Unidade de Ensino 1:

Aula 1. Formação da Terra

Disciplina: Ciência do solo: morfologia e gênese

Curso: Agronomia

Períodos: Matutino/Noturno – 2015.1

Docente: Prof. Dra. Marcela Midori Yada

Geologia

1.Noções de geologia

O estudo do Planeta Terra está associado com a geologia.

Geo: Terra

Logia: pensamento, ciência, palavra, estudo

Definição 1: Estudo da Terra em todos os seus aspectos:

- constituição e estrutura,

- diferentes forças que agem sobre as rochas gerando

modificações no relevo bem como nas rochas (transformações químicas, físicas, metamórficas, geométricas e volumétricas).

Definição 2. Estudo da ocorrência e evolução da vida nas

diferentes etapas da historia geológica

Definição 3. Ciência que estuda a Terra, sua composição,

estrutura, propriedades físicas, história e os processos que lhe

dão forma

2. Histórico dos primeiros pensadores sobre as considerações

sobre a Terra

a) Tales de Mileto (548 a.C): Os elementos hidrogênio e oxigênio

são os agentes formadores da Terra.

b) Anaximenes (480 a. C): O ar é o agente formador da Terra.

c) Aristóteles (322 a. C): Os ventos subterrâneos são os

responsáveis pela formação de montanhas, terremotos e meteoritos

d) Heródoto (484 a. C): Descrições iniciais sobre diferentes topografias.

e) Pitágoras: Apresentou a teoria de que grande parte do continente já foi anteriormente mar e que os mares já foram continentes. Estudo de fósseis

f) Leonardo da Vinci: Explicação sobre os fosseis

g) Georgio Agrícola (Pai da Mineralogia): Tratado que reuniu todos os minerais conhecidos até o momento.

O que é a Terra?

- Abrigo de milhões de espécies de seres vivos, que incluem os

humanos, único lugar no universo onde a existência de vida é

conhecida

- As propriedades físicas do planeta, bem como sua história

geológica e sua órbita, permitiram que a vida persistisse

durante este período.

- Acredita-se que a Terra poderá suportar vida durante mais 1,5

biliões de anos. Após este período, o brilho do Sol terá

aumentado, aumentando a temperatura no planeta, tornando o

suporte da biosfera insuportável.

• Formada há quase cinco bilhões de anos, de uma massa de

poeira girando ao redor do recém nascido Sol

• Rica em recursos naturais e com a sua atmosfera hospitaleira

• Um planeta ativo por dentro - terremotos, vulcões, bacias

oceânicas que se expandem ou desaparecem e continentes

que se separam

• Composto de vários subsistemas que interagem

continuamente

- atmosfera, hidrosfera, litosfera, manto, núcleo, biosfera e

esfera social.

O que é a Terra?

Evolução da Terra

• A evolução da Terra é determinada por dois mecanismos:

– Calor interno - produzido pela radioatividade na Terra

• derrete rochas, produz vulcões e eleva montanhas

– Calor externo - fornecido à superfície pelo sol

• influencia a atmosfera e os oceanos e causa a erosão

das montanhas e a transformação de rochas em sedimentos.

3. Origem da Terra

a) Idade aproximada da Terra: 4,6 bilhões de anos.

Principio: Fenômeno Celestial, que se refere ao nascimento e morte de estrelas a anos luz, o que corresponde a 108 x 107 anos luz de distancia

A Terra é um dos planetas do Sistema Solar, o qual é parte da Via Láctea, uma entre milhões de galáxias que compõem o Universo.

EXPLICAÇÃO CIENTÍFICA PARA A ORIGEM

DO UNIVERSO

TEORIA DO BIG BANG

O Big Bang é o momento da explosão cósmica que deu origem

ao Universo, entre 12 e 15 bilhões de anos.

Antes desta explosão toda matéria e energia estariam

concentradas em um único ponto.

A partir do primeiro centésimo de segundo após a explosão o

Universo começou expandir formando galáxias e estrelas.

• Terra formada a partir da agregação de poeira cósmica em

rotação, aquecendo-se depois, por meio de violentas reações

químicas.

• O envoltório atmosférico atuou como isolante térmico, criando

o ambiente com a fusão dos materiais terrestres.

– Os elementos mais densos e pesados, como o ferro e o

níquel, migraram para o interior; os mais leves localizaram-

se nas proximidades da superfície.

– Dessa forma, constituiu-se a estrutura interna do planeta,

com a distinção entre o núcleo, manto e crosta (litosfera).

Formação do planeta Terra

Com o passar de vários milhões de anos, essa bola incandescente foi aos

poucos se resfriando e solidificando na sua parte externa.

Segundo a teoria mais aceita pelos cientistas:

Teoria do Big Bang Por volta de 13,7 bilhões de anos atrás.

A Terra era uma grande bola incandescente, com

temperaturas próximas a 1.500 graus Celsius (°C).

FORMANDO

O que chamamos de litosfera, cuja superfície habitamos.

Por volta de 4,6 bilhões

de anos atrás, a

temperatura da Terra

começou a baixar, dando

origem a um grande

período de chuvas, por

causa da condensação

do vapor d’água contido

na atmosfera.

Durante o processo de resfriamento da Terra, houve

liberação de gases e vapores.

Eles deram origem a uma camada de ar chamada

atmosfera.

A vida vegetal e animal, que começou a se desenvolver

inicialmente nos oceanos, graças ao conjunto de influências

dessas três esferas – litosfera, atmosfera e hidrosfera –, deu

origem à quarta esfera: a biosfera ou esfera da vida.

A biosfera é o conjunto de todos os ecossistemas da

Terra.

A chuva caía continuamente.

Acumula-se nas partes mais

baixas da superfície.

Formando os oceanos

As águas marinhas e as continentais formaram a hidrosfera, que significa esfera de água.

• Há aproximadamente 3,5 bilhões de anos, surgiu a vida na Terra.

Isso determinou um equilíbrio no planeta.

Se ocorrer alguma alteração em uma das

“esferas”, as outras também podem ser afetadas.

Os seres humanos, ao

promoverem

transformações no

espaço natural,

romperam esse

equilíbrio.

Em todo o processo de formação da Terra, houve

um inter-relacionamento entre as “esferas”.

• Como a Terra evoluiu até um planeta vivo, com continentes,

oceanos e uma atmosfera?

– diferenciação: transformação de blocos aleatórios de

matéria primordial num corpo cujo interior é dividido em

camadas concêntricas, que diferem umas das outras

Formação dos continentes, dos oceanos e

da atmosfera

• Fusão primitiva - formação da crosta da Terra e dos continentes.

– Materiais mais leves - camadas externas e gases mais leves escaparam

do interior e formaram grande parte da atmosfera e dos oceanos.

• Remanescentes retidos da nebulosa solar original continuam a ser emitidos

como gases primitivos em erupções vulcânicas.

• A partir do arrefecimento superficial do magma, consolidaram-

se as primeiras rochas, chamadas magmáticas ou ígneas.

• A libertação de gases decorrente da volatização da matéria

sólida devido a altas temperaturas e também, posteriormente,

devido ao resfriamento, originou a atmosfera, responsável pela

ocorrência das primeiras chuvas e pela formação de lagos e

mares nas áreas rebaixadas.

• Intemperismo (decomposição das rochas) - formação dos

solos e consequente início da erosão e da sedimentação.

Principais características da Terra

Forma: Elipsoide de deformação com diâmetro equatorial de dimensões:

- raio médio - 6370 km.

- Diâmetro polar: 12.712 km,

- Diâmetro equatorial: 12.756 km

Idade: 4,6 Bilhões de anos

Densidade: 2,76 - densidade das rochas que mais predominam na superfície terrestre.

• A Terra é um esferóide achatado nos pólos e dilatado no

equador;

• O diâmetro polar é de 12.756 km e o diâmetro equatorial é de

12.712 km (44 km de diferença);

• A circunferência da Terra é de aproximadamente 40.000 km;

• O peso da Terra é de aproximadamente 5,6 x 1021 toneladas;

• Densidade de 5,52, ou seja, 5,5 vezes mais pesada que a água.

TERRA: FORMA, TAMANHO, PESO E DENSIDADE

Temperatura no interior da Terra:

A temperatura vai aumentando progressivamente para o interior da Terra.

Até 10 a 20 metros de profundidade a temperatura é influenciada pela média anual de temperatura, a partir daí a temperatura vai aumentando progressivamente.

A partir daí temos a definição de Grau Geotérmico:

GR: Profundidade / Temperatura média anual

TERRA: FORMA, TAMANHO, PESO E DENSIDADE

• A vida na terra começou há quase 3 bilhões de anos, e o

homem surgiu há menos de 1 milhão de anos;

•Muitos dos aspectos físicos da Terra são afetados pela ação

mútua do Sol, da Lua e das forças contidas na própria Terra;

•A Terra está a uma distância de 150.000 km do Sol e a cada

ano completa uma volta ao redor dele a uma velocidade média

de 29,8 km/segundo.

A TERRA: CONSIDERAÇÕES GERAIS

• A luz e a sombra escura que se abatem diariamente sobre a

Terra são efeitos da rotação da Terra ao redor do seu eixo.

• A velocidade de rotação da Terra é tal que um ponto na

superfície do Equador se move a aproximadamente 1.666 km

por hora e completa 40.000 km em 24 horas. Nos pólos, a

velocidade é nula;

• O eixo de rotação da Terra se inclina sobre o planto de sua

órbita com um ângulo de 66,5° e mantém esse ângulo durante

todo o ano.

A TERRA: CONSIDERAÇÕES GERAIS

A TERRA: CONSIDERAÇÕES GERAIS

• O terreno da superfície terrestre varia significativamente de

região para região.

– 70,8% é coberta por água, com muito da plataforma

continental localizado abaixo do nível do mar.

• características montanhosas, vulcões oceânicos, fossas

oceânicas, vales oceânicos, planaltos oceânicos e

planícies abissais.

– 29,2% não coberto por água consistem de montanhas,

desertos, planícies, planaltos e outras geomorfologias.

SUPERFÍCIE TERRESTRE

• O formato da superfície da Terra muda gradualmente ao longo

de períodos geológicos, devido aos efeitos da erosão e das

placas tectônicas.

• Características geológicas criadas ou deformadas pelas placas

tectônicas estão sujeitos a condições tais como:

– precipitação,

– ciclos termais e efeitos químicos,

– geleiras, erosão litoral, recifes de corais

– impactos de grandes meteoritos, que constantemente

modelam o terreno da superfície terrestre.

SUPERFÍCIE TERRESTRE

Meios físicos para se determinar a estrutura e a composição

do interior do Planeta Terra

Existem 7 métodos:

a) Métodos sísmicos

b) Métodos magnéticos

c) Métodos gravitacionais

d) Métodos elétricos

e) Métodos geotermais

f) Análise de rochas presentes na crosta terrestre g) Estudo dos meteoritos

• Métodos sísmicos

• São métodos que são baseados nas observações e estudos

dos terremotos.

• Quando ocorre um terremoto, parte de energia acumuladas

nas rochas devido as forças tectônicas é liberadas sob a forma de ondas elásticas e fazem vibrar o meio que atravessam.

• Métodos magnéticos

• São métodos que se baseiam nos estudos com o campo

magnético da Terra.

• O campo magnético da Terra pode ser representado como um grande imã.

• Métodos gravitacionais

• São métodos baseados nos estudos relacionados com

gravidade do Planeta Terra.

• Se a Terra fosse homogênea, perfeitamente esférica e imóvel,

o valor da força da gravidade seria igual em todos os pontos da superfície. Entretanto há a força centrifuga

• Métodos elétricos

• O campo magnético consegue emitir correntes elétricas ou

correntes terúricas e estas correntes podem se dissipar na

crosta e no manto.

• Desta forma as médias da distribuição da condutividade

elétricas durante estas variações permitem estimar a composição química-mineralógicas da crosta e do manto.

• Métodos geotermais

• Estudo da composição química das rochas na crosta.

• Estudo dos meteoritos

• Quando um meteorito atinge a Terra, parte deste material é

perdido na atmosfera, mas parte que chega consegue ser objeto de estudos de pesquisadores.

Estrutura da Terra

• O interior da Terra é dividido por critérios químicos em:

– Crosta - camada externa de silício,

– Manto - altamente viscoso,

– Núcleo - porção sólida envolvida por uma pequena camada líquida.

• Esta camada líquida dá origem a um campo magnético devido à convecção de seu

material, eletricamente condutor.

• O material do interior da Terra encontra frequentemente a

possibilidade de chegar à superfície, através de erupções

vulcânicas e fendas oceânicas.

– Grande parte da superfície terrestre é relativamente nova, tendo menos

de 100 milhões de anos;

– As partes mais velhas da crosta terrestre têm até 4,4 mil milhões de

anos.

• Estrutura interna do planeta Terra

Estrutura da Terra

Principais Camadas da Terra

crosta

Manto (sólido)

Núcleo externo

(líquido)

Núcleo interno

(sólido)

• As camadas terrestres, a partir da superfície são:

• Atmosfera (0 a -10.000 km)

• Crosta (até 40/70 km)

• Manto (até 2900 km)

• Núcleo externo (líquido - de 2900 a 5150 km)

• Núcleo interno (sólido - Até 6371 km)

Estrutura da Terra

Composição da Terra

• 34,6% de ferro

• 29,5% de oxigênio

• 15,2% de silício

• 12,7% de magnésio

• 2,4% de níquel

• 1,9% de enxofre

• 0,05% de titânio

• A perfuração mais profunda realizada até hoje foi no estado de

Oklahoma, EUA, e atingiu quase 9.600m.

Estrutura da Terra

• Uma série de esferas concêntricas de raio crescente (como em

uma cebola);

Estrutura da Terra

Crosta terrestre

• É dividida em crosta continental e crosta oceânica;

• Forma a maior parte da litosfera;

• Extensão variável de acordo com a posição geográfica.

• Em alguns lugares chega a atingir 70 km, mas geralmente

estende-se por aproximadamente 30 km de profundidade.

• Composta de rochas e minerais

• Litosfera = crosta terrestre

• 12 placas tectônicas ou litosféricas “flutuando” sobre o

magma do manto.

• A crosta terrestre é basicamente formada por silicatos:

a) Sial: Silicato de alumínio, que corresponde aos continentes

formados por rochas graníticas e sedimentares em geral.

b) Sima: ou silicatos de magnésio que corresponde ao fundo dos oceanos formados por basaltos.

• Estende-se desde cerca de 30 km e por uma profundidade de

2900 km.

• A pressão na parte inferior do mesmo é da ordem de 1,4

milhões de atmosferas.

• É composto por substâncias ricas em ferro e magnésio.

• O material de que é composto o manto pode apresentar-se no

estado sólido ou como uma pasta viscosa, em virtude das

pressões elevadas.

• A constituição dos materiais de cada camada do manto tem

seu papel na determinação do estado físico local.

Manto

Manto

• Manto Superior

• Possui uma parte rígida e uma parte dúctil;

• A parte dúctil é chamada de astenosfera;

• A parte rígida é chamada de mesosfera.

• A composição predominante è de piroxênios, olivina e granada.

• Manto superior - formado por eclogitos com minerais ricos em Mg, Fe e

Si.

• Manto inferior - constituído por sulfetos e óxidos.

• Núcleo externo - liquefeito, constituído predominantemente por

uma liga de ferro e níquel e outros elementos;

• Núcleo interno - sólido, composto por uma liga de ferro e

níquel.

Núcleo

Estrutura interna da terra

Esquema do interior da Terra.

1. Crosta Continental

2. Crosta Oceânica

3. Manto Superior

4. Manto Inferior

5. Núcleo Externo

6. Núcleo Interno