Teste de Avaliação de Biologia e Geologia 10.º Ano de Escolaridade 3 Compreender a estrutura e o interior da geosfera Duração do Teste: 120 minutos VERSÃO 2 Na folha de respostas, indica de forma legível a versão do Teste. A ausência dessa indicação implica a classificação com zero pontos das respostas aos itens do Grupo I (1, 2, 3, 4 e 5), do Grupo II (1, 2, 3, 4 e 5), do Grupo III (1, 2, 3, 4, 5 e 6) e do Grupo IV (1, 2, 3, 4, 5, 6 e 7). Utiliza apenas caneta ou esferográfica de tinta indelével, azul ou preta. Não é permitido o uso de corrector. Em caso de engano, deves riscar, de forma inequívoca, aquilo que pretendes que não seja classificado. Escreve de forma legível a numeração dos grupos e dos itens, bem como as respectivas respostas. As respostas ilegíveis ou que não possam ser identificadas são classificadas com zero pontos. Para cada item, apresenta apenas uma resposta. Se escreveres mais do que uma resposta a um mesmo item, apenas é classificada a resposta apresentada em primeiro lugar. Para responder aos itens de escolha múltipla, escreve, na folha de respostas: o número do item; a letra que identifica a única alternativa correcta. Para responder aos itens de associação, escreve, na folha de respostas: o número do item; a letra que identifica cada afirmação e o número que identifica o único elemento da chave que lhe corresponde. Para responder aos itens de ordenamento, escreve, na folha de respostas: o número do item; a sequência de letras que identificam os elementos a ordenar. As cotações dos itens encontram-se no final do enunciado da prova. A Geologia, os geólogos e os seus métodos PÁGINA 1 / 17
GRUPO I O esquema conjuga algumas características (cor, textura, composição química e mineralógica) e fornece alguns exemplos de rochas magmáticas. Para cada rocha considerada é possível constatar: a profundidade de formação (rochas extrusivas e intrusivas); a composição mineralógica (quartzo, plagioclase ); a percentagem de sílica (rochas ácidas, intermédias, básicas e ultrabásicas); o desenvolvimento dos cristais (textura afanítica ou agranular e textura fanerítica ou granular); a cor (rochas leucocratas mais claras, rochas mesocratas cor intermédia e rochas melanocratas rochas escuras). A cor da rocha está intimamente relacionada com a existência dos minerais mais abundantes na sua composição. Os minerais félsicos, ricos em sílica e alumínio, conferem cor clara à rocha e os minerais máficos, ricos em ferro e magnésio, conferem cor escura à rocha. Extraído de: Transparências Areal Editores Figura 1 Classificação de algumas rochas magmáticas A Geologia, os geólogos e os seus métodos PÁGINA 2 / 17
1. Selecciona a única alternativa que contém os termos que preenchem, sequencialmente, os As rochas magmáticas ou ígneas resultam do arrefecimento e da solidificação de : se essa consolidação ocorre no interior da Terra, a grande profundidade, as rochas que se formam designam-se rochas plutónicas ou ; se essa consolidação ocorre à superfície, ou perto dela, as rochas resultantes designam-se rochas vulcânicas ou. (A) magma intrusivas extrusivas (B) magma extrusivas intrusivas (C) sedimentos intrusivas extrusivas (D) sedimentos extrusivas intrusivas 2. Selecciona a única alternativa que contém os termos que preenchem, sequencialmente, os A cor da rocha está intimamente relacionada com a existência dos minerais mais abundantes na sua composição: minerais como o quartzo e o feldspato designam-se minerais félsicos porque são em sílica e alumínio, pelo que conferem cor à rocha; minerais como as piroxenas e as olivinas, porque são ricos em ferro e magnésio, designam-se minerais máficos e atribuem uma cor às rochas. (A) ricos escura clara (B) ricos... clara escura (C) pobres escura clara (D) pobres... clara escura 3. Selecciona a única alternativa que contém os termos que preenchem, sequencialmente, os As rochas magmáticas plutónicas, que consolidam em profundidade, possuem uma textura e as rochas magmáticas vulcânicas, que consolidam à superfície, ou muito perto dela, possuem uma textura ou até mesmo. (A) afanítica fanerítica vítrea (B) afanítica fanerítica cristalina (C) fanerítica afanítica vítrea (D) fanerítica afanítica cristalina A Geologia, os geólogos e os seus métodos PÁGINA 3 / 17
4. Faz corresponder a cada uma das letras das afirmações de A a E a designação da respectiva rocha, indicada na chave. Afirmações A. Rocha com quarzto, feldspato e moscovite, de textura agranular. B. Rocha com quartzo, plagioclase, piroxena, biotite, moscovite e anfíbola, de textura granular. C. Rocha leucocrata de textura granular. D. Rocha mesocrata de textura agranular. E. Rocha melanocrata de textura granular. Chave I. Diorito II. Granito III. Riolito IV. Andesito V. Basalto VI. Gabro VII. Sienito VIII. Traquito 5. Selecciona a única alternativa que contém os termos que preenchem, sequencialmente, os Quando uma porção de peridotito, uma rocha rica em minerais, se desloca na astenosfera, com um sentido ascendente, a diminuição de provoca a fusão de minerais ferromagnesianos, possibilitando a formação de um magma de composição basáltica, que originará basaltos e gabros. (A) máficos temperatura (B) máficos pressão (C) félsicos temperatura (D) félsicos pressão 6. Normalmente, o magma com origem no manto origina basaltos e gabros, o magma com origem na crusta origina riolitos e granitos, e o magma com origem no manto e na crusta origina andesitos e dioritos. Explica a formação de um magma com composição química ácida e das rochas magmáticas ácidas que se originam a partir dele, quando ocorre o choque entre duas placas continentais, com consequente formação de cadeias montanhosas. A Geologia, os geólogos e os seus métodos PÁGINA 4 / 17
GRUPO II A caldeira vulcânica de Yellowstone é o maior sistema vulcânico existente na América do Norte. A caldeira foi criada por uma erupção que ocorreu há cerca de 600.000 anos e que libertou 1000 quilómetros cúbicos de cinza, rocha e outros materiais piroclásticos. Cada erupção é de facto parte de um ciclo eruptivo maior que atinge o seu clímax com o colapso da cobertura da câmara magmática. O Parque Nacional de Yellowstone contém o maior géiser activo do mundo, o Steamboat Geyser. A 19 de Maio de 2006, usando imagens de tomografia sísmica, que reúne dados de dezenas de estações sísmicas em torno de Yellowstone, os geólogos criaram imagens tridimensionais de uma pluma gigantesca de rocha derretida, brotando das profundezas da Terra, no Parque Nacional de Yellowstone, nos Estados Unidos. Este é o resultado de um estudo que partiu da implantação de uma matriz densa de 80 sismógrafos em torno de Yellowstone. Os sismógrafos foram instalados de 2000 a 2002, expressamente para olhar para essa pluma maciça de rocha fundida, que é a fonte de calor que causou uma série de erupções gigantes em Yellowstone, as últimas das quais há 600.000 anos, sendo a responsável por uma série de anteriores "Yellowstones", actualmente caldeiras de vulcões extintos, localizadas numa linha a sudoeste do parque. Extraído de: http://www.earthmountainview.com/ Figura 2 Sistema vulcânico de Yellowstone idade dos vulcões em M.a. (os círculos pretos assinalam epicentros de sismos). A Geologia, os geólogos e os seus métodos PÁGINA 5 / 17
1. Selecciona a única alternativa que contém os termos que preenchem, sequencialmente, os O magma revelou-se aos sismólogos porque a velocidade das ondas sísmicas de sismos distantes, que passaram por ele. (A) aumenta P (B) aumenta P e S (C) diminui P (D) diminui P e S 2. Selecciona a única alternativa que contém os termos que preenchem, sequencialmente, os Há 600.000 anos, uma erupção, associada a vulcanismo do tipo, foi a responsável pela caldeira vulcânica de Yellowstone. (A) explosiva central (B) explosiva fissural (C) efusiva central (D) efusiva fissural 3. Selecciona a única alternativa que permite obter uma afirmação correcta. As cerca de 10.000 nascentes termais e géisers do Parque (cerca de 62% do total existente em todo o planeta) são alimentadas por (A) dióxido de carbono e compostos de enxofre libertados da lava. (B) vapor de água aquecido pelo ponto quente (hotspot). (C) água aquecida pela ascensão do magma, durante as erupções. (D) água aquecida pelo ponto quente (hotspot). 4. Selecciona a única alternativa que contém os termos que preenchem, sequencialmente, os A Placa Norte-americana move-se para da pluma de Yellowstone e o local provável da próxima erupção situar-se-á, aproximadamente, a. (A) sudoeste 41ºN/119ºW (B) sudoeste... 45ºN/110ºW (C) sudeste 41ºN/119ºW (D) sudeste... 45ºN/110ºW 5. Selecciona a única alternativa que permite obter uma afirmação correcta. Os epicentros assinalados na carta relacionam-se com sismos (A) interplaca numa fronteira convergente. (B) interplaca numa fronteira divergente. (C) interplaca numa fronteira conservativa. (D) intraplaca. A Geologia, os geólogos e os seus métodos PÁGINA 6 / 17
6. As plumas térmicas são longas colunas de material quente e pouco denso, provavelmente oriundas da fronteira entre o manto e o núcleo, que sobem até à base da litosfera. Explica a formação da cadeia de vulcões/caldeiras do Parque Nacional de Yellowstone, a partir da pluma térmica. 7. Responde apenas a uma das duas questões seguintes. A. Em determinadas situações podem formar-se caldeiras, estruturas com forma grosseiramente circular, paredes íngremes e, geralmente, alguns quilómetros de diâmetro, no topo dos vulcões. Explica a formação das caldeiras de Yellowstone. B. As características da lava determinam diferentes tipos de actividade vulcânica. Relaciona o tipo de actividade vulcânica de Yellowstone com as características da lava que se forma na região. A Geologia, os geólogos e os seus métodos PÁGINA 7 / 17
GRUPO III As ilhas Aleutas localizam-se numa área geologicamente activa, não só com sismos, mas também com actividade vulcânica. Os vulcões são geologicamente jovens: todos têm menos de 2 milhões de anos, sendo o Monte de Santo Agostinho o mais novo, com cerca de 19.000 anos. Em contraste, o batólito de granito subjacente data do período jurássico, há mais de 120 milhões de anos atrás. Todos os vulcões do arco, com excepção do Hayes,, estão activos. Monte Santo Agostinho é o mais activo, tendo entrado em erupção cinco vezes neste século, a última das vezes em 1986. Monte Reduto entrou em erupção em 1989 e o pico de vazão da cratera do Monte Spurr ocorreu em 1992. Apenas Iliamna não teve uma erupção histórica, mas nas proximidades foi datada lama vulcânica, provavelmente e associada a erupções, com menos de 300 anos, e foi registada forte actividade sísmica sob o vulcão, em 1996. A maior parte dos danos causados por estas erupções vulcânicas é a devastação local, devido aos fluxos piroclásticos de rocha vulcânica, cinzas e gases, que se movimentam ao longo dos flancos dos vulcões para os vales circundantes. Estes fluxos são muitas vezes agravados pela água das geleiras que se derrete, originando inundações nos rios. Robert Roy Coats (1910-1995) 1995) nasceu em Toronto, no Canadá e foi conhecido como um aluno brilhante e excêntrico. Durante a II Guerra Mundial passou algum tempo nas Ilhas Aleutas, regressando em 1946 através integrado no Volcano Project.. O seu trabalho de campo levou-o à descoberta da origem do arco das ilhas Aleutas, e continha várias das ideias essenciais do paradigma posterior das placas tectónicas. Adição de sedimentos Vulcão Sedimentos + basalto oceânico Magma andesítico Extraído de: http://www.absoluteastronomy.com Figura 3 Secção transversal através da crosta e manto superior de um arco de ilhas, mostrando o mecanismo sugerido por Robert Roy Coats para a formação de rochas andesíticas. A Geologia, os geólogos e os seus métodos PÁGINA 8 / 17
1. Selecciona a única alternativa que permite obter uma afirmação correcta. As ilhas Aleutas são o resultado... (A) da actividade de um ponto quente por baixo da Placa Norte-americana. (B) do afastamento da Placa do Pacífico relativamente à Placa norte-americana. (C) do deslizamento da Placa do Pacífico relativamente à Placa norte-americana. (D) da subducção da Placa do Pacífico por baixo da Placa Norte-americana. 2. Selecciona a única alternativa que permite obter uma afirmação correcta. O arco de ilhas vulcânicas das Aleutas está a mais de 200 milhas da zona de fronteira entre as Placas do Pacífico e Norte-Americana (A) porque a Placa do Pacífico percorre uma longa distância debaixo da Placa Norte- Americana antes de fundir. (B) porque a Placa sobre a qual de situa está em constante movimento, afastando-o lentamente do local onde se formou. (C) dado que o batólito de granito subjacente impede uma maior aproximação. (D) pois é aí que se localiza o ponto quente responsável pela sua formação. 3. Selecciona a única alternativa que contém os termos que preenchem, sequencialmente, os O magma andesítico que alimenta os vulcões das Ilhas Aleutas provém da fusão de partes, que lhe confere uma composição química intermédia entre o magma riolítico, rico em sílica, formado a partir da fusão, e o magma basáltico, originado a partir do peridotito. (A) do manto do manto da crusta (B) da crusta da crusta do manto (C) do manto e da crusta do manto da crusta (D) do manto e da crusta da crusta do manto 4. Selecciona a única alternativa que permite obter uma afirmação correcta. Os vulcões que constituem as ilhas Aleutas resultaram da acumulação de (A) lama vulcânica originada por água das geleiras e cinzas. (B) sedimentos marinhos transportados pelas ondas. (C) piroclastos e lava expelidos durante as erupções. (D) granito e andesito expelidos durante as erupções. 5. Selecciona a única alternativa que contém os termos que preenchem, sequencialmente, os A distribuição dos sismos e dos vulcões a nível mundial não é aleatória, coincidindo, em geral, com o das placas tectónicas, que são zonas geologicamente. (A) interior instáveis (B) interior estáveis (C) limite instáveis (D) limite estáveis A Geologia, os geólogos e os seus métodos PÁGINA 9 / 17
6. Selecciona a única alternativa que permite obter uma afirmação correcta. A maioria dos sismos que ocorreram na região das Aleutas, nos últimos 10 anos, podem classificar-se como (A) sismos vulcânicos. (B) sismos de colapso ou de implosão. (C) sismos tectónicos. (D) sismos artificiais. 7. As Ilhas Aleutas têm sido castigadas por violentos sismos. Explica a forte actividade sísmica desta região, com base na teoria do ressalto elástico. A Geologia, os geólogos e os seus métodos PÁGINA 10 / 17
GRUPO IV Na sequência do ataque terrorista às torres do World Trade Center (WTC) a 11 de Setembro de 2001, os cientistas do Lamont-Doherty Earth Observatory of Columbia University foram capazes de determinar o tempo exacto dos impactos de avião e desabamentos de edifícios usando os sinais sísmicos registados nas numerosas estações sismográficas do nordeste dos Estados Unidos. O colapso das torres do WTC gerou fortes ondas sísmicas, registadas em cinco estados e até cerca de 500 km de distância. O colapso da torre norte teve magnitude 2,3 na escala Richter e o colapso da torre sul teve magnitude 2,1. O impacto dos dois aviões foi propagado através da crusta terrestre sob a forma de ondas elásticas (ondas sísmicas) e registado nas estações sismográficas em redor. Com base no conhecimento da estrutura crustal pode determinar-se o tempo absoluto do impacto, tendo em conta a chegada das ondas P e S. A estação mais próxima, PAL (Palisades, NY), localizava-se apenas a cerca de 34 km de distância do WTC e registou a chegadas das ondas S a 3,5 km/s. Extraído de: http://911research.wtc7.net/ Figura 4 - Sismogramas e curvas de distância (km) - tempo (segundos) do colapso da torre sul do WTC A Geologia, os geólogos e os seus métodos PÁGINA 11 / 17
1. Selecciona a única alternativa que contém os termos que preenchem, sequencialmente, os As ondas de P e S induzem às partículas um movimento vibratório e, respectivamente, relativamente à direcção de propagação (raio sísmico). (A) superfície longitudinal transversal (B) superfície transversal longitudinal (C) volume longitudinal transversal (D) volume transversal longitudinal 2. Selecciona a única alternativa que contém os termos que preenchem, sequencialmente, os Pelo facto de as ondas se propagarem mais rapidamente do que as ondas, o intervalo entre as suas curvas de distância-tempo com o aumento da distância ao WTC. (A) S P aumenta (B) S P diminui (C) P S aumenta (D) P S diminui 3. Selecciona a única alternativa que permite obter uma afirmação correcta. De acordo com o gráfico, um intervalo S-P de 1 minuto corresponde a uma distância epicentral aproximada de (A) 510 Km (B) 430 Km. (C) 210 Km. (D) 20 Km. 4. Selecciona a única alternativa que contém os termos que preenchem, sequencialmente, os Numa estação sismográfica são necessários sismógrafos para registar todos os movimentos do solo, e são necessários registos sísmicos de estações sismográficas para determinar o epicentro de um sismo. (A) 3 3 (B) 3 2 (C) 2 3 (D) 2 2 5. Ordena as letras A a F, de acordo com uma diminuição da distância entre várias estações sismográficas e o epicentro de um mesmo sismo. Inicia a ordenação pela afirmação A. A. Registo de ondas Pn refractadas aquando da passagem para o núcleo. B. Registo de ondas Pg e Sg (directas). C. Registo de ondas Pn e Sn refractadas aquando da passagem para o manto. D. Registo de ondas Pg e Sg seguido do registo de ondas Pn e Sn. E. Registo de ondas Pn e Sn seguido do registo de ondas Pg e Sg. F. Ausência de registo de ondas. A Geologia, os geólogos e os seus métodos PÁGINA 12 / 17
6. Selecciona a única alternativa que contém os termos que preenchem, sequencialmente, os Gutenberg verificou que: as estações sismográficas situadas a uma distância angular do epicentro inferior a 103 (11 459 km) registavam a chegada de ondas directas; as estações sismográficas situadas a uma distância angular do epicentro entre 103 e 142 (11 459 km e 15 798 km) não registavam a chegada de ondas ; as estações sismográficas situadas a uma distância angular do epicentro superior a 142 (15 798 km) registavam a chegada de ondas refractadas. (A) P S P e S (B) S P P e S (C) P e S P e S P (D) P e S P e S S 7. Selecciona a única alternativa que contém os termos que preenchem, sequencialmente, os No início encontra-se uma zona cuja fusão parcial de alguns minerais lhe confere um comportamento plástico, sobre a qual a se movimenta, descoberta devido à diminuição da velocidade das ondas que a atravessam. (A) da astenosfera litosfera P e S (B) da astenosfera crusta S (C) do manto litosfera P e S (D) do manto crusta S 8. Mohorovicic observou que, de entre as estações sismográficas que receberam ondas Pg e ondas Pn, de um sismo cujo hipocentro se localizou a 40 km de profundidade, a sul de Zagreb, as que se encontravam mais próximo do epicentro receberam primeiro as ondas Pg e depois as ondas Pn, enquanto as que se encontravam mais afastadas receberam primeiro as ondas Pn e só depois as ondas Pg. Justifica o facto de algumas estações sismográficas terem recebido primeiro as ondas Pn e só depois as ondas Pg. FIM A Geologia, os geólogos e os seus métodos PÁGINA 13 / 17
COTAÇÕES GRUPO I 1.... 5 pontos 2.... 5 pontos 3.... 5 pontos 4.... 10 pontos 5.... 5 pontos 6.... 20 pontos GRUPO II Subtotal... 50 pontos 1.... 5 pontos 2.... 5 pontos 3.... 5 pontos 4.... 5 pontos 5.... 5 pontos 6.... 20 pontos 7.... 10 pontos GRUPO III Subtotal... 55 pontos 1.... 5 pontos 2.... 5 pontos 3.... 5 pontos 4.... 5 pontos 5.... 5 pontos 6.... 5 pontos 7.... 20 pontos Subtotal... 50 pontos GRUPO IV 1.... 5 pontos 2.... 5 pontos 3.... 5 pontos 4.... 5 pontos 5.... 5 pontos 6.... 5 pontos 7.... 5 pontos 8.... 10 pontos Subtotal... 45 pontos TOTAL... 200 pontos A Geologia, os geólogos e os seus métodos PÁGINA 14 / 17
PROPOSTA DE CORRECÇÃO GRUPO I 1-A; 2-B; 3-C 4. A III; B VII; C II; D VIII; E I ou VI. TABELA 1 5-B 6. A resposta deve abordar os seguintes tópicos (VER TABELA 3): o choque entre 2 placas continentais origina um forte atrito, que produz um aumento de temperatura; o aumento de temperatura provoca a fusão das rochas da crusta, originando um magma rico em sílica; o arrefecimento rápido deste magma, à superfície, origina riolito, e o seu arrefecimento lento, em profundidade, origina granito. GRUPO II 1-C; 2-A; 3-D; 4-B; 5-D. 6. A resposta deve abordar os seguintes tópicos (VER TABELA 3): a cadeia de vulcões do Parque Nacional de Yellowstone formou-se devido ao movimento da Placa Norte-americana sobre um ponto quente estacionário; quando se verifica uma pulsação de actividade vulcânica, o magma rompe através da placa e origina um vulcão que se afasta do ponto quente, extinguindo-se, devido ao movimento da placa; o processo repete-se ao longo do tempo, levando à formação de novos vulcões sobre outros locais da placa, sempre por cima do ponto quente. A Geologia, os geólogos e os seus métodos PÁGINA 15 / 17
7A. A resposta deve abordar os seguintes tópicos (VER TABELA 2): as caldeiras de subsidência de Yellowstone formaram-se após fortes erupções que expeliram rapidamente grandes quantidades de materiais, criando um vazio nas câmaras magmáticas o vazio nas câmaras magmáticas provocou o colapso dos respectivos tectos, devido ao peso das camadas superiores, originando o seu afundimento. 7B. A resposta deve abordar os seguintes tópicos (VER TABELA 2): as lavas formadas em Yellowstone são ricas em sílica e apresentam temperaturas compreendidas entre 800 ºC e 1000 ºC, o que as torna muito viscosas a viscosidade destas lavas dificulta a libertação dos gases, que adquirem grandes pressões e provocam explosões violentas quando se escapam actividade explosiva. GRUPO III 1-D; 2-A; 3-D; 4-C; 5-C; 6-C. 7. A resposta deve abordar os seguintes tópicos (VER TABELA 3): o movimento convergente das placas tectónicas, na região das Ilhas Aleutas, desenvolve enormes estados de tensão entre elas; enquanto não é superada a força de atrito entre as placas, as tensões acumulam-se na região fronteiriça das mesmas; os sismos ocorrem quando é ultrapassado o atrito, dando-se um movimento brusco das placas, acompanhado da libertação da energia acumulada, que se propaga segundo ondas sísmicas. GRUPO IV 1-C; 2-C; 3-A; 4-A. 5. A-F-C-E-D-B 6-C; 7-A ou C. 8. A resposta deve abordar os seguintes tópicos (VER TABELA 2): as ondas P directas (Pg) percorrem um trajecto através da crusta terrestre que apresenta uma velocidade de propagação reduzida (5,6 km/s); as ondas P refractadas (Pn), embora efectuem um percurso mais longo (crusta + manto), efectuam o seu trajecto através do manto a uma velocidade elevada (8 km/s), chegando primeiro. A Geologia, os geólogos e os seus métodos PÁGINA 16 / 17
TABELA 2 TABELA 3 A Geologia, os geólogos e os seus métodos PÁGINA 17 / 17