porquê da instabilidade (sísmica e vulcânica) nos Açores O Porquê da instabilidade (sísmica e vulcânica) nos Açores A Terra, um planeta em mudança ► 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 Terra, um planeta em mudança 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) … A Terra, um planeta em mudança 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 A Terra, um planeta em mudança Mas algo está ainda por explicar … Afinal, o que é que provoca a movimentação das placas tectónicas? … A Terra, um planeta em mudança - 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! A Terra, um planeta em mudança - 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! A Terra, um planeta em mudança - 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). A Terra, um planeta em mudança - 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 A Terra, um planeta em mudança - As correntes de convecção - Há vários modelos que explicam o sistema de convecção mantélico… A Terra, um planeta em mudança 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… A Terra, um planeta em mudança 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). A Terra, um planeta em mudança 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!