10ºano - As rochas e a historia da Terra

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P aulo V alentim 2010

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P aulo V alentim 2010  Reconhecer a importância das rochas no fornecimento de informações sobre o passado da Terra.  Conhecer o trabalho dos geólogos e a importância da Geologia como ciência que estuda o presente e o passado da Terra.  Compreender a contínua formação, destruição e reciclagem das rochas – o ciclo das rochas.  Identificar e distinguir os principais tipos de rochas – sedimentares, magmáticas e metamórficas.  Conhecer a génese das rochas sedimentares, magmáticas e metamórficas.  Conhecer exemplos das principais rochas sedimentares, magmáticas e metamórficas.  Explicar a noção de estrato e a sua importância em Geologia.

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 A Terra apresenta uma idade de formação de 4600 M.a. A sua história encontra-se registada nas rochas e fósseis .  Um simples grão de areia fornece informações para compreender a História da Terra e dos seres vivos que nela habitaram. P aulo V alentim 2010

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 A camada mais superficial da Terra – Litosfera – é formada por rochas .  Cada rocha constitui uma pista para desvendar a evolução da Terra – planeta em constante transformação .  A Geologia é a ciência que estuda a Terra, as rochas e os processos que conduziram à sua génese ao longo do tempo geológico. P aulo V alentim 2010

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 As rochas são associações de um ou mais tipos de minerais, alguns apenas visíveis ao microscópio. Para os geólogos , rochas são também materiais não consolidados , como as areias e os materiais de origem orgânica ( carvão e petróleo ).  O ramo da Geologia que se dedica ao estudo das rochas é a Petrologia . Tenta compreender a composição química e mineralógica das rochas, a sua origem e as suas condições de formação . P aulo V alentim 2010

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 Os minerais mais abundantes numa rocha chamam-se essenciais e os que se encontram em menor quantidade denominam-se minerais acessórios .  As rochas podem ser estudadas através da observação de:  Afloramentos  Amostras de mão Maciço calcário  Lâminas delgadas Calcário Minerais de um calcário conquífero P aulo V alentim 2010

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 Quando se observa uma amostra de rocha , verifica-se que ela é formada, geralmente, por grãos . Estes grãos, de dimensões variáveis, designam-se por minerais .  Algumas rochas são formadas apenas por um mineral, enquanto outras possuem vários minerais. O calcário é constituído essencialmente pelo mineral calcite . O granito é uma rocha constituída por diferentes minerais: quartzo , feldspato e micas . P aulo V alentim 2010

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 Os mineralogistas utilizam a pesquisa , a investigação de campo e a observação macroscópica e microscópica de amostras no seu trabalho.  A mineralogia é o ramo da Geologia que se dedica ao estudo dos minerais e das suas propriedades . Rocha observada ao microscópio petrográfico Sala de petrologia com os microscópios petrográficos P aulo V alentim 2010

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Quartzo hialino Anfíbola Piroxena Biotite Feldspato Calcite  Substância natural , sólida , inorgânica , de estrutura cristalina e com composição química fixa ou variável dentro de limites bem definidos. P aulo V alentim 2010

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Mesmo que não as vejamos à superfície , sabemos que as rochas existem sob o solo, vegetação, água e gelo. Para compreender a Terra é fundamental estudarmos o tipo de rochas que a constituem , a sua origem e a sua evolução . P aulo V alentim 2010

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 Atendendo às suas características e condições de formação, os geólogos classificam as rochas em magmáticas , sedimentares e metamórficas . P aulo V alentim 2010

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 Os fenómenos exógenos são promovidos pelos agentes atmosféricos cuja actividade depende da energia proveniente do Sol e da força da gravidade (massa da Terra).  Os processos endógenos resultam da tectónica de placas que, por sua vez, é accionada pelo calor interno da Terra . Geodinâmica externa Geodinâmica interna P aulo V alentim 2010

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P aulo V alentim 2010  Ilustra as relações entre os processos e os materiais, a partir dos quais as rochas são formadas, modificadas e reajustadas em função dos processos endógenos e exógenos .

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 As rochas sedimentares raramente ultrapassam os 2 km de espessura, mas cobrem cerca de 80% da superfície dos continentes, sendo, por isso, as mais abundantes à superfície da Terra.  A formação das rochas sedimentares ocorre à superfície do globo ou próximo dela, em interacção constante com a atmosfera , hidrosfera e biosfera. P aulo V alentim 2010

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 Fenómenos geológicos implicados na formação das rochas sedimentares.  Etapas da génese das rochas sedimentares: Sedimentogénese (elaboração dos sedimentos que as vão constituir) e Diagénese (evolução dos sedimentos). P aulo V alentim 2010

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Etapas de formação Meteorização Mecânica Química Erosão Transporte Deposição Diagénese P aulo V alentim 2010

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Etapas da Sedimentogénese  Inclui a formação de materiais a partir de rochas preexistentes, ou de restos de seres vivos, o seu transporte e a sua deposição. Meteorização + Erosão + Transporte + Sedimentação P aulo V alentim 2010

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 Alteração física e química das rochas que afloram à superfície da crosta, por acção de agentes diversos , como a água , o ar , o vento , as diferenças de temperatura e os seres vivos .  As rochas existentes à superfície da Terra , principalmente as rochas magmáticas e metamórficas , ficam expostas a condições muito diferentes daquelas em que foram geradas. P aulo V alentim 2010

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 Fragmentação da rocha em pedaços cada vez mais pequenos, sem que ocorram transformações químicas que alterem a sua composição.  A acção da meteorização leva a que uma rocha sólida se transforme em fragmentos individualizados , que irão constituir os sedimentos. P aulo V alentim 2010

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 Alteração na composição química e na composição mineralógica . Alguns minerais são destruídos e outros são formados.  O principal agente é a água , com diferentes substâncias dissolvidas (O 2 , CO 2 e diferentes substâncias produzidas pelos seres vivos). P aulo V alentim 2010

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 Após a meteorização das rochas ocorre a erosão , processo pelo qual os agentes erosivos, principalmente a água e o vento * , arrancam e separam fragmentos da rocha-mãe. Chaminés-de-Fada Ravinas Blocos pedunculados P aulo V alentim 2010 * neve, gelo e força da gravidade

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 Os sedimentos, precursores das rochas sedimentares, encontram-se na superfície terrestre resultantes de fenómenos de meteorização e erosão de rochas pré-existentes assim como de restos orgânicos.  São constituídos maioritariamente por areias , siltes e conchas de organismos. Estes primeiros, formam-se à medida que a meteorização vai fragmentando as rochas da crosta, sendo posteriormente removidos pela erosão . P aulo V alentim 2010

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Gravidade terrestre Vento Água  Quando os materiais resultantes da meteorização das rochas se acumula no local de origem  depósitos residuais .  Os materiais resultantes da meteorização não permanecem no seu local de formação. A força exercida pelos agentes erosivos é, normalmente, suficiente para iniciar o transporte desses materiais. Gelo dos Glaciares P aulo V alentim 2010

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Grau de arredondamento Grau de calibragem Granotriagem dos materiais ao longo do curso de um rio Curto Transporte longo P aulo V alentim 2010

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 Ocorre quando o agente transportador perde energia e os materiais transportados ficam depositados .  A deposição dá-se, geralmente, em camadas sobrepostas – estratos – horizontais e paralelas , principalmente quando ocorre no ambiente aquático. P aulo V alentim 2010

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 Os sedimentos vão-se acumulando e, se não houver nenhuma perturbação, dão origem a camadas paralelas e horizontais que se distinguem pela diferente espessura , pelas dimensões e pela coloração dos materiais – estratos . Superfície de estratificação Estrato Tecto Muro Superfície de estratificação  Cada nova camada que se forma sobrepõem-se e comprime as mais antigas, situadas por baixo dela. P aulo V alentim 2010

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 Ocorre em locais onde a acção dos agentes de erosão / transporte se anula ou é muito reduzida .  Depositam-se detritos , novos minerais provenientes da meteorização química, minerais de precipitação de substâncias em solução e matéria orgânica .  A ordem de sedimentação dos detritos é determinada pelas dimensões e pela densidade das diferentes partículas: as de maiores dimensões e/ou densidade depositam-se primeiro e, posteriormente, as mais pequenas e/ou leves . P aulo V alentim 2010

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P aulo V alentim 2010  É nos estratos que os cientistas procuram os fósseis , que incluem os vestígios da actividade dos seres vivos e os próprios organismos fossilizados , essencialmente as partes duras.

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 Após a deposição, os sedimentos móveis experimentam um conjunto de fenómenos físicos e químicos que os transformam em rochas sedimentares coerentes e consolidadas . Compactação + Cimentação + Recristalização  O conjunto desses processos constitui a diagénese ou litificação - “transformação em rocha”. P aulo V alentim 2010

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superiores que sobre eles se foram Compactação  Compressão dos sedimentos pelas camadas “cimento” resultante da precipitação de depositando, com consequente expulsão de água e diminuição do seu volume . Cimentação  Agregação dos sedimentos por acção de um substâncias químicas dissolvidas na água (SiO 2 , CaCO 3 , …) Recristalização  Transformação dos minerais iniciais, por alteração das suas estruturas cristalinas devido às alterações das condições de pressão, temperatura e circulação de fluidos. P aulo V alentim 2010

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P aulo V alentim 2010  De acordo com a natureza dos sedimentos, podem considerar-se três grupos de rochas sedimentares : Rochas detríticas Rochas biogénicas Rochas quimiogénicas

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P aulo V alentim 2010  As rochas sedimentares detríticas formam-se a partir de detritos produzidos no decurso da alteração de rochas preexistentes.  Dos processos de diagénese, sedimentos detríticos, como argilas e areias , consolidam , originando rochas sedimentares detríticas consolidadas . Areia Argila Arenito Argilito

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P aulo V alentim 2010  As rochas sedimentares quimiogénicas resultam da precipitação de substâncias que se encontram dissolvidas na água . Salgema Calcário  A precipitação é essencialmente desencadeada por variação da temperatura e/ou pressão e evaporação .

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P aulo V alentim 2010  Constituídas por sedimentos de origem biológica , produzidos pelos seres vivos ou resultantes da sua actividade .  Exemplos : calcários, calcários conquíferos, corais, carvão e petróleo. Calcário conquífero Calcário recifal Carvão

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 As rochas formadas por sedimentos clásticos (detríticos) permitem obter informações sobre a sua génese, as condições de alteração, transporte e sedimentação.  As rochas químicas e bioquímicas contêm dados sobre as condições físico-químicas de sedimentação, predominantemente ao nível dos oceanos e rios. P aulo V alentim 2010

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P aulo V alentim 2010 Grutas dos Alvados Chaminés de fadas, Capadócia - Turquia Grand Canyon

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P aulo V alentim 2010 Mosteiro da Batalha Calçada Portuguesa Esculturas

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 Massa de material fundido que se origina na crusta profunda ou no manto superior, onde se atingem temperaturas elevadas (1000ºC).  O magma pode apresentar uma componente líquida (fusão), sólida (minerais que não chegaram a fundir ou já cristalizados) e gasosa (H 2 O, CO 2 , SO 2 ). P aulo V alentim 2010

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 Resultam do arrefecimento , solidificação e cristalização do magma . Consoante o local onde o magma solidifica, as rochas classificam-se em vulcânicas e plutónicas .  A solidificação dá-se devido à descida dos valores de temperatura e às diferenças de pressão . P aulo V alentim 2010

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 Obsidiana As rochas vulcânicas ou extrusivas formam-se quando a consolidação do magma ocorre à superfície . Riólito Basalto Pedra-pomes  O arrefecimento do magma ocorre à superfície, a sua consolidação é muito rápida . Os minerais não têm tempo para se desenvolverem, apresentando-se pequenos ou microscópios . P aulo V alentim 2010

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 As rochas Plutónicas ou intrusivas formam-se quando a consolidação do magma ocorre em profundidade , no interior da Litosfera. Granito Sienito Gabro Diorito  A consolidação do magma ocorre em profundidade, o seu arrefecimento é lento , possibilitando que os minerais se desenvolvam e possuam um tamanho considerável . P aulo V alentim 2010

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 A forma, as dimensões , a disposição dos minerais e o grau de cristalinidade definem a textura de uma rocha. O tempo de arrefecimento do magma é o factor determinante. Granito – textura fanerítica Basalto – textura afanítica Obsidiana – textura vítrea P aulo V alentim 2010

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 A rocha plutónica mais comum é o granito pela sua abundância na crosta terrestre. Esta rocha é constituída por vários minerais essenciais: quartzo (A), feldspato (B) e micas (C e D) e outros minerais acessórios. A B Granito e os seus minerais constituintes C P aulo V alentim 2010

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 A rocha vulcânica mais comum é o basalto . Esta rocha é constituída por vários minerais essenciais: olivinas (A), feldspato (B) e, por vezes, piroxenas (C). A B Basalto e os seus minerais constituintes C P aulo V alentim 2010

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 A partir do mesmo magma , podem-se formar diferentes rochas , dependendo do local onde se dá o seu arrefecimento . P aulo V alentim 2010

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 Os granitos de Portugal originaram-se há 300 M.a. devido à colisão de placas litosféricas com a formação de magmas que cristalizaram em profundidade .  A existência de basaltos num dado local permite concluir que aí ocorreram episódios vulcânicos , com emissão de lava e a sua solidificação à superfície. P aulo V alentim 2010

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P aulo V alentim 2010  Por acção dos agentes de meteorização e de erosão , o granito vai-se fracturando, ao longo de diacláses (fracturas), formando blocos arredondados. Caos de Blocos - Sintra Cabeça do Velho, Serra da Estrela

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Lagoa das sete cidades, São Miguel “Calçada dos Gigantes” - Irlanda  Mostram evidências de fenómenos vulcânicos , nomeadamente de aspectos relacionados com o arrefecimento do magma/lava. P aulo V alentim 2010

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P aulo V alentim 2010 Torre dos Clérigos, Porto Bancadas de cozinha Calçada em Ponta Delgada Pavimento

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 Rochas cuja composição , textura e mineralogia original foram alteradas por reacções que ocorreram no estado sólido , por aumento de temperatura e/ou pressão .  Quanto maior a temperatura e a pressão , maior será a intensidade do metamorfismo . P aulo V alentim 2010

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 As transformações infligidas às rochas superficiais são muito diferentes das que ocorrem a alguns quilómetros de profundidade .  Para que as rochas afectadas voltem a constituir um sistema estável . Tem de ocorrer um ajustamento mineralógico e estrutural compatível com a nova situação ambiental. P aulo V alentim 2010

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 Situação I – o principal factor de metamorfismo é a temperatura .  Situação II – o principal factor de metamorfismo é a pressão . P aulo V alentim 2010

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 Ocorre normalmente ao longo das margens convergentes das placas litosféricas, associadas à formação de cadeias montanhosas e dobramentos das camadas rochosas.  A pressão actua como principal factor de metamorfismo , embora a temperatura também seja elevada. P aulo V alentim 2010

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 Quando uma rocha é sujeita a uma deformação muito intensa, ocorre um alinhamento dos minerais , criando planos de fragilidade ao longo dos quais a rocha tende a fracturar.  Estes fenómenos de foliação designam-se xistosidade e são típicos das rochas formadas por metamorfismo regional. P aulo V alentim 2010 Xisto Gnaisse

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 Ocorre quando se limita a pequenas áreas em redor de intrusões magmáticas , como consequência do aumento de temperatura proveniente do calor do magma.  A temperatura é o principal factor de metamorfismo . P aulo V alentim 2010

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 Este tipo de metamorfismo tende a originar rochas com textura granular .  A textura granular também se encontra presente em rochas formadas em ambiente de metamorfismo regional. P aulo V alentim 2010 Mármore Quartzito

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 As rochas metamórficas podem indicar-nos episódios de colisão de placas tectónicas (M. regional) ou episódios magmáticos (M. contacto).  A sua análise permite determinar as rochas que lhes deram origem reconstituindo os ambientes de formação e a história da Terra . P aulo V alentim 2010

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P aulo V alentim 2010 Falésia de xisto, litoral alentejano Vale do Douro Portas de Ródão, formações de quartzito

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P aulo V alentim 2010 Taj Mahal, Índia Casas em xisto, aldeia de Piódão

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P aulo V alentim 2010  DIAS, A. G.; GUIMARÃES, P.; ROCHA, P., Geologia 10, Areal Editores , Porto, Portugal, 2003.  LOURENÇO, M. H.; RAMOS, J. C.; JÁCOME, M. G., Da Biologia e da Geologia, Geologia 10º. Lisboa Editora , Lisboa, Portugal, 2003.  MARQUES, M. Uma Breve História Natural da Terra – Geologia. Edições Asa , Lisboa, Portugal, 2010.  OLIVEIRA, Ó.; RIBEIRO, E.; SILVA, J. C. Desafios – Biologia e Geologia 10º Ano, vol. I , Edições Asa, Lisboa, Portugal, 2010.  REIS, J.; LEMOS, P.; GUIMARÃES, A., Preparação para o Exame Nacional 2010 – Biologia e Geologia 11 , Porto, Portugal, 2010.  SILVA, A. D. e outros, Terra, Universo de Vida – Geologia. Biologia e Geologia 10º Ano, Porto Editora, Porto, Portugal, 2010.  LUIZ, S. Rochas e paisagens geológicas. Apresentação powerpoint , Faro, Portugal, 2007.