Apontamentos de Geologia
Sistemas
-Um sistema tem uma fronteira, através dessa fronteira existem trocas de matéria e de energia e existe o sistema aberto, fechado, isolado e composto.
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Sistema Aberto
Existe trocas de matéria e de energia.
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Sistema Fechado
Só existe trocas de energia.
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Sistema Isolado
Não existe trocas de matéria nem de energia.
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Sistema composto
Constituído pela união de várias partes disjuntivas.
O planeta Terra constitui um sistema composto e fechado que troca energia com o seu meio envolvente mas as trocas de energia com o espaço vizinho são pouco significativas.
O sistema Terra é considerado fechado pelas seguintes três implicações:
-A quantidade de matéria neste sistema é finita e limitada, os recursos naturais do nosso planeta são tudo o que temos na atualidade e para o futuro.
-Os materiais poluentes resultantes da atividade humana acumulam-se no interior do sistema com consequências potencialmente danosas.
-Quando ocorrem alterações num dos subsistemas da Terra, as consequências dessas alterações poderão afetar os outros subsistemas pois estes são abertos, dinâmicos e interdependentes uns dos outros.
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Subsistemas da Terra
-Existem 4 subsistemas a Geosfera, a Hidrosfera, a Biosfera e a Atmosfera.
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Geosfera
Parte superficial da Terra que se encontra no estado sólido.
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Hidrosfera
Contém toda a água no estado líquido e sólido que se encontra na superfície terrestre (oceanos, mares, lagos, rios, águas subterrâneas, glaciares e calotes polares).
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Biosfera
Constituída por todos os seres vivos.
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Atmosfera
Invólucro gasoso da Terra, constituído por gases (azoto, árgon, oxigénio e dióxido de carbono). A atmosfera é o principal regulador do clima e protege a Terra das radiações solares.
Interação dos Subsistemas
-Os subsistemas da Terra não são subsistemas isolados, pois apresentam uma complexa rede de interações entre si.
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Geosfera – Atmosfera
Por vezes, as erupções vulcânicas são muito violentas e pode ocorrer a libertação de grande quantidade de gases e poeiras para a atmosfera, estas substâncias podem influenciar a quantidade de radiação solar que atinge o planeta, alterando os mecanismos de evaporação e evapotranspiração com consequente alteração do regime das chuvas. Este facto pode provocar alterações nos mecanismos de meteorização e erosão das rochas.
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Geosfera – Hidrosfera
Estão intimamente relacionados através do ciclo hidrológico. As águas dos grandes reservatórios naturais estão em permanente contacto com as rochas da geosfera.
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Geosfera – Biosfera
Do metabolismo de muitos seres vivos pode resultar de rochas sedimentares de origem biogénica (calcários conquíferos e o carvão). Os animais e as plantas são importantes agentes de meteorização física e química das rochas, contribuindo para a formação de rochas sedimentares detríticas.
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Atmosfera – Hidrosfera
Estes dois subsistemas estão relacionados entre si através do ciclo da água, nomeadamente nos processos de evaporação, condensação e precipitação de chuva, neve e granizo.
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Atmosfera – Biosfera
A quantidade de oxigénio e dióxido de carbono presente na atmosfera pode variar em função de processos metabólicos realizados pelas plantas e animais (fotossíntese e a respiração). A presença de ozono nas camadas superiores da atmosfera protege os seres vivos dos raios ultravioletas.
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Biosfera – Hidrosfera
A água é o principal constituinte dos seres vivos e permite a realização de diversas funções fisiológicas.
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Geosfera – Atmosfera – Hidrosfera – Biosfera
Os ciclos bioquímicos da água, do carbono e do azoto são exemplos da interação entre todos os subsistemas terrestres.
Rochas
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Rochas Sedimentares
Constituem 75% da superfície terrestre, pois formam-se à superfície da crosta. Resultam de materiais provenientes de outras rochas, da precipitação de substâncias dissolvidas e da atividade dos seres vivos.
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Processos de Formação:
Meteorização – Alteração, Erosão, Transporte, Deposição e Diagénese (transformação de sedimentos numa rocha).
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Rochas Magmáticas
Formam-se a partir da solidificação de magma. Podem ser extrusivas/vulcânicas ou intrusivas/plutónicas se o magma não chegar à superfície.
Magmáticas extrusivas/vulcânicas
Rochas que têm origem na solidificação do magma no exterior da crosta. Exemplo:Basalto.
Magmáticas intrusivas/plutônicas
Rochas que têm origem na solidificação do magma ainda no interior da crosta.
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Rochas metamórficas
Resultam da ação de fatores de metamorfismo, como o calor e a pressão sobre rochas pré-existentes.


Ex.:Granito
Ex.:Basalto
Ciclo das Rochas

Fósseis
-Um fóssil é o resto de um organismo, ou vestigios da sua atividade, que viveu num determinado momento da história da Terra e que se encontra preservado nos estratos das rochas sedimentares.
-Os fósseis podem fornecer importantes informações sobre as condições abióticas do meio ambiente onde viviam, e também podem fornecer informações que nos permitem atribuir uma idade relativa às rochas que os contêm.
Idade Relativa
-Idade de uns estratos (e outros fenómenos geológicos) em relação aos outros.
Idade Radiométrica
-Idade numérica das rochas e dos minerais, resultante do método baseado nas propriedades radioactivas de certos elementos químicos existentes nessas rochas e minerais.
Princípio da Sobreposição
-Numa sucessão de estratos (não deformados) qualquer deles é mais antigo do que aquele que o cobre e mais recente do que aquele que lhe serve de base.
Princípio da Idade Paleontológica
-Estratos que contenham o mesmo conjunto de fósseis têm a mesma idade.
Escala do Tempo Geológico/Escala Estratigráfica
-É baseada na seriação, em termos cronológicos, dos acontecimentos que marcaram a história da Terra, desde a sua formação até aos tempos atuais.

Extinções em Massa
-Uma extinção é o total desaparecimento de uma espécie. Quando essa espécie se estingue, dá espaço a outra para que esta desenvolva.
Causas das extinções
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Geológicas
Transgressões e regressões marinhas;
Atividade vulcânica intensa (lança para a atmosfera grandes quantidades de gases, intensificando o efeito de estufa);
Migração dos continentes (originada pela tectónica de placas).
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Cosmológicas
Passagem do sistema solar por zonas poeirentas;
Colisão de asteroides ou cometas com a terra.
Princípios Básicos do Raciocínio Geológico
A Geologia, ciência que estuda a Terra desde a sua origem até à atualidade, preocupa-se em compreender a sua formação, estrutura e as sucessivas transformações que foram afetando os diferentes subsistemas que a compõem. Algumas teorias contribuíram para que a Geologia se desenvolvesse como ciência autónoma e com uma importância fundamental para a evolução do bem-estar do Homem e dos diferentes modelos de sociedade.
O Atualismo Geológico
A terra tal como a conhecemos atualmente é o resultado de um conjunto de processos, ora tranquilos ora de uma violência extraordinária, que sobre ela tem atuado ao longo da sua história com cerca de 4600 milhões de anos.
Até meados do século XVIII, acreditava-se que as diferentes formações rochosas, a forma dos continentes e dos oceanos, os fósseis presentes nos estratos das rochas sedimentares, e outros fenómenos de natureza geológica e biológica, eram o resultado da vontade e da intervenção divina, de Deus. Antigamente os fenómenos que prendiam a atenção da Humanidade eram os que afetavam de forma direta a vida das sociedades da altura.
Alguns sábios da época acreditavam que as rochas eram o resultado de precipitados químicos, formados a partir das águas diluvianas capazes de fazer variar o nível do mar. As camadas sedimentares ricas em fósseis eram diretamente relacionadas com inundações catastróficas, de origem sobrenatural, que causavam a mortalidade dos organismos.
Leonardo da Vinci foi dos primeiros a interpretar o verdadeiro significado dos fósseis quando postulou que as camadas fossilíferas de animais marinhos que se encontravam no cimo das montanhas se tinham formado no fundo do mar. Este pensamento ficou conhecido como Catastrofismo.
James Hutton, sábio escocês influenciado pelas leis naturais da Física, recuperou a ideia do naturalismo, que já tinha existido no tempo da cultura greco-romana.
Hutton considerou que as rochas se formam por processos naturais e não devido a qualquer intervenção sobrenatural. As rochas ter-se-ão formado por processos físicos e químicos semelhantes aos que existem atualmente na Natureza. A esta uniformidade de processos foi dado o nome de Uniformitarismo.
James Hutton ficou muito impressionado quando observou dois conjuntos de estratos que faziam um ângulo significativo entre si e conclui que esta discordância não era compatível com a deposição a partir de inundações. Explicou, que o conjunto inferior foi deformado e que as camadas ficaram numa posição inclinada, de seguida as camadas foram parcialmente erodidas e se depositou o segundo conjunto de estratos na posição horizontal. Para James Hutton a história da Terra seria representada pela sucessão de diferentes conjuntos de estratos ou de outras formações rochosas, que não apresentavam nenhum sinal de um começo nem nenhuma perspetiva de um fim.
Estas ideias que ficaram conhecidas por Teoria de Uniformitarismo, marcaram o nascimento da Geologia moderna, tendo ficado registadas na obra de Hutton, A Teoria da Terra, publicada em 1788.
Esta ideia de uniformidade nasceu espontaneamente no espirito de Hutton, como oposição natural à corrente catastrófica que usava a ocorrência de acontecimentos súbitos e violentos, quase sempre atribuídos a origem divina, para explicar os fenómenos geológicos que iam acontecendo à superfície da Terra.
As ideias fundamentais desta nova corrente de pensamento:
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As leis naturais são constantes no tempo e no espaço;
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O passado pode ser explicado com base no que se observa hoje, uma vez que as causas de determinados fenómenos do passado são idênticas às que provocam o mesmo tipo de fenómenos no presente. Este princípio designa-se: Princípio do Atualismo e defende o “presente é a chave do passado”;
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Os processos geológicos são lentos e graduais. Na atualidade os fenómenos geológicos são lentos e graduais, Hutton inferiu que no passado também o seriam. Este princípio que colide com o carácter súbito e violento dos fenómenos geológicos, designa-se Principio do Gradualismo.
O gradualismo teve muitas dificuldades em impor-se, naquela altura a idade que se admitia para a Terra era extremamente curta, o que tornava de difícil aceitação que as transformações ocorridas na Terra pudessem ter acontecido de uma forma gradual, lenta e uniforme.
Catastrofismo e Uniformitarismo
A coexistência entre o catastrofismo e uniformitarismo não foi pacífica. Charles Lyell foi quem verdadeiramente lutou contra as ideias catastrofistas baseadas em acontecimentos excecionais. A forma encontrada por Charles Lyell para exprimir o uniformitarismo de Hutton foi opor às ideias catastrofistas ideias baseadas no princípio de que a maior parte dos fenómenos geológicos são consequência de processos gradualistas.
Em oposição aos processos violentos e rápidos, defendiam-se processos tranquilos e lentos. Desta forma se explicavam fenómenos como a erosão, responsável pelo aplanar de uma montanha, processo que pode demorar milhares de anos, daí o seu caracter tranquilo e gradual.
A teoria da evolução das espécies, publicada por Charles Darwin, cujo pensamento foi fortemente influenciado pelas ideias de Lyell, foi confirmada através do estudo de fósseis. Este estudo mostrou que as espécies animais e vegetais se sucederam, ao longo dos tempos geológicos, de modo tranquilo e gradual. E assim se verifica a aplicação do Uniformitarismo a estudos biológicos.
Esta corrente de pensamento, baseada nos princípios uniformitaristas ficou conhecida como gradualismo ou gradualismo uniformitarista e, ainda hoje, constitui a base científica para explicar muitos dos acontecimentos que ocorrem na Terra.
Tectónica de Placas
-Esta teoria defende que a litosfera se encontra fragmentada em diferentes porções. A litosfera é a parte superior da Terra que engloba a crusta e parte do manto superior. Estas porções, que encaixam umas nas outras como se fosse um puzzle, são as placas litosféricas, que são apenas grandes fragmentos da zona superior da geosfera, constituídos por rocha sólida.
Limites entre placas
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Limites Construtivos - são aqueles onde o sentido do movimento relativo entre duas placas litosféricas faz com que elas se afastem uma da outra. Logo, são locais onde há formação de nova litosfera.
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Limites Destrutivos - são aqueles em que o sentido do movimento relativo entre duas placas litosféricas faz com que elas se aproximem uma da outra. Logo, são locais onde a litosfera é destruída.
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Limites Conservativos - são aqueles onde o sentido do movimento relativo entre duas placas litosféricas faz com que elas deslizem lateralmente uma em relação à outra. Logo, são locais onde não há formação nem destruição de litosfera.
Tipos de falhas

Estrutura Interna da Terra
Modelo Quimico (composição química)
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Crosta Continetal
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Crosta Oceânica
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Manto
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Núcleo
Modelo Fisico (propiedades fisicas e seus comportamentos)
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Litosfera
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Astenosfera
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Mesosfera
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Endosfera externa
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Endosfera interna
Vulcanismo
Vulcanismo Primário
-Caracteriza-se pela ocorrência de erupções vulcânicas.
-Durante uma erupção são emitidos, para o exterior da geosfera, materiais vulcânicos no estado líquido, gasoso e sólido.
-As manifestações de vulcanismo primário podem ser de dois tipos:
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Vulcanismo Central - neste tipo de vulcanismo o aparelho vulcânico designa-se vulcão e é constituído por
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Cone Vulcânico - elevação de forma cónica, resultante da acumulação de materiais libertados durante uma erupção.
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Chaminé Vulcânica - canal no interior do aparelho vulcânico, que estabelece a comunicação entre a câmara magmática e o exterior.
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Cratera - abertura do cone vulcânico que se localiza no topo da chaminé vulcânica, formada por explosão ou por colapso da chaminé.
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Câmara Magmática - local situado no interior da Terra, onde se acumula material rochoso fundido, que se designa magma, e que constitui a bolsada magmática. Nem todos os vulcões possuem esta estrutura, pois por vezes o magma ascende diretamente da zona onde é gerado.
-As rochas no seio das quais se instala a bolsada magmática designam-se rochas encaixantes.
-O magma é material de origem rochosa fundido, total ou parcialmente. O magma para além da fase líquida também contêm uma fase gasosa e uma sólida. A fase gasosa é composta por vapor de água, o dióxido de carbono e dióxido de enxofre, entre outros. A fase sólida é composta por minerais que se formam no seio do magma ou por minerais que não chegaram a ser fundidos.
-O esvaziamento, total ou parcial, da câmara magmática torna o aparelho vulcânico instável por falta de apoio de sustenção do cone, o que pode conduzir ao seu abatimento. Neste caso, formam-se caldeiras, os quais, por definição, têm que possuir, no mínimo, 1km de diâmetro.
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Vulcanismo Fissural - as erupções ocorrem ao longo de fraturas da superficie terrestre, os materiais expelidos acabam por preencher vales profundos ou de relevo muito acidentado, acabando por formar vastos planaltos de acumulação vulcânica, com centenas de milhar de quilómetros quadrados e com espessuras que podem exceder 1km.
-Os planaltos vulcânicos resultam da acumulação de grandes derrames de lava originados a partir de grandes fraturas na crusta. Podem ser atualmente observados na Índia, nos EUA e na Rússia.
-Os piroclastos são materiais resultantes da explosão de lava, de dimensões variadas:
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Cinzas
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Lapilli ou bagacina
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Bombas
-A lava é um material rochoso fundido com origem no magma, com diferente composições, visto que perdeu uma parte substancial dos gases. Existem vários tipos de lava:
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Lava básica
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Lava intermédia
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Lava ácida
-A viscosidade pode variar devido a:
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Temperatura da lava relativamente à sua temperatura de solidificação
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A quantidade de sílica
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A capacidade de retenção do gás
-A lava também pode ser:
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Lava Viscosa - Temperatura: aproximadamente 800ºC - Sílica: rica em sílica (ácida) - Gases: dificuldade em libertar gases
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Lava Fluída - Temperatura: aproximadamente 1500ºC - Sílica: pobre em sílica (básica) - Gases: facilidade em libertar os gases
-Tipos de solidificação da Lava Fluída
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Lavas encordoadas ou pahoehoe
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Lavas escoriáceas ou aa
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Lavas em almofada ou pillow lavas
-Tipos de solidificação de lavas viscosas e fenómenos associados
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Agulhas Vulcânicas
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Domos ou Cúpulas
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Nuvens Ardentes ou Escoadas Piroclásticas
Vulcanismo Secundário/Residual
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Caracteriza-se pela emissão de vapor de água e gases a temperaturas elevadas (fumarolas, sulfataras, mofetas, nascentes termais e géiseres)
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Constitui uma importante fonte de energia geotérmica
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A sua utilização depende da temperatura de emergência dos gases e dos fluídos termais
-Quando as águas termais não se misturam com água fria, ao encontrarem uma abertura, começam a ferver devido à diminuição da pressão e assim originam-se as fumarolas com a emissão do vapor de água.
-Sulfataras - quando os gases que emitem são ricos em enxofre.
-Mofetas - quando os gases que emitem são tóxicos (ex.dióxido de carbono e monóxido de carbono)
-Géiseres - emissões descontínuas de água e de vapor de água através de fraturas.
-Tipos de Vulcanismo em função da localização tectónica
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Convergência de placas tectónicas - vulcanismo de subducção
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Divergência de placas tectónicas - vulcanismo de vale de rifte
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Intraplaca - vulcanismo intraplaca
-Distribuição Geográfica dos Vulcões
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Grande parte desta atividade ocorre na fronteira da placa do Pacífico com outras placas continentais ou oceânicas, anel de fogo
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Em portugal continental e na Madeira, o vulcanismo primário está considerado extinto mas ainda é possível encontrar em Lisboa, Mafra, Monsanto, Loures e Odivelas,etc...
Curiosidade: Em Portugal Continental e na Madeira, o vulcanismo primário é considerado extinto. Os Açores são vulcanicamente ativos.
Sismologia
-Os sismo são movimentos vibratórios com origem nas camadas superiores da Terra, provocados pela libertação de energia.
-A maior parte dos sismos ocorre nas imediações da fronteira entre placas tectónicas, sismos tectónicos.
-A Teoria do Ressalto Elástico explica o mecanismo gerador da atividade sísmica.
-Os sismos são movimentos vibratórios de massas rochosas, em consequência da libertação de energia num ponto interior da Terra, designado foco ou hipocentro. O epicentro alinha-se verticalmente com o hipocentro.
-A deteção das ondas sísmicas é feita pelos sismógrafos, que as registam em sismogramas.
-Os sismos geram falhas ou ativam-nas, provocando deslocamentos ao longo dos seus planos.
-Há duas escalas para caracterizar os sismos:
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Mercalli - que baseia nos estragos provocados e na percepção que dele tiveram as pessoas
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Richter - que se baseia na magnitude
Ondas Sísmicas
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Onda P - Profundas, rápidas, ondas de distensão e compressão, as partículas vibram na mesma direção da propagação das ondas, propagam-se em meios líquidos, gasosos e sólidos.
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Onda S - Propagam-se ao longo da superficie terrestre, são as mais destrutivas, resultam da intreferência das ondas profundas, dividem-se em dois grupos: Ondas de Love (as partículas vibram horizontalmente, na perpendicular em relação à propagação da onda e só se propagam em meio sólido) e Ondas de Rayleigh (as partículas descrevem um movimento elíptico, num plano perpendicular à direção da propagação, provocando no solo ondulações semelhantes às ondas do mar, propagam-se em meios sólidos e líquidos)
Sistema Solar
Teoria Nebular
-A Teoria Nebular foi originalmente formulada em 1755 por Kant e Laplace. Esta teoria com o passar do tempo sofreu algumas alterações que a tornou na teoria atualmente aceite pela comunidade cientifica para justificar a origem do sistema solar.
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Primeira Teoria Nebular: Na primeira Teoria Nebular que surgiu, afirmavam a origem do sistema solar a partir de uma nuvem de gases e poeiras, turbilhante e com baixas temperaturas. Esta possuía um movimento de rotação em torno de si própria, que por consequência das forças de gravidade, levou à contração da matéria. Assim com a continuidade deste movimento, as partículas centrais formaram o sol e as restantes, os planetas.
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Teoria Nebular aceite: Refere-se à formação de uma nuvem primordial enriquecida por elementos pesados, fria, de grandes dimensões e constituída por gases e matéria interestelar. Que, quando houve condensação da matéria, o núcleo aqueceu gradualmente,a nuvem começou a rodar e consequentemente a temperatura aumentou milhões de graus, o que levou a reações termonucleares. As partículas que rodeavam o sol centraram-se nas zonas internas, onde a temperatura era mais elevada, dando-se a condensação da matéria que levou à formação dos planetas telúricos, por sua vez, na zona externa, as temperaturas eram mais baixas e com a condensação originaram-se planetas gasosos de menor densidade.
Planetas do Sistema Solar
Planetas Telúricos: (Mercúrio, Vénus, Terra, Marte)
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Pequenas dimensões, com diâmetro aproximado ao da Terra
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Elevada densidade, constituídos maioritariamente por material rochoso
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Poucos satélites naturais ou até mesmo nenhum
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Movimento de rotação lento
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Os materiais que constituem o seu interior estão estruturados em camadas mais ou menos concêntricas
Planetas Gasosos: (Júpiter, Saturno, Úrano e Neptuno)
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Grandes dimensões, com diâmentro muito superior ao da Terra
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Baixa densidade, constituídos maioritariamente por materiais gasosos
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Muitos satélites naturais
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Movimento de rotação rápido
Pequenos Corpos do Sistema Solar
Asteróides: Corpos rochosos, de forma irregular.
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Cintura de Asteróides: Encontra-se entre as órbitas de Marte e Júpiter.
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Asteróides Próximos da Terra: Localizam-se próximo da Terra e cujas órbitas se estendem aos planetas interiores e portanto podem, potencialmente, entrar em colisão com a Terra.
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Asteróides Troianos: Movimentam-se ao longo da órbita de Júpiter.
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Asteróides Centauros: Orbitam na zona externa do Sistema Solar.
Cometas: Pequenos corpos celestes em forma de esfera, constituídos essencialmente por água, gases congelados e poeiras rochosas, com diâmetro que varia de 1 a 10km e giram à volta do sol em orbitas muito excêntricas.
Meteoróides: Formam-se devido à colisão entre asteróides ou à desegregação de cometas.
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Sideritos ou Férreos: Formados por uma liga metálica de ferro e níquel e apresentam inclusões de um mineral não muito frequente na Terra (troilite)
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Siderólitos ou Petroférreos: Constituídos por proporções idênticas de minerais silicatados, tal como o feldspato, e de uma liga metálica de ferro e níquel.
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Aerólitos ou Pétreos: possuem uma elevada percentagem de minerais silicatados e uma reduzida percentagem de liga de ferro e níquel. Dentro deste tipo de meteoritos temos os Acondritos e os Condritos (Ordinários e Carbonosos).
A Terra
-A Terra é um planeta geologicamente ativo, quer a nível endógeno, quer a nível exógeno.
-A energia necessária para a atividade geológica interna provém:
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Radioactividade
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Efeito das Marés
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Bombardeamento Primitivo
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Contração Gravitacional
NOTA: Esta energia alimenta a atividade geológica interna da Terra, manifestando-se através de fenómenos vulcânicos e sísmicos.
-A energia necessária para a atividade geológica externa provém:
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Sol
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Atividade Vulcânica
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Impatismo
NOTA: Esta energia contribui para as alterações morfológicas que ocorrem na superficie da Terra, em resultado da erosão, da meteorização e da formação de crateras de impacto.
A Lua
- A Lua é um planeta sem atmosfera, geologicamente inativo e que constitui um laboratório natural para o estudo da origem do Sistema Solar e da Terra.
-A Lua apresenta dois tipos principais de relevos:
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Mares Lunares: Relevo plano, refletem cerca de 7% da luz solar e são constituídos por basalto.
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Continentes Lunares: Relevo acentuado, são constituídos por uma rocha de cor clara, o anortosito e refeltem cerca de 18% da luz do Sol.


