Geologia Flashcards
Mumificação
conservação de todo o organismo por ser envolvido em resina ou gelo, por exemplo.
Mineralização
conservação de partes duras de um organismo por substituição da matéria orgânica por mineral (inorgância)
Impressões/moldes
o organismo imprime um molde (uma marca) nas rochas;
Marcas-fósseis
vestígios da atividade do ser-vivo (pegadas, ovos)
Condições de fossilização:
1) Após a morte do ser-vivo, este deve ser coberto imediatamente por sedimentos finos e impermeáveis de modo a que a decomposição seja lenta.
2) As partes duras dos organismos são mais fáceis de ficar fossilizadas;
Somatofósseis
restos de conchas/bivalves/carapaças/dentes/osso
Icnofósseis
pegadas/rastos/excrementos/ovos
Fósseis-vivos
fósseis de seres-vivos que são idênticos à espécie da atualidade. (não sofreram alterações ao longo do tempo)
As rochas transmitem várias informações sobre o passado da terra: Rochas magmáticas
Magma – composição do interior da terra;
Extrusivas – localização de antigos vulcões;
Intrusivas – ocorrência de afloramentos;
As rochas transmitem várias informações sobre o passado da terra: Rochas metamórficas
Regional – colisões de placas;
Contacto – intrusões magmáticas;
Condições de pressão e temperatura da altura na sua formação;
As rochas transmitem várias informações sobre o passado da terra: Rochas sedimentares
Características da superfície terrestres: ambiente, seres-vivos, clima;
Formações litológicas de Portugal - Norte/interior
Rochas magmáticas (granitos) e metamórficas
Formações litológicas de Portugal - Orlas ocidental (Oeste)/Meridional (sul)
Rochas sedimentares (calcários/arenitos)
Formações litológicas de Portugal - Bacias do Tejo e do Sado
Rochas sedimentares (areias/aluviões)
Formações litológicas de Portugal - Açores/Madeira
Rochas magmáticas vulcânicas (basaltos)
Textura das rochas metamórficas:
Textura foliada:
existe orientação e alinhamento dos minerais em planos aproximadamente paralelos. Por norma são rochas provenientes de metamorfismo regional.
Textura das rochas metamórficas:
Textura não foliada:
não existe orientação e alinhamento dos minerais. Por norma são rochas provenientes de metamorfismo de contacto.
Tipos de metamorfismo:
Metamorfismo de contacto
a temperatura é o fator dominante que leva à recristalização dos minerais da rocha. No caso de a rocha estar perto de uma intrusão magmática (bolsas de magma) por exemplo.
Tipos de metamorfismo:
Metamorfismo regional
as elevadas temperaturas e ação de tensões não litostáticas (zona de colisão de placas tectónicas) levam à recristalização e alteração da rocha.
Rochas metamórficas:
mármore, corneana, xisto, gnaisse, micaxisto, quartzito, ardósia
Rochas magmáticas/ígneas
Granito, gabro, basalto, diorito, riolito.
Tipos de rochas sedimentares:
Rochas detríticas:
Formação de detríticos de outras rochas;
Exemplos: Conglomerado, arenito, areia, argilito, brecha;
Tipos de rochas sedimentares:
Rochas quimiogénicas:
Resultam da precipitação química de substâncias dissolvidas na água;
Exemplos: Calcário (travertino); evaporitos – sal gema; gesso;
Tipos de rochas sedimentares:
Rochas biogénicas:
Formação pela deposição de restos de organismos; (matéria orgânica)
Exemplos: carvão, calcário recifal/conquífero;
Rochas sedimentares:
carvão; arenito; areia; conglomerado; brecha; argilito; calcário; argila;
Mineral
associação de elementos químicos Características: 1) Corpo sólido; 2) Natural; 3) Cristalino; 4) Composição química bem definida; 5) Inorgânico;
Funções da Atmosfera
1) Regulação do clima – efeito de estufa;
2) Proteção dos efeitos das radiações solares – camada do ozono;
3) Proteção do bombardeamento de corpos celestes – desintegração de meteoros;
Camadas da atmosfera
1) Troposfera;
2) Estratosfera;
3) Mesosfera;
4) Termosfera;
Fósseis de idade:
- Indicam idade geológica dos estratos;
- Grande dispersão geológica; (viveu por toda a terra)
- Pequena distribuição estratigráfica; (viveu pouco tempo)
Fósseis de fáceis:
- Indicam paleoambientes;
- Pequena dispersão geológica; (viveu num lugar restrito)
- Grande distribuição estratigráfica; (viveu muito tempo)
Datação relativa:
Método que avalia formações geológicas:
- Analisam a posição relativa – fósseis de idade
Datação absoluta:
Método que avalia formações geológicas:
- Analisam referências numérias.
Princípio da sobreposição
numa sucessão de estratos não deformados, um estrato é mais antigo do que aquele que o cobre e mais recente do que aquele que lhe serve de base
Lacuna/discordância estratigráfica
quando existem períodos de interrupção na sedimentação e se as rochas aflorarem à superfície durante esse período podem ser erodidas. Assim, posteriormente, quando a sedimentação prosseguir formar-se-á um novo estrato que assentará sobre uma descontinuidade (marcada pela ausência de estratos)
Princípio da identidade paleontológica
estratos que apresentem o mesmo tipo de fósseis são da mesma idade
Princípio da inclusão
Fragmentos de rocha incorporados numa rocha são mais antigos do que a rocha que a engloba.
Princípio da interseção
Toda a estrutura que interseta outra é mais recente do que ela.
Escala do tempo geológica:
Paleozoico: Câmbrico, ordovício, silúrico, devónico, carbonífero, pérmico
Mesozoico: Triásico, jurássico, cretáceo
Cenozoico: Terciário, quaternário
Período de semivida
tempo decorrido para que metade do número de isótopos-pai radiativos sofra desintegração transformando-se em isótopos-filho.
Idade da rocha – razão entre a quantidade de isótopos-filho e isótopos-pai:
=1 - idade da rocha é igual à semivida do pai;
Maior que 1 – idade da rocha é inferior à semivida do pai
Menor que 1 – rocha terá uma idade superior à semivida do pai
Limitações da datação radiométrica
- Não permite datar rochas sedimentares – este tipo de rochas é composto pela junção de sedimentos de variadas rochas com idades diferentes, sendo assim impossível datar a rocha.
- Não permite datar rochas metamórficas – este tipo de rochas forma-se devido a alterações de pressão e temperatura. Estes fatores não eliminarão os isótopos-filho da rocha pré-existente. Assim, ao atribuir uma idade a este tipo de rochas, estaríamos a atribuir uma idade muito superior à real.
- Nem sempre as rochas contêm grandes quantidade dos isótopos necessários à sua datação.
Catastrofismo
defende que aspetos da crusta terrestre como cones vulcânicos, crateras de impacto e registo fóssil de extinções em massa são o resultado de catástrofes repentinas e violentas ocorridas no passado. Um acontecimento espontâneo que é responsável pelas transformações que ocorrem na superfície terrestre.
Uniformitarismo
defende que as características da terra são resultado de processos geológicos ancestrais semelhantes à da atualidade.
Princípio do atualismo geológico – “o presente é a chave do passado”
Princípio do gradualismo geológico – os fenómenos da terra resultam de processos lentos e graduais.
As leis naturais são constantes no tempo e no espaço.
Neocatastrofismo
junção das duas idades. Esta nova teoria reconhece o Uniformitarismo como guia principal, contudo não exclui os ocasionais fenómenos catastróficos.
Tipos de limites entre as placas tectónicas:
Limites divergentes/construtivos: movimento onde as duas placas se afastam uma da outra – nova litosfera é gerada.
Limites convergentes/destrutivos: movimento onde as duas placas colidem – a placa mais densa mergulha sobre a menos densa.
Limites transformantes/conservativos: movimento lateral entre duas placas.
Correntes de convecção:
O fluido mais quente e mais abaixo é menos denso, logo tem tendência a subir. Ao subir, a sua temperatura diminui, ganhando densidade e descendo. Realiza assim um movimento rotativo – convecção.
Morfologia dos oceanos:
Dorsais-médio oceânicas – cadeia montanhosa situada na zona média dos oceanos.
Rifte – local onde ascende magma formando-se nova litosfera a qual empurra a litosfera mais antiga para a zona das fossas oceânicas para ser destruída.
Fossas oceânicas – zona mais profunda onde ocorre destruição de crosta (a mais antiga) – zona de subdução
Talude continental – zona de decline acentuado e local onde se dá a transição entre o continente e o oceano.
Plataforma continental – zona com ligeira inclinação (parte do continente)
Plataformas estáveis – superfícies sedimentares de origem marinha
Cadeias montanhosas – colisão entre placas convergentes
Planície abissal – superfície profunda mais plana.
Tipos de métodos de estudo direto:
1) Observação e estudo direto da superfície visível: características das rochas/deformações sofridas/idades das estruturas.
2) Exploração de jazigos minerais em minas e escavações: permite conhecer a Terra em profundidade (3-4km)
3) Sondagens: são perfurações que permitem recolher amostras de camadas interiores da Terra (constituição). A sonda apenas chega até 12km de profundidade.
4) Magmas e Xenólitos*: quando o vulcão entra em atividade, conseguimos estudar os materiais que são expelidos pelo vulcão.
Métodos de estudo direto - conceito
recolha e análise direta de elementos à superfície ou provenientes do interior da terra e que são acessíveis.
Métodos de estudo indireto
análise de dados que permitem, indiretamente e por generalizações, conhecer as zonas mais profundas e inacessíveis da Terra.
Planetologia e Astrologia: características
- Estudo do sistema solar;
- Todos os planetas se formaram na mesma altura e da mesma forma – Teoria Nebular Reformulada;
- Aplicando leis da física foi possível determinar a massa da Terra;
- Através de satélites – determinaram o Volume e o diâmetro;
- A partir da massa e volume, determinou-se a densidade
- Estudo do meteoros;
Métodos Geofísicos
ciência que utiliza matemática e física para determinar propriedade físicas da Terra.
Gravimetria - conceito
área da geofísica que mede as acelerações da gravidade em diferentes locais da terra.
Gravimetria - características
- Nem todos os locais se encontram à mesma distância do centro do planeta (cadeias montanhosas/elevações) – variação da força gravítica;
- A força da gravidade pode ser medida por gravímetros;
- Anomalias gravimétricas – anomalias na gravidade devido à presença de corpos rochosos com diferentes densidades no interior da Terra.
- Anomalias gravimétricas positivas - força gravítica aumenta devido à elevada densidade comparando com as rochas encaixantes. Por exemplo, numa intrusão ígnea (jazidos de minerais). Rochas com elevada densidade têm elevada força gravítica. Maior atração.
- Anomalias gravimétricas negativas – força gravítica diminui devido à baixa densidade comparando com as rochas encaixantes. Por exemplo, num domo salino (esses domos estão normalmente associados a jazidos de petróleo). Rochas com baixa densidade têm baixa força gravítica. Menor atração.
- Fórmula F= GX((mxM)/R2)) – não funciona nas anomalias
Densidade Terrestre - características
- sabemos que a densidade global da Terra é de 5.5, contudo sabemos que as rochas da superfície da Terra apresentam uma densidade de 2.8 – concluímos que a densidade dos materiais no interior da Terra são muito mais densos.
- Os materiais estão sujeitos a:
1) + profundidade;
2) + Pressão;
3) + comprimidos ——– + densidade
Geomagnetismo - características
- A Terra é cercada por um campo de forças magnéticas – a magnetosfera.
- O campo magnético Terrestre existe pelo facto de o núcleo externo (líquido e metálico) estar em movimento de rotação o que cria uma correntes elétrica.
- Certas rochas têm propriedades ferromagnéticas – basaltos. Durante o arrefecimento do magma esses minerais ficam magnetizados instantaneamente quando a T desce abaixo de um certo valor – ponto de Curie
- Esses minerais magnetizados dispõem-se paralelamente ao campo magnético terrestre existente na altura da sua formação. Registam a orientação do campo magnético na altura da sua formação.
- Os cristais são ímanes fósseis – os cristais apresentam polaridade igual ao campo magnético terrestres na altura em que se formaram e conservam essa polaridade desde que não sejam aquecidos acima do ponto de Curie.
- Campo paleomagnético – campo magnético que fica registado na rocha.
Geomagnetismo - polaridade
- Tipos de polaridade:
Normal – polo norte geográfico coincide com o polo norte magnético (anomalia magnética positiva)
Inversa - polo sul geográfico coincide com o polo norte magnético (anomalia magnética negativa)
- As faixas com anomalias positivas e negativas correspondem a porções da crosta oceânica de idades diferentes, formadas em diferentes períodos de polaridade. Estas inversões são simétricas dos dois lados do rífte.
Magnómetro
aparelho que permite medir a intensidade dos campos magnéticos e determinar a direção e sentido do campo magnético fossilizado nas rochas.
Importância do Geomagnetismo:
1) Apoia o modelo sobre a composição e as características físicas do núcleo terrestres;
2) Paleomagnetismo fornece informações sobre o passado da Terra;
3) Apoia a hipótese da Deriva continental e expansão dos oceanos.
Sismologia - conceito
área que estuda o comportamento das ondas sísmicas que se propagam.
Velocidade das ondas sísmicas
varia de acordo com as propriedades físicas dos materiais que estão a atravessar
Se a Terra fosse homogénea, as ondas sísmicas propagar-se-iam a uma velocidade constante, contudo isso não acontece. Prova assim que a terra é heterógena e constituída por camadas com diferenças na rigidez e densidade no seu interior. À medida que se propagam, vão alterando a sua direção e velocidade consoante o material que passam.
Sismo: conceito e tipos
Sismo – movimento vibratório, brusco, curto com libertação de energia.
Tipos de sismos:
Microssismos – sismo de baixa intensidade;
Macrossismos/terramotos – sismo de alta intensidade
Diferença entre abalos e réplicas
Abalos premonitórios – pré-sismo;
Réplicas – sismos a seguir ao sismo principal
Diferença entre Hipocentro e Epicentro
Hipocentro/foco sísmico – local no interior da Terra onde um sismo tem origem
Epicentro – ponto à superfície terrestre exatamente acima do hipocentro (na vertical)
Tipos de sismos: em relação à profundidade
Sismos Superficiais —–> 0 - 60km
Sismos intermédios ——-> 60 - 300km
Sismos profundos ———-> 300 -700km
Diferença entre Terramoto e Maremoto
Terramoto – sismo na crosta terrestre.
Maremoto – sismo na crosta oceânica – possibilidade de provocar tsunamis.
Causas dos sismos:
Causas Naturais:
- Sismos de colapso – abatimento de grutas;
- Sismos vulcânicos – fenómenos de vulcanismo;
- Sismos Tectónicos – movimentos tectónicos
Causas artificiais (provocados pelo homem):
- Explosões;
- Construções de barragens
Forças que desencadeiam sismos tectónicos:
Forças compressivas —> Bloco é comprimido – redução do seu volume;
Forças distensivas —> Blocos afastam-se – estiramento e alongamento do bloco;
Forças de cisalhamento —> Bloco é submetido a movimentos horizontais com sentidos inversos;
Natureza dos materiais:
Elástica —> Após a aplicação da força, os materiais retornam à sua forma inicial;
Plástica —> Após a aplicação da força, os materiais mantêm a sua deformação;
Rígida —> Com a aplicação da força os materiais fraturam.
Falhas – elementos característicos:
Plano da falha —> Superfície de fratura;
Tecto —> Bloco que se sobrepõe ao plano de falha;
Muro —> Bloco que se situa abaixo do plano de falha;
Rejeito/Rejecto —> Movimento relativo entre os dois blocos de falha;
Tipos de falha
Falha normal —> Teto desde/muro sobe – deformação distensiva;
Falha inversa —> Teto sobe/muro desce – deformação compressiva;
Falha de desligamento —> Movimento dos blocos paralelo e horizontal à direção do plano de falha – deformação de cisalhamento
Teoria do Ressalto Elástico:
Atuação de uma força contínua
Deformação gradual da rocha com acumulação de energia
Ultrapassagem do limite de plasticidade da rocha encaixante
Ruptura das rochas com o deslocamento dos blocos (falha)
Libertação brusca da energia acumulada (sismo)
Frente de Onda
Separa as:
1) partículas a vibrar;
2) partículas que ainda não estão a vibra;
Raio sísmico
qualquer trajetória perpendicular à frente da onda.
Ondas profundas - características gerais
Propagam-se no interior da Terra
São mais rápidas
Provocam menos destruição
Ondas profundas - Tipos
Ondas Primárias/longitudinais (P):
- vibram paralelamente à direção de propagação da onda;
- São as primeiras a registar;
- Propagam-se nos 3 meios físicos;
Ondas Secundárias/transversais (S)
- Vibram perpendicularmente à direção de propagação da onda;
- São as 2º a registarem;
- Propagam-se apenas no meio sólido
Ondas superficiais - características gerais
Propagam-se à superfície Terrestre;
Resultam da interação das ondas profundas quando chegam à superficie;
Provocam mais destruição;
Ondas superficiais - Tipos
Ondas de Love:
Vibram perpendicularmente à direção de propagação da onda mas paralelo à superfície;
- Propagam-se apenas no meio sólido;
Ondas de Rayleigh
- A trajetória das partículas tem uma forma elíptica provocando ondulações semelhantes à ondas do mar;
- Propagam-se apenas em meios sólidos e líquidos;
Avaliação de um sismo: escalas
Escala de Mercalli modificada
- Avalia a intensidade*^1
- Avaliação qualitativa e subjetiva;
- I – XII (12 graus)
Escala de Richter:
- Avalia a magnitude*^2
- Avaliação quantitativa e objetiva;
- Escala aberta, ou seja sem máximo;
- ^1 – Intensidade – medida da consequências/danos causados nas infraestruturas e às populações;
- ^2 - Magnitude – quantidade de energia libertada no hipocentro.
Cartas isossistas:
– linhas curvas, fechadas distribuídas em torno do epicentro, que unem pontos de igual intensidade sísmica.
- São irregulares – devido às diferentes densidade e rigidezes dos diferentes materiais;
- Não se propagam no oceano – não existem danos materiais nos oceanos;
Fatores que fazem variar a intensidade de um sismo
Distância ao epicentro:
- Quando MAIOR a distância epicentral —> MENOR a intensidade;
Profundidade do epicentro:
- Quando MAIOR a profundidade —> MENOR a intensidade;
Natureza do solo:
- Solos arenosos são MENOS estáveis;
- Rochas consolidadas são MAIS estáveis;
Magnitude do sismo
- Quando MAIOR a Magnitude —> MAIOR a intensidade
Geotermismo - conceito
estudo da variação da temperatura em função da profundidade Terrestre.
Conceitos relativos ao geotermismo:
Gradiente Geotérmico:
-Taxa de variação da temperatura com a profundidade.
Grau Geotérmico:
-Número de metros que é necessário aprofundar para que a temperatura aumente 1*C.
Fluxo Térmico
-Quantidade de calor libertado à superfície por unidade de tempo e por unidade de superfície.
1) Relações entre Fluxo Térmico e Grau Geotérmico
2) Gradiente Geotérmico NÃO é constante, porquê?
3) Valores Fluxo Térmico
- Quanto MAIOR o Fluxo Térmico —-> MENOR o Grau Geotérmico
- O Gradiente Geotérmico NÃO é constante: o aumento da T não é regular à medida que descemos em profundidade. O aumento da T faz-se de modo cada vez mais lento.
- Fluxo Térmico:
- Valores mais máximos - ao nível de Riftes;
- Valores intermédios - Zona de subducção;
- Valores mínimos - interior da placa litosférica
Vulcanismo Primário: conceito e tipos
- Ocorrência de erupções vulcânicas com emissão de materiais através de um aparelho vulcânico.
- Central: existência de um cone vulcânico
- Fissural: erupção través de fendas
Vulcanismo Secundário: conceito e tipos
– manifesta-se a atividade vulcânica través da libertação de água/gases a elevadas temperaturas.
- Nascentes termais: fontes de libertação de águas quentes ricas em sais minerais.
- Fumarolas: emissão de gases. No caso de sulfataras a emissão dos gases é rico em enxofre. No caso de ser Mofetas, os gases são ricos em dióxido de carbono.
- Geiseres: jatos de água e vapor de água descontínuos libertados a altas temperaturas através de fraturas.
Características de um aparelho vulcânico:
- Cone vulcânico: elevação de forma cónica resultante da acumulação de materiais libertados durante uma erupção.
- Chaminé vulcânico: canal no interior do vulcão por onde o magma ascende.
- Cratera: abertura do cone vulcânico em forma de funil.
- Câmara magmática – bolsa no fundo do vulcão onde é armazenado o magma.
Formação de uma caldeira vulcânica:
No caso de um vulcão entrar em erupção, o esvaziamento da câmara magma
causa uma instabilidade no vulcão que pode levar ao seu colapso. Assim, com o passar do tempo as partes do vulcão abatidas são erodidas e quando chove, devido à existência de uma depressão, existe acumulação de água - caldeira
Como são desencadeadas erupções vulcânicas:
- Existe um aumento de pressão numa câmara magmática superficial, que pode ser provocado pela chegada de magma proveniente de reservatórios mais profundos (astenosfera)
- A subida de pressão pode provocar fraturas no tecto da câmara magmática ou aumentar as fraturas já existentes por onde ascende o magma à superfície.
Tipos de gases de uma erupção vulcânica
- Vapor de água;
- Monóxido e Dióxido de Carbono;
- Hidrogénio;
- Azoto;
- Gases sulfurosos;
- Ácido clorídrico;
Tipos de piroclastos:
Cinzas -Fragmentos muito finos -2mm de diâmetro Lapilli/Bagacina -Fragmentos angulosos e arredondados -2mm-50mm Bombas -Pesados de grandes ->50mm -arrefecem ao serem projetados, daí a sua forma alongada
Classificação da lava quanto à sua percentagem de sílica:
Lava Básica - >52% de sílica na sua composição
Lava intermédia - 52% < sílica < 65%
Lava ácida - >65% de sílica na sua composição
Relação entre viscosidade, P e T
- Em igualdade de Pressão, a viscosidade diminui quando a temperatura aumenta.
- Em igualdade de temperatura, a viscosidade aumenta com o aumento de pressão.
Classificação da lava quanto à sua viscosidade:
Lava viscosa
- T = 800º C
- Rica em sílica
- Dificuldade em libertar os gases
- Erupções explosivas
Lava fluida
- T = 1500º C
- Pobre em sílica
- Facilidade em libertar os gases
- Erupções efusivas
Tipos de solidificação de lavas fluidas:
Lavas encordoadas/pahoehoe
- Lavas fluidas que se deslocam com grande facilidade
- Originam superfícies lisas e semelhantes a cordas
Lavas escoriáceas/aa
- lavas menos fluidas que se deslocam lentamente
- originam superfícies ásperas e com fissuras
Lavas em almofada/pillow lavas
- lavas fluidas que arrefece dentro de água
Tipos de solidificação de lavas viscosas:
Agulhas vulcânicas
- Quando a lava viscosa de solidifica na chaminé (rolha gigante)
Domos ou cúpulas
- Quando a lava viscosa de acumula-se na abertura vulcânica obstruindo a cratera
Nuvens ardentes ou escoadas piroclásticas
- Massas densas de cinzas e gases incandescentes, a altas temperaturas que se deslocam a grande velocidade e com elevada capacidade destrutiva
Tipos de atividade vulcânicas:
Erupções explosivas
- lava ácida;
- emissão de piroclastos nuvem ardente
- Cones com grandes vertentes e alta inclinação
- Erupçao calma;
Erupções efusivas
- Lava básica;
- Emissão de lava fluida e grandes escoadas
- Cones achatados e pouca inclinação
- Erupção violenta e destrutiva- ,
Erupções mistas
- Lava intermédia;
- emissão de piroclastos
- cones formados por camadas alternadas de lavas e material piroclástico
- alternância de fases efusivas e explosivas
Vulcanismo rífte:
- tipo fissural;
- lava básica;
- tipo efusivo/misto;
Vulcanismo de subducção:
- tipo central;
- lava intermédia/básica;
- tipo explosivo;
Vulcanismo Intraplaca:
- tipo central;
- lava básica;
- tipo efusivo/misto;
Pluma térmica
A instabilidade entre a fronteira núcleo e manto pode causar uma formação de uma coluna de material quente e menos sendo que sobe através do manto – pluma térmica.
Ao atingir a litosfera, forma-se um aglomerado de magma – Hot Spot
O magma atravessa a litosfera e ao chegar à superfície forma um vulcão.
Contudo, com a continua movimentação das placas tectónicas, faz com que o vulcão se afaste do ponto quente. 1) O vulcão 1 fica extinto. 2) O ponto quente forma outro vulcão.
Formação da pedra pomes
resulta da solidificação de lava com alto teor de gases o que lhe confere um aspecto esponjosos. A sua baixa densidade permite-lhe flutuar na água.
Aproveitamento de energia geotérmica:
Entre 50 C e 150 C -> Não existe conversão energética. Podemos utiliza a água em aquecimento de águas domésticas; termalismo; piscicultura
Entre 150 C e 350 C -> Conversão de calor em eletricidade. Uso da eletricidade para fins domésticos, industriais.
• Superfície de descontinuidade - conceito
separação entre dois meios com características diferentes que provocam fenómenos de reflexão e refração.
Tipos de ondas:
- Ondas sísmicas diretas – a onda que está no mesmo meio (não contacta com superfícies de descontinuidades)
- Ondas sísmicas refletidas – a onda não se propaga no meio 2, origina por isso uma onda de sentido oposto no meio 1.
- Ondas sísmicas refratadas – a onda propaga-se no meio 2 contudo sofre alterações na direção e na velocidade.
Velocidade de propagação das ondas sísmicas: fatores que influenciam
- > Rigidez —> > V
- > Densidade —> < V
- > Incompressibilidade —> > V
Superfícies de descontinuidade - tipos
- Descontinuidade de Mohorovicic – separa o manto superior da crusta.
- Descontinuidade de Gutenberg – separa o núcleo externo do manto inferior.
- Descontinuidade de Lehmann – separa o núcleo interno do núcleo externo.
Zona de baixa velocidade
astenosfera – estado parcialmente fundido (zona com menor rigidez e mais plástico)
Zona de sombra sísmica
as ondas P e S diretas não são detetadas. Entre 103* e os 143* a partir do epicentro do sismo.
Estrutura interna da geosfera: Modelo químico
- Crusta continental – constituído por rochas graníticas (Mg)
- Crusta oceânica – constituído por rochas basálticas (Al)
- Manto – constituído por silicatos de baixa densidade (Fe e Mg) - perídotito
- Núcleo – constituído por Fe e Níquel
Estrutura interna da geosfera: Modelo Físico
- Litosfera - rígida
- Astenosfera – baixa rigidez e comportamento plástico
- Mesosfera - rígida
- Endosfera:
– Endosfera externa - Núcleo externo – estado líquido constituído por níquel e ferro
- Endosfera interna - Núcleo interno – estado sólido constituído por níquel e ferro
Recursos naturais
Recursos naturais – materiais produzidos pela Terra que o Homem pode explorar.
Diferença entre recursos renováveis e não renováveis
Recursos naturais renováveis – são materiais produzidos pela Terra que se formam a uma velocidade superior à velocidade de consumo. Têm tempo para se renovarem.
Recursos naturais não renováveis – são materiais produzidos pela Terra que se formam a uma velocidade inferior à velocidade de consumo.
Características de um mineral:
- Natural;
- Inorgânico;
- Estado sólido;
- Estrutura cristalina ordenada;
- Composição química definida;
Características de um cristal:
- Sólido;
- Natural ou artificial;
- Estrutura homogênea;
- Cristalina;
Matéria Cristalina
partículas organizadas segundo as 3 dimensões do espaço (Halite)
Matéria Amorfa
partículas estão desordenadas sem ocuparem posições fixas (Obsidiana)
Dureza de um mineral:
- Resistência do mineral ao risco (riscar e ser riscado)
- A dureza está associada à força das ligações que o compõem.
- Os minerais mais duros possuem uma rede cristalina formada por ligações mais fortes do que os minerais com dureza inferior.
Escala de Mohs:
Talco (1) → Selenite/gesso (2) → Calcite (3) → Fluorite (4) → Aparite (5) → Ortóclase (6) → Quartzo (7) → Topázio (8) → Corundum (9) → Diamante (10)
Nota: Se um mineral risca e é riscado por outro mineral, apresenta a mesma dureza.
Todos os minerais que estão na escala riscam todos os que estão abaixo mas não são riscados por nenhum desses.
Clivagem e Fratura:
Clivagem → tendência do mineral para quebrar ou se dividir ao longo de superfícies paralelas, designadas por planos de clivagem.
➢ Exemplo de minerais com clivagem: calcite, feldspato, biotite e moscovite.
Fratura → tendência de um cristal fraturar ao longo de planos irregulares.
➢ Exemplo de minerais com fratura: quartzo.
Brilho de um mineral:
- Resulta da reflexão da luz nas suas superfícies frescas;
Metálico;
Submetálico;
Não metálico/vítreo
Traço/risco:
- Cor do mineral quando reduzido a pó;
- Riscar uma superfície de porcelana;
- A cor da risca pode coincidir ou não com a cor do mineral
Cor de um mineral:
Minerais idiocromáticos → minerais que apresentam sempre a mesma cor. Têm uma cor característica;
Minerais alocromáticos → minerais que apresentam cor variável
Nota: As variações na cor tendem a dever-se à presença de impurezas que contaminam o mineral.
Diferença entre mineral félsico e máfico
Mineral félsico → claro → Sio2 e Al
Mineral máfico → escuro → Fe e Mg
Magnetismo de um mineral:
Apenas se conhecem dois minerais com propriedades magnéticas: a magnetite a pirotite. Ambos os minerais possuem ferros na sua estrutura cristalina.
Teste para descobrir propriedade químicas:
Teste de efervescência do ácido clorídrico.
Calcite (carbonato de cálcio)
Teste do sabor → sabor salgado (NaCl)
Rochas sedimentares - meteorização física
Meteorização física/mecânica – alteração física. (por exemplo a rocha partir-se devido à ação das ondas do mar a embater na rocha)
Tipos de Meteorização física/mecânica:
- Esfoliação mecânica → é o alívio de pressão que a rocha é sujeita quando aflora. Assim, sofre uma descompressão resultando numa expansão da rocha e sua deformação/criação de fraturas.
- Haloclastia → existe acumulação de água com sais minerais dissolvidos nas fendas das rochas, de seguida esta água evapora-se e os sais dissolvidos nela precipitam provocando a fragmentação das rochas (criação de fendas)
- Crioclastia → água da chuva infiltra-se nas fraturas das rochas, congela e cria fraturas maiores
- Termoclastia → os minerais constituintes da rocha têm diferentes reações às variações de temperatura e pressão, ou seja, quando estes fatores variam, os minerais podem contrair ou dilatar tornando a rocha mais frágil e propicia a fraturas
- Ação dos seres-vivos;
Rochas sedimentares - meteorização química
1) Meteorização química – alteração química dos minerais. (por exemplo a rocha entra em contacto com chuvas ácidas que corroem a rocha)
- Dissolução: reação de minerais com a água/ácido formando iões livres dissolvidos em solução. O mineral desaparece.
➢ Exemplo: Halite - Hidratação/desidratação: combinação química dos minerais com água (hidratação) ou remoção da água dos minerais (desidratação) o que provoca uma alteração no volume dos cristais → alargamento de fissuras
Exemplos:
➢ Hematite – Hidratação
➢ Gesso - Desidratação
- Hidrólise: substituição dos catiões da estrutura de um mineral pelos iões hidrogénio. Estes iões podem vir da água ou um ácido. Esta substituição iónica pode levar à total desintegração do mineral original ou à formação de novos e diferentes minerais.
Exemplos: Minerais como a Olivina e a Piroxena são totalmente desintegrados e os feldspatos dissolvem-se parcialmente formando sílica dissolvida e minerais de argila
Oxidação Redução → processo de perda ou ganho de eletrões, respetivamente. Ocorre formação de novos minerais.
Exemplos:
Formação de ferrugem:
Transformação da pirite em hematite
Transformação da piroxena em limonite
Rochas sedimentares - meteorização química carbonatação
Dentro da dissolução, existe a carbonatação → reação de um mineral com o ácido carbónico proveniente das águas ácidas
Calcário:
Calcite + ácido carbónico → HCO3- + c12+ (Removido em solução)
Este fenómeno ocorre em regiões calcárias onde águas ácidas se infiltram nas diáclases provocando a dissolução do calcário (composto por calcite) e formando grutas.
Depois desta reação, o que sobre é a Terra Rossa (sílica e argila)
Rochas sedimentares - erosão
2) Erosão – consiste na separação/remoção dos detritos desgastados da rocha pré-existente.
O vento exerce uma ação erosiva através de 2 processos:
- Deflação: remoção de partículas sedimentares deixando descoberto a rocha. O vento não transporte;
- Corrasão: o vento transporta partículas às quais vão embater em rochas, desgastando-as (forma de lixa).
Rochas sedimentares - transporte e sedimentação
3) Transporte – consiste no transporte, por agentes erosivos (vento, rio), das partículas anteriormente separadas na rocha pré-existente.
• Durante esta etapa, os sedimentos vão sofrendo alterações. Alteram o seu grau de arredondamento. Quando o transporte é intenso e longo os sedimentos ficam mais arredondados e calibrados. Quando o transporte é curto e de pouca energia/velocidade, os sedimentos ficam angulosos e mal calibrados (mal calibrados – de diferentes tamanhos)
4) Sedimentação – deposição das partículas/sedimentos anteriormente transportados devido à perda da capacidade do agente transportador. Os sedimentos depositam-se em camadas horizontais – estratos. Durante esta etapa, é possível que ocorra a fossilização de restos de seres vivos que se depositaram no meio dos estratos de sedimentos.
Rochas sedimentares - diagénese
Diagénese/litificação – transformação dos sedimentos numa rocha consolidada:
1) Compactação – compactação dos sedimentos devido à pressão exercida pelas camadas sobrejacentes;
2) Desidratação – saída da água localizada nos espaços dos sedimentos
3) Cimentação – os espaços agora vazios (devido à saída da água) são preenchidos por materiais resultantes da precipitação química de substâncias dissolvidas na água de circulação.
Tipos de areias e seus tipos de grãos:
Tipos de areais
Fluviais - Angulosos e sub-rolados
Marinhas - Arredondados, polidos e bem calibrados
Eólicas - Bem arredondados e baços
Glaciárias - Muito angulosos e mal calibrados
Propriedades específicas das argilas:
- Plasticidade quando em contacto com a água;
- Fendas de retacção → diminuição de partículas devido à perda de água
Tipos de rochas quimiogénicas:
Rochas quimiogénicas → substâncias dissolvidas em água; Materiais resultantes de precipitação de substâncias dissolvidas de água
Rochas evaporitos/salinas → precipitação provocada por evaporação da água;
Exemplos: Gesso (precipitação do sulfato de cálcio - CaSo4) e o Sal-gema (NaCl)
Rochas carbonatadas → precipitação provocada em alteração da P e T
Exemplos: calcite (carbonato de cálcio) e Travertino.
Rochas biogénicas
Rochas biogénicas →; A partir de detritos orgânicos/materiais produzidos por seres vivos;
Rochas biogénicas carbonatadas:
Calcário recifal → atividade biológica dos corais; (edificação)
Conquífero → acumulação e cimentação de conchas; (acumulação)
Rochas biogénicas não carbonatadas:
Carvão → resultante da decomposição de detritos vegetais em ambiente húmidos que formam a turfa. Local pouco profundo (lagos)
Turfa → Lignito → Carvão betuminoso → Antracito
- cada vez menos água e materiais voláteis
- cada vez mais carbono
Petróleo
- Formado a partir da rocha mãe;
- Deposição de matéria orgânica de origem aquática (restos de algas) que é alterada e convertida e gás natural e petróleo;
Rochas armazém/reservatório → o petróleo é pouco denso logo tem tendência a subir e a acumular-se em arenitos e calcários (rochas permeáveis)
Rocha cobertura → rochas impermeáveis que impedem a migração do petróleo para a superfície
Nota: encontra-se petróleo por norma perto de domas salinos (anomalia gravimétrica negativa)
Tipos de cristais formados nas rochas magmáticas:
Euédricos → cristais com faces bem desenvolvidas e formados em ambientes com espaço livre.
Subeuédricos → meio intermédio e ambiente parcialmente condicionado
Anédricos → faces imperfeitas e ambiente muito restrito (minerais demasiado próximos uns dos outros)
Fatores de formação de magma:
- Diminuição da pressão → material sólido funde;
- Contacto com a água → diminuição do ponto de fusão → facilita a fusão
Tipos de conjuntos de minerais
Isomorfismo → = E.I mas diferente C.Q
Polimorfismo → diferente E.I mas = C.Q
Exemplo de 2 minerais polimorfos: Grafite e Diamante
Classificação quanto à textura das rochas magmáticas:
Granular/fanerítica – é possível observar os cristais (rochas plutónicas);
Agranular/afanítica – não é possível identificar os cristais (rochas vulcânicas).
Magmas Basálticos:
- Magma básico – pobre em sílica;
- Temperatura muito elevada (1200º C);
- Reduzida viscosidade;
- Erupções efusivas;
- Exemplo de rochas: Basalto (ex) e Gabro (plu);
- Associado a limites convergentes de placas (riftes) e a hot spots;
- Elevada quantidade de minerais escuros: piroxenas, olivinas e plagióclases cálcicas
Magmas andesíticos:
- Magma intermédio;
- Temperatura intermédia;
- Viscosidade intermédia;
- Erupções mistas/explosivas;
- Andesíto (ex) e Diorito (plu);
- Característicos de zonas de subducção;
- Minerais intermédios → plagiocláses
Magmas riolíticos:
- Magma ácido – rico em sílica;
- Temperatura baixa (800º C);
- Alta viscosidade;
- Erupções explosivas;
- Riolito (ex) e Granito (plu);
- Associado a limites convergentes → colisão de placas dentro da crosta continental;
- Elevada quantidade de minerais claros: quartzo e feldspato;
Origem dos diferentes magmas:
Pressão:
➢ Existe o aumento da pressão com a profundidade → aumento da temperatura de fusão.
Diferenciação magmática:
um magma inicial uniforme pode originar rochas finais com composições químicas distintas. A diferenciação magmática ocorre porque os minerais não possuem a mesma temperatura de formação. Assim, com a formação dos primeiros minerais, a composição do magma sofre modificações, pois alguns dos elementos químicos são consumidos na cristalização.
Cristalização fracionada → separação, por arrefecimento, de um magma em diferentes componentes, com sucessiva formação e remoção dos minerais a temperaturas menores.
Filões hidrotermais → últimas frações do magma constituem soluções hidrotermais (água + gases voláteis). Estas soluções preenchem fendas existentes nas rochas.
Série de Bowen
Série de Bowen → sequência de formação de minerais nas rochas magmáticas
Série descontínua → minerais ferromagnesianos → E.I varia mas a C.Q mantém-se.
Série contínua → plagioclasses → E.I mantém-se e existe variação na C.Q
Ao longo da série:
A sílica aumenta;
A quantidade de minerais ferromagnesianos diminui (são consumidos)
A temperatura diminui;
Máfico → Félsico
Nota:
- Anortite: Ca
- Albite: Na
Rochas metamórficas - pressão
• Pressão litostática – o material fica sujeito a forças muito intensas em
todas as direções e provocam a sua deformação;
• Pressão não-litostática – ocorre quando as pressões são dirigidas em
resultado da atividade tectónica (um só direção).
Rochas metamórficas - temperatura
• Gradiente geotérmico – resulta do aumento da temperatura com a
profundidade;
• Magmatismo – o calor também pode ser originado de corpos magmáticos
que ascendem ao longo da crusta.
Tipos de metamorfismo:
• Contacto – ocorre na proximidade de intrusões magmáticas, em
função do ligeiro aumento da pressão e principalmente da temperatura. Este metamorfismo ocorre principalmente nos limites convergentes de placas;
• Regional – pode ocorrer com o afundamento dos sedimentos nas bacias
oceânicas, em que o aumento das condições de pressão e temperatura ultrapassa as condições de diagénese. Ocorre principalmente em zonas de subducção e limites convergentes de placa continental-continental. O metamorfismo regional modifica profundamente a textura e mineralogia da rocha parental.
Principais texturas em rochas metamórficas:
• Textura não foliada – é comum em rochas resultantes do
metamorfismo de contacto, em que os cristais não crescem ao longo de direções definidas e paralelas. Rochas: corneana, quartzitos e mármores.
• Textura foliada – é a principal característica textual das rochas que se
formam no metamorfismo regional. Esta origina-se pela orientação e alongamento dos cristais em planos aproximadamente paralelos. Quando sujeitos a forças, os cristais orientam-se perpendicularmente à direção da deformação. Rochas: xisto, gnaisse, ardósia.
Minerais-índice:
As elevadas pressões e temperaturas provocam uma compactação e recristalização mineralógica. Este processo tende a afetar a textura da rocha inicial.
A distena, a silimanite e a andaluzite polimorfos comuns nas rochas metamórficas. São importantes indicadores das condições de pressão e temperatura do metamorfismo, pois estão ausentes nas rochas sedimentares e magmáticas.
É possível definir o grau de metamorfismo em função dos minerais índice das rochas em que:
- Clivagem ardosífera - grau baixo – temperaturas e pressões baixas, formam-se ardósias e filitos;
- Xistosidade - grau médio – intermédio, formam-se xistos;
- Bandado gnaissico - grau elevado – altas temperaturas e pressões, formam-se os ganisses.
A deformação depende do tipo de força aplicada aos materiais e da natureza destes, e inclui os seguintes regimes:
• Elástico – quando o objeto retorna à sua forma inicial;
• Plástico – a força provoca a deformação permanente de material que
assim não retorna à sua posição inicial;
• Frágil – esta ultrapassa o limite de plasticidade do material que quebra.
Tipo de forças
• Compressivas – provocam a compressão do material, com redução do
seu volume;
• Distensivas – tendem a provocar o estiramento do material rochoso,
aumentando a distância entre as extremidades de um bloco, deslocando-se em sentidos opostos;
• Cisalhamento – sujeitam os corpos rochosos a forças em sentidos
opostos, modificando a sua forma inicial. As placas deslocam-se horizontalmente na mesma direção mas em sentido contrário.
Regime frágil
A combinação de temperaturas baixas, associadas a reduzidas pressões e deformação concentrada num curto período de tempo
Regime dúctil
A elevada pressão e temperatura que se verifica na crusta profunda e manto superior, associadas a processos lentos de deformação
Classificação de dobras I
• Antiforma – as dobras apresentam uma curvatura convexa, em que a
abertura está orientada para baixo;
• Sinforma – a dobra apresenta uma abertura orientada para cima, com
uma curvatura côncava;
• Dobra neutra – a abertura da dobra encontra-se orientada lateralmente.
Classificação de dobras II
- Anticlinal – os níveis mais antigos ocupam o núcleo da dobra;
- Sinclinal – os níveis mais recentes ocupam o núcleo da dobra.
Constituintes de uma dobra
Charneira –> linha que une os pontos de máxima curvatura da dobra;
Flancos da dobra –> vertentes da dobra situam-se de um e de outro lado da charneira;
Plano/Superfície axial –> plano de simetria da dobra que a divide em dois flancos aproximadamente iguais;
Eixo da dobra –> linha de intersecção da charneira com a superfície axial;
Núcleo –> conjunto das camadas mais interna da dobra
Princípio da Horizontalidade Original
os depósitos, pela ação da gravidade, formam camadas com posição horizontal. Os estratos que se encontram atualmente na diagonal ou vertical sofreram modificações após a sua deposição;
Princípio da Continuidade Lateral
os estratos podem estender-se
lateralmente por longas distâncias. Assim, um estrato delimitado por um muro ou teto, e com determinadas propriedades litológicas, possui a mesma idade em toda a sua extensão lateral.
Diferença entre recursos não-renováveis e renováveis
• Não-renováveis – a sua regeneração pelos processos naturais é muito
mais lenta do que o seu consumo, incluindo os combustíveis fosseis e a energia nuclear.
• Renováveis – as fontes de energia renovam-se a um ritmo superior ou
igual à taxa de consumo, e inclui a energia geotérmica, hidroelectrica, solar e eólica.
Diferença entre reservas e recursos
As reservas são todos os depósitos minerais e rochosos que são economicamente viáveis para serem explorados.
Os recursos incluem as reservas exploráveis e todos os depósitos que podem vir a ser explorados no futuro.
Energia geotérmica, baixa e alta entalpia
Todas as regiões da Terra possuem potencial para produzir energia geotérmica, mas as zonas com elevado gradiente são mais rentáveis, pois permitem obter maiores quantidades de energia a menores profundidades.
É frequente classificar-se as fontes de energia geotérmica em:
• Alta entalpia – alta temperatura. É frequente estar associado a regiões
com atividade vulcânica, sísmica ou magmática, sendo possível o seu aproveitamento para produção de energia elétrica. (>150º C)
• Baixa entalpia – baixa temperatura. Na maioria das situações estão
associadas à deslocação de água ao longo de fraturas profundas ou água presente em rochas porosas a grande profundidade. É explorada para uso termal e aquecimento. (<150º C)
Desenvolvimento sustentável
satisfazer as necessidades do presente sem comprometer as gerações futuras. Sem poluição.
Exploração equilibrada de recursos geológicos de acordo com as melhores práticas ambientais, procurando reduzir a quantidade de recursos explorados e de resíduos produzidos.
Recursos hidrogeológicos:
- Zona de aeração
- Nível freático/Nível hidrostático
- Zona de saturação
- Nível piezométrico
Zona de aeração → zona entre a superfície e o nível freático do aquífero livre. Os poros contêm água e ar.
Nível freático/Nível hidrostático → separação da zona de aeração da zona de saturação
Zona de saturação → zona abaixo do nível freático. Os poros estão saturados de água
Nível piezométrico → nível a que a água de um aquífero se encontra à pressão atmosférica. Coincide com a superfície freática de um aquífero livre.
Parâmetros característicos dos Aquíferos:
- Porosidade → Volume de Vazios / Volume Total
- Permeabilidade → capacidade de movimentação da água
Aquífero - definição
formação geológica com capacidade de armazenar e movimentar água e com características que possibilitem a sua extração e forma economicamente rentável e sem impactes ambientais negativos.
Tipos de Aquífero
- Aquífero livre: contém apenas uma camada impermeável por baixo.
A recarga deste aquífero faz-se pelas camadas superiores
A pressão da água na parte mais superficial – nível hidrostático é igual à pressão atmosférica.
- Aquífero confinado: contém uma camada impermeável por cima e por baixo.
A recarga deste aquífero é feita lateralmente.
A pressão da água na parte mais superficial – nível hidrostático em contacto com a camada impermeável - é superior à pressão atmosférica.
Tipos de furos:
Poros → tem poros resultantes dos arranjos dos grãos (areias)
Cársico → contém cavidades originadas por dissolução da rocha que permite uma circulação rápida da água (calcário)
Fraturado/Fissurado → a sua porosidade e permeabilidade estão fundamentalmente relacionados com fraturas que afetam o material de suporte (granitos)
Tipos de aquíferos quanto ao tipo de porosidade da rocha:
Aquífero Poroso:
- Formado por rochas consolidadas, não consolidadas ou solos arenosos
- A circulação da água faz se nos poros formados entre os grãos de areia/silte/argila
Aquífero fissural:
- Formado por rochas ígneas, metamórficas ou maciças;
- Circulação da água faz-se pelas fraturas/falhas/fendas devido a movimento tectónico.
Aquífero cársico:
- Formado por rochas calcáreas ou carbonáticas.
- Circulação da água faz-se pelas fraturas/diáclases que resultam da dissolução do carbonato pela água.
Diferença entre águas duras e macias e exemplos de Portugal
Água duras → têm elevada % de Ca e Mg
Água macias → têm baixa % de Ca e Mg
Nota: no Sul, a água é mais dura que a do Norte.
Águas duras e equipamentos elétricos:
- A água com elevada concentração de cálcio é utilizada por um equipamento elétrico;
- O equipamento gera calor, fazendo diminuir o CO2 na água;
- Deposita-se calcite no equipamento;
- Estraga o equipamento;
