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Direção Regional de Educação do Norte ESCOLA SECUNDÁRIA D. AFONSO SANCHES - VILA DO CONDE Biologia e Geologia 10 Ficha de trabalho “Preparação para o exame nacional” n.º 2 Duração: 90 minutos │2011/2012 Componente da Geologia Tema I – A Geologia, os geólogos e os seus métodos Tema II – A Terra, um planeta muito especial Grupo I A Teoria de Alvarez do Impacto do um Grande Meteorito Em 1978, Walter Alvarez, geólogo norte-americano, quando se encontrava a examinar rochas calcárias num desfiladeiro em Itália, apercebeu-se da existência de uma pequena camada de argila avermelhada, com cerca de 0,5 cm de espessura, intercalada naquelas rochas. Ao estudar a idade daquela sequência de camadas, verificou que a camada de argila marca a passagem da Era Mesozoica para a Era Cenozoica, que coincide com a extinção dos dinossáurios. A fotografia da figura 1, obtida por Walter Alvarez, mostra um estrato nos montes Apeninos, na Itália, em que podemos ver a camada de argila com irídio - faixa de cor escura que está no centro da imagem. É uma faixa bastante estreita, como pode ser visto a partir da comparação com a moeda de 1/4 de dólar que foi colocada sobre ela. O facto notável é que a faixa de argila com irídio está situada entre uma camada de rocha calcária branca (que provém da era Mesozoica) e uma camada de rocha calcária acinzentada (que provém do início da era Cenozoica). Alvarez, ao analisar a composição química daquela argila, verificou que ela apresentava um teor em irídio muito superior ao que era habitual noutras rochas formadas na Terra. Estudos posteriores noutros locais da Terra, sobre sequências de rochas da mesma idade, mostravam também a presença da camada argilosa rica em irídio. O irídio é um elemento pouco abundante na crusta terrestre, mas relativamente abundante no espaço exterior, podendo ter chegado à Terra através de um impacto de um corpo extraterrestre com origem num asteroide ou num cometa. Desta forma, foi formulada a hipótese de que um corpo extraterrestre de grandes dimensões, oriundo do espaço, tenha colidido com a Terra nesta altura (e que marca a passagem entre duas eras). Outros geólogos propuseram que o irídio poderia ter resultado da intensa atividade vulcânica, capaz de o trazer do interior da Terra, local onde se pensa que seja relativamente abundante. Para testar esta hipótese, Bruce Bohor, geólogo do Geological Survey, perito em cinzas vulcânicas, decidiu analisar uma amostra da camada de argila, testando as suas propriedades vulcânicas. No interior da argila, Bohor e a sua equipa, encontraram pequenos grãos de quartzo que, analisados ao microscópio, aparentavam estar quebrados e comprimidos. Bohor nunca tinha visto nada semelhante. Outros cientistas que estudaram rochas provenientes dos mares Lunares bem como rochas recolhidas próximo de crateras existentes na Terra e rochas de locais onde se testaram bombas nucleares, já haviam observado grãos de quartzo semelhantes. Pág. 1/6

Ficha de Trabalho 2

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Page 1: Ficha de Trabalho 2

Direção Regional de Educação do Norte

ESCOLA SECUNDÁRIA D. AFONSO SANCHES - VILA DO CONDE

Biologia e Geologia 10

Ficha de trabalho “Preparação para o exame nacional” n.º 2

Duração: 90 minutos │2011/2012

Componente da GeologiaTema I – A Geologia, os geólogos e os seus métodosTema II – A Terra, um planeta muito especial

Grupo I

A Teoria de Alvarez do Impacto do um Grande Meteorito

Em 1978, Walter Alvarez, geólogo norte-americano, quando se encontrava a examinar rochas calcárias num desfiladeiro em Itália, apercebeu-se da existência de uma pequena camada de argila avermelhada, com cerca de 0,5 cm de espessura, intercalada naquelas rochas. Ao estudar a idade daquela sequência de camadas, verificou que a camada de argila marca a passagem da Era Mesozoica para a Era Cenozoica, que coincide com a extinção dos dinossáurios.

A fotografia da figura 1, obtida por Walter Alvarez, mostra um estrato nos montes Apeninos, na Itália, em que podemos ver a camada de argila com irídio - faixa de cor escura que está no centro da imagem. É uma faixa bastante estreita, como pode ser visto a partir da comparação com a moeda de 1/4 de dólar que foi colocada sobre ela. O facto notável é que a faixa de argila com irídio está situada entre uma camada de rocha calcária branca (que provém da era Mesozoica) e uma camada de rocha calcária acinzentada (que provém do início da era Cenozoica).

Alvarez, ao analisar a composição química daquela argila, verificou que ela apresentava um teor em irídio muito superior ao que era habitual noutras rochas formadas na Terra. Estudos posteriores noutros locais da Terra, sobre sequências de rochas da mesma idade, mostravam também a presença da camada argilosa rica em irídio.

O irídio é um elemento pouco abundante na crusta terrestre, mas relativamente abundante no espaço exterior, podendo ter chegado à Terra através de um impacto de um corpo extraterrestre com origem num asteroide ou num cometa. Desta forma, foi formulada a hipótese de que um corpo extraterrestre de grandes dimensões, oriundo do espaço, tenha colidido com a Terra nesta altura (e que marca a passagem entre duas eras).

Outros geólogos propuseram que o irídio poderia ter resultado da intensa atividade vulcânica, capaz de o trazer do interior da Terra, local onde se pensa que seja relativamente abundante. Para testar esta hipótese, Bruce Bohor, geólogo do Geological Survey, perito em cinzas vulcânicas, decidiu analisar uma amostra da camada de argila, testando as suas propriedades vulcânicas. No interior da argila, Bohor e a sua equipa, encontraram pequenos grãos de quartzo que, analisados ao microscópio, aparentavam estar quebrados e comprimidos. Bohor nunca tinha visto nada semelhante. Outros cientistas que estudaram rochas provenientes dos mares Lunares bem como rochas recolhidas próximo de crateras existentes na Terra e rochas de locais onde se testaram bombas nucleares, já haviam observado grãos de quartzo semelhantes.

Figura 1Texto e figura 1 adaptados de http://netxplica.com

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Na resposta a cada um dos itens de 1 a 4, selecione a única opção que permite obter uma afirmação correta.Escreva, na folha de respostas, o número do item e a letra que identifica a opção escolhida.

1. A argila é uma rocha sedimentar (A) detrítica solta.(B) detrítica consolidada.(C) quimiogénica.(D) biogénica.

2. A argila com irídio que Alvarez encontrou nos montes Apeninos, na Itália, tinha uma idade aproximada de(A) 3 milhões de anos.(B) 250 milhões de anos.(C) 540 milhões de anos.(D) 65 milhões de anos.

3. O teor elevado de irídio na camada de argila encontrada por Alvarez levou-o a formular a hipótese que este elemento seria proveniente de poeiras resultantes da desintegração de um(A) meteoro que atingiu a superfície terrestre.(B) meteorito que atingiu a superfície terrestre.(C) cometa que atingiu a superfície terrestre.(D) asteroide que atingiu a superfície terrestre.

4. É um argumento a favor da hipótese formulada por Alvarez, a abundância em irídio em sedimentos(A) mais antigos, encontrados noutros locais da Terra.(B) com a mesma idade, encontrados noutros locais da Terra.(C) encontrados em asteroides e cometas.(D) encontrados nos fosseis de dinossauros.

5. Selecione a opção que contém os termos que preenchem, sequencialmente, os espaços seguintes, de modo a obter uma afirmação correta.

Para a formação dos grãos de quartzo encontrados nas argilas, é necessário a combinação de valores altos de temperatura e de pressão, só possíveis através de______, o que ______a hipótese proposta por Walter Alvarez.

(A) um impacto meteorítico muito violento (...) corrobora.(B) um impacto meteorítico muito violento (...) não corrobora.(C) uma erupção vulcânica muito violenta (...) corrobora (D) uma erupção vulcânica muito violenta (...) não corrobora

6. Explique de que forma o impacto de um grande meteorítico poderá ter sido a causa da extinção em massa dos dinossáurios, tendo em consideração duas consequências a nível dos subsistemas terrestres (Geosfera – Atmosfera e Atmosfera - Biosfera). (2 tópicos)

A resposta deve conter os seguintes tópicos:- O impacto meteorítico levou à projeção para a atmosfera de grande quantidade de poeiras que terão conduzido o nosso planeta à obscuridade (geosfera-atmosfera); - Essa obscuridade teria reduzido, ou mesmo interrompido, a fotossíntese e causado a interrupção de cadeias alimentares (atmosfera-biosfera) / Essa obscuridade teria originado um período de frio intenso, responsável pela extinção.

7. As afirmações seguintes dizem respeito às crateras de impacto existentes nalguns dos planetas do sistema solar. Selecione a alternativa que as avalia corretamente.

1. Na Lua e em Mercúrio, as crateras de impacto são muito abundantes.2. Quando se forma uma cratera de impacto na Terra, esta é sujeita à erosão que lhe vai desgastando as orlas, indo os sedimentos encher a sua parte central, ficando esta, deste modo, camuflada.3. Os “continentes” lunares apresentam menor número de crateras do que os “mares” lunares.

(A) 1 e 3 são verdadeiras; 2 é falsa.(B) 3 é verdadeira; 1 e 2 são falsas.(C) 1 e 2 são verdadeiras; 3 é falsa.(D) 2 é verdadeira; 1 e 3 são falsas.

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Grupo II

Origem do Sistema Solar e diferenciação da Terra

À escala do tempo médio de vida de um ser humano, a dinâmica dos corpos celestes, dos quais fazem parte as estrelas, os planetas, as nebulosas, os cometas, entre outros, parece-nos tranquila, lenta e imutável. No entanto, se pudéssemos observar o cosmos em câmara acelerada, seríamos surpreendidos pelo insuspeitado dinamismo que existe às grandes escalas do Universo: o movimento das galáxias, o nascimento e morte de estrelas e sistemas solares, e todo o movimento impercetível aos nossos olhos das grandes nebulosas e das poeiras interestelares.

A história do Sistema Solar começa com a formação de uma nuvem primordial enriquecida com elementos densos. Muitas das partículas que constituíam esta nebulosa aglutinaram-se no seu centro e formaram uma estrela – o Sol. Há cerca de 4600 milhões de anos, no seio da matéria que rodeava o Sol, tiveram início uma série de processos que culminaram na formação dos planetas, entre os quais se encontra a Terra. A Terra, tal como os outros corpos do Sistema Solar, teria sido originada pela acreção de materiais da nébula solar por ação da força gravítica, seguida por um processo de diferenciação. Os planetas rochosos, tal como a Terra, após uma longa fase de acreção de materiais, sofreram fusões em virtude do calor produzido. Mais tarde, a superfície da Terra foi arrefecendo, de modo que os materiais que se encontravam à superfície solidificaram, formando uma capa muito fina e quebradiça – a crusta primitiva. Sabe-se hoje que a crusta primitiva foi completamente reciclada, admitindo-se que o único mineral que resistiu a esta reciclagem foi o zircão. A crusta atual já é secundária e é ela que se relaciona com os primeiros fenómenos de deslocamento de placas.

A atmosfera terrestre primordial parece ter sido formada basicamente pelos gases capturados na nébula solar primitiva, que posteriormente foram removidos pelo intenso vento solar. Numa fase posterior, devido aos gases libertados pelas rochas em arrefecimento e à intensa atividade vulcânica (durante a desgaseificação da Terra primitiva), originou-se uma outra atmosfera, ainda sem oxigénio.

Texto adaptado das fontes:http://cftc.cii.fc.ul.pt/PRISMA/capitulos/capitulo1/modulo5/topico1.php ; http://netxplica.com

Na resposta a cada um dos itens de 1 a 4 selecione a opção que contém os termos que preenchem, sequencialmente, os espaços seguintes, de modo a obter uma afirmação correta.

1. As temperaturas que se terão verificado na nébula solar primitiva impediram a condensação de______, tendo os______ condensado nas suas regiões mais internas.(A) hélio e hidrogénio (...) metais e os silicatos(B) hélio e hidrogénio (...) compostos de hidrogénio(C) água, amónia e metano (...) metais e os silicatos(D) água, amónia e metano (...) compostos de hidrogénio

2. O vento solar removeu da atmosfera terrestre primordial ______, não acontecendo o mesmo no caso dos______ que cresceram o suficiente para reter estes gases.(A) a água, amónia e metano (...) planetas gasosos(B) água, amónia e metano (...) outros planetas telúricos(C) o hélio e o hidrogénio (...) planetas gasosos (D) o hélio e o hidrogénio (...) outros planetas telúrico

3. As “sobras” do processo de formação do Sistema Solar tornaram-se______ (essencialmente rochoso) e______ (maioritariamente gelo).(A) cometas (...) asteroides(B) asteroides (...) cometas(C) meteoroides (...) planetas anões e satélites naturais(D) planetas anões e satélites naturais (...) meteoroides

4. Atendendo às características químicas e mineralógicas dos meteoritos, alguns investigadores pressupõem que estes corpos rochosos são fragmentos de astros de grandes dimensões, possivelmente de planetas que não terminaram a sua fase de diferenciação. Por analogia com as diferentes camadas que constituem o planeta Terra, os______ corresponderiam a fragmentos das zonas mais externas dos referidos planetas, possivelmente da crusta; os______ corresponderiam ao manto; os ______ corresponderiam ao núcleo.(A) siderólitos (...) aerólitos (...) sideritos(B) sideritos (...) siderólitos (...) aerólitos(C) aerólitos (...) siderólitos (...) sideritos(D) aerólitos (...) sideritos (...) siderólito

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5. Ordene as letras de A a F, de modo de modo a reconstituir a sequência cronológica dos acontecimentos relacionados com a formação e a diferenciação da Terra. (A) Nébula solar primitiva. (B) Acreção(C) Diferenciação(D) Condensação dos silicatos e metais da nébula(E) Formação da atmosfera(F) Formação dos oceanos

A-D-B-C-E-F.

6. Indique o mineral presente na crusta terrestre atual e que é um dos representantes da crusta primitiva.Zircão

7. Os planetas rochosos, tal como a Terra, após uma longa fase de acreção de materiais, sofreram fusões em virtude do calor produzido que lhes permitiu a diferenciação. Explique o processo de diferenciação do nosso planeta, considerando as fontes caloríficas responsáveis pelo aquecimento da Terra, as consequências da fusão dos materiais e o resultado final (modelo segundo a composição química). (3 tópicos)

A resposta deve conter os seguintes tópicos:- Durante a acreção, a Terra teria começado a aquecer, devido ao efeito de três fontes caloríficas: impacto dos planetesimais; compressão do planeta por ação das camadas superiores; desintegração radioativa;- O calor provocou a fusão dos materiais e os mais densos ter-se-iam movimentado para o centro do planeta, deslocando-se, os menos densos para a superfície e os de densidade intermédia para zonas compreendidas entre estas duas – diferenciação/zonação; - De acordo com um gradiente de densidade crescente a Terra ficou constituída por três unidades estruturais concêntricas: crusta, manto e núcleo.

8. A atmosfera terrestre primordial parece ter sido formada basicamente pelos gases capturados na nébula solar primitiva, que posteriormente foram removidos pelo intenso vento solar. Numa fase posterior originou-se uma outra atmosfera, ainda considerada primitiva e sem oxigénio. Refira as duas causas possíveis da formação desta atmosfera primitiva terrestre.

Gases libertados durante o arrefecimento das rochas da superfície terrestre; Gases libertados durante a atividade vulcânica primitiva/desgaseificação da Terra primitiva

Grupo III

Quando observamos uma imagem do planeta Terra, facilmente nos apercebemos das diferentes tonalidades e cores que ela apresenta. O branco representa as nuvens e as calotes polares, o azul corresponde à água dos mares e dos oceanos e o castanho, misturado com tons esverdeados, representa os continentes.

Os oceanos cobrem mais de dois terços da superfície terrestre e constituem o mais importante reservatório de água do nosso planeta. De todos os oceanos, dois foram objeto de estudos mais desenvolvidos: o Oceano Atlântico e o Oceano Pacífico, que corresponde a mais de metade da área oceânica total. O fundo oceânico apresenta uma paisagem submarina idêntica à paisagem dos continentes: montanhas, vales e planícies. As principais áreas que constituem o fundo dos oceanos são: a plataforma continental, o talude continental, a planície abissal, a crista médio-oceânica e as fossas oceânicas. Os fundos oceânicos constituem grandes bacias de sedimentação. O fundo oceânico, exceto em algumas áreas mais próximas das cristas médio-oceânicas, está coberto por sedimentos. Parte deste material foi depositado por correntes túrbidas e o restante depositou-se lentamente. A espessura desta camada de sedimentos varia, nomeadamente, com a idade dos fundos oceânicos.

Os continentes representam cerca de um terço da superfície terrestre e não estão distribuídos de uma forma uniforme à superfície da Terra. A geologia e a morfologia dos continentes são muito complexas, mas é possível definir elementos característicos, entre eles: os escudos, as plataformas e as cadeias montanhosas. Regiões da crusta continental, atualmente ocupadas por cadeias montanhosas, podem ter correspondido, num passado muito distante, a bacias de sedimentação que se localizavam entre dois continentes (por exemplo grandes montanhas dos Himalaias). Os sedimentos destas bacias provinham da erosão que ocorria nas massas continentais.

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Esquema A Esquema B Esquema C

Figura 2 - Esquema A - Área ocupada pelos oceanos em percentagem relativa; Esquema B - Distribuição da superfície terrestre repartida por continentes e oceanos; Esquema C - Área ocupada pelos continentes em percentagem relativa.

Figura 3 - Morfologia dos fundos oceânicos

Texto adaptado das fontes: http://netxplica.com; http://www.infopedia.pt/$sedimentos-oceanicosFiguras 2 e 3 in Porto Editora

1. Selecione a única opção que permite obter uma afirmação correta.Escreva, na folha de respostas, o número do item e a letra que identifica a opção escolhida.Dos subsistemas terrestres o que ocupa maior área superficial é a(A) Atmosfera.(B) Hidrosfera.(C) Geosfera.(D) Biosfera.

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AB C

A

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Na resposta a cada um dos itens de 2 a 7 selecione a opção que contém os termos que preenchem, sequencialmente, os espaços seguintes, de modo a obter uma afirmação correta.

2. Os diagramas da figura 2 revelam-nos que cerca de ______ da superfície terrestre é ocupada ______.(A 1/2 (...) pelos continentes Africano e Americano (B) 1/3 (...) pelos continentes(C) 3/4 (...) pelos oceanos (D) 1/4 (...) pelo continente Americano

3. Há cerca de 200 milhões de anos, havia um supercontinente - Pangeia - que começou a fraturar-se. Nos últimos 150 milhões de anos, o número de continentes e oceanos ______ devido ______.(A) diminuiu (...) ao movimento das placas tectónicas (B) diminuiu (...) à destruição de litosfera (C) aumentou (...) ao movimento das placas tectónicas (D) aumentou (...) à formação de litosfera

4. Grande parte da superfície terrestre, em especial a correspondente aos ______ apresenta uma idade inferior a 200 milhões de anos, devido ______.(A) continentes (...) à meteorização e erosão(B) continentes (...) aos movimentos das placas tectónicas (C) fundos oceânicos (...) à meteorização e erosão(D) fundos oceânicos (...) aos movimentos das placas tectónicas

5. Podem encontrar-se afloramentos de rochas sedimentares e magmáticas de idade pré-câmbrica, profundamente deformadas e metamorfizadas, ______, estando estas cobertas por sedimentos de origem marinha ______.(A) nos escudos ou cratões (...) nas plataformas estáveis(B) nos escudos ou cratões (...) nas cinturas orogénicas(C) nas planícies abissais (...) nas dorsais oceânicas(D) nas planícies abissais (...) nas fossas oceânicas

6. A ligação da Ásia com a Índia é marcada pelas grandes montanhas dos Himalaias, resultantes da elevação e deformação ______, que se tinham depositado ao longo das margens continentais antes ______ das respetivas placas tectónicas(A) dos sedimentos (...) da colisão(B) dos sedimentos (...) do afastamento(C) das rochas magmáticas e metamórficas (...) da colisão(D) das rochas magmáticas e metamórficas (...) do afastamento

7. A ______ é reciclada lateralmente, sendo gerada nos limites ______ e destruída nos limites ______.(A) crusta (...) convergentes (...) divergentes(B) crusta (...) divergentes (...) convergentes(C) litosfera (...) convergentes (...) divergentes(D) litosfera (...) divergentes (...) convergentes

8. O fundo oceânico, exceto em algumas áreas mais próximas das cristas médio-oceânicas, está coberto por sedimentos. Estabelece uma relação entre a idade dos fundos oceânicos, a proximidade ao rifte e a espessura de sedimentos encontrada nos fundos oceânicos. (2T)A resposta deve conter os seguintes tópicos:- A idade dos fundos oceânicos aumenta com o afastamento aos riftes, dado estes constituírem limites divergentes/construtivos das placas tectónicas, onde se gera crusta/litosfera oceânica;- A quantidade de sedimentos sobre os fundos oceânicos aumenta com o afastamento aos riftes, pois fundos mais antigos estiveram sujeitos a um período de deposição maior.

9. Identifique os limites assinalados na figura 2 pelas letras A, B e C, respetivamente.A – limites convergentes; B – limites conservativos; C- limites divergentes

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