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domingo, 17 de outubro de 2010

Conteúdo - Formação de Montanhas 7

Colisão India-Eurásia
A figura mostra, de forma esquemática, o deslocamento, para Norte, do "Continente Indiano", desde há 71 M.A. até à actualidade. De salientar a rotação anti-horária, simultânea com a deslocação, do "Continente Indiano", o qual prossegue actualmente. A colisão do "Continente Indiano" com a Eurásia ocorreu há aproximadamente 55 M.A.. A posição de Zanskar (vêr texto e figuras da página anteror) é mostrada por uma estrela negra.
Himalaias
A figura mostra um mapa topográfico, muito simplificado, dos Himalaias, Planície do Ganges e o Planalto Tibetano. As setas a negro indicam o sentido do movimento relativo e actual das placas convergentes Indiana e Eurasiática.
Esquemas Himalaias Tibete
A figura mostra dois cortes esquemáticos, feitos de acordo com um provável mecanismo (vêr texto na página anterior) responsável pela formação da Cadeia Montanhosa dos Himalaias e do Planalto Tibetano. O esquema do topo mostra o que terá acontecido no momento geológico da colisão das duas placas, ANTES da formação dos Himalaias. O esquema da base mostra o que terá acontecido DEPOIS da formação dos Himalaias.


A placa Indiana continua a deslocar-se para Norte à velocidade aproximada de 2 centímetros por ano. Por esta razão os Himalaias continuam a aumentar a sua altitude à razão de, aproximadamente, 5 milímetros por ano. Isto significa que os Himalaias estão geologicamente ativos e estruturalmente instáveis. Deste modo, os sismos são uma ocorrência frequente em toda a região dos Himalaias. É através de uma tecnologia moderna chamada o Sistema de Posicionamento Global (GPS) que se torna possível medir o lento movimento das placas bem como o aumento de altitude.
Monte do Evereste é o pico montanhoso mais elevado do mundo, situado na cordilheira dos Himalaias, dentro do sector meridional da Ásia Central, na fronteira entre o Nepal e a região autónoma do Tíbete na China. A altitude deste pico, em 1954, foi determinada como sendo de 8.848 m acima do nível do mar. Porém, estudos mais recentes, com a ajuda do Sistema de Posicionamento Global (GPS), determinaram uma altitude dois metros mais elevada, isto é, o pico do Monte Evereste tem, na realidade, 8.850 metros de altitude.

segunda-feira, 11 de outubro de 2010

Conteúdo - Tectónica de Placas 7


Os limites divergentes ocorrem ao longo das placas que estão em movimento de separação (afastamento; divergente) e a nova crusta é criada pelo magma que se eleva do manto. A imagem, é a de duas "correias" gigantes transportadoras, semelhantes a tapetes rolantes, enfrentando-se mas movendo-se, lentamente, em sentidos opostos transportando a crusta oceânica recentemente formada a partir da crista oceânica. Talvez, os limites divergentes melhor conhecidos sejam os da crista oceânica Médio-Atlântica (Meso-Atlântica). Esta gigantesca montanha submersa, estende-se desde o Oceano Árctico até ao extremo sul de África. A velocidade de expansão (afastamento) das placas ao longo da crista oceânica Médio-Atlântica é de aproximadamente 2,5 centímetros por ano (cm/ano), ou de25 quilómetros num milhão de anos. Esta velocidade de expansão pode parecer lenta para os padrões humanos, mas porque este processo teve a sua origem há cerca de 200 milhões de anos, resultou num afastamento das placas da ordem dos milhares de quilómetros. A expansão do fundo oceânico ao longo dos 200 milhões de anos passados fez com que o Oceano Atlântico crescesse a partir de uma minúscula entrada de água, entre os continentes da Europa, África e das Américas, dando origem ao vasto oceano que hoje existe. A Islândia, é um país vulcânico, que está sobre a dorsal Médio-Atlântica, oferecendo aos cientistas um laboratório natural para estudarem, em terra, os processos que ocorrem ao longo das partes submersas de uma crista médio-oceânica. A Islândia está a abrir ao longo do centro, expandindo-se entre as placas Norte-Americana e Euro-Asiática, dado que a América do Norte está em movimento para Oeste relativamente à Euro-Ásia.

limites entre placas

Já anteriormente foi referido que o tamanho da terra não mudou significativamente durante os últimos 600 milhões de anos, e muito provavelmente logo após sua formação há 4,6 bilhões de anos. O tamanho da terra, praticamente constante desde a sua formação, implica que a crusta tem de ser destruída segundo uma velocidade mais ou menos idêntica à que está a ser criada. Tal destruição (reciclagem) da crusta ocorre ao longo dos limites convergentes das placas que se movem uma contra a outra. Uma placa afunda-se (subducção) sob a outra. A região onde uma placa mergulha por baixo de outra é chamada zona de subducção. O tipo de convergência -- chamada por alguns uma " colisão muito lenta " -- que ocorre entre placas depende do tipo de litosfera envolvido. A convergênciapode ocorrer entre uma placa oceânica e uma continental, entre duas placas oceânicas, ou entre duas placas continentais.
zona entre duas placas que deslizam horizontalmente, uma em relação à outra, é chamada um limite de falha transformante, ou simplesmente um limite transformante. O conceito de falhas transformantes, foi proposto pelo geofísico canadense J. Tuzo Wilson, tendo determinado que estas falhas ou grandes zonas de fractura ligam dois centros de expansão (limites divergentes de placas) ou, menos frequentemente, centros de destruição, as fossas (limites convergentes de placas). A maioria das falhas transformantes são encontrados no fundo oceânico. Deslocam, geralmente, as dorsais activas (em expansão), originando margens da placa em "zig-zag". Aqui, têm origem, geralmente, os tremores de terra de baixa profundidade, também designados sismos rasos. Algumas falhas transformantes ocorrem nos continentes, por exemplo, a zona de falha de Santo André (San Andreas) na Califórnia e a falha Alpina na Nova Zelândia.

américa, áfrica, europa

Nem todos os limites das placas são tão simples quanto os tipos principais discutidos acima. Em algumas regiões da terra, os limites não estão bem definidos porque a deformação da placa em movimento que ali ocorre estende-se sobre uma larga região (chamada uma zona do limite entre placas). Uma destas zonas marca a região Mediterrânica-Alpina entre as placas Euro-Asiática e Africana, na qual diversos fragmentos menores das placas (microplacas) foram reconhecidos. Porque as zonas dos limites entre placas, envolvem pelo menos duas grandes placas e uma ou mais microplacas, tendem a ter estruturas complicadas.

sábado, 9 de outubro de 2010

Conteúdo - Estudo dos Fósseis


O estudo do registo fóssil revela que as formas de vida mudaram ao longo do tempo geológico, sugerindo reconstituições que permitem representar a história da vida.
Charles Darwin (1809-1882), difundiu a ideia de que as criaturas da Terra, incluindo o Homem, não eram criações imutáveis de Deus, mas o produto de um processo de descendência acompanhado de modificações, ou evolução, como veio a ser conhecido.
Para os cientistas da era pós-darwiniana, as semelhanças entre as espécies são a expressão de uma relação evolutiva compartilhada, derivando, em última análise, todas as espécies de um único antepassado comum (ou de um número muito restrito de antepassados). Por conseguinte o conceito de descendência acompanhada de modificações transformou a estática Grande Cadeia do Ser no registo histórico de um processo dinâmico de evolução.
Quando Darwin publicou "A Origem das Espécies", em 1859, expôs as suas expectativas da seguinte forma: «Tive em vista dois objectivos diferentes. Primeiro, demonstrar que as espécies não tinham sido criadas separadamente. Segundo, que a selecção natural fôra o principal agente da mudança.» Darwin teve êxito imediato quanto ao primeiro objectivo, mas o segundo só muito mais tarde, na década de 1940, foi reconhecido. Quando "A Origem das Espécies" foi publicado, a noção de evolução era fruto de grandes discussões entre os cientistas da época, deste modo o livro de Darwin encontrou um público receptivo na comunidade científica, embora não tanto nos círculos religiosos. "A Origem das Espécies", era uma abrangente compilação de factos, a partir de observações de história natural, geologia, embriologia e paleontologia. O peso das provas era indesmentível, pelo que a transmutação foi aceite como facto comprovado. Contudo, a selecção natural, baseada na hereditariedade de variação genética favorável, era encarada com cepticismo. Um dos motivos para essa atitude residia no facto de, na altura, pouco se saber acerca dos mecanismos da mudança genética e da hereditariedade.
Gregor Mendel (1822-1884) lançou os fundamentos da genética moderna com as suas criações experimentais de ervilhas, em 1865. O seu trabalho demonstrou que a hereditariedade de características, tais como a cor e a forma, era atomística, isto é, determinada por entidades genéticas discretas. Contudo as conclusões de Mendel foram ignoradas durante quatro décadas.
No entanto, durante a década de 1930, o tratamento matemático da genética mendeliana, levado a cabo por três investigadores, os ingleses Ronald A. Fisher (1890-1962) e J. B. S. Haldane(1892-1964) e o americano Sewell Wright (1889-1988), demonstrou que a herança de unidades genéticas discretas, hoje conhecidas com "genes", era compatível com a variação contínua de características verificadas em diferentes populações. A teoria de Darwin dispunha agora do que lhe faltara durante meio século, a fundamentação numa teoria de herança bem comprovada. Esta visão matemática, combinada com uma mais vasta compreensão da biologia das populações, resgatou o agente chave da mudança evolutiva de Darwin, tornando-se a selecção natural o eixo da moderna teoria da evolução. A publicação, em 1942, de um livro da autoria de Julian Huxley (1887-1975), intitulado «Evolução - a Síntese Moderna», estabeleceu o marco para o início da teoria moderna, também conhecida por "neodarwinismo". O neodarwinismo revelou-se tão poderoso que se tornou o tema unificador de toda a biologia. As modificações sucessivas que formam a substância da selecção natural passaram a ser encaradas como fonte de toda e qualquer mudança evolucionária, desde as mais ligeiras alterações, como na cor de uma espécie, até novidades de maior vulto, tais como o emergir do sistema reprodutor dos mamíferos a partir dos répteis, seu precursor. Segundo este modo de ver, as grandes modificações eram o mesmo que pequenas modificações, extrapoladas para uma escala maior.

Esboço esquemático da árvore genealógica das espécies.
Classificação evolutiva aplicada aos tetrápodes (vertebrados terrestres quadrúpedes). Esta classificação reflecte as relações de antepassado-descendente entre os répteis (a vermelho) e as aves ou os mamíferos (a azul). As relações precisas de parentesco entre os tetrápodes actuais e algumas formas fósseis, mostram que os répteis não constituem um grupo natural e que o antepassado comum dos répteis é também o antepassado comum dos mamíferos e das aves.
Era inevitável que uma visão tão radicalista sofresse contestação. E foi assim que, em 1972, os paleontólogos americanos Niles Eldredge e Stephen Jay Gould contrapuseram que a selecção natural, tal como era expressa no neodarwinismo, não era suficiente para explicar o padrão evolucionário observado nos vestígios fósseis. As espécies não mudam contínua e gradualmente ao longo da sua existência, antes tendendo a permanecer imutáveis uma vez evoluídas, e depois desaparecendo ou modificando-se rapidamente passado um longo período de tempo. Foi considerável o debate suscitado quanto à realidade do padrão descrito por Eldredge e Gould, bem como aos mecanismos a ele subjacentes. Durante a última década, o assunto foi examinado em pormenor, revelando que a modificação evolutivaé umas vezes gradual e outras pontual. Resta saber se é mais provável o aparecimento de novas espécies como resultado da mudança gradual ou pontual, mas isso permanece em aberto.
O mecanismo da selecção natural implica que o êxito de uma espécie seja determinado pelo seu grau de adaptação às circunstâncias prevalecentes, incluindo a interacção com outras espécies, ou nas palavras de Darwin, a luta pela sobrevivência. Uma espécie que não consegue competir pode extinguir-se. Contudo, quando há uma extinção em massa, estas regras alteram-se. Seja qual for a causa, as extinções em massa escolhem como suas vítimas espécies cujas características nada têm a ver com ter êxito ou falhar em condições normais. Por conseguinte, quando se dão extinções em massa, muitas espécies desaparecem, enquanto novas espécies emergem de entre os sobreviventes.

quinta-feira, 7 de outubro de 2010

Conteúdo - Formação de Rochas 4






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Esquema simplificado da génese das rochas sedimentares.


É vulgar observarem-se, na Natureza, rochas com formas caprichosas e nós vamos tentar dar uma explicação para a origem de algumas dessas formas nas rochas.
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Erosão marinha de estratos ou camadas calcárias.
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Erosão pluvial, fluvial e eólica de estratos de arenitos e calcários.

Para começarmos vamos olhar para o esquema da génese das rochas sedimentares, apresentado à esquerda da página, e fazer uma análise sucinta do mesmo. As rochas expostas à superfície da crosta terrestre ficam sujeitas às acções físicas e químicas exercidas pelo contacto com a atmosfera (temperatura e vento), hidrosfera (água) e biosfera (seres vivos). A meteorização não é mais que o resultado das acções físicas e químicas sobre as rochas. Como consequência, as rochas são gradualmentealteradas e desagregadas. Assim, temos a desintegração das rochas por meios mecânicos e a decomposição das mesmas por meios químicos. Evidentemente, estes dois processos não actuam separadamente mas, função das diferentes condições climáticas há um que é predominante sobre o outro. A desagregação ou desintegração acontece pela contracção e expansão provocadas pelas variações de temperatura, facilitada pela existência de fendas, as diáclases, resultantes quer das condições de arrefecimento das rochas ígneas, quer do relaxamento da pressão durante a acção das forças tectónicas. As diáclases enchem-se de água das chuvas e, sobretudo, à noite quando se dá o abaixamento da temperatura, a água gela e aumenta de volume, partindo as rochas por efeito da pressão. Quando a rocha é porosa, a água penetra mais profundamente e o aumento de volume por congelação da água provoca tensões internas capazes de a fragmentar. Também, as variações de temperatura entre o dia e a noite, implica que os distintos coeficientes de dilatação dos minerais que formam as rochas se traduzam em tensões que tendem a aumentar as fissuras e diáclases existentes. Os seres vivos, sobretudo, as raízes de árvores que se desenvolvem nas fissuras, ao crescerem partem grandes blocos com facilidade.
decomposição das rochas por meios químicos envolve, quase sempre, a presença de água que actua, particularmente, como dissolvente. A decomposição pordissolução é desigual nas distintas rochas, dependendo dos minerais que as constituem. O quartzo é dificilmente solúvel, ao contrário da calcite que é muito solúvel em águas ricas em CO2 (ver esquema de um modelado cársico na página seguinte). A dissolução efectua-se tanto à superfície, pelas águas de escorrência, como em profundidade pela acção das águas subterrâneas, bem como próximo da superfície pelas águas de infiltração. A água, ao realizar esta acção, actua ao mesmo tempo como agente de transporte das substâncias dissolvidas.