Resolvendo. Página 15

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2 Página A descoberta do decaimento radioactivo e da sua importância na produção de calor actual colocaram em causa o dogma central do Contraccionismo, em que a Terra se encontrava em arrefecimento significativo, capaz de originar contracção. O Contraccionismo também não era capaz de explicar o transporte de blocos e as deformações detectadas nas cadeias montanhosas, se estes se devessem apenas a movimentos verticais resultantes da contracção do planeta. 2. O desenvolvimento tecnológico, como por exemplo a descoberta do decaimento radioactivo, é importante para obter novos dados, essenciais para apoiar ou contrariar as explicações vigentes num dado período. 3. Se a formação do relevo terrestre se devesse à contracção do planeta, todas as cadeias montanhosas deveriam possuir uma idade semelhante. A descoberta de montanhas formadas em momentos distintos nega a existência de um fenómeno simultâneo responsável pela sua formação. 4. Com base nos exemplos podemos concluir que as teorias científicas sofrem ajustes permanentes, pelo que não permanecem estáveis no tempo. A evolução do conhecimento científico é uma das principais características da construção da Ciência.

3 Página A semelhança ao nível do registo paleontológico dos continentes africano e sul-americano. 2. Contraccionismo, pois baseia as suas explicações no arrefecimento e na contracção da Terra, que provocou a formação de montanhas em determinadas regiões por elevação do terreno, e a formação de depressões noutras regiões em resultado do abatimento dos blocos. As pontes continentais corresponderiam a fragmentos que abateram e cujos vestígios, segundo Suess, encontrar-se-iam nos fundos oceânicos. 3. As plantas do género Glossopteris são típicas de ambientes glaciares de latitudes elevadas, e indicam que os continentes sul-americano e africano já estiveram em latitudes superiores, o que possibilitou a formação de glaciares, tendo-se deslocado desde esse momento. A posição actual dos dois continentes não permitiria a existência de Glossopteris, impossibilitando a sua dispersão por hipotéticas pontes continentais. 4. O desenvolvimento tecnológico, ao possibilitar o estudo dos fundos oceânicos, permitiu reunir dados para refutar a existência de pontes entre diversos continentes no passado, contribuindo para o desenvolvimento científico. 5. Suess apoiava a existência de pontes continentais que permitiam a migração e dispersão dos organismos, enquanto que Wegener considerava que os continentes estiveram juntos no passado formando um supercontinente, com fauna e flora semelhantes, e que, após a sua fragmentação, os continentes derivaram para as posições actuais.

4 Página Wegener não foi capaz de explicar o mecanismo que estava na base da deriva dos continentes, um aspecto essencial para esclarecer os restantes cientistas e convencê-los a aceitar a sua teoria. As suas explicações, baseadas nos efeitos gravitacionais do Sol e da Lua, não eram convicentes do ponto de vista físico e matemático. 2. A aceitação das novas ideias científicas depende do enquadramento económico, social, tecnológico, político e científico da época. A defesa do contraccionismo dificultou a aceitação da deriva dos continentes, e os conhecimentos matemáticos e físicos da época refutavam alguns dos argumentos apresentados por Wegener. 3. A evolução do conhecimento da deriva dos continentes constitui um bom exemplo da influência de factores sociais e políticos. O desconhecimento da Geologia dos continentes do Sul por parte dos cientistas americanos dificultou a análise dos argumentos de Wegener. O facto de Wegener ser alemão e de ter publicado o seu trabalho inicialmente na língua alemã atrasaram a sua análise e limitaram a discussão na comunidade científica. Politicamente, a sociedade da época possuía um sentimento anti-germânico que também dificultou a aceitação da deriva dos continentes.

5 Página a. A idade das rochas aumenta com o afastamento do rifte. b. A existência de rochas com magnetismo diferente indica que se formaram em momentos diferentes, suportando a ocorrência contínua de produção de crusta oceânica e consequente expansão dos fundos oceânicos. c. A idade e o registo magnético dos dois lados do rifte são iguais, formando um padrão de bandas com a mesma idade e registo magnético. d. O relevo da crusta permitiu detectar a existência de cadeias montanhosas que formam uma dorsal médiooceânica, enquanto que a conjugação de estudos de paleomagnetismo e de datação das rochas permitiu verificar que ocorre a expansão dos fundos oceânicos ao nível dos riftes. 3. A expansão dos fundos oceânicos permitia provar a ocorrência de movimentos da crusta responsáveis pela deriva dos continentes inicialmente sugerida por Wegener, constituindo uma explicação mais credível do que as explicações apresentadas inicialmente por aquele cientista. 4. Embora Wegener apenas tenha referido a ocorrência da deriva dos continentes, a expansão dos fundos oceânicos permitiu verificar que a crusta oceânica também sofre movimentações ao longo do tempo geológico. Assim, a deriva apresentada inicialmente por Wegener não se limita aos continentes enquadrando-se num mecanismo mais complexo e global. 5. Só após os estudos da morfologia dos fundos oceânicos, associados à obtenção de rochas e sua datação, bem como o registo das suas anomalias magnéticas, foi possível obter dados para provar a ocorrência de expansão dos fundos oceânicos e formular a Teoria da Tectónica de Placas.

6 Páginas 30/31 1. a. As previsões de Wegener para os mecanismos que estavam na base da deriva dos continentes eram apenas especulativas, não tendo sido formuladas com base em dados experimentais ou observações. b. Os cientistas da época, sem uma explicação cientificamente fundamentada para a ocorrência da deriva dos continentes, refutaram esta teoria. c. Hess, com base na morfologia dos fundos oceânicos, explicou que ocorreria a expansão dos fundos oceânicos a partir dos riftes e que este mecanismo estaria na base da deriva dos continentes inicialmente proposta por Wegener. As expli cações de Wegener para a deriva dos continentes baseavam-se em fenómenos gravitacionais que se revelaram pouco credíveis para explicar a dinâmica da crusta terrestre. 2. A investigação científica de Hess dependia do uso de equipamentos sonares avançados, instalados em navios, que não estavam disponíveis no início do século quando Wegener formulou a sua teoria. O enquadramento científico também era diferente e mais receptivo à existência da deriva dos continentes. 3. Como factores externos podemos apontar o desenvolvimento de tecnologias que permitam obter novos dados mais precisos e detalhados, o financiamento e as influências políticas e sociais na actividade científica. Os factores internos prendem-se com a aceitação da comunidade científica e com a avaliação do seu trabalho pelos próprios cientistas que frequentemente apoiam determinadas correntes de opinião. 4. A Ciência, ao desenvolver a Tecnologia, utiliza-a para melhorar a qualidade da investigação científica. A Socie da de é essencial para financiar a actividade científica e tecnológica, obtendo muitos benefícios do desenvolvimento científico e tecnológico das sociedades modernas. 5. Ao tentarem publicar o seu trabalho o mais rapidamente possível, pretendem evitar que outros publiquem trabalhos semelhantes. Os cientistas podem divulgar as suas conclusões precocemente e assim afectar o rigor e qualidade científica do seu trabalho.

7 Página a. O papel A3 representa a placa oceânica entre os continentes. b. Rifte. c. Bandas com diferentes anomalias magnéticas. 2. Simular a expansão dos fundos oceânicos e a deriva dos continentes. 3. Nas regiões de rifte ocorre a expansão dos fundos oceânicos, evidenciada pelo padrão de anomalias magnéticas. Esta expansão é responsável pela deriva das massas continentais.

8 Página O número de protões no núcleo aumenta quando ocorre a emissão de uma carga negativamente carregada com a conversão de um neutrão em protão. 2. O decaimento provoca a libertação de partículas carregadas de energia. 3. Como os isótopos instáveis se estão a consumir sem serem repostos, o decaimento radioactivo tem vindo a decrescer. 4. Os isótopos instáveis com tempo de semivida curto sofreram decaimento nos estádios iniciais da formação da Terra, restando apenas os isótopos instáveis cujo tempo de semivida é longo, permitindo a sua manutenção até à actualidade.

9 Página a. Regiões associadas a riftes oceânicos, principalmente as dorsais oceânicas do Pacífico, Índico e Atlântico. b. Regiões continentais. 2. A crusta oceânica, sendo menos espessa do que a crusta continental, apresenta em média um fluxo térmico superior. Nas regiões de rifte, devido ao estiramento da crusta oceânica e ascensão de elevadas quantidades de magma, constata-se um elevado fluxo de energia. 3. O fluxo térmico é superior na região dos Açores. 4. Os Açores localizam-se na crusta oceânica e na proximidade da dorsal oceânica, enquanto o território de Portugal Continental é formado por crusta continental mais espessa e fria, com um menor fluxo térmico. 5. Se os mecanismos de condução fossem os mais importantes o fluxo térmico seria semelhante entre as diferentes regiões do globo. As diferenças presentes na figura 5 implicam a existência de mecanismos de convecção que permitem a ascensão de material magmático até à superfície em determinadas regiões do globo.

10 Página O aquecimento do copo aquece a gelatina que se encontra na base. O aquecimento provoca o aumento do volume com diminuição da densidade. A gelatina ascende até à superfície pela parte central. Ao atingir a superfície arrefece (principalmente se estiver em contacto com o gelo), torna-se mais densa e volta a mergulhar pelas paredes laterais, sendo substituída por gelatina quente que entretanto ascendeu. Formase uma célula, de convecção contínua. 2. A gelatina e a água correspondem ao material mantélico do manto. Tal como acontece na Terra, o material é aquecido em profundidade no manto e ascende até à superfície ou perto desta (a algumas centenas de quilómetros de profundidade) onde sofre arrefecimento, mergulhando posteriormente. As principais diferenças centram-se na natureza do material, que no caso da Terra corresponde a material magmático muito denso e pouco fluido, e na experiência corresponde a com postos mais fluidos e menos densos. Em termos de escala de tempo existem diferenças muito significativas: as taxas de deslocação são muito reduzidas no globo terrestre e ocorrem ao longo de milhões de anos.

11 Página O material que compõe a litosfera oceânica arrefece rapidamente nos fundos oceânicos, pois está em contacto com a água fria do oceano. Ao arrefecerem, as rochas tornam-se mais densas e mais viscosas. 2. No modelo de Holmes, a célula convectiva inclui todo o manto, circulando desde a sua base até ao limite da litosfera. No modelo B, as células convectivas distribuem-se em dois níveis: o nível superior limita-se ao manto superior; o nível inferior encontra-se no manto inferior. 3. No modelo penetrativo, a placa subductada pode penetrar profundamente no manto, aproximando- se do limite entre o manto e o núcleo exterior. Nos modelos A e B, a placa subductada é reciclada nas camadas superiores do manto. 4. A placa subductada sofre aquecimento e fusão, mas, como se encontra fria, consegue penetrar no manto e originar sismos. Enquanto é transportada e como se encontra sólida, a sua deformação ocorre num regime frágil, que transitará, posteriormente, para um regime dúctil, a profundidades superiores a 670 km. 5. Como a maior expansão ao nível das dorsais é detectada em placas oceânicas limitadas por um elevado número de regiões de subducção, os cientistas consideram que é o movimento descendente da placa subductada que arrasta a restante placa oceânica e que facilita a expansão dos fundos oceânicos ao nível das dorsais oceânicas.

12 Página A litosfera continental encontra-se marcada por tons azuis, o que indica que é mais rígida e que permite uma maior velocidade das ondas S. A crusta oceânica é menos rígida e mais fina, com menor velocidade de propagação das ondas sísmicas. Grande parte do manto apresenta menores velocidades de propagação das ondas S, pois é menos rígido devido às elevadas temperaturas a que o material está sujeito. 2. É possível identificar a presença de materiais mais frios e densos na proximidade do limite entre o manto e o núcleo. Estes materiais encontram-se sob o continente americano e correspondem a fragmentos de uma placa oceânica que sofreu subducção. Assim, a litosfera não é reciclada apenas no manto superior. 3. O desenvolvimento tecnológico da tomografia sísmica permite obter uma imagem detalhada da estrutura da Terra, que não é possível através de técnicas tradicionais, que não obtêm dados precisos sobre a estrutura interna das camadas inacessíveis do Planeta. 4. O desenvolvimento tecnológico tem fornecido dados mais precisos que permitem reajustar e elaborar novos conceitos científicos, pelo que a Ciência é uma construção humana de conhecimentos em permanente evolução.

13 Página Os blocos de madeira correspondem à crusta menos densa, e a água mais densa ao manto superior, que, embora esteja no estado sólido, possui um comportamento dúctil que permite acomodar os movimentos verticais da crusta. 2. Os blocos de elevadas dimensões, para estabilizarem, afundam mais do que os restantes. Assim, as raízes criadas sustentam o elevado volume de material que se projecta à superfície. 3. Os vales continentais profundos e as fossas oceânicas correspondem às regiões crustais com as raízes menos profundas. Por analogia, correspondem aos blocos mais densos e de reduzidas dimensões. 4. A adição de pesos provocou o aumento da massa, obrigando o bloco a mergulhar para atingir novamente o equilíbrio. Pelo contrário, a remoção dos pesos reduziu a massa e permitiu a subida do bloco de madeira. 5. Os icebergues também são menos densos do que a água em que estão mergulhados. A maior parte do gelo submerso equilibra isostaticamente a fracção que se eleva acima do nível da água.

14 Página A montanha em B apresenta uma altitude inferior. 2. Ocorreu erosão das rochas e transporte de sedimentos. 3. A diminuição da espessura da crusta continental provoca a ascensão de todo o bloco crustal. 4. O manto, por ser menos rígido do que a crusta, permite a ocorrência de movimentos verticais e laterais, pois o material pode deslocar-se, embora a taxas muito reduzidas. 5. a. Por erosão e transporte dos materiais. b. A remoção de material à superfície origina uma anomalia isostática que é compensada com a ascensão do bloco crustal, mantendo o raio terrestre constante. 6. Nas bacias sedimentares, ocorre a acumulação dos sedimentos removidos das regiões continentais, provocando o afundamento da crusta, para atingir um equilíbrio isostático.

15 Página A presença de fósseis de conchas 300 m acima do nível do mar actual indica que estes terrenos já estiveram a altitudes inferiores e que sofreram ascensão. Embora o nível médio do mar evidencie variações significativas ao longo do tempo geológico, na altura da glaciação o nível médio era inferior ao actual, pelo que a presença de fósseis marinhos não é fundamentada por uma transgressão seguida de uma regressão marinha. 2. Após o final da glaciação a taxa de ascensão foi mais intensa, tendo diminuído progressivamente até à actualidade. 3. O degelo provocou a redução abrupta do peso da crusta, provocando uma ascensão imediata. Com o tempo, a ascensão tornou-se mais lenta pois encontra-se mais próxima do equilíbrio isostático. 4. Nos primeiros 2000 anos após o degelo verifica-se a taxa de ascensão máxima na ordem dos 0,025 m/ano (50 m/2000 anos). Nos últimos 2000 anos a taxa de ascensão foi de 0,0008 m/ano (1,6 m/2000 anos). 5. Durante o episódio glaciar a acumulação de gelo gerou uma anomalia positiva, forçando a crusta a afundar. Com o degelo no final do período glaciar, originou-se uma anomalia negativa que levou à ascensão do material para atingir o equilíbrio isostático.

16 Página Regime distensivo. 2. As falhas normais são indicadores de um regime distensivo, em que os blocos fracturados que se encontram nos tectos das falhas sofrem um movimento descendente relativamente aos blocos que constituem os muros. No perfil longitudinal, como os blocos de uma mesma falha apresentam quase sempre o mesmo sentido de deslocação, originam uma falha transformante, cujo rejeito é essencialmente horizontal. 3. O regime distensivo, ao provocar uma fracturação intensa do material, origina uma redução da pressão. Como a temperatura de fusão dos materiais é proporcional à pressão, a despressurização provoca uma fusão parcial dos materiais e a formação de magmas que são expelidos ao nível das regiões de rifte. 4. Nas dorsais oceânicas as placas litosféricas são mais finas do que nas margens passivas. 5. Nas dorsais oceânicas as placas litosféricas são muito finas devido ao regime distensivo que provoca o seu estiramento. Nas margens passivas as placas oceânicas são mais espessas pois resultaram da acumulação de elevados volumes de magma. 6. Os sismos estão associados ao rifte e às regiões das falhas transformantes em que os blocos de material se deslocam em sentidos opostos. Nos planos das falhas transformantes em que os blocos se movimentam no mesmo sentido, a actividade sísmica é inferior. 7. A emissão de magma é responsável pela formação das cadeias montanhosas que constituem a dorsal oceânica. Formam-se num regime distensivo, muito diferente do regime compressivo associado à colisão de placas, que resulta num encurtamento e espessamento da crusta, com a consequente formação de cadeias montanhosas.

17 Página A placa de Nazca, como é composta por litosfera oceânica, sofre afundamento quando choca contra a placa continental menos densa que compõe o continente sul-americano. 2. a. O magma resulta da fusão parcial da crusta oceânica de composição basáltica e da fusão parcial do material presente na litosfera continental. b. As rochas que compõem a crusta oceânica são de composição basáltica, sendo mais básicas (menor conteú do em sílica) do que as rochas magmáticas de com posição intermédia e que compõem a cadeia dos Andes. c. Como os Andes resultam da actividade magmática (vulcânica e plutónica), e o magmatismo se encontra associado à subducção da placa oceânica, os Andes são paralelos à fossa oceânica, pois esta marca o início do mergulho da placa oceânica para o manto superior. Como o magmatismo apenas se gera a partir dos 100 km de profundidade, os Andes são paralelos à fossa oceânica mas encontram-se distanciados 100 a 300 km. 3. a. A água que é emitida pelos vulcões na região dos Andes possui semelhanças geoquímicas com a água do Oceano Pacífico, indicando que o magma expelido pelos vulcões resulta da fusão parcial da crusta oceânica ou placa litosférica continental, sob o efeito da presença de água oceânica. b. A água funciona como volátil, diminuindo o ponto de fusão, permitindo a ocorrência de fusão parcial, essencial para formar magmas de composição intermédia a partir da fusão de crusta de composição basáltica.

18 Página Na figura 29 ocorre a convergência de uma placa oceânica contra uma placa continental, enquanto que na figura 33 a colisão ocorre entre duas placas continentais. 2. Como se tratam de duas placas continentais, são ambas pouco densas e assim nenhuma sofre subducção, ocorrendo o estreitamento e o espessamento crustal na região de sutura. 3. Magmatismo ácido, pois ocorre a fusão parcial do materialcontinental. 4. Como a Placa Índico-Australiana possuía um oceano primitivo entre a Índia e o continente euro-asiático, nos estádios iniciais de colisão ocorreu subducção e magmatismo andesítico. O fecho do oceano e o consumo da placa oceânica foi substituído pelo choque entre a actual Índia e o continente euro-asiático.

19 Página Os sedimentos acumulados no mar que se formou no Cretácico Inferior foram deformados nas fases seguintes, tendo sido essenciais para formar os Pirenéus. 2. Durante o Cretácico Superior, o regime tectónico passou a compressivo. 3. A compressão resultou no choque com cavalgamento do material da crusta, bem como dobramento e fracturação das rochas, formando os Pirenéus.

20 Página Pangea Referência à identidade paleontológica de formações Paleozóicas e Mesozóicas observada em diferentes continentes Semelhança entre as costas dos continentes, semelhanças paleoclimáticas e semelhanças geológicas em continentes separados C Norte-Americana;F Africana; G Euro-Asiática.

21 Página Limites divergentes/construtivos; convergentes/destrutivos e transformantes/conservativos Limites divergentes e limites transformantes (entre placas oceânicas ou continentais) Subducção de uma placa oceânica (Nazca/Pacífica) sob uma placa continental (americana/sul-americana), arrastando consigo água e sedimentos oceânicos que atingem o manto e que sofrem fusão. A pressão a que esse material se encontra impele-o para a superfície a. A litosfera é constituída pela crusta e pelo manto superior. b. Astenosfera (manto) c A Placa Euro-Asiática desloca-se de oeste para este.

22 Página A sismicidade mais intensa está relacionada com zonas de subducção, riftes e falhas transformantes. Os sismos são mais sentidos quanto maior for a proximidade a um limite tectónico As rochas dos fundos oceânicos têm idade inferior às rochas continentais, em virtude de estarem, constantemente, a ser produzidas no rifte e a ser destruídas nas zonas de subducção A; 2-C; 3-A; 4-B; 5-A; 6-B O rifte localiza-se na zona central e equidistante das isócronas de igual valor.

23 Página A partir do rifte atlântico, e para ambos os lados, há produção de uma nova litosfera oceânica; com o afastamento das placas as rochas da mesma idade vão-se deslocar para os lados opostos do rifte, tornando-se equidistantes do mesmo A velocidade de expansão do fundo do Atlântico Sul é inferior à velocidade de expansão do fundo do Pacífico Sul Isócronas de valores correspondentes encontram-se mais próximas entre si no fundo do Atlântico Sul do que no fundo do Pacífico Sul; a mesma isócrona está mais distante do rifte do Pacífico Sul do que do rifte do Atlântico Sul b a. Resulta de vulcanismo associado ao rifte. b. Limite tectónico convergente com subducção associada a limite oceano-oceano (arco insular)ou zona de ponto quente Localizam-se principalmente ao longo da falha transformante, entre os dois segmentos de rifte, pois nesta secção os blocos apresentam sentidos de deslocação opostos Como nos riftes ocorre a expansão dos fundos oceânicos, é na proximidade dos riftes que se forma a crusta oceânica, com idades a aumentar com o afastamento ao rifte Aproximadamente 0,69 M.a Como a expansão dos fundos oceânicos ocorre nos dois lados do rifte, de forma paralela, o local D encontrase à mesma distância do local C relativamente ao rifte Porque ocorre a emissão de elevadas quantidades de material magmático, de origem mantélica, e porque nestas secções a litosfera é pouco espessa e o manto superior a elevadas temperaturas encontra- se mais próximo da superfície aumentando o fluxo térmico.

24 Página c Devido à intensa actividade tectónica e vulcânica, onde grandes quantidades de material quente e com elevado volume são emitidos para formar os fundos oceânicos Essas rochas localizavam-se no rifte cm/ano c. 7. A) F; B) V; C) V; D) F; E) F. A) O aquecimento do material no limite entre o manto inferior e o núcleo externo provoca a sua expansão, com decréscimo da densidade. D) A placa oceânica é mais densa do que a placa continental, mergulhando sob esta. E) A condução é o principal mecanismo de transporte de calor no núcleo interno e na litosfera.

25 Página a. As calotes glaciares ao amentarem significativamente o peso do bloco crustal provocaram uma anomalia, causando a descida do bloco crustal. b. O manto superior que se encontra na base da crusta é capaz de suportar a ocorrência de movimentos muito lentos de material, permitindo o ajustamento isostático. A própria astenosfera, na base da litosfera, permite a ocorrência destes movimentos, pois apresenta uma fluidez superior ao material da litosfera A área da Escandinávia aumentou, pois o degelo implicou uma redução do peso sobre a crusta. Assim, ocorreu um ajustamento isostático com ascensão da litosfera. Este facto tem permitido aumentar a área dos países escandinavos, pois a maior altitude permite que áreas submersas passem a estar à superfície, aumentando o comprimento dos rios como, por exemplo, o Rio Kemijoki a. A área dos países escandinavos irá aumentar. b. O Golfo da Bótnia poderá desaparecer ou apresentar uma grande redução Ocorrem diversos fenómenos resultantes da convergência entre placas, com mergulho da placa oceânica sob a continental a. E astenosfera; F litosfera. b. A astenosfera apresenta uma rigidez inferior à litosfera Correntes de convecção.

26 Página Existem quatro placas delimitadas, da esquerda para a direita, por um limite convergente entre uma placa continental e uma oceânica; um limite divergente marcado por um rifte e um limite convergente entre uma placa oceânica e uma placa continental A abertura continental começa quando o magma ascendente provoca numerosas fendas, originando uma série de blocos falhados. Existem manifestações vulcânicas, como a extrusão basáltica. À medida que a crusta se fende, grandes massas rochosas afundam-se, dando origem a uma zona deprimida. A abertura continua e os continentes separam-se o suficiente para que a água invada a zona deprimida. Forma-se um oceano embrionário. Com a separação dos continentes, desenvolve-se a crusta oceânica a partir do rifte e a bacia oceânica torna-se mais ampla Graben, fossa tectónica ou vale de rifte Falhas normais ou distensivas B; 2 E; 3 A; 4 C.

27 Página dorsal oceânica; 2 litosfera; 3 fossa oceânica; 4 astenosfera No rifte (ou na dorsal oceânica) 1 ou na astenosfera Provêm do vulcanismo andesítico (ilustrado em A) e do fundo oceânico que foi obductado Porque fazem parte da mesma placa ou porque não existe um acidente tectónico que altera a distância entre os dois territórios b Subducção (ou esforços compressivos) e magmatismo (vulcanismo ou plutonismo).

28 Página A Ciência, sendo uma construção humana, é influenciada pelos contextos sociais, económicos e religiosos de uma dada época. A determinação da idade da Terra é um exemplo paradigmático das influências do contexto religioso. 2. O desenvolvimento tecnológico verificado na década de 50 do século XX permitiu aos cientistas ampliarem as suas experiências para novas linhas de investigação. O uso da espectrometria de massa para determinar a concentração de elementos em reduzidas quantidades, e assim permitir a datação radiométrica, constitui um bom exemplo de como o desenvolvimento tecnológico pode induzir avanços científicos. 3. No caso da Geologia, muitos dos desenvolvimentos estão associados a estudos multidisciplinares baseados em conhecimentos de Matemática, Física e Química, como por exemplo na datação radiométrica.

29 Página a. F-B-A-D-G-C-E. b. Os Xistos de Vishnu foram os primeiros a formarem-se, pois encontram-se na base da sequência estratigráfica e, segundo o Princípio da Sobreposição, são os mais antigos. Após a formação destes xistos, ocorreu a formação de rochas graníticas que intersectam os xistos (Princípio da Intersecção). As duas formações anteriores sofreram erosão e ocorreu posteriormente a deposição da série do Grand Canyon. Esta formação sofreu deformação, pois não se encontra na posição horizontal inicial (Princípio da Horizontalidade Primitiva). Todas as formações anteriores sofreram erosão antes do Câmbrico, de acordo com uma descontinuidade no registo estratigráfico. Durante o Pérmico formaram-se os estratos que se encontram mais próximos do topo. A instalação posterior do rio Colorado levou a uma intensa erosão. 2. As formações encontram-se descritas de acordo com a sua composição litológica, sem recorrer ao estudo paleontológico e apenas com base nos princípios litostratigráficos.

30 Página Com base no conteúdo fossilífero de cada uma das rochas, determinar qual o intervalo de tempo em que todos os fósseis de uma dada rocha estão presentes simultaneamente. 3. Se possuem uma distribuição muito ampla no tempo não permitem definir intervalos de tempo curtos e assim obter uma datação mais precisa para a rocha em que os fósseis estão presentes. 4. Ao usar associações de fósseis restringe-se mais o intervalo de tempo na datação de cada uma das rochas, resultando numa datação mais correcta. Os fósseis usados, ao possuírem uma ampla distribuição geográfica, podem encontrar-se em estratos presentes em todo o globo e assim permitir a correlação entre estratos geograficamente afastados e que possuem a mesma idade. 5. O conteúdo fóssil é mais preciso para correlacionar as rochas, pois as diferentes associações de fósseis caracterizam determinados intervalos de tempo. A composição litológica não permite definir intervalos de tempo, pois, num mesmo tempo e numa mesma bacia sedimentar, podem estar a depositar-se diferentes sedimentos que vão dar origem a diferentes rochas.

31 Página Os microfósseis permitem datar relativamente os estratos e estudar as condições existentes nos paleoambientes. A sua relativa abundância também facilita o seu estudo.

32 Página M.a M.a. 3. A rocha possui uma idade superior a 5000 M.a., o que é impossível. Pode ter havido um erro na quantificação dos dois isótopos, em que a rocha analisada não se comportou como um sistema fechado desde que se formou. 4. Como o tempo de semivida é muito amplo, não é possível detectar variações de idade de alguns milhares de anos, pois o decaimento é pouco significativo para intervalos de tempo reduzidos. 5. Ao ocorrer a libertação do Ar-40, resta apenas o K-40. Este ponto é importante para garantir que, aquando da formação da rocha, 100% dos isótopos presentes sejam do elemento-pai e que o Ar-40 presente nos cristais actualmente resulta do decaimento do K-40 após a formação da rocha. Este ponto é essencial para garantir que a formação da rocha corresponde ao tempo zero.

33 Página Este estudo aponta para a descoberta das rochas mais antigas do planeta, que pressupõe uma antecipação da diferenciação do planeta em camadas, bem como a ocorrência de fenómenos do ciclo das rochas nos estádios iniciais de formação do nosso planeta. 2. Os avanços tecnológicos tornam possível realizarem-se novas experiências e assim criar novas linhas de investigação e pensamento. O desenvolvimento de tecnologias de ponta possibilita a ocorrência de descobertas científicas significativas. 3. Em determinados momentos ocorrem avanços significativos, como por exemplo a descoberta das rochas mais antigas do planeta. A constante remodelação do conhecimento científico pressupõe uma mudança contínua da Ciência, que procura compreender melhor a dinâmica do nosso planeta.

34 Página Nos primeiros 560 M.a., imediatamente após a formação, o nosso planeta sofreu diferenciação, com a formação de diversas camadas internas com composição e propriedades físicas distintas; ocorreu também a formação da Lua e das primeiras rochas. 2. Por datação absoluta, recorrendo à quantificação de isótopos radioactivos. Com base no tempo de semivida, determinou-se a idade do cristal. 3. O Câmbrico inicia-se com o desenvolvimento de formas de vida contendo revestimentos externos resistentes que facilitam a fossilização. Assim, mais espécies fósseis são preservadas até à actualidade. 4. a. Comparando com o tempo geológico de aproximadamente 4600 M.a., a extinção dos dinossáurios, há 65 M.a., e o aparecimento dos seres humanos, já perto da actualidade, constituem acontecimentos muito recentes à escala geológica. b. Com base nos dados, é possível constatar que os primeiros fósseis conhecidos correspondem a formas de vida mais simples. O desenvolvimento de células eucariontes ocorreu há aproximadamente 1800 M.a., seguindo uma maior complexidade, com o desenvolvimento da multicelularidade.

35 Página Na figura estão presentes três éons formais: Arcaico (1500 M.a.); Proterozóico (aproximadamente 2000 M.a.) e Fanerozóico (542 M.a.). 2. No Fanerozóico, a tabela possui mais divisões e com intervalos de tempo menores, quando comparado com o Pré-Câmbrico. As diferenças devem-se à abundância de informações: os geólogos possuem mais informações sobre os fenómenos mais recentes, pois, com o tempo, as rochas são modificadas durante o ciclo e muitas informações perdem-se. Assim, a tabela está mais completa conforme nos aproximamos da actualidade. 3. A formação da Terra, a sua diferenciação, a formação da Lua, a formação dos primeiros cristais e rochas ocorreram no Hadeano. Os primeiros fósseis formaram-se durante o Arcaico, enquanto o aumento da concentração de oxigénio na atmosfera e o desenvolvimento das células eucariontes ocorreu durante o Proterozóico. O aparecimento de organismos com revestimento externo resistente ocorreu no início do Paleozóico, no Câmbrico. Os dinossáurios apareceram há aproximadamente 250 M.a., durante o Triásico. Os primeiros seres humanos apareceram muito recentemente, no Quaternário. 4. É muito complexo, e por vezes impossível, datar rochas sedimentares e metamórficas. Assim, os cientistas procuram rochas magmáticas. Estas formam-se num espaço de tempo relativamente curto (quase instantâneo à escala geológica) e as suas associações minerais permitem datações isotópicas precisas a partir de vários isótopos radioactivos. Com base na idade das rochas magmáticas, os cientistas procuram inferir a idade das restantes rochas, usando os princípios estratigráficos. 5. Permite correlacionar rochas de todo o mundo e obter uma imagem global e integradora da História geológica da Terra.

36 Páginas 104/ Determinaram as concentrações dos isótopos radioactivos e, com base no tempo de semivida, determinaram a idade das rochas vulcânicas. 2. a. Podem ter ocorrido contaminações da amostra com chumbo de outras rochas. Assim, a datação da rocha não é precisa, pois é necessário que desde a sua formação a rocha se comporte como um sistema fechado, sem trocas de isótopos radioactivos com o meio. A datação obtida não devia estar de acordo com a idade relativa baseada nos princípios estratigráficos. b. A datação com o Rb/Sr permitiu obter uma idade absoluta, possível de ser explicada com base nos princípios estratigráficos. Desta maneira, o nível inferior de cinzas é mais antigo do que o nível posterior, estando de acordo com o Princípio da Sobreposição. c. O uso de diversos métodos, como por exemplo na datação dos estratos de cinzas vulcânicas, é essencial para validar os resultados e assim reduzir a probabilidade de erros nas medições e, em consequência, nas conclusões científicas. 3. Com base nas rochas magmáticas é possível obter uma idade absoluta aproximada para as restantes rochas e fósseis. 4. Com base na datação das cinzas vulcânicas, e considerando que a deposição foi contínua, todos os estratos devem ter sido formados no Cretácico ( M.a.). 5. Todas as idades encontram-se expressas em (M.a.). A, B e C < 72,5 (o estrato A é o mais recente, seguido do B); D 72,5 72,5 < E < 73,6 F 73,6 G, H, I e J > 73,6 (os estratos possuem uma idade superior a 73,6 M.a., sendo o J o mais antigo, seguido do I, H e G). Para além da datação absoluta, as rochas foram datadas com base no Princípio da Sobreposição e da Horizontalidade Original, pois é essencial que a sua posição não tenha sido alterada. 6. Biozona de distribuição de um táxon.

37 Página No início da formação da Terra, os paleoambientes eram caracterizados por um intenso vulcanismo que libertava elevado volume de gases ricos em enxofre. As temperaturas eram muito elevadas e o CO 2 era um gás abundante na atmosfera. Há aproximadamente 4000 M.a. ocorreu a acumulação de água no estado líquido, formando-se os oceanos. 2. a. As primeiras formas de Vida do nosso planeta foram os seres procariontes (bactérias) que habitavam os oceanos primitivos. b. O aparecimento e a evolução biológica são temas envoltos em polémica, fruto do contexto social e religioso das sociedades, pelo que o seu estudo é essencial para compreendermos como é que a evolução originou a nossa espécie e ao mesmo tempo percebermos as condições dos paleoambientes. Estes conhecimentos podem também ser importantes no estudo e na pesquisa de formas de Vida de outros planetas e prever a evolução futura do nosso planeta. c. Embora os organismos menos complexos ainda sejam abundantes, com a evolução surgiram formas cada vez mais complexas (seres eucariontes e procariontes multicelulares mais complexos). 3. a. Fotossíntese realizada pelas cianobactérias. b. O oxigénio começou a acumular-se na atmosfera entre os 2500 e os 2000 M.a., tendo a sua concentração aumentado até ao final do Pré-Câmbrico. c. O oxigénio, formado a partir da quebra da molécula de água (hidrosfera), é libertado pelos microrganismos (biosfera) para a atmosfera.

38 Página Para ocorrer a deposição do ferro sob a forma de hematite é necessária a presença de oxigénio. Este gás não existia na atmosfera primitiva e a sua acumulação deveu-se à actividade dos microrganismos. 2. Como as cianobactérias são seres aeróbios facultativos, conseguem viver em meio aeróbios ou anaeróbios. Assim, as cianobactérias podem ter habitado os ambientes anaeróbios primitivos e contribuído para o enriquecimento em oxigénio, continuando adaptadas ao meio ambiente até à actualidade. 3. O estudo das comunidades que habitam nos oceanos mais profundos, junto às fontes hidrotermais, permite descobrir novas espécies com metabolismo diversificado. Poderá permitir compreender melhor as condições iniciais do aparecimento e evolução da Vida no nosso planeta. 4. As novas ideias estabelecem um paralelismo entre a acumulação de oxigénio na atmosfera e a formação dos continentes, que permitiu uma mudança do vulcanismo para meio aéreo. Assim, a menor libertação de compostos redutores permitiu a acumulação de oxigénio produzido pelos organismos que seriam abundantes há pelo menos 200 M.a. nos oceanos. 5. A Ciência, ao estudar o passado da Terra, ajuda a compreender como se geraram os principais depósitos de ferro de que a nossa Sociedade dispõe e assim contribui para a pesquisa e aproveitamento desses recursos geológicos. 6. O progresso tecnológico, ao desenvolver novas técnicas, permite avanços científicos. O desenvolvimento e aperfeiçoamento das técnicas de datação radiométrica permitiu obter com mais precisão a idade de formação das principais massas continentais, bem como informações acerca do momento em que a concentração de O 2 atmosférico disparou para valores próximos dos actuais.

39 Página No Pré-Câmbrico surgiram os primeiros invertebrados, algas e fungos. No Paleozóico surgiram os primeiros vertebrados (répteis, anfíbios), os peixes expandiram-se e as primeiras plantas apareceram. No Mesozóico surgiram as plantas com flores (angiospérmicas), os mamíferos e as aves. 2. Para além das algas e dos fungos, o grupo de organismos mais primitivo é representado pelos invertebrados. 3. Os invertebrados foram o grupo dominante no início do Paleozóico, seguido pelos peixes e anfíbios. No Mesozóico os répteis foram o grupo predominante e no Cenozóico os mamíferos e as plantas com flores foram os predominantes. Ainda no Cenozóico os invertebrados apresentaram uma elevada expansão. 4. A conquista do meio terrestre ocorreu no Paleozóico, quando os anfíbios e as plantas mais simples migraram dos oceanos para o meio terrestre. 5. A maioria das rochas sedimentares forma-se em ambientes aquáticos, nos quais os organismos são mais abundantes. Para além disso, é mais fácil ocorrer a preservação do registo fóssil em rochas sedimentares, comparativamente às rochas magmáticas e metamórficas.

40 Página As formas de Vida que apareceram no Câmbrico desenvolveram-se muito até ao Ordovícico (grande explosão de Vida do Câmbrico). Durante este Período diversificaram-se enormemente e foram fortemente atingidas pela extinção em massa no final do Ordovícico. 2. No Ordovícico o número de géneros aumentou significativamente, principalmente os das principais formas de Vida características do Paleozóico. 3. a. A redução da temperatura, associada a um período glaciar, pode ter sido a responsável pela extinção em massa no final do Ordovícico. b. Todos os grupos de faunas foram afectados, com especial destaque para a fauna do Câmbrico, cujo número de géneros foi significativamente reduzido.

41 Página As principais extinções em massa ocorreram no final do Ordovícico, do Devónico, do Pérmico, do Triásico e do Cretácico. 2. A seguir à redução vertiginosa do número de espécies, ocorre um aumento significativo, indicando alargamento da biodiversidade, com expansão do número de famílias de espécies. 3. O impacto de um meteorito de elevadas dimensões pode provocar modificações profundas em todos os subsistemas terrestres. Ao modificar os paleoambientes num curto espaço de tempo, este impacto dificulta a adaptação dos organismos, levando a extinções em massa. 4. O estudo dos estratos em afloramentos rochosos regionais permitiu constatar a existência de um nível anormal de irídio. A sua correlação com estratos presentes noutras regiões permitiu inferir a ocorrência de fenómenos a nível global, com consequências para os paleoambientes e organismos.

42 Página A elaboração de uma cartografia geológica detalhada permite conhecer melhor os aspectos geológicos de uma dada região, e assim planear melhor o uso do território, bem como prevenir e minimizar os riscos geológicos naturais. 2. No que toca à origem do sismo de 1755, existem diversas explicações para a sua origem, que têm sofrido modificações ao longo do tempo, evidenciando uma evolução científica que ocorre com a formulação e discussão de novas explicações. 3. A Ciência depende do desenvolvimento tecnológico, para dispor de ferramentas que permitam o aprofundamento do conhecimento científico. Este, por sua vez, influencia a Sociedade. Nesta área, a Geologia tem um papel de destaque no conhecimento do meio ambiente que nos rodeia. 4. A actividade antrópica, com a ocupação de áreas de risco natural ou a construção de infra-estruturas desadequadas, aumenta a vulnerabilidade aos desastres naturais. 5. Os alunos deverão realçar falhas, zonas de vertente, regiões costeiras e leitos de cheia.

43 Página Os alunos devem unir todos os pontos com a mesma cota cm = 500 m ( cm), logo a escala é 1: m. 4. O ponto T é o de mais alta cota, e o V é o de mais baixa cota. 5. S e Y. 6. b.

44 Página m. 2. Estão representadas duas linhas de água, em que uma delas é afluente. As duas linhas possuem direcção E-O e sentido Oeste para Este (aproximado). 3. Aproximadamente 1200 m Como a região possui um elevado declive, visível pelas curvas de nível e pelo perfil topográfico, em situações de intensa precipitação podem originar-se cheias e movimentos em massa, agravados pelo facto da Vila de Monchique se encontrar próxima do leito da linha de água.

45 Página camadas (B, K, N e J). 2. Mais antiga E; mais recente B. 3.

46 Página Camada I. 3. Permitem perspectivar a geologia de uma dada área a três dimensões, com representação do relevo e do limite das camadas em profundidade, fornecendo importantes indicações para a reconstituição da História da Terra.

47 Página O filão 11 é posterior ao estrato 5 e anterior ao estrato Segundo o Princípio da Intersecção, o filão 11 é mais recente do que o estrato 5, pois intersecta-o. No entanto, como o filão 11 não intersecta o estrato 3 (encontra-se por baixo) e o seu topo possui marcas de erosão, é mais antigo do que o estrato d a.

48 Página Com base no Princípio da Sobreposição dos Estratos, nos estratos e no seu conteúdo fossilífero é possível correlacionar a idade das rochas e eliminar o efeito da acção das falhas verticais, na perturbação da sequência estratigráfica Silúrico, Devónico e Carbónico Porque permitem datar as formações rochosas onde se encontram. 3. A) V; B) F; C) F; D) F; E) V % Aproximadamente 400 M.a M.a., pois é o tempo que leva a que metade dos isótopos-pai sofra decaimento para isótopos-filho É 100%, pois a rocha comporta-se como um sistema fechado, em que o teor inicial de isótopos-pai é 100% e inicia o decaimento para isótopos-filhos.

49 Página Numa anomalia magnética positiva os minerais magnéticos registaram um campo magnético positivo, em que o pólo norte magnético se encontra próximo do pólo norte geográfico (polaridade normal). Numa anomalia magnética negativa, o magnetismo remanescente dos minerais revela a existência no passado de um campo magnético invertido, com o pólo norte magnético a apontar para o pólo sul magnético (polaridade inversa) A aproximadamente 2,5 M.a.; B aproximadamente 3,5 M.a. Com base no padrão (escala) magnético, é possível localizar os pontos A e B na sequência de anomalias magnéticas Pois permite obter uma idade expressa em milhões de anos c As unidades cronostratigráficas correspondem a corpos rochosos que se formaram num intervalo de tempo geológico específico unidades geocronológicas A Éon; B Eratema; C Sistema; D Época; E Idade.

50 Página Aumenta, pois cada Eonotema é formado por vários andares As extinções em massa, ao provocarem profundas modificações nas comunidades biológicas, são o principal marcador dos limites das principais divisões da escala cronostratigráfica, pois, com base na litostratigrafia, seria difícil obter informações tão detalhadas Entre 3,8 e 4 mil M.a Durante o Arcaico, há aproximadamente 3,5 mil M.a Caracterizava-se pelo intenso bombardeamento de meteoritos, ainda sem rochas formadas, com uma atmosfera sem oxigénio e sem Vida a. O oxigénio foi libertado pelos primeiros organismos fotossintéticos que correspondiam a seres procariontes. b. O oxigénio foi essencial para o aparecimento de formas de Vida mais complexas, como por exemplo os seres aeróbios obrigatórios uni e multicelulares. Também permitiu a oxidação de compostos, que se encontravam em solução e que precipitaram, com destaque para o ferro São os vestígios mais antigos conhecidos de seres multicelulares que habitaram a Terra no Pré-Câmbrico Possuíam corpo mole, sem revestimento externo, habitando os fundos dos oceanos e cujas marcas ficaram fossilizadas até à actualidade a. No Câmbrico ocorreu uma importante diversificação biológica, com aumento da complexidade das comunidades biológicas. b. Os organismos adquiriram revestimentos externos rígidos que facilitaram a fossilização, permitindo a sua melhor caracterização actual.

51 Página Paleozóico a. Grupos 8 e 9. b. Grupos 1 e Carbónico e Pérmico Carbónico (ou o início do Pérmico) Grupos 5, 6 e Todos os grupos que existiam no Pérmico foram afectados, com redução da biodiversidade, destacando-se o grupo 10 que foi extinto no final do Pérmico Grupo 1. Porque o grupo 1 apenas existiu no Ordovícico, sendo usado como fóssil de idade para este Período A formação A é mais antiga do que a formação B.

52 Página a. Deposição dos grãos de areia, pois a formação do arenito inicia-se com a deposição de grãos de areia. b. Actuação da falha, pois afecta a camada que é contemporânea dos organismos que originaram os fósseis Cenozóico A Cenozóico; B Mesozóico; C Paleozóico; D Jurássico; E Carbónico e F Câmbrico a. Trilobites. b. Amonites Como são características do final do Pérmico e do Triásico permitem datar as rochas onde se encontram, correspondendo a um grupo taxonómico que possui espécies ou géneros, usados como fósseis-índice para os períodos mencionados.

53 Página a. O Pecopteris e o Spirifer. b. Porque têm curta longevidade, sendo característicos apenas de um Período Mesozóico.

54 Página C); 2 E); 3 A) c IV :

55 Página Intersecção da superfície topográfica por planos horizontais equidistantes e onde o relevo se encontra marcado por linhas que unem pontos com igual altitude m Vários ramos da Engenharia, nomeadamente a Engenharia Civil e Geológica e a Agronomia Distância real na vertical: = 50 m Distância real na horizontal: 3 cm x = cm = 1500 m NNW-SSE A informação estratigráfica, paleontológica, litológica ou tectónica b.

56 Página O limite geológico acompanha a curva de nível dos 800 m YY, pois é a única linha em que a projecção dos diferentes contactos está de acordo com o corte geológico d W-E. 16. É essencial para a investigação geológica, que, por sua vez, intervém na prospecção e exploração de matérias- primas, participa no planeamento do ordenamento do território e contribui para a resolução de problemas relacionados com o ambiente e o abastecimento de água, por exemplo.

57 Página Há aproximadamente 55 M.a. 2. Nos últimos 15 M.a., a temperatura média tem vindo a descer. 3. Quando as temperaturas são elevadas não permitem o aparecimento de extensas massas de gelo. Estas só ocorrem quando as temperaturas são baixas. 4. As temperaturas médias poderão subir de acordo com os modelos elaborados. O cenário previsto em 2000 é pior do que o previsto em 1995, ao nível do aumento da temperatura. 5. O CO 2 é um gás com efeito de estufa, associado ao aquecimento global, e os modelos baseados na redução das suas emissões prevêem temperaturas inferiores aos modelos em que as emissões de CO 2 não foram reduzidas. 6. Com base no passado da Terra, nomeadamente a caracterização dos paleoclimas e dos factores que os influenciam, é possível construir modelos hipotéticos de evolução do clima, sendo um aspecto essencial para as sociedades actuais.