sábado, 27 de novembro de 2010

Formação de Rochas 6

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A classificação das rochas sedimentares é feita com base em vários critérios. O esquema que apresentamos subdivide as rochas sedimentares em três grandes grupos: (S) siliciclastos (fragmentos silicatados e grãos associados); (A) aloquímicos e (P) precipitados químicos e bioquímicos.
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Amostra de conglomerado,com cimento misto silicioso e ferruginoso.

Os conglomerados são, sobretudo, formados por calhaus, cascalho e saibro arredondados e cimentados por um cimento silicioso, calcário, argiloso, ferruginoso ou misto. A natureza dos detritos depende das rochas donde derivaram e da história do seu transporte e deposição. É também vulgar chamarem-lhes "pudins". Quando os detritos são angulosos, isto é com arestas vivas (não erodidas), designam-se os conglomerados deste tipo porbrechas.
As areias são rochas constituídas por detritos desagregados, de tamanhos compreendidos entre 0,063 e 2 milímetros. Há uma grande variedade de areias no que se refere á composição, granulometria, forma do grão e origem. Todas as areias apresentam um elevado grau de permeabilidade.
Os limos, também conhecidos por nateiros ou siltes, diferem das areias pela dimensão do grão, que apresenta tamanhos entre 0,002 e 0,063 milímetros. Apresentam uma elevada percentagem de argilas (dimensões inferiores a 0,002 mm).
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Amostra de brecha, com cimento misto ferruginoso e silicioso.
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Amostra de dolomia.
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Amostra de arenito.

Os arenitos ou grés são rochas constituídas por areias aglutinadas por um cimento natural (ver diagénese). O cimento pode ser silicioso, argiloso, ferruginoso, calcário e misto. Formam-se a partir das areias que por diagénese são aglutinadas por um cimento.
Os argilitos são argilas agregadas e consolidadas por compactação, devido à pressão exercida pelas camadas ou estratos que as sobrepoem. Podem conter, além das argilas, materiais finos não argilosos, em proporções variáveis, como por exemplo matéria carbonosa proveniente da matéria orgânica.
Há todas as transições entre conglomerados, arenitos e argilitos, bem como entre as classes dos siliciclastos, precipitados e aloquímicos.
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Amostra de argilito carbonoso.

No grupo (P), os precipitados, vamos passar a referir algumas rochas. Os calcários são rochas formadas essencialmente por calcite (ver Minerais), que resultou da precipitação e deposição do carbonato de cálcio. Existe uma grande variedade de calcários. Calcários formados por pequenos grãos arredondados (oólitos) cimentados por carbonato de cálcio e são, por esse motivo, denominados calcários oolíticos. Calcários formados por grãos arredondados aproximadamente do tamanho de ervilhas cimentados por carbonato de cálcio, denominados calcários pisolíticos. Calcários comuns apresentando uma estrutura compacta com colorações variadas, por vezes, com conteúdo fossilífero. As dolomias são rochas sedimentares de precipitação da dolomite (ver Minerais), as chamadas dolomias primárias, e/ou resultado da substituição da calcite dos calcários por carbonato duplo de cálcio e magnésio (dolomite). É uma rocha compacta, granular e cinzenta clara a escura ou com um tom amarelo.
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Amostra de calcário oolítico.
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Amostra de cherte, silex ou pedernal.
cherte, também conhecido por silex ou pedernal, é formado por um precipitado de silício criptocristalino e/ou resultado da diagénese em determinados calcários. É compacto, com cor escura a cinzenta clara.
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Amostra de calcário pisolítico.
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Amostra de calcário conquífero.
Pertencentes ao grupo (A), os aloquímicos, existem, como em todos os outros grupos, uma grande variedade de rochas, entre as quais faremos apenas referência aos calcários conquíferos. São constituídos por fragmentos de conchas (aloquímicos), que por sua vez são calcários biogénicos, tendo sofrido transporte ou não, agregadas por um cimento calcário.

quinta-feira, 25 de novembro de 2010

Tempo Geológico 3




Tabela cronoestratigráfica simplificada, em que se mostram as divisões cronoestratigráficas até à Época, segue-se uma coluna de datação radiométrica, das diferentes divisões tempo-estratigráficas, desde a Formação da Terra (4.600 milhões de anos=4,6 Giga-anos (Ga); o Ga=1.000.000.000 de anos=mil milhões de anos) até à actualidade. A coluna da Evolução Biológica apresenta um certo promenor, a coluna das Glaciações mostra bem o que foram as alterações climáticas ao longo da história da Terra. A Orogénese apresenta os períodos de tempo geológico em que se edificaram as maiores cadeias montanhosas e, finalmente, a Paleogeografia que refere alguns dos principais aspectos geográficos da Terra ao longo da sua história.
Os métodos de datação podem ser de dois tipos: relativos e radiométricos (absolutos). Os métodos relativos, já foram descritos, e fixam os acontecimentos numa escala de "antes e depois", de tal maneira que os possamos ordenar. Contudo, não permitem estabelecer a duração desses acontecimentos. Através do método radiométrico calcula-se o número real de unidades de tempo (anos) decorridas desde a ocorrência de um acontecimento. De uma maneira geral, esse cálculo é feito por métodos radioactivos.

Os métodos de datação radiométrica, radioisotópica ou isotópica permitem-nos datar as formações rochosas com uma margem de erro pequena, à escala do tempo geológico, e devem o seu progresso ao estudo da química isotópica, que, com a espectrografia de massa, consegue a valoração quantitativa dos isótopos de uma determinada substância em função da sua massa atómica.
Em 1896, Becquerel observou que o urânio contido nos minerais era capaz de impressionar as películas fotográficas. Associou este fenómeno com as propriedades dos raios X. Mais tarde demonstrou-se que o urânio se desintegra espontaneamente e emite energia na forma de partículas e radioactividade. As partículas emitidas são núcleos de hélio (raios alfa) e electrões (raios beta). A radiação magnética realiza-se sob a forma de raios gama. Em 1905, o físico inglês Rutherford, após ter definido a estrutura do átomo, fez a primeira sugestão para usar a radioactividade como uma ferramenta para medir directamente o tempo geológico; logo depois disso, em 1907, o professor B. B. Boltwood, radioquímico da Universidade de Yale, publicou uma lista das idades geológicas baseadas na radioactividade. Embora as idades de Boltwood tivessem sido corrigidas, mostraram correctamente que a duração do tempo geológico deveria ser medida nos valores da ordem das centenas de milhares de milhões de anos.
Os 40 anos seguintes foram um período da pesquisa sobre a natureza e o comportamento dos átomos, conduzindo ao desenvolvimento da fissão e da fusão nuclear como fontes de energia. Um dos resultados desta pesquisa atómica foi o desenvolvimento e o refinamento continuado dos vários métodos e técnicas usados para medir a idade dos materiais da terra. A datação radiométrica com grau de precisão aceitável (2 a 5% da idade real) foi realizada a partir de 1950, quando o espectrómetro de massa foi desenvolvido. A ciência que faz a datação radiométrica das rochas denomina-seGeocronologia.
Um elemento químico consiste em átomos com um número específico de protões nos seus núcleos mas com pesos atómicos diferentes devido às variações do número de neutrões. Os átomos do mesmo elemento químico com pesos atómicos diferentes são chamados isótopos. A desintegração (decaimento) radioactiva é um processo espontâneo em que um isótopo de um elemento (pai) perde partículas de seu núcleo para dar origem a um isótopo de um elemento novo (filho). A taxa de decaimento é expressa em termos de meia-vida (semivida) de um isótopo, isto é, o tempo necessário para que a radioactividade de uma determinada quantidade de um radionúcleo decaia para metade do seu valor inicial. A diferença de 32 unidades de massa atómica entre o urânio 238 e o chumbo 206representa 8 átomos de hélio (constituídos por 2 protões e 2 neutrões) ou partículas, que foram emitidos por sucessivos decaimentos. A maioria dos isótopos radioactivos têm taxas rápidas de decaimento (isto é, meias-vidas curtas) e perdem a sua radioactividade dentro de alguns dias ou anos. Alguns isótopos, entretanto, decaiem lentamente, e alguns destes são usados na datação radiométrica das rochas. Os isótopos pai e os filhos estáveis correspondentes, mais usados para determinar as idades das rochas antigas são listados no quadro abaixo:

Um outro método radioisotópico importante, usado com determinadas finalidades, é baseado no decaimento radioactivo do isótopo carbono-14, que tem uma meia-vida de 5.730 anos. Este método do radiocarbono transformou-se numa ferramenta extremamente útil e eficiente para datar os episódios importantes da Préhistória e História do Homem. Por causa da meia-vida relativamente curta do carbono-14, o método só pode ser usado para datar os eventos que ocorreram dentro dos últimos 50.000 anos passados. O decaimento radioactivo do isótopo do carbono-14, apresenta uma meia-vida de 5.730 anos.


domingo, 21 de novembro de 2010

Tempo Geológico


O nosso planeta é incrivelmente velho para os padrões de tempo humanos, tem cerca de quatro mil e seiscentos milhões de anos.
Para a maioria de nós, a paisagem natural não se altera, é estática. Excepto quando ocorrem calamidades como erupções vulcânicas ou grandes tremores de terra, a paisagem geológica não muda de forrma perceptível durante o tempo de várias gerações humanas. Mas a Terra, durante o seu tempo de "vida" é altamente dinâmica, tendo testemunhado transformações extraordinárias. "Viu" formarem-se e desaparecerem oceanos e cadeias montanhosas, "observou" a ascensão e a queda de inúmeras espécies de seres vivos... O registo destes eventos está nas rochas.
evolução biológica (Ver O Registo Fóssil), há mais de 3.000 milhões de anos que nos vem apresentando uma sucessão ordenada de organismos que nos permite, através de estudos laboratoriais, simulações matemáticas dos processos geológicos e especulações inteligentes, fazer a reconstituição de uma história directamente ligada à passagem do tempo geológico.
Estabeleceu-se uma escala baseada na existência de sucessivas faunas e floras fósseis. Graças à evolução, a história da vida fornece-nos um "cronómetro" que permite situar acontecimentos inter-relacionados no eixo dos tempos, isto é, construir uma cronologia relativa, a biocronologia.
Estratigrafia é a parte da Geologia que estuda os estratos (um estrato é uma camada rochosa delimitada por duas superfícies ou planos de estratificação, que o separam dos estratos superiores e inferiores), isto é, as camadas de rochas sedimentares formadas na superfície terrestre. Em conjunto com a Paleontologia, constitui a base da Geologia Histórica. Através das características e conteúdos dos estratos podem-se reconstituir as condições em que aqueles se formaram e situá-los no tempo, conseguindo-se assim reconstruir a história da Terra ao longo de grandes períodos geológicos.
O aparecimento e o desaparecimento de determinadas formas vivas (espécies, géneros, famílias,...), a sucessão e a diversificação das mesmas são pontos de referência que servem para definir e limitar as unidades biocronológicas, cujo conjunto constitui uma escala biostratigráfica. Historicamente, foram as grandes unidades biostratigráficas que primeiro se definiram e delimitaram. Só mais tarde, graças ao permanente progresso da paleontologia, estratigrafia e sedimentologia, foram subdivididas em unidades biostratigráficas cada vez mais precisas.
Quadro com exemplos de bons fósseis característicos ou estratigráficos, os quais permitiram a edificação de uma escala (biostratigráfica) de tempo relativo (as duas colunas da esquerda -Era e Período). Os fósseis característicos ou estratigráficos são espécies do passado, animais ou vegetais, que existiram durante períodos limitados de tempo geológico tendo-se expandido por grandes áreas geográficas, e que são usados como guias da idade das rochas que os contêm preservados.
As grandes unidades biostratigráficas (andares, séries=épocas e sistemas=períodos) assentam quase sempre em mudanças mais ou menos rápidas no seio das populações fósseis. São materializdas por crises evolutivas, frequentemente em ligação com fenómenos físicos (movimentos dos continentes -Tectónica de Placas-, avanço (transgressão) ou recuo (regressão) dos mares, glaciações...). Estasdescontinuidades na história da vida serviram de base a Alcide d'Orbigny para estabelecer, em meados do século passado, a divisão do tempo relativo em 27 andares (1849-1852). Embora tenha perdido os fundamentos catastróficos introduzidos por D'Orbigny, o andar continua a ser uma unidade tempo-estratigráfica fundamental, com uma referência marcadamente paleontológica, uma vez que se baseia num dado conteúdo orgânico. Um andar é uma unidade tempo-estratigráfica e baseia-se numa sucessão de zonas biostratigráficas.
A antiguidade, a perenidade e a importância dos artrópodes (que têm pés articulados) sobressaem nitidamente tanto nos tempos passados como na época actual. Os principais grupos existem desde o Câmbrico (-530 milhões de anos), e os mais tardios aparecem no Devónico, entre -400 e -360 milhões de anos, bem como no Carbónico (-300 milhões de anos). Poucos grupos se extinguem, à excepção dos trilobitóides, no Câmbrico, e das trilobites e artropleurides, no fim do Primário ou Paleozóico. A largura dos ramos da árvore genealógica é proporcional à abundância de representantes de cada grupo e mostra a importância e o lugar de cada um nas várias eras geológicas até à actualidade.

sexta-feira, 19 de novembro de 2010

Ciências Naturais - Resumo sobre os Constituintes do Sangue


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quarta-feira, 17 de novembro de 2010

Ciências Naturais - Esquema sobre a Constituição do Sistema Nervoso


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segunda-feira, 15 de novembro de 2010

Ciências Naturais - Resumo sobre Mutações


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sábado, 13 de novembro de 2010

Ciências Naturais - Resumo sobre Hereditariedade e DNA


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domingo, 7 de novembro de 2010

Tempo Geológico 2



história da terra é subdividida em eons, que são subdivididos nas eras, que são subdivididas em períodos ou sistemas, etc.. As subdivisões sucedem-se até ao horizonte, de acordo com o desenvolvimento dos conhecimentos paleontológicos e estratigráficos. Os nomes de subdivisões, como paleozóico ou cenozóico, podem causar estranheza, mas se decompusermos os termos já se tornam compreensivos. Por exemplo, zóico diz respeito à vida animal, e o paleo significa antigo, o meso significa o meio, e ceno significa mais recente. Assim a ordem relativa das três eras das mais antigas para as mais recentes é Paleozóico, Mesozóico e Cenozóico
Os nomes da maioria dos eons terminam em zóico, porque estes intervalos de tempo são reconhecidos, frequentemente, com base na vida animal. As rochas formadas durante o Eon Proterozóico contêm fósseis de organismos muito simples, tais como bactérias, algas, e de animais vermiformes. As rochas formadas durante o Eon Fanerozóico apresentam fósseis de organismos complexos de animais e de plantas tais como os répteis, mamíferos e árvores.

andar é designado por um nome, muitas vezes o de uma localidade ou região geográfica onde pela primeira vez foi estudado e definido, acrescido do sufixo «iano»: por exemplo, Oxfordiano para Oxford, em Inglaterra, e Albiano no caso de Albe, em França. O estratótipo é o padrão que serviu para definir o andar; corresponde a uma dada sucessão de camadas geológicas num afloramento e lugares precisos: por exemplo as bancadas de calcários azuis com moluscos em Semur-en-Auxois, no caso do andar Sinemuriano.
Este quadro é um exemplo da divisão em andares, por ordem cronológica do mais antigo na base para o mais recente no topo, de um Período=Sistema, nesta caso o Jurássico, unidade da era Mesozóica. Por sua vez os andares estão subdivididos em unidades biocronológicas, tais como Zonas, Subzonas e Horizontes.
Este quadro mostra, de uma forma simplificada, a origem dos nomes (designações) dos Períodos=Sistemas, pertencentes às respectivas Eras, e à Escala de tempo bioestratigráfica, que está construída por ordem cronológica do mais antigo na base para o mais recente no topo.
Quadro apresentando as divisões bioestratigráficas maiores - Eon -, da mais antiga na base para a mais recente no topo e, de uma forma breve, os grandes acontecimentos relacionados com as principais formas de vida, encontradas no registo fóssil e que conduziram às grandes divisões bioestratigráficas.
Quadro muito simplificado mostrando as subdivisões de dois eons nas respectivas eras. Comparando com o quadro ao lado há uma nomenclatura dos Eons distinta.

Vários andares sucessivos constituem uma série ou um sistema=período cujo nome é decalcado a partir de uma região natural (Jurássico, por ter sido estudado e definido pela primeira vez nos montes do Jura, localizados entre a França e a Suiça) ou a partir das características da época que representa (Carbónico em virtude do grande desenvolvimento de camadas de carvão, ou Cretácico pela abundância de camadas de cré - calcário branco poroso, formado por conchas de forminíferos). Muitas vezes, um acontecimento biológico importante e global delimita um sistema: início do Câmbrico - aparecimento dos orgãos esqueléticos; fim do Cretácico - desaparecimento dos dinossauros, das amonites, das belemnites e dos rudistas.
Os sistemas=períodos são agrupados em eras, cujos limites estão igualmente relacionados com a história da vida: fim do Primário ou Paleozóico - desaparecimento das trilobites. As eras, tal como já referimos, podem ser agrupadas em eons.

sábado, 6 de novembro de 2010

quarta-feira, 3 de novembro de 2010

Jazigos Minerais 3

Vamos passar a fazer uma análise, um pouco mais pormenorizada, à classificação dos jazigos endógenos. Observando a tabela abaixo representada, podemos concluir que uma primeira subdivisão dos jazigos minerais endogénicos implica os jazigos ígneosmagmáticos ou primários, enquanto que a segunda subdivisão abrange os metamórficos ou secundários. Por sua vez os jazigos magmáticos podem-se subdividir em ortomagmáticos, pegmatíticos-pneumatolíticos, pirometassomáticos e hidrotermais. Os hidrotermais subdividem-se, de acordo com as temperaturas de formação, em hipotermais, mesotermais e epitermais.


Classificação dos jazigos minerais endogénicos ou endógenos







Temperaturas aproximadas de formação

Ígneos, magmáticos ou primários


                Ortomagmáticos
700 – 1500o C
                Pegmatíticos - pneumatolíticos
± 575o C
                Pirometassomáticos
500 – 800o C
                Hidrotermais:

§         hipotermais
300 – 500o C
§         mesotermais
200 – 300o C
§         epitermais 
50 – 200o C


Metamórficos

± 400o C

Na página anterior fizemos referência à diferenciação magmática. Os jazigos ortomagmáticos formam-se durante o primeiro estado de cristalização magmática, no qual cerca de 80 % do magma pode cristalizar, dependendo da rapidez de arrefecimento do referido magma. São exemplos de jazigos deste tipo, os jazigos de cromite (cromato de ferro) pertencentes ao complexo ígneo de Bushveld na África do Sul e os jazigos de magnetite (óxido de ferro) de Kiruna na Suécia.
Os jazigos pegmatíticos-pneumatolíticos formam-se a partir dos fluidos sobreaquecidos e substâncias voláteis que escapam do magma e penetram nas fendas e fissuras das rochas ígneas mãe ou nas rochas encaixantes. São exemplos deste tipo, os jazigos de espodumena (silicato de alumínio e lítio) de Black Hills (Dakota do Sul, EUA), Madagáscar, Bikita (Zimbabwe) e os jazigos de berilo (silicato de alumínio e berílio) da Alemanha, Estados Unidos e Brasil. O berilo apresenta grande numero de variedades, segundo a cor e a composição química. Algumas das variedades, mais conhecidas, são: 1) esmeralda, explorada como gema (pedra preciosa de cor verde) na Colômbia, Zimbabwe, África do Sul, Tanzânia, Brasil..., e 2) água-marinha, explorada como gema (pedra preciosa de cor verde azulada) no Brasil, Irlanda do Norte, Itália (Ilha de Elba), Birmânia...
Os jazigos minerais pirometassomáticos formam-se, normalmente, nos contactos entre calcários (rochas sedimentares) e os granodioritos intrusivos (rochas ígneas plutónicas de grão grosseiro, constituídas por quartzo, plagioclases e feldspato potássico; como minerais acessórios apresentam biotite, horneblenda e mais raramente piroxena. É uma rocha cuja composição mineralógica situa-se entre o granito e o diorito.). Os fluidos à temperatura entre os 500 e 800 graus centígrados, portadores de elementos químicos importantes para a formação de minérios, passam das rochas ígneas (granodioritos) para as rochas encaixantes (calcários), dando lugar ao fenómeno de metassomatismo (processo de substituição de um mineral por outro). A recristalização e reconstituição mineralógica, originam uma associação característica (paragénese) de minerais nos jazigos deste tipo. Os minérios são a magnetite, hematite, pirite, calcopirite, blenda, galena, cassiterite, ouro, molibdenite e volframite (de notar que estes minérios, por vezes, têm géneses distintas, caso já acima exemplificado com a magnetite). Um exemplo clássico deste tipo de jazigos são as minas de Morenci no Arizona, Estados Unidos.
Os jazigos hidrotermais pertencem à classe final dos jazigos de génese magmática. Os fluidos hidrotermais transportam elementos químicos, importantes para a formação de minerais com interesse económico, a partir do magma de origem. Estes fluidos activos abandonam o magma a elevada temperatura e, deste modo, as reacções químicas com as rochas encaixantes que atravessam na sua trajectória e o abaixamento da temperatura originam novos minerais, por vezes em concentrações com interesse económico. Esta deposição de novos minerais pode ter lugar em cavidades e fendas (fissuras, diáclases, fracturas e falhas) sob a forma de filões e veios, ou entre os grãos das rochas sedimentares ou outros espaços similares sob a forma de impregnações. Os jazigos hidrotermais subdividem-se com base nas temperaturas de formação, em jazigos de altas temperaturas, médias e baixas, constituindo, respectivamente, os jazigos hipotermais, mesotermais e epitermais. Um exemplo de jazigo hipotermal é o filão aurífero de Kolar na Índia, explorado até à profundidade de 2800 metros, situado numa zona de falha.
Os jazigos metamórficos resultam da formação e concentração de novos minerais por efeito do metamorfismo, seja regional ou de contacto. Alguns silicatos de alumínio, tais como silimanite, cianite e andaluzite, são explorados a partir de jazigos metamórficos. A silimanite é explorada, por exemplo, na Alemanha, Áustria, Índia e Estados Unidos; a cianite é explorada, por exemplo, na Rússia, Estados Unidos e Itália; a andaluzite é explorada, por exemplo, na Espanha, Rússia, Estados Unidos e Austrália.

segunda-feira, 1 de novembro de 2010

Tectónica de Placas 8

principais placas

Mapa mostrando as principais placas da Terra e as respectivas designações, bem como o traçado das cristas e fossas mais importantes. As direcções dos grandes movimentos relativos das respectivas placas estão indicadas com setas azuis.


Hoje é possível medir, com precisão, a velocidade de expansão e de subducção das placas. Mas, como é que os cientistas podem saber quais foram as velocidades do movimento das placas ao longo do tempo geológico? Os oceanos guardam uma das chaves do enigma. Porque o listado magnético dos fundos oceânicos grava as inversões do campo magnético terrestre tal como já foi referido anteriormente, e os cientistas sabendo a duração aproximada de uma inversão, podem calcular a velocidade média do movimento da placa durante uma dada extensão de tempo. Estas velocidades médias de afastamentos (cristas ou dorsais) e desaparecimentos (fossas-zonas de subducção) das placas podem variar muito, como é visível nos exemplos actuais apresentados no mapa representado em baixo.


mapa das placas e velocidades
Mapa mais pormenorizado que o representado acima. As setas negras indicam o movimento relativo das placas, limites divergentes setas de sentido contrário e limites convergentes setas com o mesmo sentido, encontrando-se junto a elas os valores das velocidades médias relativas das respectivas placas.
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