Apostila de Geografia
Profº Antonio Villarim
villarim@ig.com.br
GEOGRAFIA FÍSICA
A Geografia Física
estuda as características naturais existentes na superfície terrestre, ou seja,
as condições da natureza imposta às pessoas nos lugares onde habitam. Diz
respeito ao clima, vegetação, relevo, hidrografia, solo,...
ESTUDO DA TERRA
É
objetivo da Geologia Geral o estudo dos agentes de formação e
transformação das rochas, da composição e disposição das rochas na crosta
terrestre.
A Geografia,
cujos campos de ação estão na superfície da Terra e seus habitantes, quando se
ocupa da conformação da crosta e de sua evolução (Geografia Física), passa a
ser um campo especial da Geologia.
Iniciaremos com o estudo da
origem do nosso planeta, há cerca de 4,5 bilhões de anos, sua forma, tamanho,
peso, densidade, composição e outros aspectos...
Há cerca de 4,5 bilhões de
anos, uma densa nuvem de gás e poeira se contraiu e constituiu o Sol. Outras
partes dessa nuvem formaram partículas sólidas de gelo e rocha, que se uniram e
deram origem aos planetas.
Há aproximadamente 4 bilhões
de anos, a crosta terrestre começou a adquirir forma. No principio, havia
grande numero de pequenas plaquetas sólidas, que flutuavam na rocha fundida.
Com o passar de milhões de
anos, a crosta terrestre se tornou mais espessa, e os vulcões entraram em erupção
e começaram a emitir gases, que formaram a atmosfera. O vapor de água se
condensou, constituindo os oceanos.
Há aproximadamente 3,5
bilhões de anos, a maior parte da crosta terrestre já estava formada, mas a
configuração dos continentes era muito diferente da atual. As rochas mais
antigas da Terra datam do período imediatamente anterior a esse.
A Terra continua em
transformação. A crosta está dividida em enormes placas, cujas bordas estão em
constante modificação. Os continentes estão sempre em movimento, como resultado
das forças do interior da Terra.
A
Terra é um esferóide achatado os pólos e dilatado no equador. Considerando que
um circulo tem 360º, e cada grau ao longo de seu meridiano equivale a uma
distancia de 111 km, conclui-se que a circunferência da Terra é 360 vezes 111
km, ou seja, aproximadamente 40.000 km
O achatamento dos pólos e o
crescimento do equador devem-se ao movimento de rotação terrestre. Esse
achatamento é tão pequeno que a diferença entre os diâmetros polares e equatoriais
é de apenas 44 km (diferença entre 12.756 e 12.712 km).
Por outro lado, ignorando o
achatamento e supondo que a Terra é esférica, com um diâmetro de
aproximadamente 12.700 km, com área equivalente a 510 milhões de km².
O peso da Terra é calculado
mediante a lei da gravitação de Newton, de aproximadamente 5,6 sextilhões de
toneladas.
COMPOSIÇÃO DA TERRA
A
maior parte dos conhecimentos que se tem sobre o interior da Terra provém de
meios indiretos. Na realidade, dos 6.300 km que separam a superfície terrestre
do seu núcleo, conseguiu-se perfurar pouco mais que 0,1% (cerca de 7 km). As
rochas mais profundas conhecidas provem das erupções vulcânicas, sem que no
entanto se possa afirmar sua profundidade exata. Os bolsões magmáticos de onde
se originam as lavas não se encontram em profundidades superiores a 30 km.
As
melhores informações sobre o interior da Terra são fruto de estudo de estudos
da propagação das ondas sísmicas originadas pelos terremotos. Um terremoto
transmite energia através da Terra na forma de ondas que são sentidas como
tremores mesmo a uma distancia considerável da origem. As vibrações da crosta
são medidas com sismógrafos.
A Geologia
estuda a constituição e a evolução física da Terra, e por meio da análise das
rochas e dos fósseis, isto é, dos restos ou vestígios biológicos preservados em
rochas, pode-se saber muito sobre o passado da Terra.
Após
a sua formação, a Terra passou por um longo período de resfriamento,
transformando-se de uma massa aquecida em um planeta dotado de ar, água,
rochas, minerais e solo, isto é, de todas as condições que tornaram possível a
existência da vida.
Com a
formação da Terra, os minerais densos afundaram e se concentraram no centro,
constituindo o núcleo do planeta. Os minerais mais leves produziram uma fina
crosta que pouco a pouco se resfriou, dando origem às rochas.
Os
gases que escapavam formaram a atmosfera. Quando a temperatura diminuiu, o
vapor de água aí contido se precipitou, ocasionando grandes dilúvios, que deram
origem aos mares e oceanos.
As
primeiras formas de vida apareceram no mar só há 3,9 bilhões de anos (Era Pré-Cambriana). No entanto,
a vida demorou a se desenvolver plenamente. Foi só há 600 milhões de anos (Era
Paleozóica, Período Cambriano) que os seres vivos começaram a se diversificar,
evoluindo dos invertebrados primitivos e das plantas marinhas para peixes,
anfíbios, répteis e insetos. No período Siluriano (Paleozóico)
apareceram as plantas terrestres e as florestas de samambaias e coníferas,
que,mais tarde, quando soterradas, originaram o carvão fóssil (Período Carbonífero).
A deriva dos continentes e a
tectônica de placas
Alfred
Wegener
(1880-1930) elaborou em 1910 uma hipótese que tentava explicar o arranjo e a
distribuição das massas continentais atuais - a Teoria da Deriva Continental ou
da Translação dos Continentes. Mais recentemente, na década de 1960, um grupo
de cientistas, reunindo diversas evidências para tentar explicar como esse
processo teria ocorrido, elaborou a Teoria da Tectônica de Placas.
Teoria da Deriva Continental
De
acordo com a teoria de Wegener, no
final do Período Carbonífero existia uma única e gigante massa continental, que
ele denominou Pangéia (Pan, “todo”;
Gea,”terra”), da qual teriam resultado, inicialmente, dois continentes menores.Entre
180 e 200 milhões de anos atrás, mais ou menos a partir do Período Jurássico,
os continentes começaram a se afastar tanto na direção oeste (América) quanto
em direção à linha do Equador. Formaram-se dois supercontinentes: Laurásia e Gondwana.
Há 65
milhões de anos, no inicio do Terciário, a América do Sul separou-se da África
e, a seguir, a América do Norte separou-se da Laurásia. A Índia continuava a se
deslocar em direção à Ásia. A Austrália e a Antártida mantinham-se ligadas.
Finalmente,
nos últimos 65 milhões de anos, as Américas se juntaram, a Austrália separou-se
da Antártida e a Índia “chocou-se” com a Ásia”, provocando a formação da
Cordilheira do Himalaia. A Groelândia afastou-se da América, e os blocos continentais ficaram separados
pelos oceanos.
Na
época em que foi apresentada, a teoria de Wegener
não foi aceita, pois não havia indicação de que os continentes se movessem nem
uma explicação razoável para tal fato.
Teoria da Tectônica de Placas
Descobertas
geológicas levaram à Teoria da Tectônica de Placas, que considera a crosta
terrestre ou litosfera dividida e se movimentando em placas, denominadas placas tectônicas.
A
partir da Teoria da Tectônica de Placas ficou fácil entender diversos
fenômenos. Forças provenientes do interior da Terra fazem com que as placas se
desloquem, provocando várias deformações e fenômenos em seus limites externos,
como o surgimento de dobramentos, falhas, erupções vulcânicas e terremotos. As
áreas geologicamente instáveis da crosta terrestre (Andes, Rochosas, Himalaia) nada
mais são do que o resultado de tais colisões ou seccionamentos das placas.
A
expansão do assoalho oceânico leva consigo os continentes que pertencem a cada
placa móvel, produzindo a deriva. Como conseqüência deste movimento, enquanto
duas placas se afastam por crescimento do assoalho, na margem oposta de uma
delas poderá processar-se a colisão por aproximação com a placa adjacente.
Todo
o globo encontra-se dividido em seis placas principais (e outras menores), que
descrevem lentos movimentos segundo direções próprias. Quando duas placas
colidem, uma delas poderá mergulhar por baixo da outra até penetrar na astenosfera,
onde será consumida. Esse fenômeno chama-se subducção.
Várias
são as explicações para esses deslocamentos: acredita-se que as placas poderiam
ser transportadas por correntes de convecção do manto, governadas por forças
gravitacionais, ou, ainda, arrastadas. Para este ultimo caso, supõe-se que, num
dos seus bordos, as placas podem ser mais frias que a astenosfera ou, ainda,
mais pesadas, podendo mergulhar em direção ao manto na zona de subducção.
O
Pangéia constituiu no passado uma massa de terra única, rodeada por um oceano
irregular, chamado Pantalassa, que foi o ancestral do Pacifico. A existência
do Pangéia terminou no final do Jurássico, quando, mais ou menos ao norte do
equador, houve o rompimento do continente, dividindo-se inicialmente em dois,
formando a Laurásia e a Gondwana.
RESUMO DOS ARGUMENTOS DA DERIVA
CONTINENTAL
·
A distribuição global dos
sistemas de montanhas na superfície terrestre e das fraturas oceânicas e
cordilheiras vulcânicas associadas sugere que sua origem está ligada aos
deslocamentos sofridos por porções da superfície (placas);
·
A distribuição dos vulcões, terremotos (e falhamentos associados), que se
encontram alinhados por distancias de milhares de quilômetros, sugere
movimentação em grande escala de material proveniente do interior da crosta
(lavas) que se valeu das linhas de ruptura (falhas) para chegar à superfície;
·
Sobre os oceanos há uma capa de sedimentos relativamente delgada, cuja
deposição se iniciou quando os continentes começaram a separar-se (Cretáceo);
·
Todas as ilhas oceânicas e vulcânicas são recentes, ou seja, de idade
posterior ao inicio da migração dos continentes;
·
Quando uma rocha vulcânica ou sedimentar contém partículas de ferro, este
fica magnetizado segundo a direção e polaridade do campo magnético da época
(diferente do atual) . Isto demonstra que a posição polar variou no tempo, ou,
mais especificamente, que os continentes mudavam-se descrevendo trajetórias
próprias. A interpretação é que as
trajetórias de cada continente com
relação ao pólo são diferentes porque se moveram independentemente.
RELEVO ATUAL
Atualmente, dos 510
milhões de quilômetros quadrados da superfície do planeta, apenas 149 milhões (29,22%) constituem terras
emersas, enquanto os 361 milhões
restantes constituem os mares e oceanos.
A distribuição de terras e mares no passado foi diferente
da atual. Em todos os continentes de hoje temos registro de antigos mares. As
grandes cadeias de montanhas são constituídas de rochas sedimentares marinhas,
nas quais são encontradas conchas e outros restos de animais marinhos. Hoje a
maior elevação da Terra é o Evereste, com cerca de 8.840m. A maior depressão ou
fossa da crosta é a Fossa Filipinas no Pacifico, com 11. 516 m de profundidade.
Assim, o maior desnível da crosta é superior a 20 000 m. Enquanto a altura
média dos continentes é de 825 m, a profundidade média dos mares é de 3.800m.
Enquanto os mares eram preenchidos de sedimentos,
forças internas semelhantes àquelas que produzem os terremotos e vulcanismos
elevavam o pacote sedimentar depositado até a altura dos continentes,
produzindo dobras, fraturas e metamorfismo, transformando-se em grandes
cordilheiras. E entre essas cordilheiras outros mares surgiam.
A CROSTA TERRESTRE
A Crosta terrestre é uma
camada relativamente fina, com 20 a 30 km de espessura em média, mais espessa
sob os continentes e mais fina sob os oceanos. Ela é constituída, ao menos na
porção superior, por rochas semelhantes às que afloram na superfície: granitos,
migmatitos, basaltos e rochas sedimentares. Nas porções mais profundas ocorrem
rochas escuras e mais pesadas. Nos continentes predominam os primeiros tipos de
rochas e nas áreas oceânicas os segundos.
Estas rochas constituem blocos
ou placas de maior ou menor espessura com um comportamento como o de flutuação
sobre o substrato mais denso do manto, onde ficam mais ou menos mergulhados,
conforme suas espessuras e densidades médias. Assim, as altas montanhas, por
serem constituídas de rochas mais leves e mais espessas, estão menos imersas no
manto. Os fundos dos oceanos, por sua vez, são constituídos de rochas mais
densas, como os diabásios, que afundam mais no manto. Este principio é
denominado isostasia. Desta forma, a crosta terrestre é composta de várias
partes ou placas que sobrenadam o manto. Até uns 250 milhões de anos atrás, a
maior parte dos continentes estava unida num único.
Entretanto, a partir dessa
época, os continentes começaram a se romper lentamente, formando as placas ou
blocos independentes que, por sua vez, são arrastados por correntes que
movimentam o manto rígido-viscoso. Nessa movimentação, existem zonas onde as
placas estão se afastando uma das outras e que são preenchidas por novo material
proveniente do interior do manto. Em determinadas zonas, as placas colidem,
produzindo deformações, resultando em formação de fossas tectônicas,
dobramentos de espessas camadas de sedimentos, falhamentos, formação de
cordilheiras etc. São os denominados movimentos tectônicos.
Provavelmente, a Terra começou
como uma poeira cósmica que mantinha em movimento correntes de convecção em seu
interior quando, por volta dos 3.000ºC, certas substancias começaram a
liquefazer-se.
Primeiro o ferro liquefeito
começou a formar o núcleo, por ser o mais pesado; depois vieram o silício, os
óxidos metálicos, dando origem ao manto. Quando a temperatura da Terra
diminuiu, também a radiação do calor para o espaço foi reduzida. Entre 1.500 e
800ºC começou a solidificação da crosta. A atmosfera formou-se pouco a pouco e no
inicio compunha-se de vapor d’ água, amoníaco e óxido de carbono. A água dos
atuais oceanos estava concentrada em parte na atmosfera e em parte ainda no
interior das rochas.
Temos, pois, uma Terra
constituída exclusivamente de rochas denominadas ígneas ou magmáticas. Mesmo
após esta fase da história da Terra, e até agora, as rochas ígneas que vieram a
se formar depois originaram-se do”magma”, ou seja, de rochas de rochas fundidas
com temperaturas entre 1.500 e 800ºC que sobem do interior da crosta para a
superfície atual derramando-se sob a forma de lavas ou mesmo solidificando-se
entre as fraturas pelas quais subiu.
Com a crosta sólida e a
atmosfera continuando seu esfriamento, a maior mudança seguinte ocorreria a
374ºC, a temperatura critica da água, quando o vapor da atmosfera se
condensaria em chuva, começando pelas regiões mais frias do globo. Esse deve
ter sido o primeiro momento em que caiu água sobre a crosta, desgastando-a e
acumulando-se em seguida nas primeiras depressões, formando os primeiros mares.
Aqui também começam a se
formar as rochas sedimentares. A ação da água que caía e corria sobre rochas
ígneas previamente formadas reduzia-se em fragmentos de tamanhos diversos que
eram transportados e depositados juntamente com lamas mais finas nas depressões
preenchidas pelas águas. Esse material, mais tarde consolidado, constituiria as
primeiras rochas sedimentares. Desde aquele momento até hoje o processo de
formação continua pela ação da erosão, transporte, deposição
e consolidação, tendo como agentes a chuva, os rios, o gelo, o vento e a
gravidade.
Com a crosta solidificada e as
rochas quentes logo abaixo (no manto), surgem outros fenômenos. A partir de 70
até 700 km em direção ao centro da Terra o manto ainda continua esfriando. Isto
causa uma continua modificação no volume e um conseqüente enrugamento da
crosta. Tal enrugamento produz fraturamentos e dobramentos das rochas da
crosta. Ainda pelas fraturas, o magma sobe a superfície, originando os vulcões.
As variações de temperaturas das diferentes camadas do planeta são as
responsáveis pela instabilidade da crosta e mesmo pelo movimento das placas
continentais. Os fraturamentos, os dobramentos, os fenômenos vulcânicos e a
migração dos continentes produzem deformações nas rochas tanto ígneas como
sedimentares, deformações estas que atuam sob a forma de esforços ou pressões e
elevação de temperatura, imprimindo às rochas a eles submetidas outras
características próprias das rochas denominadas metamórficas. Assim, as rochas
mais antigas são as ígneas, com mais de três bilhões de anos; depois vêm as
metamórficas, as quais se originaram das ígneas e das sedimentares mais
antigas, e, finalmente, as rochas mais jovens, as sedimentares, uma vez que as
mais antigas sofreram metamorfismo.
ROCHAS ÍGNEAS OU MAGMÁGTICAS
O magma é um fluido natural
muito quente constituído predominantemente por uma fusão de silicatos e
mostrando proporções variadas de água, elementos voláteis ou de cristais em
processo de crescimento. Trata-se de um material em fusão que, ao se
solidificar, dá origem às rochas ígneas.
Origina-se a grandes
profundidades, na parte inferior da crosta ou na porção superior do manto. Sua
composição e características são discutíveis, já que o magma não pode ser
estudado no seu local de origem. Uma boa idéia pode ser obtida, entretanto,
pelo estudo das lavas, ou seja, do magma que extravasa pelos vulcões, embora se
considere que uma grande perda de elementos voláteis ocorra neste caso.
Tipos de Atividades Magmáticas
O magma, uma vez formado, pode
apresentar grande mobilidade, tendendo a ascender ao longo de fissuras da
crosta, deslocando ou englobando as rochas vizinhas, podendo, eventualmente,
extravasar à superfície ou então solidificar-se no interior mesmo da crosta.
Plutonismo. De acordo com o local em que se dá a consolidação, há dois tipos básicos
de atividade ígnea:
a)
o plutonismo, em que a consolidação ocorre no interior da crosta, dando
origem às rochas plutônicas ou intrusivas. Nelas os minerais se agrupam e
formam cristais visíveis a olho nu, como a maioria dos granitos utilizados na
construção civil, nos quais conseguimos enxergar três componentes: quartzo, feldspato
e mica;
b)
o vulcanismo, quando o magma irrompe e derrama-se à superfície para formar
rochas vulcânicas ou efusivas (extrusivas), seu resfriamento ocorre rapidamente.
* No
interior da crosta, os magmas ocupam espaços definidos denominados câmaras
magmáticas. No caso dos vulcões, a câmara magmática é ligada com o exterior
através do conduto vulcânico.
METEORIZAÇÃO DAS ROCHAS
A porção externa e superficial
da crosta é formado por vários tipos de corpos rochosos que constituem o manto
rochoso. Estas rochas estão, como, vimos, sujeitas a condições que alteram a
sua forma física e composição química. Estes fatores que produzem as alterações
são chamados agentes de meteorização.
O processo se dá em duas
fases, física e química, que são a desintegração e a decomposição,
respectivamente. A desintegração é a ruptura das rochas inicialmente em fendas,
progredindo para partículas de tamanhos menores, sem, no entanto, haver mudanças
na composição. Exceto nos climas áridos, a desintegração e a decomposição atuam
juntas, uma vez que a ruptura física da rocha permite a circulação da água e de
agentes químicos. Os organismos vivos concorrem também na desagregação
puramente física e na decomposição química das rochas.
PROCESSOS FÍSICOS DE METEORIZAÇÃO
Congelamento da água. O congelamento da água por ocasião das grandes quedas de temperatura faz
com que poros, orifícios e pequenas fraturas que estavam preenchidos se
desintegrem, visto que há um aumento de um décimo de volume na passagem para o
estado sólido exercendo grande pressão.
Variação de temperatura. A variação de temperatura, tanto diurna como noturna,
bem como a variação nas estações, produz contínuas dilatações e contratações
nas rochas.
Esfoliação. As rochas expostas aos agentes
atmosféricos dividem-se geralmente em lâminas ou escamas concêntricas com a
superfície. Este processo chama-se esfoliação e tem origem nas mudanças de
volume da rocha.
Decomposição esferoidal. Os blocos derivados de um
sistema de fraturamentos sofrem, progressivamente, a partir de seus bordos,
alteração, passando a argila, enquanto seu núcleo permanece inalterado. A
expansão diferencial dos extremos alterados produz esfoliações concêntricas. O
arredondamento é por meteorização in situ, e não porque foi rolado. Este tipo
é muito comum nas rochas basálticas do
Sul do Brasil. Geralmente, processos químicos também atuam.
·
Os organismos vivos também participam na meteorização mecânica e da
decomposição química. As raízes das plantas penetram nas fraturas das rochas e
durante seu crescimento desenvolvem uma força tal que ultrapassa a resistência
da própria rocha, rompendo-a. Além da ação dos restos vegetais decompostos que
fornecem substancias húmicas, outros seres vivos, em sua maioria de pequenas
dimensões, constituem agentes que desenvolvem atividades químicas destrutivas
para as rochas.
ROCHAS SEDIMENTARES
Ao longo de milhões de anos,
as partículas de rocha e solos erodidos, transportadas pelo vento e pelas
águas, foram depositadas em depressões, formando grandes depósitos de
sedimentos. Nesses depósitos formaram-se lagos e oceanos, e a compactação
física e química das partículas dos sedimentos deram origem às rochas
sedimentares, como o arenito e o calcário.
As rochas sedimentares podem
apresentar-se estratificadas, ou seja, em camadas com idade e composição
diferentes. Pesquisando essas estratificações, os geólogos conseguem
identificar as variações climáticas que se processaram no decorrer da história
geológica de determinada região. Na foto, o Grand Canyon e o Rio Colorado, em
Utah (Estados UInidos, 1999).
As rochas sedimentares, desde
sua origem até chegar ao local onde serão depositadas (bacias), sofrem a
influencia de variáveis físicas, químicas e biológicas. Estas atuam na área
fonte, no transporte, no meio em que são depositadas e posterior mente no
próprio depósito (diagênese).
Área fonte: é o local geográfico onde, sob a ação dos agentes acima mencionados,
ocorrem intemperismo e erosão.
O clima: (temperatura
e umidade) influi sobre o tipo de intemperismo que vai predominar na área fonte
e conseqüentemente nas características dos produtos resultantes.
Ao longo do ciclo de
transformações das rochas, o conjunto de fenômenos que ocorrem sob a influencia
dos agentes externos constituem o ciclo exógeno de transformações através do
qual se formam as rochas sedimentares.
