Apostila completa geo geral nova 2011- 2º semestre
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APOSTILA COMPLETA DE GEOLOGIA.

APOSTILA COMPLETA DE GEOLOGIA.
PROFESSORA ELZA.

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    Apostila completa geo geral nova 2011- 2º semestre Apostila completa geo geral nova 2011- 2º semestre Document Transcript

    • Geologia Geral/2011Foto: Elza Bedani Profª Drª Maria Judite Garcia Profª MSc. Elza de Fátima Bedani 2011 1
    • Geologia Geral/2011 A TERRA NO ESPAÇOLocalização: A Terra é um pequeno corpo celeste opaco, pertencendo ao grupo deplanetas que possuem sua órbita em torno do Sol. O conjunto formado pelo Sol eplanetas a ele ligados pela força da gravidade constitui o sistema solar que é umapequeníssima porção localizada num dos braços periféricos que constitui a Via Láctea.Forma: A Terra é um elipsóide de rotação do tipo geóide achatado nos pólos.Dimensões: Diâmetro polar: 12.712 km Diâmetro equatorial: 12.756 kmSuperfície Terrestre e a Atmosfera: A crosta terrestre ou litosfera é parte superficialdo planeta solidificada constituída de rochas. Envolvendo o globo e em contato comessa superfície encontra-se a atmosfera de natureza gasosa.Coordenadas geográficas: Meridianos: Trata-se de linhas imaginárias no sentido Norte-Sul, contém o eixoterrestre e determinam a longitude. O meridiano mais importante é o de Greenwich, quepassa pelo observatório homônimo da Inglaterra. A longitude de um determinado localna superfície terrestre é o ângulo formado pelo meridiano local e o meridiano deGreenwich. Varia de 0º - 180º, podendo ser Leste ou Oeste, conforme e posição do localem relação a Greenwich. O Brasil encontram-se entre os meridianos definidos pelaslongitudes 35ºW.Grw. e 75ºW.Grw. Figura 1: Desenho esquemático demonstrando os meridianos. 2
    • Geologia Geral/2011Paralelos: São linhas imaginárias do sentido Oeste-Leste, contém o equador, edeterminam a latitude. Os paralelos mais importantes são: Equador, Trópico de Câncer,Trópico de Capricórnio, Círculo Polar Ártico e Círculo Polar Antártico. A latitude deum determinado local da superfície terrestre é o ângulo de um raio terrestre que passapelo local e se projeta no Equador. Assim todos os pontos sobre o mesmo paralelopossuem a mesma latitude. Varia de 0º - 90º, sendo interpretada como positiva ou Nortee negativa ou Sul. O Brasil encontra-se entre os paralelos de 5ºN e 34ºS. Figura 2: Desenho esquemático demonstrando os paralelos.A figura abaixo demonstra o globo terrestre com os paralelos e meridianos. ( = latitudee L=longitude). . Figura 3: Esquema representativo do planeta Terra demonstrando os meridianos e os paralelos 3
    • Geologia Geral/2011Altitude: A altitude de determinada região é o seu desnível em relação ao nível médiodo mar.Fuso Horário: Devido ao movimento de rotação terrestre que determinam noite e dia,tornam-se necessários os fusos horários. Obtém-se dividindo o número de graus dacircunferência da Terra (360º) pelo número de horas do dia (24h). Ex: 360º = 15º/h 24hDessa forma, cada 15º de longitude correspondente a 1 hora de fuso horário.O meridiano considerado de 0º é o Greenwich.O Brasil encontra-se no meridiano P (45ºW), que passa por Brasília. Figura 4: Mapa Mundi representando o Meridiano de Greenwich, latitudes e longitudes. 4
    • Geologia Geral/2011 MOVIMENTOS TERRESTRESMovimento de Rotação: Consta do movimento efetuado pela Terra no sentido oeste-leste, ao redor de seu eixo imaginário polar. O tempo necessário para que sejacompletado o giro de 360º é de 23hs, 56’,4.09” com a velocidade de 1.666km/h. Comoa Terra possui a forma elipsóide de rotação, sempre expõe metade da superfície ao Sol,assim o movimento de rotação tem como conseqüência os dias e as noites. Figura 5: Movimentos de rotação.Movimento de Translação ou Revolução: trata-se do movimento que a Terra efetua emtorno do Sol, no sentido oeste-leste, traçando uma órbita denominada de elíptica. Avelocidade é de 106.500km/h, com a duração de 365 dias, 5 hs, 45’ e 48”, para umatrajetória completa. Durante este movimento, a Terra ocupa posições mais próximas emais afastadas do Sol. Figura 6: Movimento de translação do planeta Terra. 5
    • Geologia Geral/2011 Periélio: é a posição em que a Terra se encontra mais próxima do Sol, aproximadamente a 146.080.000Km. Afélio: é a posição em que a Terra se encontra mais afastada do Sol, aproximadamente 151.200.000Km. Inclinação do Eixo Terrestre: O eixo da Terra apresenta um ângulo de inclinação de 23º27’ em relação ao plano da elíptica (conforme figura 7). Devido a essa inclinação, o afastamento máximo do plano da elíptica em relação ao plano da órbita ocorre nos solstícios e o afastamento zero nos equinócios; o afastamento entre os dois planos denomina-se declinação. Assim, dias e noites não possuem a mesma duração, exceto no equador onde o dia e a noite possuem a duração de 12 horas durante o ano todo. Os raios solares podem atingir a superfície terrestre de forma direta ou oblíqua; no equador, os raios solares são diretos, tornando-se cada vez mais oblíquos em direção aos pólos devido a curvatura da Terra, inclinação do eixo e a posição da Terra em relação ao Sol (figura 8).Figura 7: Representação esquemática do planeta Terra demonstrado a inclinação do eixo de rotação. 6
    • Geologia Geral/2011 Figura 8: Inclinação do Planeta Terra e a incidência dos raios solares.Estações do Ano: As estações do ano são originadas pelo movimento de translação epela inclinação do eixo terrestre, que determinam a variação da energia solar recebida.Solstícios: Ocorrem quando os raios solares formam um ângulo de 90º com um dostrópicos (Câncer ou Capricórnio) e 66º33’ com o equador, resultando em dias e noitesdesiguais.Equinócios: Quando os raios solares formam um ângulo de 90º com o equador,atingindo obliquamente ambos os hemisférios, com a mesma quantidade de energia. Asnoites e os dias são iguais, Hemisfério Sul Data Hemisfério Norte Solstício de Verão 21/12 Solstício de Inverno Equinócio de Outono 21/03 Equinócio de Primavera Solstício de Inverno 21/06 Solstício de Verão Equinócio de Primavera 23/09 Equinócio de Outono 7
    • Geologia Geral/2011 Figura 9: Representação esquemática dos solstícios e equinócios.Movimento de Precessão dos Equinócios: Consta no movimento que o eixo terrestreexecuta num período de 25.000 anos; o plano de órbita terrestre em torno do plano doEquador, descrevendo uma figura cônica no espaço, assim cada ano o equinócio seadianta 50 segundos em relação ao ano anterior. Este movimento acarreta em alteraçõesnas estações do ano em todo o planeta, e a conseqüente lenta mudança climática.Ex.: Dentro de cerca de 13.000 anos, o periélio corresponderá ao período de verão parao hemisfério Norte e inverno para o hemisfério Sul (inverno atual).Movimento de Nutação: Consta de um movimento oscilatório do eixo terrestre durantea Precessão dos Equinócios, com duração de 18,6 anos. Figura 10: Representação esquemática do movimento de nutação. 8
    • Geologia Geral/2011 METEOROLOGIA E CLIMATOLOGIAMeteorologia: Área da Geofísica que trata do estudo da atmosfera e dos fenômenosque nela ocorrem, atingindo direta ou indiretamente a superfície terrestre.Do grego: meteoro = qualquer coisa que cai do céu. logus = conhecimento, estudo.Conceito de Tempo: São condições atmosféricas temporárias de um local numdeterminado momento, que se integram no tempo e o espaço para formar o clima deuma região. Ele muda constantemente.Por exemplo: num mesmo dia pode fazer calor, chover e esfriar ou o dia estáchuvoso.Conceito de Clima: Trata-se de um conjunto de fenômenos meteorológicos quecaracterizam o estado médio da atmosfera em qualquer local na superfície terrestre.Todos os fenômenos meteorológicos também são elementos do clima. Os maisimportantes são a temperatura e as precipitações, por esse motivo, os climas podemser classificados de acordo com as precipitações e com a temperatura.De acordo com as precipitações, o clima pode ser:  Muito úmido ou super-úmido: quando chove mais de 2500M3 por ano.  Úmido: quando chove de 1200M3 a 2500M3 anuais.  Semi-úmido: quando chove de 500M3 a 1200M3 por ano.  Semi-árido: quando chove de 250M3 a 500M3 anuais.  Árido: quando chove menos de 250M3 por ano.De acordo com as temperaturas, o clima pode ser:  Quente: quando a temperatura média do mês mais frio for maior que 18o C.  Temperado: quando a temperatura do mês mais frio for menor que 18o C e maior que 3o C abaixo de zero.  Frio: quando a temperatura média do mês mais frio for menor que 3o C abaixo de zero e do mês mais quente for maior que 10o C. Neste caso há queda de neve de três a seis meses no ano.  Polar: quando a temperatura média do mês mais quente for menor que 10o C. nesse caso, o gelo cobre o solo durante mais de seis meses no ano.Fatores que influenciam o clima: ventos, temperatura, umidade, evaporação,insolação, latitude, longitude, altitude, correntes marítimas, vegetação, etc. 9
    • Geologia Geral/2011Clima como fator geográfico: o clima é de grande importância para a vida humana,visto que determina o solo e a vegetação de qualquer local, exercendo influência nautilização da Terra (cultivo, pastagens, bosques, etc.). A distribuição da populaçãomundial está relacionada com as vantagens do clima e topografia favoráveis.Conforme a figura 11. Figura 11: Demonstração das zonas climáticas no mapa mundi.AtmosferaA atmosfera é o ar que respiramos e sem o qual não viveríamos. Além de partículasde poeira e vapor de água, essa camada contém os seguintes gases: nitrogênio (78 %do total), oxigênio (21 %) e gás carbônico, contém ainda gases raros, assimchamados porque existem em quantidades muito pequenas no ar.A atmosfera funciona como um filtro seletor, restringindo os comprimentos de ondada radiação que atinge o globo.Nós vivemos envolvidos por uma grande massa de ar, chamado de atmosfera. Oestudo da atmosfera é feito com base nas informações fornecidas pelas sondasespaciais, pelos satélites meteorológicos, pelos foguetes e naves espaciais.À medida que subimos na atmosfera, o ar vai se tornando menos denso, até ficarbastante rarefeito, isto é, as partículas dos gases que compõem o ar vão se tornadocada vez mais distante umas das outras.Camadas da atmosfera 10
    • Geologia Geral/2011 Figura 12: Esquema representativo das camadas da atmosfera.TroposferaÉ a camada onde vivemos e se estende até uma altura de 8 a 16 Km acima dasuperfície terrestre, onde ocorrem as tempestades e quase todos os fenômenosmeteorológicos: os ventos, as chuvas, as nuvens, o granizo etc.A temperatura varia muito conforme a altitude, ou seja, a cada 100 metros deaumento da altitude, há uma queda de 0,6oC e o ar vai se tornando mais frio.As partículas de poeira em suspensão representam os raios azuis e absorvem asoutras cores que compõem a luz branca do sol. O ar tem uma cor azul muito pálida,porém não percebemos que este azul altere a cor dos objetos que nos rodeiam, noentanto, quando olhamos para o céu, vemos através de uma camada muito espessade ar, por isso, que o céu nos parece azul.EstratosferaEssa camada começa onde termina a troposfera e se estende até 30 Km acima dasuperfície terrestre, onde não existe umidade ( nem nuvens ), a temperatura aumentade 2oC a 4oC por Km, ao contrário do que acontece na troposfera.A estratosfera apresenta uma certa concentração de ozônio, gás que enfraquece osraios ultravioletas que chegam à Terra. Sem esse filtro de ozônio, seria inviável avida em nosso planeta pois esses raios são extremamente prejudiciais à saúde,alterando a constituição das células, podendo inclusive provocar o câncer.Mesosfera 11
    • Geologia Geral/2011Começa onde termina a estratosfera e se estende até 30 Km acima da superfícieterrestre onde a temperatura continua a se elevar até 48 Km, depois começa a cair.Na mesosfera existe grande quantidade de ozônio.TermosferaLocaliza-se acima da Mesosfera e ocupa de 80 a 400/500 Km, nos períodos deagitação solar chega a 500 Km de altitude. A composição da termosfera é distinta,devido aos efeitos da radiação ultravioleta e raios X emitidos pelo Sol, sobre asmoléculas de um grande número de gases que se separam. Os gases tambémpossuem menos tendência a se misturarem, assim as moléculas mais pesadasseparam-se sob a ação da gravidade.Ionosfera (este inserida na Termosfera)É chamado assim, por apresentar grande quantidade de partículas carregadas deeletricidade, os íons, que possibilitam as transmissões por rádios, refletindo as ondasradiofônicas que percorrem todo o mundo. Estende-se até 640 Km acima dasuperfície terrestre, sendo, constantemente bombardeada por meteoros que nãoatingem a Terra porque se fragmentam nesta camada.ExosferaA exosfera começa no limite com a ionosfera e se estende até confundir – se com oespaço cósmico. Nessa camada o ar é bastante rarefeito.Ozônio Atmosférico: as moléculas de ozônio (gás) constituem-se de 3 átomos deoxigênio (O3). A concentração de ozônio varia com a altitude, latitude e hora. Amaior parte forma-se na alta estratosfera, como resultado da absorção da radiaçãoultravioleta. O ozônio pode formar-se também próximo a superfície terrestre devidoa descargas elétricas.A presença deste gás na atmosfera é de importância vital para o homem. Se aradiação ultravioleta atingisse a superfície terrestre na sua carga original nãoexistiria vida sobre os continentes. Atualmente a camada de ozônio está sendodestruída pelos gases cloro-flúor-carbonetos (CFC), entre eles o gás Freon utilizadocomo refrigeradores em geladeiras e aparelhos de ar condicionado, propulsores despray, fabricação de espuma plástica e de componentes eletrônicos. O ozônio é umgás instável e muda facilmente para O2, assim os CFCs quebram facilmente estasmoléculas e impedem sua produção. A destruição da camada de ozônio, acarreta noaumento do número de queimaduras de pele, câncer de pele, cataratas, queda nasdefesas do organismo e até alterações no DNA, que levam a informação genética detodos os seres vivos. Além de alterar o plâncton marinho que serve de alimento parapeixes, assim como na produção agrícola. Por outro lado a pequena quantidade deradiação ultravioleta que chega a superfície terrestre acarreta na produção devitamina “D”, que fortalece os ossos. 12
    • Geologia Geral/2011 Figura 13: Representação esquemática da camada de ozônio.Dióxido de Carbono: o dióxido de carbono (CO2) atmosférico resulta da respiraçãohumana e animal, da decomposição e combustão de materiais que possuem carbonoe das atividades vulcânicas. A maior parte deste gás encontra-se dissolvida nosoceanos, mas a solubilidade varia com a temperatura. Funciona como um filtroseletor, restringindo os comprimentos de onda da radiação infravermelha, além deenvolver o Globo (como uma capa de vidro), evitando que o calor liberado para aatmosfera saia rapidamente para o espaço. Nos últimos vinte anos a quantidade dedióxido de carbono na atmosfera tem aumentado, devido a queima de combustíveisfósseis (petróleo e carvão), mesmo com a absorção deste gás pelos vegetais, odesmatamento tem reduzido essa capacidade. Assim o aumento de dióxido decarbono suspenso na atmosfera, deixa passar a radiação solar, mas bloqueia a saídade calor irradiado pela Terra, formando uma espécie de estufa. Figura 14: Representação esquemática do efeito estufa. 13
    • Geologia Geral/2011 FATORES FÍSICOS DO TEMPOINSOLAÇÃO OU RADIAÇÃO SOLAR: é a duração do Sol descoberto ou brilhosolar, livre de quaisquer nuvens capazes de interrompê-lo. Por seus múltiplos efeitos,tem grande importância para a metereologia e a sua observação sistemática, além devaliosa à agricultura, concorre valiosamente para a determinação de climas. A radiaçãosolar total que atinge a superfície da Terra compõe-se de uma parte de raios visíveis eoutra parte de calor (raios infravermelhos e ultravioletas suaves).Aparelhos para medição:Actinógrafo: mede a radiação solar global que atinge diretamente a superfície terrestre(radiação solar direta) e a outra parte que mede a superfície terrestre após sofrerprocesso de difusão (radiação difusa).Heliógrafo: registra apenas o número de horas de insolação diária numa região, ou onúmero de horas de brilho do sol, medindo, portanto, a duração da radiação solar direta. Raios solares Registro da radiação Figura 15: Heliógrafo da Estação Meteorológica da Universidade Guarulhos. 14
    • Geologia Geral/2011TEMPERATURA: consta da maior ou menor quantidade de calor no ar, condição quedetermina se um corpo tem capacidade para transmitir calor a outros. Quando há oaumento de temperatura de um corpo, modificam-se certas características físicas. Figura 16: Abrigo meteorológico da Universidade Guarulhos e exemplo dos termômetros demáxima e mínima.Aparelhos para medição:Termômetros: estes são graduados para fornecer a temperatura em graus e as escalastermométricas são fixadas em dois limites, os pontos de fusão e ebulição.As substâncias utilizadas na fabricação de termômetros são: líquidos (álcool, hélio enitrogênio), gasosos (hidrogênio, hélio e nitrogênio) e sólidos (platina, irídio, etc.).Exemplos de alguns termômetros utilizados: Termômetro de Gás, Termômetro deVidro, Termômetro de Álcool e Tolueno, Termômetro de Mercúrio, TermômetroMetálico, Termômetro de Boudon, Termômetro Bimetálico ou de Distorções,Termômetro Elétrico, Termômetro Meteorológico.A medição pode ser feita pelas escalas a seguir:Escala Celsius ou centesimal: Nesta escala o ponto de fusão é de Oº e o de ebulição é100º. A escala foi determinada pelo físico sueco Celsius (1701-1744), que submeteuuma coluna de mercúrio no gelo, obtendo o valor zero no ponto de fusão e 100 no pontode ebulição, quando submeteu a coluna de mercúrio ao ponto de ebulição da águadestilada. Dividiu esta distância de 0-100 em 100 partes iguais (graus Celsius,centesimais ou centígrados).Escala Fahrenheit: O ponto de fusão é de 32 ºF e o de ebulição é 212 ºF. A escala foideterminada por Daniel Gabriel Fahrenheit (1710) que mergulhou uma mistura de neve, 15
    • Geologia Geral/2011sal comum e amônia, uma coluna de mercúrio, considerando como zero a altura dacoluna de mercúrio em tais condições. Submeteu novamente a coluna de mercúrio àtemperatura do corpo humano (amarrou a coluna ao seu corpo), marcando a nova alturada coluna de mercúrio. Dividiu o intervalo entre os dois pontos em 96 partes iguais,determinando o ponto da ebulição e de fusão da água.Escala Kelvin ou Temperatura absoluta: foi determinado por William Tompson LordKelvin (1852), onde a temperatura do ponto de fusão corresponde a 273,15 K e a doponto de ebulição, 373,15 K. O limite inferior da escala é um valor inatingível (zeroabsoluto), que representa o ponto onde a energia termal das moléculas desaparece porcompleto, átomos e moléculas de um determinado corpo encontram-se num estadoabsoluto de repouso. O zero absoluto equivale a –273,15ºC, sendo a mais baixatemperatura do universo físico.Medição da Temperatura do Ar: Essa medição é realizada por termômetros especiaisque possuem um grande número de propriedades físicas da matéria, principalmente adilatação e a variação da resistência elétrica em função da temperatura.Termômetro de máxima: possui um estrangulamento no tubo capilar, próximo aoreservatório do líquido termométrico (mercúrio) para estreitar o calibre (saída) do tubo.Com a elevação da temperatura, o líquido termométrico dilata-se o reservatório, de talforma, que consegue transpor o estrangulamento. Com a diminuição da temperatura, oestrangulamento não permite que o líquido termométrico volte ao reservatório. Assim, oreferido líquido estaciona na temperatura máxima do dia. Tem como função medir atemperatura máxima do dia. Bulbo Úmido Bulbo Seco Termômetro de Máxima Termômetro de MínimaFigura 17: Termômetros de máxima e mínima e bulbos seco e úmido da Estação Meteorológica da Universidade Guarulhos. 16
    • Geologia Geral/2011Termômetro de mínima: geralmente o líquido termométrico mais usado é o álcool.Possui uma agulha (indicador) de porcelana ou vidro escuro (azul), em forma de alteres,com aproximadamente 2 cm e imersa no álcool. Quando a temperatura diminui o álcoolse contrai, arrastando a agulha, visto que a tensão superficial na extremidade da colunade álcool é maior que peso (massa) do índice (agulha). Quando a temperatura aumenta,o álcool dilata-se e escoa ao redor do índice (agulha), deixando-o na posição da menortemperatura. O reservatório do líquido temporário (álcool), possui a forma de duasampolas cilíndricas. Tem como função, medir a temperatura mínima diária em ºC.Termógráfo: Consta de um aparelho registrador, que possui um cilindro com relógio,onde é acoplado um gráfico semanal. O registro é efetuado por uma agulha que oscilade acordo com as variações de temperatura. A agulha encontra-se ligada a uma hasteque por sua vez está ligada a um sistema de alavancas (que dá amplitude aomovimento), assim quando estes variam a agulha se desloca na vertical. Figura 18: Exemplo de um Termógrafo, registro de temperatura do ar em forma de gráfico.Medição da Temperatura do Solo:Geotermômetros: Os mais utilizados são os de mercúrio, com bulbo de vidro. Paraevitar que sejam removidos para leitura, os termômetros, cujo elemento sensível podeencontrar-se a 2, 5, 10, 20, 30, 50 ou 100 cm de profundidade, têm hastes curvadas emângulo relo (90º). A profundidade para a qual se destina é definida pelo comprimentoentre o centro do reservatório com líquido termométrico e com protuberância colocadaacima dela. Os geotermômetros para até 40 cm permanecem fixos no solo, enquanto queos de 50 e de 100 cm são retos e instalados através de finos tubos de acesso, podendoficar assim suspensos ou colocados na hora da leitura e após isso, retirados. 17
    • Geologia Geral/2011 Figura 19: Exemplos de geotermômetros (solo nu, relva morta e relva viva).Figura 20: Termômetro de solo da Estação Meteorológica da Universidade Guarulhos. 18
    • Geologia Geral/2011PRESSÃO ATMOSFÉRICA: A pressão é o fator físico do tempo de maiorimportância para a dinâmica da atmosfera, sendo responsável pela circulação geral daatmosfera. Trata-se do peso dos gases que constituem a atmosfera sobre a superfícieterrestre.Aparelhos para medição:Barômetro Aneróide: é um equipamento de medida e consiste basicamente em umacápsula de metal, flexível, selada e com vácuo interno parcial. A capsula é impedida deser esmagada pela pressão atmosférica por uma mola interna, mas responde às variaçõesde pressão, variando sua dimensão. Tais variações são transmitidas a um ponteiro, queindica a pressão sobre um mostrador, com graduação em mm Hg (interna) e milibares(externa). Os barômetros aneróides são menos precisos que os de mercúrio, devendo serfreqüentemente conferidos com este, mas são mais utilizados por serem portáteis, defácil transporte, manuseio e mais resistentes a choques. Figura 21: Barômetro Aneróide da Estação Meteorológica da Universidade Guarulhos.Barômetro de mercúrio: trata-se de um equipamento de medida e é basicamente igual aode Torricelli, sendo o instrumento mais preciso na medição de pressão atmosférica. Éconstituído de uma cuba, que é o reservatório de mercúrio e de uma coluna deaproximadamente 90 cm de comprimento. A pressão atmosférica é dada pelocomprimento da coluna de mercúrio entre o nível do reservatório e o menisco. 19
    • Geologia Geral/2011Barógrafo: outro tipo de equipamento de medida, semelhante ao barômetro aneróide sóque registra em gráfico a variação da pressão. Consiste em diversas cápsulas metálicassuperpostas, o movimento combinado entre elas é comunicado a um ponteiro quetermina num bico de pena. A pena por sua vez, registra a pressão de maneira contínua,sobre um gráfico colocado ao redor de um cilindro, que gira vagarosamente, acionadapor um mecanismo de relojoaria. Um sistema de molas e alavanca dá amplitude dobraço registrador. O gráfico roda por sete dias (uma semana). Figura 22: Presença do gráfico do Barógrafo.Unidades de Medida: as unidades de pressão representam o comprimento de umacoluna de mercúrio, necessária para equilibrar a pressão atmosférica, sendo medida emmilímetros de mercúrio (mm Hg) e polegadas de mercúrio (pol. Hg). No sistema CGS aunidade de pressão é o Bária, que corresponde a 1 Dina por cm2. No entanto trata-se deuma unidade inconveniente para fins meteorológicos, adotando-se o Bar, quecorresponde a 1.000.000 Bárias. Na prática meteorológica utiliza-se a milésima parte doBar, que é o milibar (mb), que corresponde a 1.000 Dinas por cm2.Um milibar corresponde a pressão exercida por uma força de 100 Newtons por cadametro quadrado de superfície em contato com o ar. 20
    • Geologia Geral/2011VENTOS: é o ar em movimento (horizontal e vertical) em relação à superfície terrestre,resulta de diferenças de pressão ocasionadas pelas variações de temperatura.Aparelhos para medição:Catavento Wild: é um equipamento de medida constituído de duas partes: uma chapa deferro retangular T, pendente e movediça, que impelida pelo vento se desvia na vertical,na direção dos ponteiros projetados de um aro metálico (8 ponteiros). Cada um dosponteiros corresponde a uma certa força do vento, fornecendo uma velocidade indireta.O outro pouco abaixo preso à haste, encontra-se a grimpa em posição horizontal,apresentando uma bola metálica numa extremidade e na outra uma chapa, onde o ventobate fazendo-a girar, posicionando a esfera metálica na direção de onde o vento vem.Este conjunto de velocidade e direção gira livremente no mastro dos ventos. Logoabaixo encontra-se quatro varetas fixas na horizontal, indicativas dos quatro pontoscardeais principais, uma delas possui a letra “N” que representa o norte.Anemômetro Universal: este aparelho de medida registra mecanicamente a direção, avelocidade instantânea e a velocidade média do vento. Registra num gráfico os valoresacima com quatro penas, sendo duas para direção, uma para velocidade instantânea e aoutra para a velocidade média. É constituído de conchas giratórias, grimpa, sensores eum sistema mecânico que transmite o movimento das penas sobre o diagrama doaparelho. Figura 23: Anemômetro e Catavento Wild da Estação Meteorológica de Universidade Guarulhos. 21
    • Geologia Geral/2011Biruta: este equipamento consta de uma armação cilíndrica de ferro, que é envolvida porum tecido resistente, formando a abertura maior. O tecido cai fora da armação com umaabertura maior. O vento entra pela abertura maior e sai pela abertura menor, assim aposição para onde estiver voltada a abertura maior, corresponde à direção de onde ovento vem. Figura 24: Biruta da Estação Meteorológica da Universidade Guarulhos.Medidas do vento: é difícil medir a direção e a velocidade dos ventos com precisão nasuperfície terrestre, devido ao atrito que o movimento do ar sofre pela rugosidade dosolo, natureza das superfícies, fontes de calor, presença de edifícios, etc.Módulo: é fornecido pela intensidade do vento, ou seja, é a própria velocidade do vento,geralmente expressa em m/s; km/h; km/dia; milhas/h; nós e pela Escala Beaufort (quemede as oscilações na fumaça, folhas, ramos e bandeiras que correspondem aos efeitosda força do vento sobre a paisagem).Direção: é o local de onde o vento vem, a direção é fornecida pelos pontos cardeais daRosa-dos-ventos. Figura 25: Rosa-dos-ventos e as direções dos ventos. 22
    • Geologia Geral/2011EVAPORAÇÃO: consta do processo pelo qual a água da superfície terrestre úmida,molhada ou dos lençóis freáticos (água das camadas inferiores) passa para a atmosferana forma de vapor, a uma temperatura inferior à ebulição. Utilizam-se as seguintesunidades de medidas: mililitro (ml) e o milímetro (mm).Aparelhos para medição:Evaporímetro de Pichê ou Atmômetro: Trata-se de um equipamento de medida que seconstitui de um tubo de vidro, fechado em uma das extremidades, graduado emmililitros (ml), números inteiros e décimos, a partir da extremidade fechada. Naextremidade aberta possui um anel metálico com uma garra que prende um disco depapel de filtro com 3,2 cm de diâmetro. A água do tubo desce, satura o papel de filtro,conforme vai ocorrendo a evaporação no papel, a água vai descendo do tubo. Utiliza-seágua destilada, porque não possui sais dissolvidos, que na evaporação poderiamcristalizar-se no papel de filtro, diminuindo assim o poder de absorver e evaporar aágua. Sua função é de medir a evaporação a sombra. Figura 26: Evaporímetro de Piché da Estação Meteorológica da Universidade Guarulhos.Tanque de evaporação: corresponde a um tanque cheio de água, com marcação de umnível de água, onde se coloca um aparelho para medir o quanto de água evaporoudurante o dia. Figura 27: Exemplos de tanque de evaporação, mede o quanto evapora durante o dia. 23
    • Geologia Geral/2011UMIDADE ATMOSFÉRICA: Trata-se da quantidade de vapor d’água contida naatmosfera, resultante da evaporação. A umidade relativa é a relação entre a quantidadede vapor d’água contida na atmosfera e o máximo que poderia conter, sendo expressaem porcentagem (%).Aparelhos para medição:Higrômetro: Este equipamento de medida constitui-se de uma cápsula metálica esférica,com um mecanismo que utiliza como elemento sensível o “cabelo humano”. O cabeloquando livre de gorduras, sofre variações (encurtamento e alongamento), de acordo comas mudanças da umidade. O aparelho possui um mostrador com os diferentes valores deumidade e um ponteiro. Conforme ocorre as variações da umidade (concentração edissensão do cabelo), o ponteiro movimenta-se, assinalando o valor da umidade relativaem (%).Psicrômetro: É um equipamento de medida que possui dois termômetros exatamenteiguais: Bulbo seco e bulbo úmido. O último possui o bulbo envolvido por uma gaseúmida e em parte mergulhada num copinho com água destilada. Suas funções são:separadamente o bulbo seco fornece a temperatura do ar seco e o bulbo úmido atemperatura do ar úmido; Em conjunto, através da tabela Psicrométrica, fornecem aumidade relativa. Bulbo Seco Bulbo Úmido Figura 28: Exemplo de psicrômetro (bulbo seco e bulbo úmido). 24
    • Geologia Geral/2011Higrógráfo: Consta de um aparelho registrador, que possui um cilindro com relógio,onde é acoplado um gráfico semanal, que é numerado de cima para baixo do zero a cem.O registro é efetuado pr uma agulha que oscila de acordo com as variações de umidade.Externamente é coberto por uma capa metálica ventilada, onde encontram-se feixes decabelo (humanos) que se contraem e se distendem de acordo com a quantidade deumidade do ar, devido ao seu alto grau de sensibilidade. A agulha encontra-se ligada auma haste que por sua vez está ligada a um sistema de alavancas (que dá amplitude aomovimento), assim quando estes variam a agulha se desloca na vertical. A rotaçãocompleta pode ser em 24 horas ou em 7 dias. Higrógrafo Termógrafo Figura 29: Higrógrafo da Estação Meteorológica da Universidade Guarulhos. Figura 30: Exemplo de Higrógrafo. 25
    • Geologia Geral/2011PRECIPITAÇÃO: Constitui-se de partículas sólidas ou líquidas em queda naatmosfera e atingem o solo ou se depositam sobre ele. Sendo o principal mecanismonatural de restabelecimento dos recursos hídricos da superfície terrestre.Tipos de Precipitação: têm-se as que ocorrem nas regiões mais elevadas da troposfera esão de dois tipos: Precipitação Líquida (chuva, chuvisco ou garoa) e Precipitação Sólida(neve, pelotas de neve, neve granular, pelotas de gelo, grãos de gelo, granizo, saraiva eprismas de gelo); As depositadas sobre a superfície terrestre são: Deposição líquida(orvalho) e Deposição Sólida (geada e escarcha).Aparelhos para medição:Pluviômetro “Ville de Paris”: Trata-se de um equipamento de medida caracterizado porum reservatório alongado, que termina na parte inferior num tubo com uma pequenatorneira, um receptor em forma de funil, que se adapta à parte superior do reservatório eum aro circular de latão, com aresta cortante, que se encaixa externamente sobre a bocado funil. Acompanham o pluviômetro duas provetas graduadas em milímetros (mm). Figura 31: Pluviômetro da Estação Meteorológica da Universidade GuarulhosPluviógrafo: consta de duas peças cilíndricas que encaixam, sendo a parte superior quedefine a área de captação e possui um funil na peça inferior. O que diferencia opluviógrafo de um pluviômetro é que além de acumular a precipitação o aparelho faz oseu registro num gráfico, o que possibilita determinar o início e o término daprecipitação. Ainda, através da relação entre a quantidade da precipitação e o intervalo 26
    • Geologia Geral/2011de tempo de sua ocorrência, é possível saber-se a intensidade e que tipo de precipitaçãoocorreu (chuva, chuvisco, etc.) Constitui-se de um funil coletor, que recebe aprecipitação, deixando-a cair num sistema coletor com uma bóia, a qual se encontraacopla a uma haste com uma agulha na extremidade. Conforme a água entra no sistemacoletor a bóia vai subindo, deslocando a agulha, que efetua o registro num gráficoacoplado a um cilindro com um sistema de relojoaria. O cilindro efetua um giro de 360ºem 24 horas, assim o gráfico acoplado a ele é diário, sendo dividido de hora em hora ecada uma em intervalos de 10 minutos (na horizontal). Na vertical encontram-se osvalores de precipitação de 0 a 10 mm, as maiores divisões são de cada 1mm e asmenores em décimos de mm (0,1). Quando a agulha se movimenta e atinge o topo dográfico (10mm), a água é pressionada pela bóia e sai pelo sifão, caindo numa caneca nabase do pluviógrafo. Figura 32: Pluviógrafo da Estação Meteorológica da Universidade GuarulhosUnidades de Medida: as unidades que são adotadas pela OMM para a medida daquantidade de precipitação são:Para o volume da precipitação caída: o litroPara a superfície: m2Para o tempo: o espaço de 24 horas 27
    • Geologia Geral/2011 METEOROSTrata-se de fenômenos visíveis na atmosfera, o que diferencia dos meteorosastronômicos (estrelas cadentes, cometas, etc.).São fenômenos freqüentes e observados na atmosfera ou ao nível da superfícieterrestre. Podem ser de natureza óptica, elétrica, sólida ou líquida.Hidrometeoros: consiste de um conjunto de partículas de água (sólida ou líquida)que podem aparecer em queda ou suspensos na atmosfera, levantada da superfícieterrestre pelo vento, depositadas sobre objetos no solo ou na atmosfera de formalivre.Em queda: Conjunto de partículas que se originam nas nuvens, caem e atingem osolo.Chuva : precipitação de partículas de água líquida, na forma de gotas com diâmetro> a 0,5mm ou de gotas menores muito dispersas.Chuva Congelada: ocorre quando as gotas de água congelam em contato com o solo,com objetos na superfície terrestre ou com as aeronaves em vôo.Garoa ou chuvisco : é a precipitação uniforme de finas gotas d’água (diâmetro < a0,5mm).Garoa Congelada: ocorre quando as gotas se congelam em contato com o solo, comobjetos na superfície terrestre ou com as aeronaves em vôo.Neve: precipitação de cristais de gelo. Quando a neve atravessa as camadas de arcom temperatura de 0ºC ou um pouco superior, condensa a água líquida sobre asuperfície, tornando-se úmida, em parte derrete, perde sua regularidade e aglomera-se formando flocos brancos volumosos.Pelotas de neve: precipitação de grãos de gelo branco e opaco, são esféricos oucônicos, com diâmetro entre 2 e 5mm.Neve granular: precipitação de grãos de gelo, muito pequenos, brancos e opacos.São relativamente achatados ou alongados, com diâmetro geralmente inferior a1mm.Granizo: grânulos de neve envolvidos por uma fina camada de gelo, desmancham-sefacilmente com a unha. É freqüente na primavera e inverno, nas altas latitudes eregiões montanhosas. Pode cair junto com a neve.Saraiva : precipitação de glóbulos ou pedaços de gelo, com diâmetro de 5 a 50mmou mais, que caem separados ou aglomerados em blocos irregulares. No verão ospedaços são geralmente grandes, constituído-se de camadas concêntricas de gelo,opacas ou transparentes, comprimidas umas contra as outras.Em suspensão: constituem um conjunto de partículas em suspensão na atmosfera. 28
    • Geologia Geral/2011Nevoeiro: suspensão na atmosfera de pequenas gotas d’água reduzindo geralmente avisibilidade horizontal na superfície terrestre a menos de 1 km. Considera-se forte,quando não são percebidosos objetos além de 100 metros do observador e fraco, quando os objetos podem seravistados a mais de 100 metros.Névoa úmida: consta da suspensão na atmosfera de gotículas d’água microscópicas,ou de partículas higroscópicas úmidas, que reduzem a visibilidade na superfícieterrestre, a mais de 1 km.Por elevação da superfície: trata-se de partículas sólidas ou líquidas levantadas dasuperfície terrestre pelo vento.Tempestade de neve : consta de um conjunto de partículas de neve, levantadas dosolo por um vento superficialmente forte e turbulento. Pode ser classificada embaixa e elevada, sendo que a segunda reduz bastante a visibilidade.Escuma: constitui-se de partículas de água levantadas pelo vento, de uma superfícielíquida, geralmente das cristas das ondas e levantadas na atmosfera a pequenasaltitudes.Tromba ou Tornado: consiste num turbilhão de vento, geralmente intenso, que semanifesta por uma coluna de nuvens, ou num cone de nuvens invertido, em formade funil, saindo da base de um cumulonimbus. Pode ter gotículas d’água levantadasda superfície do mar, poeira, areia, ou detritos diversos erguidos do solo. O eixo dacoluna da nuvem pode ser vertical ou inclinado, alcança o repuxo, dentro doturbilhão o ar move-se rapidamente no sentido ciclônico.Depósitos sobre o solo: trata-se de partículas sólidas ou líquidas, que se depositamsobre os objetos na superfície terrestre.Orvalho: conta de um depósito de gotículas d’água contido no ar ambiente, visto quea temperatura do solo se encontra igual ou inferior à temperatura do ponto deorvalho do ar ambiente. Ocorre em noites de céu limpo, na presença de massas de arde baixo teor de umidade e com ventos de velocidades baixas. A época de maiorfreqüência na formação de orvalho é no outono e inverno para o Brasil.Geada: trata-se de um depósito de gelo, com aspecto cristalino, na forma decamadas, agulhas, penas ou leques. Forma-se quando a temperatura do ar ambientese encontra abaixo de 0º, acarretando no congelamento da superfície de água livre,da água depositada como orvalho, da água de encanamentos e de soluções aquosas,como as existentes nas células de animais e vegetais. A formação associa-se amassas de ar polares, com baixo teor de umidade e sem nebulosidade.Escarcha: constituem-se depósitos de gelo na forma de grânulos, mais ou menosseparados por inclusões de ar, podem apresentar ramificações cristalinas. Resulta docongelamento de gotas de água de um nevoeiro, visto que se encontramsuperresfriadas e quando se chocam com objetos mais frios, solidificam-seimediatamente. A escarcha é muito semelhante à geada, mas é mais áspera. Podeapresentar-se branca ou transparente, no caso da última, origina-se do congelamentode gotículas de garoa ou de chuva. 29
    • Geologia Geral/2011Litometeoros: constituem-se de conjuntos de partículas sólidas, não aquosas emsuspensão na atmosfera, elevadas do solo pelo veto. As partículas possuem variadasorigens: fumaça de cidades industriais, queimadas, poeiras de regiões secas,partículas de sal marinho, cinzas vulcânicas, etc. Podem ser transportadas a grandesdistâncias e altitudes pelo vento.Névoa seca : trata-se de partículas extremamente pequenas, sólidas e secas,invisíveis a olho nu. São suficientemente numerosas para fornecer um aspectoopaco. Considera-se névoa seca, quando a umidade relativa se encontra abaixo de80%. No Brasil, a névoa seca origina-se principalmente da mistura de fumaça dequeimadas com poeira levantada pelo vento, nos meses de seca no interior do país.Névoa de poeira : constitui-se de poeira ou de pequenas partículas de areia, queforam levantadas do solo pelo vento e colocadas em suspensão na atmosfera.Resulta de uma tempestade de poeira ou de areia, ocorrida antes da hora deobservação.Fotometeoros: são fenômenos resultantes de reflexão, refração, difração ouinterferência de luz solar ou lunar.Fenômenos de halo solar e lunar: constam de arcos, anéis, colunas ou focosluminosos resultantes da refração ou reflexão da luz, por cristais de gelo emsuspensão na atmosfera. Ocorrem em torno da Lua ou do Sol.Imagem do Sol: aparece na vertical e abaixo do Sol, na forma de uma manchabranca brilhando, é análoga à imagem do Sol sobre uma superfície de águatranqüila.Coroa Solar e Lunar: constam de anéis coloridos (um ou em série, raramente maisque três) centralizados sobre o Sol ou sobre a Lua.Irisação: trata-se de cores observadas sobre as nuvens, entremeadas ou na forma debandas paralelas aos contornos das nuvens. As cores predominantes são o verde e orosa.Arco-Íris : trata-se de um grupo de arcos concêntricos, cujas cores vão do violeta aovermelho, são produzidos pela luz solar ou lunar sobre um gotas de água naatmosfera.Eletrometeoros: consta de manifestações visíveis ou audíveis de eletricidadeatmosférica.Trovoada: trata-se de uma ou várias descargas bruscas de eletricidade atmosférica,manifestando-se por uma claridade breve e intensa (relâmpago) e por um ruído seco,ou por um rolamento surdo (trovão). A intensidade pode ser fraca, quando ostrovões não são ruidosos e os relâmpagos ocorrem em intervalos de um minuto oumais. Pode ser moderada, quando os trovões possuem forte ruídos, em intervalos 30
    • Geologia Geral/2011 curtos e freqüentes clarões dos relâmpagos. Quando forte os trovões são agudos e ocorrem continuamente, com fortes chuvas. Relâmpago: consta de manifestações luminosas, que acompanham uma descarga brusca de eletricidade atmosférica, que pode ser proveniente de uma nuvem. Trovão: consta do ruído seco ou rolado que acompanha o relâmpago. Fogo-de-Santelmo: trata-se de uma descarga elétrica luminosa na atmosfera, mais ou menos contínua e de intensidade fraca ou moderada, atinge objetos elevados na superfície terrestre (pára-raios, aparelhos anemométricos, mastros de navios, ponta das asas e hélices de aviões), produz uma espécie de chama. Auroras Polares: são fenômenos luminosos da atmosfera, que aparecem na forma de arcos, faixas pregueadas ou cortinas. No pólo norte denomina-se de Aurora Boreal, são as mais intensas e mais bonitas, visto que são produzidas por cargas positivas. No pólo sul denomina-se Aurora Austral, menos intensas e bonitas que as do pólo norte, visto que são produzidas por cargas negativas. As auroras polares atingem desde a Exosfera até a Ionosfera.NUVENS E NEBULOSIDADENuvens: Constituem-se de minúsculas gotículas de água, pequenos cristais de gelo,partículas minúsculas de fumaça, poeira e sal de vaporização do mar, que são suspensosna atmosfera pelos movimentos ascendentes do ar.Aparelhos para medição:Nefoscópio: É um tipo de equipamento de medida de altura, utilizado para determinaros movimentos das nuvens.Tetômetro: Este equipamento serve para medir a altura da base da nuvem. O tipo “FarolTeto” é um farol potente, que ilumina a base da nuvem à noite. Um observador com umclinômetro mede o ângulo formado pela superfície com a base da nuvem. Assim, aaltura é determinada pelo cateto oposto do ângulo. O tetômetro eletrônico é usado dia enoite, visto que possui um receptor que mede permanentemente os angulos.Classificação das nuvens: o aspecto das nuvens depende de sua natureza, dimensão,número e distribuição no espaço. São sempre brancas, sua coloração deve-se à posiçãoem relação ao Sol e ao observador. A cor cinzenta é a sombra da nuvem, ocorre quandoesta se interpõe entre o Sol e o observador. São diversas as classificações de nuvens,cada um obedece a um fato que no caso é colocado em destaque. 31
    • Geologia Geral/2011O quadro abaixo representa um geral das nuvens: Gêneros Smbologia Famílias Representação Nuvens Cirrus Ci Altas Cirrus-cumulus Cc Cirrustratus Cs Nuvens Alto-cumulus Ac Médias Altostratus As Nimbo-stratus Ns Nuvens Strato-cumulus Sc Baixas Stratus St Nuvens de Cumulus Cu desenvolvimento Cumulu-nimbus Cb vertical Figura 33: Tipos de nuvens 32
    • Geologia Geral/2011 MASSAS DE AR E FRENTESO deslocamento de ar que compõem a circulação geral da atmosfera são complexos e háum sistema, constantemente variável, de correntes reagindo uma sobre as outras,ocasionando transporte a grandes distâncias. Devido à forma esférica da Terra, asregiões polares absorvem menos energia que o Equador, assim o excesso de energiaabsorvida nas baixas latitudes é transferido para as altas latitudes, pelos movimentosatmosféricos.A convexão em pequena escala, a frente polar e os contrastes terra-água, criamdiversidades nos movimentos atmosféricos, desde pequenos redemoinhos turbulentosaté a circulação geral. Esses padrões de movimentos, sustentados pela energia solar,ligam-se forçosamente ao ciclo da água e dependem em parte, para seudesenvolvimento, da energia desprendida durante esse ciclo.Massas de ar: quando um grande volume de ar atmosférico está em repouso oudeslocando lentamente sobre uma superfície uniforme, tende a adquirir as característicastérmicas ou higrométricas da superfície por onde passa.Região de origem ou região nascente: é a região onde a massa de ar se forma e quandouma massa de ar se encontra afastada da região de origem, suas características semodificam, visto que adquire as características das superfícies por onde transitam,embora essas características possam ser modificadas durante o seu trânsito.Superfície de origem: pode ser marítima ((m) ou continental (c).Tipos de massas de ar: nas regiões temperadas não se formam massas de ar, visto queas estações do ano são bem definidas, não havendo tempo necessário, para que o ar emrepouso adquira homogeneidade horizontal suficiente para se formar uma massa de ar.As massas de ar podem ser do tipo: massa de ar antártica (massa de ar fria que seorigina no continente Antártico), massa de ar polar (tem origem na zona subantárticaentre o ar polar e o tropical), massa tropical (tem origem em zonas de ventos variáveis edivergentes), massa de ar equatorial (origina-se a partir dos ventos alíseos),Principais características das massas de ar:Massa de ar frio: é definida como uma massa de ar que é mais fria nos níveis inferiores,do que na superfície sobre a qual está se deslocando, portanto o ar está se deslocando esendo aquecido pela parte inferior. Este aquecimento produz correntes de convexão, quemodificam a massa de ar. Quando for alcançado o nível de condensação pelas correntesde convexão ascendentes, formar-se as nuvens. Essas nuvens são do tipo cumulus e se odesenvolvimento continuar, poderão ocorrer aguaceiros e trovoadas. As característicasdesta massa de ar são: turbulências nos níveis inferiores, gradiente instável detemperatura e nuvens cumulus e cumulunimbos. 33
    • Geologia Geral/2011Massa de ar quente: é definida como uma massa de ar mais quente nos níveis inferiores,do que a superfície sobre o qual está se deslocando. O resfriamento do ar na parteinferior tende a torná-la mais instável e impede a convexão. Este tipo de massa de artende a manter as suas características originais sofrendo modificações somente nosníveis inferior. Quando for resfriado, até ao seu ponto decondensação, formar nevoeiros se os ventos forem fracos e se forem fortes, ocorre umaturbulência devido ao atrito que mistura as camadas próximas à superfície, formando-seentão uma nuvem tipo stratos. As características desta massa são: ar calmo, gradienteestável de temperatura, visibilidade prejudicada (fumaça e poeira nos níveis inferiores) enuvem estratiforme (stratus e stratocumulus).Massas que atuam na América do Sul:Massas equatoriais marítimas (Atlântica e Pacífica)Massa equatorial continentalMassas tropicais marítimas (Atlântica e Pacífica)Massa tropical continentalMassas polares marítimas (Atlântica e Pacífica)Massa polar continentalO hemisfério sul caracteriza-se por sua pequena porção de terra, comparada com asuperfície de água, assim as massas de ar frio que invadem o continente sul-americano,são úmidas e não muito frias, ar Polar Marítimo. Essas massas de ar têm duas rotasprincipais: a primeira que vem do oeste (W) e chega até a costa Chilena, provocandofrio e umidade, ao subir pela Cordilheira dos Andes, provocando chuvas intensas, asegunda, é do ar polar marítimo que entra pelo sul (S) e sudeste (SE), durante o inverno,atinge o norte da Argentina, Paraguai, Uruguai e grande parte do Brasil, incluindo áreasamazônicas e o litoral até ao nordeste do país.No verão, o ar polar entra no continente sul-americano em latitudes mais altas que noinverno, mas com temperaturas mais suaves, provocando chuvas em suas zonas frontaiscom o ar tropical. Na parte do continente banhada pelo oceano pacífico, o ar é muitoestável entre 5º e 35º de latitude sul (pela corrente fria de Huboldt).FrentesFormação: são regiões de transição entre massas de ar diferentes, geralmente entremassas frias e quentes, que aparecem periodicamente, perturbando a circulação geral daatmosfera. Uma massa de ar avança na direção de outra, determinando seu limitedianteiro. A presença física de uma frente, é a “frente da massa”. Pode definir-se umafrente, como um sistema alongado de baixas pressões (cavado), comprimida entre doisanticiclones; as pressões mais baixas alinham-se ao longo do eixo central da áreafrontal. Assim ao longo das frentes, formam-se ciclones que se deslocam segundo amesma direção, dentro dos quais, existe uma acentuada velocidade de vento, chuvaforte, nuvens baixas, visibilidade reduzida, forte turbulência e possibilidade deformação de granizo e trovoadas. A alta polar avança, definindo uma frente fria e a altatropical avança, definindo uma frente quente. 34
    • Geologia Geral/2011Tipos de frentes:Frente fria: consta do deslocamento de uma massa de ar frio contra uma massa maisquente. O ar frio tende a deslocar o ar quente, formando uma superfície frontalinclinada, que atua como cunha por baixo do ar quente elevando-o, onde ocorremdiversos fenômenos meteorológicos. Uma frente fria desloca-se com maior velocidadeque uma frente quente, de 36 a 40 km/h. Com a aproximação de uma frente fria,ocorrem os seguintes fenômenos: a pressão diminui no local, ocorre um aumentogradativo da temperatura, aumenta a velocidade do vento.Tais mudanças ocorrem em uma ou duas horas, com a passagem da frente fria chega àmassa Polar, acarretando os fenômenos: aumento da pressão, queda brusca natemperatura, a velocidade do vento pode aumentar sendo mais intensos e mais frios,pode ocorrer um rápido clareamento do tempo, freqüentemente grande parte da chuvavem um pouco adiante da frente fria e outras vezes um pouco atrás. Figura 34: Representação esquemática de uma frente fria.Frente quente: consta do deslocamento de uma massa de ar quente, contra uma massamais fria. O ar frio é mais denso, funciona como uma rampa suave, sobre a qual se elevao ar mais quente. Quando uma frente quente se aproxima, surgem primeiramente nuvensaltas (cirrus e cirrustratus), depois altostratus e cumulunimbus. Com a chegada dafrente, ocorre contínua precipitação até a passagem do sistema, saturando o ar frio,deixando condições de pouca visibilidade. Uma frente quente pode ser a própria frentefria retornando ao pólo, visto que quando vai perdendo suas características, é empurradade volta pelo ar tropical. Figura 35: Representação esquemática de uma frente quente. 35
    • Geologia Geral/2011Frente fria secundária: origina-se a partir de uma frente fria que se move rapidamente(com grande velocidade) e desenvolve-se a uma certa distância, na retaguarda da frenteprincipal.Frente estacionária: quando uma frente cessa de se mover em qualquer direção porencontrar uma barreira física. Pode permanecer estacionária por horas ou dias, antes sedissipar.Ciclogênese: trata-se do processo de formação de ciclones, em áreas de baixas pressões,onde a temperatura pode ser alta ou baixa.Ciclones térmicos: apresentam-se quase estacionários, formam-se pelo aquecimento decertas regiões, sendo, portanto locais.Ciclones tropicais: originam-se sobre as latitudes tropicais marítimas no verão, comventos ciclostróficos. Possuem um centro calmo (olho) com diâmetro de 25 a 100km,ocorrem em todos os oceanos, exceto no Atlântico e Pacífico Sul. Podem serdenominados de Tufão (Pacífico Norte), Furacão (Atlântico Norte), Baguio (Filipinas),Willy (Austrália) e Ciclone (Índico). 36
    • Geologia Geral/2011 O CICLO DA ÁGUA O volume total de água do planeta está distribuído, aproximadamente, daseguinte maneira:  97,4% - de água nos oceanos;  2,0% - de água doce dos gelos polares e das geleiras;  0,5% - de água doce subterrânea;  0,1% - de água doce de rios e lagos, inclusive o vapor de água da atmosfera. Para entender melhor, podemos fazer a seguinte comparação: imagine que toda aágua do planeta corresponda a 100 litros. Teríamos, então, 97,4 litros de água dosoceanos, 2 litros de gelo, meio litro de águas subterrâneas e apenas 100 mililitros deágua doce dos rios e lagos. Sendo apenas de 0,1% a pequena quantidade de águas docessuperficiais diretamente aproveitáveis pelo o homem, pode entender a importância douso racional da água em todas as atividades humanas. Por isso, é necessário evitar, atodo custo, o desperdício e a poluição das águas. A água distribui-se na atmosfera e na superfície da crosta até a profundidade de10km, isto é o que chamamos de hidrosfera que compõe os reservatórios naturais taiscomo: oceanos, geleiras, rios, lagos, vapor d’água atmosférico, água subterrânea e águaretiradas dos seres vivos.  Origem Da Água Sua origem consta dos primórdios da formação da atmosfera, quando o planetaestava sendo desgaseificado, isto é, quando a liberação de gases ocorria peloresfriamento ou aquecimento de rochas. Esse processo ocorre até hoje e teve início noresfriamento geral do planeta, onde na formação das rochas magmáticas, foramliberados gases, principalmente vapor d’água e gás carbônico, entre vários outros. Ageração de água sob forma de vapor é observada atualmente em erupções vulcânicas,denominada água juvenil. O intercâmbio entre esses reservatórios compreende o ciclo da água ou ciclohidrológico que juntamente a energia solar compõe o processo de dinâmica externa daTerra. A figura abaixo mostra o ciclo completo da água. 37
    • Geologia Geral/2011  Ciclo Hidrológico- Partindo de um volume relativamente constante de água no SISTEMA TERRA, o ciclo hidrológico inicia um fenômeno conhecido como precipitação meteórica que representa a condensação de gotículas a partir do vapor d’água presente na atmosfera, dando origem à chuva;- Quando o vapor d’água transforma-se em cristais de gelo, tem-se a neve, o granizo que é responsável pela geração e manutenção de importantes reservatórios representados pelas geleiras nas calotas polares e ainda nos cumes das montanhas;- Parte dessa precipitação retorna para a atmosfera por evaporação direta, esta parte soma-se ao vapor d’água formado sobre o solo e aquele liberado pela atividade biológica de organismos, principalmente as plantas, através da respiração. Todo esse processo recebe o nome de evapotranspiração, na qual a evaporação direta é causada pela radiação solar e vento, e a transpiração dependem da vegetação.- A evapotranspiração em áreas de clima quente e úmido (floresta amazônica) devolve a atmosfera até 70% da precipitação; já em ambientes glaciais o retorno da água para a atmosfera ocorre pela substituição do gelo (a água passa diretamente do estado sólido para o estado gasoso, pela ação do vento).- Em regiões de floresta, uma parcela da precipitação pode ficar retida nas folhas e caules sofrendo evaporação posteriormente e, a este processo dá-se o nome de interceptação, onde com o movimento da vegetação, parte dessa água continua seu trajeto atingindo o solo. Esse processo diminui a ação erosiva.- A partir do solo a água pode seguir dois caminhos: 1o consta da infiltração que depende diretamente das características da cobertura da superfície. 2o consta da capacidade de absorção de água pela superfície, e quando este é superado, fazendo com que o excesso de água inicie o escoamento superficial, impulsionado pela gravidade para zonas mais baixas. Esse escoamento inicia-se através de pequenos filetes de água disseminados pela superfície do solo que convergem para córregos e rios, constituindo assim a rede de drenagem. Parte dessa água retorna à superfície através de nascentes, alimentando o escoamento superficial, ou ainda, através de rotas de fluxo mais profundas e lentas, reaparecendo diretamente nos oceanos. Estima-se que os oceanos contribuem com 80% do total anual evaporado e os continentes com 15% por evapotranspiração. O ciclo hidrológico pode ser comparado a uma grande máquina de reciclagem de água, na qual operam processos tanto de transferência entre os reservatórios como de transformação entre o estado gasoso, líquido e sólido. 38
    • Geologia Geral/2011 Balanço Hídrico e Bacias Hidrográficas- O ciclo hidrológico tem uma aplicação prática no estudo de recursos hídricos que visa avaliar e monitorar a quantidade de água disponível na superfície da Terra. A unidade geográfica para esses estudos, denomina-se bacia hidrográfica, definida como uma área de captação de água, demarcada por divisores topográficos, onde toda água captada converge para um único ponto de saída denominado enxutório. A bacia hidrográfica é um sistema físico onde se pode quantificar o ciclo da água. Essa análise quantitativa é feita pela equação geral do balanço hídrico. Dessa forma- a água é captada e levada para uma estação de tratamento e depois distribuída, conforme a figura abaixo: Esquema representativo de uma estação de tratamento e a distribuição de água.  Água no Subsolo- Consta da fração de água que sofre infiltração, acompanhando seu caminho pelo subsolo, onde a força gravitacional e as características dos materiais presentes irão controlar o armazenamento e o movimento das águas, dessa maneira, toda água que ocupa espaços vazios em formações rochosas é classificada como água subterrânea.- O processo mais importante de recarga de água no subsolo é a infiltração, onde seu volume e a velocidade dependem de vários fatores: Tipos e condições dos materiais terrestres - a infiltração é favorecida pela presença de materiais porosos e permeáveis, como solos e sedimentos arenosos, ou ainda, em rochas muito fraturadas ou porosas também permitem a infiltração de águas superficiais. Por outro lado, rochas magmáticas ou metamórficas, ou ainda materiais argilosos e outros tipos de rochas pouco fraturadas, são desfavoráveis à infiltração. 39
    • Geologia Geral/2011 Coberturas vegetais - Em áreas vegetadas a infiltração é favorecida pelas raízes que abrem caminho para a água descendente no solo. A cobertura florestal também exerce importante função no retardamento de parte da água que atinge o solo, através da interceptação, sendo o excesso lentamente liberado para a superfície do solo por gotejamento. Topografia - De uma forma geral os declives acentuados favorecem o escoamento superficial direto, diminuindo a infiltração; já as superfícies suavemente onduladas permitem o escoamento superficial menos veloz, aumentando a possibilidade de infiltração. Precipitação - O modo como o total da precipitação é distribuído ao longo do ano é um fator decisivo no volume de recarga da água subterrânea, em qualquer tipo de terreno. Chuvas regularmente distribuídas ao longo do tempo promovem uma infiltração maior pois, desta maneira, a velocidade de infiltração acompanha o volume de precipitação. Ao contrário, chuvas torrenciais favorecem o escoamento superficial direto, pois a taxa de infiltração é inferior ao grande volume de água precipitada em curto intervalo de tempo. Ocupação do solo – O avanço da urbanização e a devastação da vegetação influenciam significativamente a quantidade de água infiltrada em adensamentos populacionais e zonas de intenso uso agropecuário. Nas áreas urbanas, as construções e a pavimentação impedem a infiltração, causando efeitos catastróficos devido ao aumento do escoamento superficial e redução na recarga de água subterrânea. Nas áreas rurais, a infiltração sofre redução pelo desmatamento em geral e pela compactação dos solos causada pelo pisoteamento de animais, como em extensivas áreas de criação de gado. Um caso curioso ocorre em São Paulo, onde se detectou uma recarga significativa da água subterrânea por vazamento da rede de abastecimento.  Distribuição e Movimento da Água no Subsolo Depende de alguns fatores tais como:- Além da força gravitacional e das características dos solos, sedimentos e rochas, o movimento da água no subsolo é controlado também pela força de atração molecular e tensão superficial, dependendo de alguns fatores tais como: Atração molecular: ocorre quando as moléculas de água são presas na superfície de argilominerais por atração de cargas opostas, este fenômeno ocorre principalmente nos primeiros metros de profundidade, onde ocorre solo rico em argila. Tensão molecular: tem seus efeitos nos interstícios muito pequeno onde a água fica presa nas paredes dos poros, podendo ter movimento ascendente (contra a gravidade) por capilaridade. O local onde os poros estão cheios de água é denominado zona saturada ou freática e acima desse nível os espaços vazios estão parcialmente preenchidos por água e ar, definindo a região de zona não saturada ou ainda de vadosa ou zona de areação. 40
    • Geologia Geral/2011 Porosidade: trata do tipo de material onde ocorre maior ou menor infiltração de água. Têm-se então dois tipos de porosidades, a primária que é caracterizada pelas rochas sedimentares e os espaços entre os grãos ou planos de estratificação, o tamanho e a forma das partículas, o seu grau de seleção e a presença de cimentação, influenciam na porosidade; a secundária, se desenvolve após a formação das rochas ígneas, metamórficas ou mesmo sedimentares, por fraturamento ou falhamento durante a deformação. Um tipo especial ocorre em rochas solúveis como o calcário e o mármore, através da criação dos vazios por dissolução, caracterizando a porosidade cárstica. Permeabilidade: o principal fator que determina a disponibilidade de água subterrânea não é a quantidade de água que os materiais armazenam e sim, a sua capacidade em permitir o fluxo de água através dos poros. O fluxo dependerá diretamente do tamanho dos poros e da conexão entre eles (as argilas possuem poros muito pequenos e o basalto não possui poros, mas em compensação possui falhas e fraturas).  Aqüíferos São reservatórios subterrâneos que dependem diretamente do tipo de porosidadeexistente no material em que a água infiltra-se. - Aquíferos e tipos de porosidades Basicamente três tipos: 1- Intergranular: formam-se a partir de sedimentos arenosos, onde a produtividade diminui em função do grau de cimentação entre os grãos. 2- De fraturas: forma-se em conseqüência de deformações tectônicas, por fraturas e falhas. Só serão bons aqüíferos se as falhas e as fraturas estiverem interligados. 3- De condutos (cárstico): é caracterizado pela porosidade cárstica, constituída por uma rede de condutos com diâmetros milimétricos a métricos, gerado pela dissolução de rochas carbonáticas ( que contêm CaCO3), conforme a figura a seguir. 41
    • Geologia Geral/2011Carste: topografia formada sobre rochas solúveis, tais como, calcário e gipsita,caracterizadas por dolinas, cavernas e drenagem subterrânea.Dolina: cratera de abatimento que caracteriza regiões cársticas, cujo diâmetrovariam de 9 a 900m e as profundidades situam-se entre 2 a 100m. Muitasvezes apresenta forma de funil e comunica-se com um sistema de drenagemsubterrânea em terrenos calcários. Sinônimo:Cratera de abatimento.Espeleotema: por espeleotema entende-se o conjunto das feições deposicionaisdas cavernas, que constituem as fácies cársticas ou depósitos espélicos deorigem química, que compreendem as estalactites e estalagmites, as pérolas decavernas e etc. 42
    • Geologia Geral/2011 AMBIENTES DE SEDIMENTAÇÃO E/OU DEPOSICIONAISSedimentos: Sedis (latim) = assento / deposição. Todas as partículas que se depositam, depositou ou irá depositar originando rochassedimentares. FORMAÇÃO DAS ROCHAS SEDIMENTARES Partículas Inorgânicas (Minerais) INTEMPERISMO (Quebra) EROSÃO (Transporte dos clastos ou detritos) DEPOSIÇÃO Rochas Sedimentares Rochas Sedimentares Clásticas Incoerentes Clásticas Coerentes (Grãos soltos) Alóctones (Grãos unidos) Exs: areia; seixo rolado. Exs: arenito; siltito; argilito; folhelho; varvito. Precipitação Química Influência de vida animal ou vegetal Rocha Sedimentar de Origem Química Exs: calcário; evaporito. Rocha Sedimentar de Origem Orgânica ou Biogênica Exs: carvão; folhelho pirobetuminoso. AutóctonesAlóctones: São sedimentos que são transportados de um lugar diferente ao que estão depositados(transporte mecânico / origem física).Autóctones: São sedimentos que se formam exatamente onde se encontram (transporte iônico / origemquímica e/ou biológica).São divididos em: 43
    • Geologia Geral/2011AMBIENTES CONTINENTAIS: (Água doce) Fluvial (Rio) Lacustre (Lagos e Lagoas) Desértico (Eólico) Glacial (Gelo)AMBIENTES MARINHOS: (Água salgada) Plataforma Continental Talude Continental Sopé Continental Fundo Oceânico/Planície Abissal Recifes de Corais (Recifal)AMBIENTES COSTEIROS TRANSICIONAIS OU MISTOS: Marinho Costeiro (Praia) Planície de Maré Deltáico Estuarino Lagunar 44
    • Geologia Geral/2011 AMBIENTE FLUVIALRIO (Água de Rolamento) Os rios são os principais agentes de transporte de sedimentos formados pelointemperismo em áreas continentais.FATORES QUE INFLUÊNCIAM O TRANSPORTE E A DEPOSIÇÃO DOSSEDIMENTOS - Topografia; - Regime pluvial (chuvas); - Constituição litológica das rochas erodidas; - Estágio de erosão.DIVISÃO DE UM RIO Nas regiões próximas a cabeceira, (curso superior do rio), predomina a atividadeerosiva e transportadora dos detritos fornecidos pelo rio, associados a detritostransportados das encostas, nesta fase o rio escava seu leito na forma de “V”. A menor declividade (curso médio do rio) provoca a diminuição da velocidadedas águas, reduzindo o poder de transporte e erosão, que acarreta na deposição dedetritos mais grosseiros em seu leito. Nas regiões de menor velocidade (curso inferior do rio), o vale torna-se maisaberto, onde há maior deposição dos sedimentos, já que a erosão passa a ser apenas nalateral. Juventude Maturidade Senilidade (cabeceira) (vale fluvial) (desembocadura)- declividade alta - declividade média -declividade baixa- fácies de leques aluviais - fácies de canal - fácies deltáicas- carga de fundo - mistura de carga - carga fina- energia é maior - energia dependente das - energia menor estações(Atividade erosiva e (Atividade erosiva, (Atividade erosiva etransportadora) transportadora e deposição) de deposição) 45
    • Geologia Geral/2011FEIÇÕES TOPOGRÁFICAS  Corredeiras Formam-se por falhamentos ou diferenças litológicas que acarretam numaerosão desigual, sendo mais intensa em locais com rochas de fácil erosão. Assim o leitodo rio fica mais baixo em alguns lugares do que em outros, ocasionando o aumento davelocidade das águas, que obedecem à irregularidade do fundo rochoso.  Cachoeiras Formam-se a partir de falhamentos ou pela resistência que determinadas rochasoferecem a erosão, que mantêm o desnível da base menos resistente.  Vales Suspensos No vale fluvial ocorre intensa erosão, deixando-os mais altos, acarretando numaerosão cada vez maior e mais rápida. São exemplos de vales suspensos, cachoeiras degrande porte como as chamadas “Véu de Noiva”.  Caldeirões e Marmitas São perfurações provocadas pelo turbilhonar de água com seixos sobre rochasresistentes das margens ou corredeiras. Nas marmitas as depressões são pequenasenquanto nos caldeirões são grandes (Intemperismo físico = Marmitamento).FLUXO DA ÁGUA EM CORRENTES NATURAIS  Fluxo Laminar = Laminar Flow Ocorre somente nas margens possuindo uma única direção.  Fluxo Turbulento = Turbulent Flow É característico do leito do rio, possuindo movimento irregular. Não é o fluxoprincipal e não muda o sentido da corrente. 46
    • Geologia Geral/2011TIPOS DE CARGAS  Carga em SuspensãoConstitui-se de partículas finas transportadas em suspensão, como silte, argila, areiamuito fina disseminada em qualquer parte do rio.  Carga de FundoConstitui-se de partículas grosseiras transportadas no fundo. O transporte é efetuado porsaltação, rolamento (menos freqüente) e arrasto (deslizamento).  Carga DissolvidaConstituí-se de elementos químicos (íons) dissolvidos na água. Em regiões baixas ondeocorre a menor energia da água, a concentração de íons é maior.TIPOS DE RIOS  Retilíneos (Straight) Rios jovens, aparentemente retilíneos e estreitos. Caracterizam-se por possuírempouca carga de fundo e alta carga em suspensão. São considerados canais simples combancos longitudinais.  Meandrantes (Meandering) São rios simples e sinuosos, típicos de clima tropical úmido, transportam empartes iguais a carga de fundo e a carga em suspensão, geralmente estão no estágio desenilidade e vale fluvial.  Entrelaçado (Braided) São característicos de clima semi-árido, sua maior carga transportada é de fundo,possuem um padrão entrelaçado, com dois ou mais canais com bancos de areia.  Anastomosado (Anastomosed) Típico de clima úmido, seu canal é complexo e sua maior carga transportada éde fundo. Formam bancos arenosos, que podem ficar expostos ou cobertos porvegetação (ilhas largas e estáveis). Retilíneo Meandrantes Entrelaçado Anastomosado Fonte: Tipos de Rios segundo SUGUIO & BIGARELLA (1990). 47
    • Geologia Geral/2011DEPÓSITOS FLUVIAIS A. DEPÓSITOS RESIDUAIS DE CANAL   Fundo de Canal São depósitos grosseiros, que se acumulam nas partes mais profundas do rio demaneira descontínua, constituídos de cascalhos, seixos, madeiras, restos de organismos,etc. São pobres em depósitos finos, já que estes são carregados pela correnteza.   Barras de Canal Correspondem ao acúmulo de material de carga de fundo ou mista no interior decanais. São controlados pelos processos de acreção lateral e vertical, além de escavação,preenchimento e abandono de canal.   Canal Abandonado São arcos de meandros isolados por motivos de mudança de trajeto do rio ou deassoreamento acelerado (cut-off channels). Esses braços mortos, transformam-se inicialmente em lagoas e posteriormenteem pântanos (sedimentos finos). B. DEPÓSITOS DE TRANSBORDAMENTO Formam-se quando o rio ultrapassa seus limites e atinge suas margens na épocadas enchentes.  Diques Marginais Consistem em cristas baixas e alongadas, que ocorrem ao longo das margens dosrios, formam-se as custas de sedimentos depositados na época de enchentes. A elevação máxima de um dique está próxima ao canal formando barrancosabruptos na margem e diminuindo gradualmente a altura rumo às planícies deinundação. São constituídos de sedimentos mais finos do que o do canal, inicia-se comcamadas arenosas e termina com camadas mais finas (cada ciclo).  Depósitos de Rompimento de Dique Formam-se quando o excesso de água das enchentes ultrapassam os diquesmarginais, por meio de canais abertos através da erosão. Possuem forma lobiforme(línguas arenosas), ou sinuosas em direção a planície de inundação.  48
    • Geologia Geral/2011    Depósitos de Planície de Inundação ou Várzea Formam-se nas regiões planas após os diques marginais, que funcionam comobacias de decantação de materiais em suspensão. A sedimentação é predominantemente fina e periódica, constituída de silte eargila. Nos pântanos formados deposita-se também matéria orgânica, ou sedimentaçãode natureza química (lagos salgados) em regiões de clima árido. Fonte: Perfil esquemático transversal de um rio (modificado de MACIEL FILHO, 1997). Fonte: Bloco diagrama ilustrando a distribuição dos diversos depósitos fluviais (modificado de SUGUIO, 1980). 49
    • Geologia Geral/2011 C. LEQUES ALUVIAIS, CONES ALUVIAIS, CORRIDA DE DETRITOS OU DE LAMA São massas de material grosseiro mal selecionado, típicos das regiõesmontanhosas (continental). Visto em planta, assemelha-se a leques abertos, onde os depósitos se espraiam(escorregam) de um ponto referido como ápice, ocorrendo vários, um ao lado do outro.Constituí-se de matacões, cascalhos, seixos, areias e siltes, de forma que essessedimentos apresentam-se imaturos e o grau de arredondamento das partículas tende aaumentar conforme se chega próximo à base do leque. Fonte: Modelo hipotético de leque aluvial segundo MIALL (1996). 50
    • Geologia Geral/2011 AMBIENTE LACUSTRELAGOS São massas de água estagnada (parada) e de origem natural, constituídosgeralmente de água doce, embora existam lagos de água salgada (como acontece nasregiões de baixa pluviosidade).LAGOAS O termo tem sido utilizado para designar corpos de água parada de dimensõesmenores que os lagos.DEPÓSITOS LACUSTRES O modelo ideal de sedimentação lacustre começa com sedimentos finoslaminados depositados por decantação no centro do lago, à medida que é preenchido, asporções marginais apresentam sedimentos mais grossos. A matéria orgânica (restos de animais e vegetais) são constituintes freqüentesnestes depósitos. 51
    • Geologia Geral/2011 AMBIENTE DESÉRTICODESERTO Os desertos quentes são regiões onde a taxa de evaporação excede a taxa deprecipitação pluviométrica, sendo o vento o agente geológico de maior importância nosprocessos de erosão e deposição. As chuvas são rápidas e fortes (quando ocorrem), comescoamento muito rápido, os grãos de sedimentos são geralmente arredondados efoscos.TRANSPORTE  Suspensão: Partículas finas. Ex: silte e argila.  Saltação ou Rolamento: Partículas mais grossas. Ex: areias e seixos.REGISTROS EROSIVOS  Deflação: Remoção de grandes quantidades de areia na superfície podendo formar  grandes depressões.  Abrasão: os grãos são transportados e arredondados por atrito.REGISTROS DEPOSICIONAIS  Lençóis de Areia (Mares de areias) Abrangem amplas áreas arenosas, formados pela combinação de sedimentaçãorápida por ventos de alta velocidade transportando areia de granulação heterogênea.  Dunas de Areia Abrangem áreas menores e vão se agrupando de acordo com o sentido do ventooriginando vários formatos. Fonte: Tipos de dunas segundo TARBUCK & LUTGENS (2000). 52
    • Geologia Geral/2011TIPOS DE DEPÓSITOS Em ambientes desérticos existem depósitos eólicos formados pelo vento elocalmente ocorrem depósitos subaquáticos formados por rios efêmeros e lagos dedesertos associados a sedimentos eólicos.  Depósitos de REG Constam de coberturas superficiais de matacões e seixos angulosos, que ocorremem áreas planas. Resultam da desintegração física “in situ”, formando os ventifactos(seixos moldados por abrasão, geralmente foscos e de superfícies planas), com algumaareia grossa depositada nas partes protegidas.  Depósitos de SERIR Concentração de sedimentos grossos (cascalhos e areia), o silte e areia fina sãoremovidos pela velocidade do vento. Formam-se em áreas de interdunas, podendo serpreservados quando soterrados sob a areia.  Depósitos de SEBKHAS São depósitos lacustres acumulados em lagos temporários cimentados por sais.As estruturas sedimentares são as laminações paralelas de silte e argila comintercalações de leitos arenosos ou gipsíticos.  Depósitos de WADIS São depósitos de cursos de água correntes temporárias, em condições de baixavazão por atividades torrenciais. São canais anastomosados que podem receber contribuição fluvial e eólica. Asestruturas sedimentares constam de microondulações e de macroondulações comestratificações cruzadas. Os sedimentos são mais grossas (leques aluviais), podendo apresentar emalgumas porções gretas de contração e marcas de chuva.PERFIL DO AMBIENTE EÓLICO 53
    • Geologia Geral/2011 AMBIENTE GLACIAL Atualmente os ambientes glaciais encontram-se limitados aos pólos, e às altasmontanhas, correspondendo a desertos frios.GELEIRAS O acúmulo contínuos do gelo forma grandes geleiras, que se encontramassociadas às baixas temperaturas combinadas com altas taxas de precipitação e razõesmuito baixas de evaporação.CONSTITUIÇÃO DAS GELEIRAS Consistem de neve recristalizada e compactada, contendo água de degelo, efragmentos de rocha. São massas permanentes de neve existentes acima da linha de neve (gelopermanente), abaixo desta, a neve sofre degelo no verão.PRINCIPAIS REGIÕES DA GELEIRA Zona de Acumulação: A geleira sofre acreção, alimentada por novas precipitações de neve. Zona de Ablação: Envolve os processos de degelo, de evaporação e de formação de Icebergs, ocasionando a perda de gelo das geleiras.TIPOS DE GELEIRAS (Holmes, 1965) Gelerias de Vale: Encontram-se confinadas em depressões (vales) entre montanhas. Geleiras de Piemonte: Próximo às montanhas, diversas geleiras podem espraiar-se através de áreas planas, formando lençóis de gelo pela coalescência de várias geleiras. Geleiras Tipo Calota: Só existem em locais onde a linha de neve é mais baixa. Constituem enormes massas de gelo, recobrindo amplas áreas continentais. Ex: AntártidaEROSÃO GLACIAL Abrasão: Os fragmentos de rochas contidas na base da geleira causam polimento, estriação (estrias glaciais) e moagem na superfície do substrato 54
    • Geologia Geral/2011 Fraturamento: É provocado pelo congelamento e degelo sucessivo da água contida nas falhas e fendas das rochas presentes no substrato. (Intemperismo Físico = Gelividade).TRANSPORTE DE DETRITOS GLACIAIS  Supraglacial: Transporte das partículas nas porções superficiais das geleiras.  Englacial: Transporte no interior das geleiras.  Subglacial: Transporte na região basal das geleiras.FEIÇÕES GLACIAIS Fiordes: Derivam em parte da erosão glacial conjugada com um levantamento eustático posterior, do nível do mar. Vales: Um vale escavado por um rio (vale em “V”) ocupado por uma geleira, produz-se a erosão nas paredes do vale, devido ao atrito da geleira, passando o vale a ter a forma de “U”. Lagos: Formam-se pelo degelo, resultando uma sedimentação típica de ambiente glacio-lacustre (Ex: Varvito). Iceberg: Desprendimento das geleiras. Estrias: São formados pelos fragmentos de rochas que sulcam a superfíciedo substrato rochoso.DEPÓSITOS GLACIAIS A época de deposição das geleiras é na fase de recuo, quando a maior parte domaterial transportado é despejado na forma de “morenas” laterais, medianas, basais, etc. Depósitos Não Estratificados: São representados por materiais da morena basal formando os depósitos basais (argila conglomerática ou Till). A freqüência granulométrica é muito variável, contendo siltes, argilas, seixos e matacões. Depósitos Estratificados: Formam-se pelo acúmulo de morenas internas, depositadas durante o rápido degelo, com algum retrabalhamento pela água. 55
    • Geologia Geral/2011 AMBIENTE MARINHORELEVO DO OCEANO Fonte: Elementos geomórficos de margem continental e fundo oceânico do tipo atlântico (esquemático). Mendes (1984).  Plataforma Continental (Continental Shelf) Situa-se na margem continental entre a linha de baixa-mar e a profundidade emque a inclinação do assoalho marinho passa a ser bem mais acentuada. Com declividade plana possue sedimentos predominantemente arenosos, sendofreqüente a ocorrência de seixos e rochas aflorantes na parte mais próxima a praia.  Talude Continental (Continental Slope) Constitui o elemento da margem continental situado entre a plataforma e o sopécontinental com uma inclinação acentuada (+/- 4º). Sua superfície é cortada por numerosos vales e canhões submarinos, onde,adiante destes últimos ocorrem com freqüência, volumosos depósitos de sedimentos emforma de leques submarinos.  Sopé Continental (Continental Rise) Consta da parte mais externa da margem continental, nem sempre se encontrapresente, como por exemplo no oceano Pacífico. O limite entre o sopé e o fundo oceânico não é o mesmo em toda a parte, masocorre aproximadamente entre 3.000 e 5.000 metros de profundidade, geralmente comdeclividades intermediárias e sedimentos mais finos.  Fundo Oceânico (Ocean Floor) / Planície Abissal Consta do fundo oceânico com áreas profundas de relevo geralmente plano comprofundidades geralmente superiores a 4.000 ou 5.000 metros apresentando sedimentosmais finos. Encontram-se inseridos nessa porção as dorsais e fossas oceânicas.DINÂMICA COSTEIRA E TRANSPORTE DE SEDIMENTOS 56
    • Geologia Geral/2011 A maior atividade destrutiva do mar ocorre no litoral, no contato direto do marcom o continente, onde predomina a força mecânica. Ondas: Formam-se pela energia do vento que é transferida a água do mar pelo atrito, podendo as ondas atingirem até 30 metros de altura. Tem como característica a remoção e remobilização de grãos constituintes da praia, erodindo-os. Marés: Formam-se sob a influência da atração da Lua, secundariamente o Sol e a força centrífuga de rotação do Sistema Terra-Lua, provocando uma oscilação rítmica na superfície dos oceanos, ora se elevando, ora se abaixando duas vezes por dia. São importantes tanto na remoção de sedimentos como na configuração costeira.  Correntes Marinhas A. Correntes de Deriva Litorânea (Longshore Currents): São importantes ao longo da costa brasileira, remobilizando e transportando os sedimentos. Fonte: Transporte de sedimentos por corrente de deriva litorânea segundo TARBUCK & LUTGENS (2000). B. Correntes de Ressaca ou Fluxo Reverso (Rip Currents): Correntes em sentido mar aberto, transportando sedimentos da costa para as porções mais profundas dos oceânos.PLATAFORMA DE ABRASÃO MARINHA Os efeitos de erosão marinha pelo desgaste mecânico, ocorrem principalmenteao longo dos costões rochosos. As ondas carregadas de partículas sedimentares, esculpem lentamente canelurasnas rochas, aprofundando-se contínuamente pela rebentação, ocasionando com o tempoa queda da rocha superior. Forma-se, então, uma faixa de blocos e fragmentos menoresde rocha na frente do costão. O vaivém incessante das ondas faz com que os blocos sereduzam a seixos e posteriormente as areias, formando um patamar. 57
    • Geologia Geral/2011 AMBIENTE RECIFAL Os corais necessitam de águas quentes, claras, rasas, bem iluminadas e calmas.Geologicamente, os recifes são produtos de constituição biótica ligada ao sedimento.TIPOS DE RECIFES  Recifes Circulares ou Atol São círculos de constituição coralínea circundados por uma laguna. Encontram-se nos Oceanos Índico e Pacífico, nos mares da Indonésia e mar Vermelho.  Recifes de Barreira Formam longos corpos lineares que crescem até o nível do mar, servem debarreira que protegem uma laguna de águas calmas e um subambiente com sedimentosmarinhos uniformes.  Recifes Costeiros ou Franjeantes Constituem a forma mais comum de recifes e situam-se diretamente na costa eparalelos a mesma.  Recifes Anulares de Lagunas Pouco Profundas São pequenos atóis, cuja laguna constitui apenas um extenso lodaçal e possuipouca profundidade.  Recifes Submersos São recifes formados abaixo do nível do mar. Fonte: Tipos principais de recifes segundo MENDES (1984). 58
    • Geologia Geral/2011 AMBIENTE MARINHO COSTEIRO (PRAIA) Neste ambiente as propriedades dos sedimentos são determinadas pelascondições hidrodinâmicas da costa e da plataforma continental. A areia é transportada por rolamento e saltação na zona de praia, enquanto o siltee a argila são carreados em suspensão para zonas mais profundas da plataforma.TIPOS DE COSTAS  Costa de continente  Costa de Ilha - Barreira  Costa escarpada  Costa com morfologia de submersão (com fiordes, etc.)  Costa com bioermes (recife de corais e algas)MORFOLOGIA PRAIAL Uma seção transversal típica de uma praia oceânica pode ser subdividida emdiferentes unidades: dunas arenosas, pós-praia, estirâncio e antepraia. Fonte: Principais unidades geomorfológicas de um perfil praial segundo SUGUIO (1980). 59
    • Geologia Geral/2011 AMBIENTE DE PLANÍCIE DE MARÉ Nas margens de estuários, lagunas, baías ou atrás de Ilhas-Barreiras,desenvolvem-se ambientes de planície de maré, cuja superfície mergulha suavemente,do nível de maré alta para o nível de maré baixa. Os sedimentos predominantes são a argila, silte e areia fina, podendo ocorrerpelotas de argila e conchas. Fonte: Perfil do mangue de Guaratiba (RJ) segundo MENDES (1984). AMBIENTE DELTÁICODELTA O termo origina-se da quarta letra do alfabeto grego, usados por Heródoto (500a.C.) para descrever a região da Foz do Rio Nilo. É utilizado pelos geólogos e geógrafospara denominar depósitos sedimentares, em parte subaéreos e parcialmente submersos,depositados em um corpo de água (oceano, lago), primariamente pela ação de um rio.           60
    • Geologia Geral/2011    DELTAS CONSTRUTIVOS Predominam as fácies de influência fluvial, que de acordo com sua geometria emplanta dividem-se em:a - Lobadosb – Alongados Fonte: Representação de deltas dos tipos lobado e alongado segundo SUGUIO (1980).  DELTAS DESTRUTIVOS Sobressaem as fácies de influência marinha e de acordo com a geometria ou apredominância das ondas ou das marés dividem-se em:a - Cúspideb - Em franja Fonte: Representação de deltas dos tipos franjado e cúspide segundo SUGUIO (1980).SEDIMENTAÇÃO DELTÁICA Para que um delta se forme é necessária uma corrente aquosa carregada desedimentos que fluam em direção a um corpo de água em relativo repouso. Ossedimentos transportados acumulam-se na desembocadura do rio e resultam naformação de um delta, sendo necessário que a energia do meio receptor não alcance onível suficiente para transportar e redistribuir os sedimentos ao longo da costa.CLASSIFICAÇÃO VERTICAL  TOPSET OU CAMADA DE TOPO Trata-se de uma camada horizontal, com características litológicas semelhantesàs dos depósitos fluviais. Na parte superior subaérea ocorrem restos de vegetais etambém organismos marinhos e as camadas distribuem-se de forma lenticular. Na parteinferior não aparecem mais os restos de vegetais continentais e os sedimentos finos(silte e argila) são os mais abundantes. 61
    • Geologia Geral/2011   FORESET OU CAMADA FRONTAL As camadas distribuem-se de forma oblíqua, inclinadas no mesmo sentido dacorrenteza responsável pela deposição. Os sedimentos possuem característicasmarinhas, principalmente pelos organismos fósseis.  BOTTOMSET OU CAMADA DE FUNDO Encontra-se mais distante da desembocadura, possui característicasexclusivamente marinhas, tanto em litologia quanto em fósseis. Fonte: Perfil de um delta com a representação das camadas segundo LEINZ & AMARAL (1978). AMBIENTE ESTUARINOESTUÁRIOS Corpos de água rasa e salobra localizados na desembocadura de vales fluviaisafogados. São evidências de submergência do continente ou elevação do nível do mar. Fonte: Blocos diagrama demonstrando a evolução dos estuários em deltas segundo SUGUIO (1980). 62
    • Geologia Geral/2011SEDIMENTAÇÃO ESTUARINA Segundo Suguio (1975), os sedimentos em trânsito e em deposição num estuário,podem ser provenientes do continente (fornecidos pelo rio) ou do mar. Enquanto grandeparte dos sedimentos fluviais é retirada, alguns sedimentos do mar aberto sãointroduzidos no estuário. Assim os estuários deverão ficar completamente assoreadosdaqui a algumas centenas ou milhares de anos. A maioria dos materiais de fundo éconstituída de lamas inconsolidadas com areias misturadas em proporções variáveis. AMBIENTE LAGUNARLAGUNAS São corpos de água rasa, salobra ou salgada, separados do mar aberto por bancosarenosos ou ilhas-barreiras, mantendo comunicação através de barras (canais decomunicação).TIPOS DE SEDIMENTOS Constam de sedimentos lamosos intensamente bioturbados, que se depositam nofundo de extensas lagunas de águas calmas. Aparecem nas lamas intercalações arenosas,resultantes de tempestades, assim como contribuição de areia eólica de dunas costeiras. Em regiões de climas tropicais ocorre a vegetação típica de mangue, em regiõesáridas desenvolvem-se crostas de sais no lado continental da laguna. Fonte: Representação de uma laguna segundo TARBUCK & LUTGENS (2000). 63
    • Geologia Geral/2011 NOCÕES BÁSICAS SOBRE ESTRATIGRAFIA Estratigrafia: É o ramo da Geologia que estuda e interpreta os estratos (ascamadas das rochas), identificando,descrevendo, mapeando e correlacionando, tanto nahorizontal como na vertical. Há quatro séculos, Nicolau Esterno reconheceu que em uma seqüência decamadas sedimentares, as camadas inferiores são mais antigas que as superiorescriando-se a "Lei de Superposição de Camadas". Foi William Smith, no Século XVII, que organizou a primeira colunaestratigráfica, verificando que as rochas sedimentares poderiam ser caracterizadastambém pelo seu conteúdo fossilífero, que justamente de acordo com o aparecimentodos fósseis seria possível a datação dos estratos em termos de idade relativa (Era,Sistema, Períodos, etc.), enquanto uma análise dos minerais radioativos presentes nestesestratos forneceria a idade absoluta (milhões de anos, etc). Camada mais nova Camada mais antiga SEÇÕES ESTRATIGRÁFICASSeção ou Perfil Geológico Mostra a estratigrafia (sucessão de camadas) na sua totalidade e as estruturassedimentares em combinação com a topografia.Seção Colunar ou Perfil Estratigráfico Trata-se de uma representação gráfica em forma de coluna, onde se ilustra alitologia de cada camada, de acordo com seus símbolos e as espessuras das unidadesestratigráficas. DATAÇÃO E CORRELAÇÃO A Estratigrafia preocupa-se com a ordenação das camadas rochosas em unidadesestratigráficas e com sua datação e correlação. 1 - Lei de Superposição das Camadas: as camadas inferiores são mais antigasque as superiores. Foi o primeiro método de datação. 64
    • Geologia Geral/2011 2 - Idade relativa: corresponde ao método de datação paleontológica de acordocom a cronoestratigrafia. 3 - Idade absoluta: trata-se da idade obtida pelos métodos radiométricos, quefornecem uma datação em número de anos. 4 - Correlação: é a determinação da correspondência estratigráfica entre asseqüências de rochas situadas em pontos mais ou menos afastados (Mendes, 1982). Acorrelação dos estratos é feita com base nas características litológicas (litoestratigrafia)e paleontológicas (Bioestratigrafia). EXERCÍCIOS DE ESTRATIGRAFIA1- Monte uma seção colunar, organizando os estratos abaixo, com base na “Lei de Superposição das Camadas”:a) 1.100 a. 1.100 a. 1.4 M.a. 2.000 a. 1.4 M.a. 2.000 a. +++++ +++++ 3 M.a. +++++ 3 M.a. +++++ +++++ +++++b) 4 M.a. 6 G.a. 4.850 a. 860 a. 65
    • Geologia Geral/2011c) 6.300 a. ^^^^^^ ^ ^ ^ ^ ^ ^ 63.000 M. a. ^^^^^^ 45.000 a. 700 a.d) 1.500 a. 5 M.a. 1.2 G.a. 600 a. 7 M.a. 350 M.a.e) 700 a. 3 G.a. 1.3 M.a. 2 M.a. 2000 a. 66
    • Geologia Geral/20112- Descreva a seqüência de eventos e interprete o possível paleoambiente:a) Nível d’água 1) Deposição subaquática de calcário e folhelho; 2) Soerguimento da área (movimento epirogenético +); 3) Regressão marinha (movimento eustático -); Erosã 4) Erosão; o 5) Abaixamento da área (movimento epirogenético -); 6) Transgressão marinha (movimento eustático +); 7) Deposição subaquática de conglomerado e arenito; 8) Nível d’água. Interpretação Paleoambiental: R: Paleoambiente Marinho devido a presença do calcário depositado em paleoclimaquente e seco.b) Nível d’água ________________________________________________________ ________________________________________________________ ________________________________________________________ ________________________________________________________ ________________________________________________________ ________________________________________________________ ________________________________________________________ ________________________________________________________ ________________________________________________________ ________________________________________________________ ________________________________________________________ Erosão ________________________________________________________ ________________________________________________________ ________________________________________________________ ________________________________________________________ ________________________________________________________ ________________________________________________________ ________________________________________________________ ________________________________________________________ ________________________________________________________ ________________________________________________________ ________________________________________________________ 67
    • Geologia Geral/2011 __________________________________________________________c) __________________________________________________________ Erosão __________________________________________________________ __________________________________________________________ __________________________________________________________ __________________________________________________________ __________________________________________________________ __________________________________________________________ __________________________________________________________ __________________________________________________________ __________________________________________________________ __________________________________________________________ __________________________________________________________ __________________________________________________________ __________________________________________________________ __________________________________________________________ __________________________________________________________ Erosão __________________________________________________________ __________________________________________________________ __________________________________________________________ __________________________________________________________ __________________________________________________________ Erosão __________________________________________________________ __________________________________________________________ __________________________________________________________ __________________________________________________________ __________________________________________________________ __________________________________________________________ __________________________________________________________ __________________________________________________________ __________________________________________________________ __________________________________________________________ ____ 68
    • Geologia Geral/2011 ___________________________________________________________d) ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ Erosão ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ Erosão ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ Erosão ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ 69
    • Geologia Geral/2011e)Nível d´água ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ Erosão ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ 70
    • Geologia Geral/2011f) Erosão ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ Erosão ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ Erosão ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ 71
    • Geologia Geral/2011g) Monte uma seção colunar seguindo os dados abaixo: a) Deposição subaquática de folhelho, calcário e arenito calcífero; b) Soerguimento da área (movimento epirogenético +), regressão marinha (movimento eustático -) , erosão; c) Abaixamento da área (movimento epirogenético -), transgressão marinha (movimento eustático +) e deposição subaquática de calcáreo, arenito, siltito e argilito.OBS: Nas 1ª e 2ª camadas do 1° evento há uma intrusão plutônica de Diabásio. 72
    • Geologia Geral/2011 EXERCÍCIOS DE CORRELAÇÃO1) Estabeleça a correlação entre as seções abaixo e responda:a)Que conclusões podem ser efetuadas com base na sua correlação ?___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 73
    • Geologia Geral/2011b)Que conclusões podem ser efetuadas com base na sua correlação ?_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 74
    • Geologia Geral/2011c)Que conclusões podem ser efetuadas com base na sua correlação ?_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 75
    • Geologia Geral/2011d - Estabeleça a correlação e dê duas razões para explicar a inexistência de arenito entreas duas unidades de folhelho na coluna A.___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 76
    • Geologia Geral/2011e - Estabeleça a correlação. A BQue conclusões podem ser efetuadas com base na sua correlação ?_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 77
    • Geologia Geral/201178
    • Geologia Geral/201179
    • Geologia Geral/201180