Escola Secundária de Estarreja Tema IV Geologia, problemas e materiais do quotidiano Biologia e Geologia 11ºAno Janeiro 2012 Guião de Exploração de Actividades 4 O conhecimento geológico é essencial para a construção de acessibilidades (estradas, pontes, túneis,...), para a construção de infra-estruturas básicas como os aeroportos e os portos, para a construção de barragens, para a protecção de zonas costeiras, para a definição de regras de ordenamento do território, etc.. O desconhecimento dos materiais e dos processos geológicos tem conduzido, por vezes, a situações graves. Por isso, é importante que um cidadão do século XXI possua informação sobre os materiais e os processos que constituem e moldam a superfície do planeta sobre o qual vive. In: Programa de Biologia e Geologia 11º Ano Em que medida o conhecimento dos processos e dos materiais geológicos contribui para fazer um melhor ordenamento do território? O que é o ordenamento do território? Que relações existem entre riscos geológicos e intervenção antrópica? Quais são os riscos geológicos relacionados com a ocupação do meio fluvial, faixa litoral e zonas de vertente? Quais as relações entre circulação superficial e subterrânea das águas? Como fazer uma exploração sustentada das águas? Quais são os principais recursos geológicos? Quais são os recursos renováveis e não renováveis? Qual a importância dos recursos minerais e energéticos no nosso dia-a-dia? Quais são os principais tipos de rochas ornamentais usadas pelo homem? Qual a origem e como são constituídas as rochas sedimentares? Qual é a importância das rochas sedimentares na reconstituição da História da Terra? No sentido de encontrar resposta para estas e outras questões-problema, e de compreender as relações entre o conhecimento geológico e da exploração sustentável dos recursos da Geosfera, serão propostas actividades desenvolvidas em torno de notícias, publicadas na Imprensa escrita, laboratório e saídas de campo. No final, deverá ser capaz elaborar um poster que sistematize os conhecimentos construídos sobre o Tema IV. Rui Soares 2012 Provisório 1
PARTE A Riscos geológicos e Ordenamento do Território 1. Leia atentamente o seguinte texto. A dinâmica da Terra pode desencadear fenómenos catastróficos, por vezes altamente destruidores, que podem pôr em risco as populações e os seus bens. O risco geológico corresponde à probabilidade de um acontecimento perigoso, associado aos fenómenos geológicos que fazem parte do funcionamento normal do planeta Terra, ocorrer numa determinada área num dado momento. Este tipo de risco natural pode ter impacto negativo na sociedade, causando danos humanos e/ou materiais. Os sismos, as erupções vulcânicas, as inundações e os deslizamentos de terreno constituem riscos geológicos. O conhecimento dos riscos geológicos contribui para o desenvolvimento de métodos de previsão - identificação de acontecimentos precursores - e para o estabelecimento de medidas de prevenção - protecção civil -, que permitem minimizar as consequências negativas, nomeadamente no que se refere à perda de vidas humanas. Retirado de http://www.infopedia.pt/$riscos-geologicos, consultado a 2 de Outubro de 2010. 1.1. Faça corresponder a cada um dos atributos da coluna II uma letra da coluna I. Coluna I A. Risco B. Acidente C. Evento Coluna II Facto já ocorrido, no qual não foram registadas perdas sociais e/ou económicas relacionadas directamente com o facto. Possibilidade de ocorrência de um acidente, ou seja, possibilidade de perdas materiais ou de vidas. Facto já ocorrido, no qual foram registadas perdas económicas e/ou sociais relacionadas directamente com o facto. 2. Pesquise informação sobre o ordenamento do território e risco geológico para que: 2.1. efectue a distinção entre os dois conceitos; 2.2. enumere exemplos de acções associadas aos dois conceitos. 3. Visualize os vídeos apresentados na aula, e: 3.1. Elabore uma tabela em que possa registar para cada artigo da notícia: 3.1.1. o(s) agente(s) de geodinâmica externa causadores dos riscos geológicos noticiados; 3.1.2. os problemas relatados; 3.1.3. as soluções apontadas. 3.2. Discuta com os seus colegas de turma e o professor as principais conclusões. 4. Justifique a necessidade de promoção de uma política de ordenamento do território com vista à defesa das populações e dos seus bens. Rui Soares 2012 Provisório 2
5. A compreensão da interacção dos processos de geodinâmica externa - risco geológico ordenamento do território exige o domínio de alguns conceitos geológicos. 5.1. Crie no PBworks um glossário com a seguinte terminologia: I. Rio II. Arriba III. Erosão IV. Transporte V. Leito do rio VI. Sedimentos VII. Carga sólida VIII. Leito de estio IX. Meteorização X. Leito de cheia XI. Leito aparente XII. Sedimentação XIII. Abrasão marinha XIV. Rede hidrográfica XV. Bacia hidrográfica XVI. Plataforma de abrasão XVII. Sedimentos XVIII. Restinga XIX. Laguna XX. Derrocadas XXI. Redes metálicas XXII. Risco geomorfológico XXIII. Praia XXIV. Caudal XXV. Esporões XXVI. Paredões XXVII. Pregagens XXVIII. Zona litoral XXIX. Ancoragens XXX. Deriva litoral XXXI. Meandro fluvial XXXII. Perfil transversal XXXIII. Margem concava XXXIV. Margem convexa XXXV. Perfil longitudinal XXXVI. Forças de resistência XXXVII. Diagrama de Hjulstrom XXXVIII. Movimentos em massa XXXIX. Nível de base XL. Tômbolo XLI. Quebra-mares XLII. Desabamentos XLIII. Terraços fluviais XLIV. Componente tangencial 5.2. Discuta com os seus colegas e o professor o Glossário criado pela turma. Rui Soares 2012 Provisório 3
6. Planifique uma actividade experimental em que possa estudar os efeitos da vegetação e do declive no risco geológico associado à acção das águas de escorrência superficial. De acordo com a informação fornecida na página 20, da notícia publicada pelo Jornal i, em 22/02/2010. Fig. 1 _ 6.1. Discuta com os seus colegas e o professor as actividades propostas. 6.2. Ponha em acção as actividades experimentais discutidas com os seus colegas e o professor. 6.2.1. Elabore o V de Gowin da actividade. Rui Soares 2012 Provisório 4
PARTE B A exploração dos recursos hídricos superficiais e subterrâneos 1. Leia atentamente as notícias fornecidas pelo professor e publicadas no Diário de Notícias: Notícia 1 Desde 2003 que Portugal não tinha tanta água nas barragens, de 12 /02/2010; Notícia 2 Escassez de água pode degradar a qualidade, de 14/03/2005. Consultar hiperligações: http://dn.sapo.pt/inicio/portugal/interior.aspx?content_id=1492863&seccao=sul&page=-1 http://www.dn.pt/inicio/interior.aspx?content_id=612386 2. Faça um resumo das duas notícias, perspectivado nos tópicos seguintes: 2.1. semelhanças entre as duas; 2.2. distinções que as individualizem; 2.3. relações com a Sociedade; 2.4. importância da Geologia na exploração sustentada dos recursos hídricos. 3. Pesquise informação que lhe permita aprofundar os conceitos: aquífero, aquífero livre, aquífero confinado, porosidade, permeabilidade, nível freático, zona de aeração, zona saturada, franja capilar, percolação, infiltração, zona de recarga. 4. Planifique uma experiência em que possa estudar a relação entre produtividade aquífera e granulometria do sedimento. 5. Solicite ao professor uma carta geológica de Portugal Continental ou consulte uma simplificada (http://sites.google.com/site/geologiaebiologia/carta-geológia-de-portugal), e: 5.1. identifique as principais unidades geológicas onde se localizam aquíferos; 5.2. relacione esses aquíferos com a litologia em que se encontram. 6. Prepare-se para um Trabalho de Verificação de Aprendizagem, com consulta, cotado para 100 pontos. Rui Soares 2012 Provisório 5
PARTE C A exploração dos recursos geológicos Texto 1 Europa regressa às minas Alguns anos depois da Segunda Guerra Mundial, mas sobretudo a partir dos anos 60, vários países europeus entenderam por bem começar a encerrar todas as suas minas. Era politicamente correto fazê-lo e, além disso, não faltavam fornecedores de matérias-primas básicas, nomeadamente minerais metálicos, de vários pontos do mundo. O cenário começou a mudar no decorrer dos anos 90 e agravou-se já nos primeiros anos deste novo século, com a China a passar de exportador a importador de matérias-primas. A Europa confronta-se agora com um problema grave de autoaprovisionamento das suas necessidades em matérias-primas básicas para a indústria. Atualmente importa entre 70 e 80% do que precisa e produz muito pouco (embora agora um pouco mais com alargamento a leste, onde a atividade mineira ainda tem algum significado). O alarme soou em Junho de 2007 quando o comissário para a Indústria, Günter Verheugen, reconheceu a fragilidade da dependência da União Europeia em alguns recursos minerais, nomeadamente metálicos. Na cimeira dos G8 realizada nesse mesmo mês foi reiterada a ideia que as matérias-primas produzidas pelo sector extrativo são um fatorchave para o crescimento sustentável das economias. Em Novembro de 2008, foi lançada a Iniciativa Matérias-Primas, precisamente com o objetivo de atender às necessidades críticas para assegurar o crescimento e o emprego na Europa. No âmbito desta iniciativa, durante mais de um ano especialistas em geologia e ambiente de vários países europeus debateram e identificaram novas oportunidades de exploração de recursos minerais não energéticos. Em países como a Alemanha ou França já se equaciona a reabertura de minas antigas. Mário Lobo, da Direcção-Geral das Actividades Económicas, em Abril do ano passado deixava no ar a ideia que é expectável que os níveis de crescimento dos países emergentes mantenham uma grande pressão sobre a procura de matérias-primas, o que poderá influenciar uma escalada dos preços nos mercados mundiais. A sua previsão confirmou-se, com quase todas as matérias-primas a baterem recordes de preços nos mercados internacionais. Curiosamente os dois minerais metálicos explorados em Portugal acabaram por ser altamente beneficiados com a alta de preços. O volfrâmio, extraído nas minas da Panasqueira, no espaço de quatro meses viu a cotação duplicar. Quanto ao cobre, que sai das das minas de Neves Corvo e agora também de Aljustrel, o preço por tonelada passou em dois anos de 2750 dólares para 9000. A subida da cotação do ouro dos 1100 dólares por onça, em Janeiro do ano passado, para mais de 1400 no final do ano, já fez com que fossem retomados dois projetos de exploração mineira em Portugal por empresas estrangeiras: na Gralheira, em Trás-os-Montes, e em Montemor, no Alentejo. Extraído de Jornal Expresso 10 de Janeiro de 2011 1. Proponha hipóteses explicativas para o facto de muitos países europeus terem abandonado, num passado recente, as respectivas explorações mineiras. 2. Descreva de que forma a informação exposta na notícia apresentada poderá evidenciar relações Ciência Tecnologia Sociedade. 3. Pesquise informação que lhe permita escrever um texto em que desenvolva os conceitos seguintes: Mineral; Recurso mineral; Jazigo mineral; Minério. 3.1. Discuta as principais conclusões com os seus colegas e professor. 4. Solicite material de laboratório e amostras de minerais ao professor que lhe permita o estudo das principais propriedades físicas e químicas dos minerais. 5. Explique se os recursos expostos no artigo do Expresso são renováveis ou não renováveis. Rui Soares 2012 Provisório 6
6. A designação recursos minerais energéticos, destaca a negrito na notícia é adoptada numa classificação utilitária das substâncias minerais. 6.1. Pesquise informação na Web referente à Classificação dos Recursos Minerais e dos Jazigos Minerais. 6.1.1. Envie um e-mail formal ao professor dando-lhe conta dos dados obtidos. (O e-mail deverá enviado até ao dia acordado com o professor na aula.) 7. Descreva as principais vantagens e desvantagens da retoma de exploração mineira na Europa Ocidental. Texto 2 Recursos Geológicos O conceito de recurso geológico é muito abrangente. Há milénios que se exploram minérios para a produção dos metais. Há muitos séculos que se valorizam os mármores e trabalham as argilas. As nascentes termais são utilizadas desde os tempos do Império Romano. As margas são a matéria-prima para a indústria do cimento. Os carvões, o petróleo, os minérios de urânio, constituem, actualmente, indispensáveis matérias-primas energéticas, suporte da civilização industrial em que vivemos. Os fluidos naturais quentes são já aproveitados na produção comercial de energia (energia geotérmica). Alexandre Araújo In: http://www.alentejolitoral.pt/portalambiente/recursosnaturais (03/02/2011) 8. Estabeleça o conceito de recurso geológico, relacionando-o com aspectos expostos nos textos 1 e 2. 9. Pesquise informação sobre os recursos energéticos, nomeadamente: Combustíveis fósseis Energia nuclear Energia geotérmica Energia hídrica e eólica 9.1. Discuta a informação recolhida com os seus colegas e o professor. Rui Soares 2012 Provisório 7
Texto 3 Rochas ornamentais As rochas ornamentais e de revestimento, também designadas pedras naturais, ( ) materiais de cantaria, abrangem os tipos litológicos que podem ser extraídos em blocos ou placas, cortados em formas variadas e beneficiados através de esquadrejamento, polimento, lustro, etc. Seus principais campos de aplicação incluem tanto peças isoladas, como esculturas, tampos e pés de mesa, balcões, lápides e arte funerária em geral, quanto edificações, destacando-se, nesse caso, os revestimentos internos e externos de paredes, pisos, pilares, colunas, soleiras, etc. ( ) As rochas carbonatadas são menos resistentes ao desgaste abrasivo e quimicamente mais reativas que as rochas silicatadas, exigindo assim pressupostos rígidos de manutenção se especificadas em fachadas, pisos e áreas de serviço. Rochas silicatadas são mais resistentes ao desgaste abrasivo e quimicamente menos reativas que as rochas carbonatadas, exigindo cuidados quanto às manchas produzidas por infiltrações de líquidos, sobretudo de argamassas de fixação e rejuntes. Conforme já referido, a resistência ao desgaste abrasivo é normalmente proporcional à dureza na escala de Mohs, dos minerais constituintes das rochas. A calcite e a dolomite, principais constituintes dos mármores, têm dureza 3 e 3,5-4, respectivamente. A dureza dos principais componentes dos granitos é sensivelmente superior, mencionando-se o quartzo (dureza 7), os feldspatos (6) e os minerais ferro-magnesianos (4 a 6). Assim, entre os granitos, será tanto maior a resistência abrasiva quanto maior a quantidade de quartzo. Entre os mármores, será tanto maior a resistência abrasiva e química quanto maior o carácter dolomítico (magnesiano). Do ponto de vista físico-mecânico, as rochas silicatadas mostram-se superiores às carbonatadas para revestimentos externos, pisos em geral e áreas de serviço. Sob o mesmo prisma, as rochas carbonatadas seriam por sua vez idealmente especificáveis para interiores, com restrições aos pisos de alto tráfego, às áreas de serviço e ( ) às pias de cozinha. Em cidades litorais, reforça-se a inadequação das rochas carbonatadas para fachadas e pisos, pelo ataque do aerossol marinho, que contém ácido clorídrico, e pela abrasividade das areias de praia. Adaptado de http://www.abirochas.com.br/rochas_ornamentais_08_1.php (03/02/2011) 10. Identifique a aplicabilidade dos materiais geológicos descritos no texto 3. 11. Distinga rocha de mineral, concretizando com exemplos. 11.1. Identifique os principais grupos de rochas em que se integram os exemplos mencionados. 12. Relacione a composição mineralógica de uma rocha com a respectiva alterabilidade aos agentes externos. 13. Pesquise informação relativa aos factores externos que possam alterar física e quimicamente as rochas. Rui Soares 2012 Provisório 8
14. Planifique experiências em que possa estudar: O efeito do gelo na meteorização das rochas; Processos químicos que alterem as rochas (sugestão: use materiais do quotidiano); Estabilidade dos minerais à alteração química (por exemplo no granito); A relação entre a fragmentação de uma rocha carbonatada e a sua alterabilidade química; A precipitação de sais em função do tempo de evaporação do solvente. O efeito da salinidade na deposição das argilas. 14.1. Discuta na aula com os seus colegas de turma e o professor as propostas apresentadas. 14.2. Ponha em acção as planificações discutidas. 14.3. Tire conclusões dos resultados obtidos. 14.3.1. Discuta-as com o professor e restantes colegas da turma. 15. Os calcários são rochas sedimentares quimiogénicas. 15.1. Solicite ao professor materiais rochosos sedimentares quimiogénicos e de outras origens. 15.1.1. Classifique-os de acordo com a sua composição e textura. 15.1.2. Clarifique a distinção entre as rochas quimiogénicas e outros tipos de rochas sedimentares. 15.1.3. Discuta as principais conclusões com o professor e colegas da turma. Rui Soares 2012 Provisório 9