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Aula com conceitos básicos sobre a formação da terra, em pdf

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    Geologia Geologia Document Transcript

    • PROFESSOR: Leider Lincoln da Silva SóA Terra formou-se há cerca de 4600 M.a., por um processo que se pensa semelhante ao dos meteoritos ,envolvendo um processo de acreção seguido de diferenciação.Sequência de acontecimentos que originaram o planeta Terra:• A Terra teria tido origem na acreção de partículas da nebulosa que colidiam por efeito da atracção gravítica.Durante a acreção, a temperatura da Terra foi-se elevando progressivamente.
    • • A energia resultante do impacto dos planetesimais era convertida em calor, que se ia acumulando no interior doprotoplaneta. Esta energia não era totalmente dissipada para o Espaço, pois os protoplanetas colidiamcontinuamente com planetesimais que os recobriam e que, igualmente, convertiam a sua energia de choque emenergia calorífica.• A dimensão do protoplaneta aumenta e com este incremento sobe também a pressão a que os materiais estãosujeitos por compressão. A pressão dos materiais, associada ao aumento progressivo da profundidade, leva aoaumento da temperatura dos materiais constituintes do protoplaneta.• A temperatura atinge o ponto de fusão dos silicatos, ferro e níquel, que constituem o protoplaneta Terra. Inicia-se, então, a diferenciação, isto é, a separação dos materiais constituintes da Terra.• Os materiais mais densos, ferro e níquel, migram, por diferença de densidade, para o centro da Terra, onde vãooriginar o núcleo. Os materiais de média densidade, silicatos associados a ferro e a níquel, ocupam a zona médiada Terra, dando origem ao manto terrestre. Finalmente, os silicatos, pouco densos, atingem a sua temperatura desolidificação, formando-se a crosta terrestre. O núcleo, devido às elevadas temperaturas que possui e à produçãode calor, continua a manter-se, ainda hoje, no estado líquido.• A fusão dos materiais terrestres permitiu a diferenciação da Terra e a formação das três grandes zonas litológicasda Terra - crosta, manto e núcleo.A energia da Terra que permitiu a sua fusão e diferenciação teve origem: A crosta foi a primeira zona terrestre a solidificar, devido à sua proximidade com as baixas temperaturasdo Espaço. No entanto, devido à ausência de atmosfera, continuava a ser bombardeada por inúmeros meteoritos,cujo choque com a fina e recém-formada superfície terrestre originava fenômenos de vulcanismo ativo quelibertavam grandes quantidades de lava e de vapor de água. O vapor de água libertado, por condensação, originouas primeiras chuvas do planeta, que deram início à formação dos oceanos primitivos. Simultaneamente, iniciou-sea formação da atmosfera primitiva e começaram a surgir as primeiras formas de vida nos oceanos primitivos.Pressão e temperatura do interior da Terra
    • O interior da Terra Como se pode conhecer as camadas geológicas abaixo de nossos pés e outras estruturas localizadas nointerior e no centro da Terra, situado a cerca de 6370 km de profundidade? Por meio de perfurações o homem temacesso, direto, apenas, aos primeiros quilometros. Daí, para baixo, são as ondas sísmicas que revelamconhecimentos sobre o interior de nosso Planeta. A propagação das ondas sísmicas produzidas pelos terremotos varia de velocidade e de trajetória emfunção das características do meio elástico em que trafegam. A correta interpretação do registro dessas ondas,através dos sismogramas, permite inferir valores de velocidade e densidade tanto em rochas no estado sólido, ouparcialmente fundidas, como naquelas situadas próximas da superfície ou em grandes profundidades. Dessa forma,é possível comprovar suposições sobre o estado dessas estruturas internas. Esta é a imagem que se tem sobre o interior da Terra, baseada principalmente nos conhecimentos da sismologia, está sumarizada na figura ao lado. A Terra possui três principais geosferas: a Crosta, o Manto e o Núcleo, descobertas pela análise da refração e da reflexão de ondas P e S.Crosta A camada mais externa e delgada da Terra é chamada Crosta, cuja espessura varia de 35 km a 10 km aolongo de uma seção cortando áreas continental e oceânica, como mostrado na figura. Nas regiões montanhosas acrosta pode alcançar 65 km de espessura. A mesma figura sugere que a Crosta Continental flutua acima dematerial muito denso do manto, à semelhança dos icebergs sobre os oceanos. Esse é o Princípio da Isostasia queassegura que as “ leves “ áreas continentais flutuem sobre um Manto de material mais denso. Assim, a maior partedo volume das massas continentais posiciona-se abaixo do nível do mar pela mesma razão que a maior parte dos
    • icebergs permanece mergulhada por debaixo do nível dos oceanos. Trabalhos sismológicos vêm corroborandoinformações quantitativas para o mecanismo da isostasia.Princípio da IsostasiaO iceberg e o navio flutuam porque o volume submerso é mais leve que o volume de água De igual forma, o volume relativamente leve da Crostadeslocado. Continental, projetado no Manto, permite a“flutuação “ da montanha.O limite entre a Crosta e o Manto foi descoberto por um sismólogo croata Andrija Mohorovicic, em 1909. Échamado de Descontinuidade de Mohorovicic, ou Moho, ou simplesmente M. Apesar de bastante variada aCrosta pode ser subdividida em:Crosta Continental:Menos densa e geologicamente mais antiga e complexa. Normalmente apresenta uma camada superior formadapor rochas graníticas e uma inferior de rochas basálticas.Crosta Oceânica:Comparativamente mais densa e mais jovem que a continental. Normalmente é formada por uma camadahomogênea de rochas basálticas. Seção da crosta continental e oceânicaManto A porção mais volumosa (80%) de todas as geosferas é o Manto. Divide-se em Manto Superior e MantoInferior. Situa-se logo abaixo da Crosta e estende-se até quase a metade do raio da Terra. A profundidade docontacto Manto-Núcleo foi calculada pelo sismólogo Beno Gutenberg, em 1913. O Manto é grosseiramentehomogêneo formado essencialmente por rochas ultrabásicas e oferece as melhores condições para a propagação deondas sísmicas, recebendo a denominação de “janela telessísmica”. No período de 1965 a 1970, os geólogos e geofísicos concentraram seus esforços para pesquisar asprimeiras centenas de quilômetros abaixo da superfície terrestre como parte do Projeto Internacional do MantoSuperior. Muitas descobertas importantes foram feitas entre elas a definição de “litosfera” e “astenosfera” combase em modelos de velocidades das ondas S.Litosfera:É uma placa com cerca de 70 km de espessura que suporta os continentes e áreas oceânicas. A Crosta é a camadamais externa dessa porção da Terra. A litosfera é caracterizada por altas velocidades e eficiente propagação dasondas sísmicas, implicando condições naturais de solidez e de rigidez de material. A litosfera é a responsável pelosprocessos da Tectônica de Placas e pela ocorrência dos terremotos.Astenosfera ou Manto superior:
    • É também chamada de zona de fraqueza ou de baixa velocidade pela simples razão do decréscimo da velocidadede propagação das ondas S. Nessa região, em que se acredita que as rochas estão parcialmente fundidas, as ondassísmicas são mais atenuadas do que em qualquer outra parte do Globo. A astenosfera, que se extende até 700 kmde profundidade, apresenta variações físicas e químicas. É importante assinalar que é o estado não sólido daastenosfera que possibilita o deslocamento, sobre ela, das placas rígidas da litosfera.Manto Inferior,Se estende de 700 km até 2900 km (limite do Núcleo), é uma região que apresenta pequenas mudanças nacomposição e fases mineralógicas. A densidade e a velocidade aumentam gradualmente com a profundidade damesma forma que a pressão.Núcleo Apesar de sua grande distância da superfície terrestre, o Núcleo também não escapa das investigaçõessismológicas. Sua existência foi sugerida pela primeira vez, em 1906, por R.D. Oldham, sismólogo britânico. Acomposição do Núcleo foi estabelecida comparando-se experimentos laboratoriais com dados sismológicos.Assim, foi possível determinar uma incompleta mas razoável aproximação sobre a constituição do interior doGlobo. Ele corresponde, aproximadamente, a 1/3 da massa da Terra e contém principalmente elementos metálicos(ferro e níquel). Está dividido em duas porções: o núcleo externo, que é líquido e o núcleo interno, que é sólido. Olimite entre eles é conhecido como descontinuidade de Lehman, em homenagem a geofísica dinamarquesa que odescobriu.Tipos de rochasÍgneas (ou magmáticas): são resultados da solidificação e consolidação do magma (ou lava), daí o nome rochasmagmáticas. Também conhecida como rochas ígneas. O magma é um material pastoso que, há bilhões de anos,deu origem às primeiras rochas de nosso planeta, e ainda existe no interior da Terra. São as rochas formadas apartir do resfriamento do magma. Podem ser de dois tipos, a saber:Vulcânicas (ou extrusivas) - são formadas por meio de erupções vulcânicas, através de um rápido processo deresfriamento na superfície. Alguns exemplos dessas rochas são o basalto e a pedra-pomes, cujo resfriamento dá-sena água. O vidro vulcânico é um tipo de rocha vulcânica de resfriamento rápido.Plutônicas (ou intrusivas) - são formadas dentro da crosta por meio de um processo lento de resfriamento.
    • Alguns exemplos são o granito e o diabásio.Sedimentares: fazem parte de 80% da superfície dos continentes, são as rochas formadas através do acúmulo dedetritos, que podem ser orgânicos ou gerados por outras rochas. Classificam-se em: detriticas - são as rochasformadas a partir de detritos de outras rochas. Alguns exemplos são o arenito, o argilito, o varvito e o folhelho;químicas - resultam da precipitação de substâncias dissolvidas em água. Alguns exemplos são o sal gema, asestalactites e as estalagmites; orgânicas – são rochas formadas por restos de seres vivos. Alguns exemplos são ocalcário conquifelo, formado através dos resíduos de conchas de animais marinhos, Possui o mineral calcita; e ocarvão, formado a partir dos resíduos de vegetais.Metamórficas: São as rochas formadas através da deformação de outras rochas, magmáticas, sedimentares e atémesmo outras rochas metamórficas, devido a alterações de condições ambientais, como a temperatura e a pressãoou ambas simultâneamente. Alguns exemplos são o gnaisse, formado a partir do granito; a ardósia, formada apartir do xisto; o mármore, formado a partir do calcário, e o quartzito, formado a partir do arenito.OBS.: As rochas mais antigas são as magmáticas seguidas pelas metamórficas. Elas datam das eras Pré-Cambrianae Paleozoica. Já as rochas sedimentares são de formação mais recente: datam das eras Paleozoica, Mesozoica eCenozoica. Essas rochas formam um verdadeiro capeamento, ou seja, encobrem as rochas magmáticas e asmetamórficas quando estas não estão afloradas à superfície da Terra.ERAS GEOLÓGICASAtravés de pesquisas das rochas e dos fósseis, cientistas estimam que a Terra tenha aproximadamente 4 bilhões deanos, durante todo esse período ela passou por grandes transformações, processo classificado como erasgeológicas. As diferentes eras geológicas correspondem a grandes intervalos de tempo, divididos em períodos. Aalternância das eras geológicas foi estabelecida através de alterações significativas na crosta terrestre, sendo,portanto, classificadas em cinco eras geológicas distintas: Arqueozoica, Proterozoica, Paleozoica, Mesozoica e
    • Cenozoica.ArqueozoicaA era geológica Arqueozoica é caracterizada pela formação da crosta terrestre, em que surgiram os escudoscristalinos e as rochas magmáticas, nos quais encontramos as mais antigas formações de relevo. Esse período teveinício a, aproximadamente, 4 bilhões de anos atrás.ProterozoicaEstima-se que essa era geológica teve início a cerca de 2,5 bilhões de anos atrás e findou-se há 550 milhões deanos. Durante esse período ocorreu intensa atividade vulcânica, fato que promoveu o deslocamento do magma dointerior da Terra para a superfície, originando os grandes depósitos de minerais metálicos, como, por exemplo,ferro, manganês, ouro, etc. Na era geológica do Proterozoico ocorreu grande acúmulo de oxigênio na atmosfera.Também ficou caracterizada pelo surgimento das primeiras formas de vida unicelulares avançadas.PaleozoicaA era Paleozoica prevaleceu de 550 a 250 milhões de anos atrás. Nesse período a superfície terrestre passou porgrandes transformações, entre eles estão o surgimento de conjuntos montanhosos como os Alpes Escandinavos(Europa). Essa era geológica também se caracteriza pela ocorrência de rochas sedimentares e metamórficas,formação de grandes florestas, glaciações, surgimento dos primeiros insetos e répteis.MesozoicaA era Mesozoica iniciou-se a cerca de 250 milhões de anos atrás, ela ficou marcada pelo intenso vulcanismo econsequente derrame de lavas em várias partes do globo. Também ficou caracterizada pelo processo desedimentação dos fundos marinhos, que originou grande parte das jazidas petrolíferas hoje conhecidas. Outrascaracterísticas dessa era geológica são: divisão do grande continente da Pangeia, surgimento de grandes répteis,como, por exemplo, o dinossauro, surgimento de animais mamíferos, desenvolvimento de flores nas plantas.CenozoicaEssa era geológica está dividida em dois períodos: Terciário (aproximadamente 60 milhões de anos atrás) eQuaternário (1 milhão de anos atrás).- Terciário: Caracterizado pelo intenso movimento da crosta terrestre, fato que originou os dobramentosmodernos, com as mais altas cadeias montanhosas da Terra, como os Andes (América do Sul), os Alpes (Europa)e o Himalaia (Ásia). Nessa era geológica surgiram aves, várias espécies de mamíferos, além de primatas.- Quaternário: Era geológica que teve início há cerca de 1 milhão de anos e perdura até os dias atuais. Asprincipais ocorrências nesse período foram: grandes glaciações; atual formação dos continentes e oceanos;surgimento do homem.Deriva Continental
    • Atualmente existem seis continentes, sendo eles: América, África, Ásia, Oceania, Europa e Antártica. Ateoria de Wegener propunha a existência de uma única massa continental chamada Pangeia, que começou a sedividir a 200 milhões de anos atrás. Esta idéia foi complementada na época por Alexander Du Toit, professor sul-africano de geologia, que postulou que primeiro a Pangeia se separou em duas grandes massas continentais,Laurásia ao norte e Gondwana no sul. Posteriormente estas duas massas teriam se dividido em unidades menores econstituído os continentes atuais. Embora Wegner apresentasse provas extremamente fortes da sua teoria da deriva continental, falhava naexplicação do mecanismo que seria responsável pela separação dos continentes. Wegner simplesmente postulouque as massas continentais teriam se arrastado sobre o assoalho oceânico, separando-se umas das outras, movidaspor forças gravitacionais produzidas pela saliência equatorial. No final da década de 1950, do mundo submarino começou a trazer evidências da topografia submarina e,principalmente, de certas características do comportamento magnético das rochas do assoalho submarino, o quereafirmou a teoria de Wegener. Desta vez, porém, os mecanismos de deriva continental já estavam mais bemestabelecidos pelo trabalho de vários pesquisadores, entre os quais se destaca o geólogo inglês Arthur Holmes. Asforças geradas pelas correntes de convecção do manto terrestre são fortes o suficiente para deslocar placas,constituídas pela crosta submarina e continental. Segundo a teoria da deriva continental, a crosta terrestre é formada por uma série de "placas" que "flutuam"numa camada de material rochoso fundido. As junções das placas (falhas) podem ser visíveis em certas partes domundo, ou estar submersas no oceano. Quando as placas se movem umas ao encontro das outras, o resultado doatrito é geralmente sentido sob a forma de um tremor de terra (exemplo a falha de Santo André na Califórnia). As placas não somente se movem umas contra as outras, mas "deslizam" umas sob as outras - em certoslugares da Terra, o material que existe na crosta terrestre é absorvido e funde-se quando chega às camadas"quentes" sobre as quais as placas flutuam. Se este processo existisse só neste sentido, haveria "buracos" na crostaterrestre, o que não acontece. O que se passa de fato é que, entre outras placas, material da zona de fusão sobe paraa zona da crosta para ocupar os espaços criados (exemplo, a "cordilheira" submersa no Oceano Atlântico). Oscontinentes que são os topos destas placas flutuam - ou derivam - no processo. Por isso a expressão "derivacontinental".Placas tectônicas
    • O princípio chave da tectônica de placas é a existência de uma litosfera constituída por placas tectônicasseparadas e distintas, que flutuam sobre a astenosfera (zona do manto externo, menos rígida, atingindo, por vezes,profundidades superiores a 100 km nas placas continentais). A relativa fluidez da astenosfera permite que asplacas tectônicas se movimentem em diferentes direções. As placas contatam umas com as outras ao longo dos limites de placa, estando estes comumente associadosa eventos geológicos como terremotos e a criação de elementos topográficos como cadeias montanhosas, vulcões efossas oceânicas. A maioria dos vulcões ativos do mundo situam-se ao longo dos limites de placas, sendo a zonado Círculo de Fogo do Pacífico a mais conhecida e ativa. As placas tectônicas podem ser crosta continental (quando aparecerem sob o continente) ou crosta oceânica(quando aparecerem sob o oceano), sendo que, tipicamente, uma placa contém os dois tipos. Por exemplo, a placaAfricana inclui o continente africano e parte dos fundos marinhos do Atlântico e do Índico. A parte das placastectônicas que é comum a todas elas, é a camada sólida superior do manto que se situa sob a crosta continental eoceânica, constituindo a litosfera.Movimentos de convecção O deslocamento constante do magma no interior da Terra ocorre através de um movimento de convecção.Isto é, devido à temperatura elevada, o magma se desloca em direção à litosfera. Ao deslizar abaixo dela, porém,perde temperatura e retorna novamente para as áreas mais profundas. Esse deslizamento constante do magma forçao deslocamento das placas tectônicas. No meio do oceano Atlântico, por exemplo, a placa Sul-americana é empurrada para oeste, enquanto aplaca Africana é empurrada para leste. Nessa região, abre-se uma fenda por onde o magma é expelido por toda aárea central do oceano Atlântico. Esse fenômeno explica a formação, da maior cordilheira montanhosa do planeta,a chamada Dorsal Atlântica, que se localiza entre essas duas placas. As regiões assim, onde as placas se deslocam em sentido oposto, são chamadas de zonas divergentes. Emseu outro lado, a mesma placa Sul-americana se choca com a placa de Nazca, situada na região do Pacífico. Issoprovoca a ocorrência de abalos sísmicos nos países situados na Cordilheira dos Andes. Esse é um dos exemplos dezonas convergentes, onde as placas se empurram mutuamente.