ESCOLA SECUNDÁRIA DE MONÇÃO – 403180 Ficha de Avaliação Biologia e Geologia – 10º ano
Ano letivo 2011/2012
PROFESSORA: Isabel Temporão
2012-01-26
Classificação:____________
NOME: _______________________________________________________ Nº:_____ TURMA:_____
Leia atentamente as questões propostas e procure elaborar respostas claras e completas
Grupo I A medição da magnetização das rochas permite reconhecer a inversão da polaridade do campo magnético terrestre. Na microplaca oceânica Juan de Fuca, localizada na costa Oeste dos Estados Unidos da América, foram efectuadas medições da intensidade e da polaridade do campo magnético das rochas. Estes dados foram cruzados com determinações da idade radiométrica e da polaridade do campo magnético de amostras de rochas vulcânicas continentais. A Figura 1 (A, B e C) apresenta os dados obtidos no estudo realizado.
Figura 1 1. Classifique como verdadeira (V) ou falsa (F) cada uma das afirmações seguintes, relativas à interpretação dos resultados das medições referidas. (8 pontos) (A) As rochas com polaridade inversa são as que apresentam uma magnetização mais intensa. ____ (B) As rochas basálticas formadas actualmente apresentam polaridade inversa. ____ (C) As rochas com 1,95 M.a. estão mais afastadas do rifte do que as rochas que têm 1 M.a. ____ (D) As rochas com 3,42 M.a. têm a mesma polaridade que as rochas actuais. ____ (E) A idade das rochas representadas foi determinada por um processo de datação relativa. ____ (F) As lavas adquirem a polaridade do campo magnético vigente aquando da sua consolidação. ____ (G) As rochas dos fundos oceânicos registam inversões de polaridade do campo magnético. ____ (H) A polaridade magnética das rochas dos fundos oceânicos distribui-se simetricamente em relação ao rifte. ____ 2. Seleccione a alternativa que completa a frase seguinte, de forma a obter uma afirmação correcta. As medições efectuadas na microplaca Juan de Fuca apoiam a hipótese de… (6 pontos) (A) ...a crosta oceânica ser continuamente gerada nos limites divergentes de placas.
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(B) …a crosta continental, menos densa, se mover sobre a crosta oceânica, mais densa. (C) ...a crosta oceânica ser mais antiga do que a crosta continental. (D) ...a crosta continental ser continuamente destruída nos limites divergentes de placas. 3. Só no final dos anos 60 do século XX, com um programa conhecido por Deep Sea Drilling Project, foi possível efectuar perfurações e recolher amostras de rochas dos fundos oceânicos. Explique de que modo os resultados obtidos no estudo realizado podem contribuir para comprovar a mobilidade da litosfera. (12 pontos)
Grupo II O Parque Nacional de Yellowstone, o mais antigo parque nacional do mundo, está localizado nos Estados Unidos da América e cobre uma área de 8987 km². Yellowstone é um ponto quente, com uma pluma de magma que se ergue do manto, penetrando em rochas ácidas. Apesar da actual aparência pacífica da paisagem, Yellowstone sofreu períodos de violência extrema no último milhão de anos. Esse passado resultou na presença de milhares de fontes termais, fumarolas, géiseres e caldeiras naturais.
Figura 2A – Localização e idade (M.a.) dos centros vulcânicos
Figura 2B – Perfil da caldeira vulcânica
Exemplos dessa actividade vulcânica são os géiseres, sendo o Old Faithful (Velho Fiel) um dos mais conhecidos do mundo pela regularidade das suas erupções. Os estudos dos géiseres do parque, que tem vindo a ser efectuados, sugerem que as secas provocadas pelas alterações climáticas estão a retardar as erupções regulares, podendo estas, em condições extremas, virem a cessar num futuro próximo. Entre 1998 e 2006, os geólogos acompanharam a periodicidade das erupções de cinco géiseres do parque, utilizando sensores de temperatura. Em Yellowstone, a caldeira actual foi criada por uma erupção catastrófica que ocorreu há cerca de 640 000 anos e que libertou para a atmosfera 1000 km3 de cinza, rocha e materiais piroclásticos, que recobriram uma área de milhares de quilómetros quadrados, devastando a paisagem. Nenhuma erupção vulcânica ocorreu em Yellowstone, desde há 70000 anos. Contudo, desde os anos 70 do século XX, os cientistas tem vindo a detectar mudanças significativas neste notável sistema vulcânico e hidrotermal, incluindo movimentos ascendentes do solo e aumento da actividade sísmica. Para acompanhar com rigor estas alterações, os cientistas colocaram 22 sismógrafos no parque. A análise dos dados registados permitiu revelar as dimensões da câmara magmática. Das observações e dos estudos realizados recentemente, concluiu-se que estamos perante um sistema dinâmico, com episódios de ascensão e subsistência, a ocorrer em diferentes locais e em momentos distintos. Em 2006, o observatório vulcanológico de Yellowstone decidiu implementar um programa que se estendera até 2015 e que equipara o local com sistemas de observação e de alerta mais sofisticados. 1. Seleccione a única alternativa que contém os termos que preenchem, sequencialmente, os espaços seguintes, de modo a obter uma afirmação correcta. Podemos encontrar géiseres e fumarolas que são exemplos de vulcanismo _______, em Yellowstone, região com gradiente geotérmico _______ elevado do que aquele que habitualmente encontramos na crosta continental. (6 pontos) (A) primário … mais
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(B) secundário … menos (C) primário … menos (D) secundário … mais 2. Seleccione a única alternativa que contém os termos que preenchem, sequencialmente, os espaços seguintes, de modo a obter uma afirmação correcta. As posições e idades dos centros vulcânicos de Yellowstone permitem inferir que _______ esta em movimento para _______. (6 pontos) (A) a Placa Norte-Americana … este (B) o ponto quente … este (C) a Placa Norte-Americana … oeste (D) o ponto quente … oeste 3. Seleccione a única alternativa que permite obter uma afirmação correcta. (6 pontos) A periodicidade das erupções do geiser Old Faithful alterou-se, porque o período de seca fez aumentar… (A) a temperatura dentro do reservatório de agua. (B) o ponto de ebulição da agua do reservatório. (C) a pressão da água no interior do reservatório. (D) o tempo de recarga do reservatório de água. 5. Seleccione a única alternativa que contém os termos que preenchem, sequencialmente, os espaços seguintes, de modo a obter uma afirmação correcta. (6 pontos) A determinação das dimensões da câmara magmática através de um método _______ foi possível, porque, ao atingirem a câmara magmática, as ondas P _______ de velocidade, e as ondas S deixam de se propagar. (A) directo … diminuem (B) indirecto … aumentam (C) indirecto … diminuem (D) directo … aumentam 6. Seleccione a única alternativa que permite obter uma afirmação correcta. (6 pontos) O facto de um magma basáltico apresentar menor teor em sílica do que um magma riolitico tem como consequência... (A) uma maior dificuldade na libertação dos gases. (B) iniciar a solidificação a temperaturas mais elevadas. (C) apresentar uma consistência mais viscosa. (D) a formação de rochas de cor mais clara. 7. Pelas observações efectuadas em Yellowstone, os cientistas receiam que possam ocorrer, num futuro próximo, erupções explosivas com consequências devastadoras. Explique a possível ocorrência de erupções explosivas, tendo em conta que a actividade vulcânica em Yellowstone se deve a existência de um ponto quente. (10 pontos)
Grupo III Detecção Sísmica do Núcleo Lunar Técnicas sismológicas indicam que a Lua pode ter um núcleo semelhante ao da Terra. Num estudo da NASA, designado “Apolo Sísmico Passivo”, utilizaram-se dados recolhidos durante a época das missões Apolo, fornecidos por quatro sismógrafos colocados entre 1969 e 1972, que permaneceram em funcionamento e que registaram actividade contínua da Lua até finais de 1977. Renee Weber, investigadora principal e cientista da NASA, refere que foram aplicadas metodologias utilizadas na sismologia terrestre, relativas à velocidade das ondas sísmicas P e S, cujo registo, para a Terra, está representado na Figura 1. Tendo por base as variações da densidade da Lua e as variações da velocidade de propagação das ondas P e S no interior da Lua, representadas na Figura 2, os investigadores concluíram que na Lua existem camadas internas com composição e estado físico diferentes entre si.
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Os cientistas admitem agora que a Lua tem um núcleo interno sólido rico em ferro e um núcleo externo fluido, também de ferro. Em torno deste núcleo externo pode existir uma camada parcialmente fundida, na qual parecem existir elementos leves, como enxofre e oxigénio. (Baseado em www.nasa.gov (consultado em Janeiro de 2011)
Figura 3 Baseado em Plummer et al., Physical Geology, 2005 Baseado em R. Weber et al., «Seismic Detection of Lunar Core», Science Express, 2011
Na resposta a cada um dos itens de 1 a 3, seleccione a única opção que permite obter uma afirmação correcta. 1. Tendo em conta a velocidade das ondas P e S, a zona da Terra situada aproximadamente a 100 km de profundidade corresponde à transição entre a ,,, (6 pontos) (A) litosfera e a astenosfera. (B) crosta e o manto superior. (C) crosta e a astenosfera. (D) litosfera e o manto superior. 2. Tendo em conta a variação do comportamento das ondas P e S, a zona da Lua situada a 1400 km de profundidade corresponderia, na Terra, à descontinuidade de (6 pontos) (A) Mohorovicic, que separa a crosta do manto superior. (B) Gutenberg, que separa o manto inferior do núcleo externo. (C) Mohorovicic, que separa o manto inferior do núcleo externo. (D) Gutenberg, que separa a crosta do manto superior 3 Faça corresponder cada um dos elementos utilizados em sismologia expressos na coluna A à respectiva designação, que consta da coluna B. (10 pontos) Escreva as letras e os números correspondentes. Utilize cada letra e cada número apenas uma vez. COLUNA A
(a) Ponto à superfície, localizado na vertical do foco sísmico. (b) Parâmetro que avalia os efeitos de um sismo. (c) Ponto a partir do qual ocorre a propagação de energia sísmica. (d) Instrumento que regista as vibrações do solo. (e) Parâmetro que avalia a energia libertada na origem de um sismo.
COLUNA B
(1) Amplitude (2) Epicentro (3) Hipocentro (4) Intensidade (5) Isossista (6) Magnitude (7) Sismógrafo (8) Sismómetro
4. Explique de que modo a variação de densidade e a variação de velocidade de propagação das ondas S, verificadas aos 1400 km de profundidade na Lua, permitem concluir da existência de um núcleo externo com uma composição química e com um estado físico diferentes dos da camada parcialmente fundida. (15 pontos)
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5. Explique, de acordo com os dados fornecidos, a existência na Terra de uma zona de sombra para as ondas P. (15 pontos)
Grupo IV Rifte de Afar No Norte da Etiópia, numa extensão de 60 km de comprimento, no segmento magmático de Dabbahu do rifte de Afar, entre 14 de Setembro e 4 de Outubro de 2005, ocorreu a injecção de magma ao longo de uma fissura a profundidades entre 2 e 9 km; a origem deste magma parece estar associada às câmaras magmáticas dos vulcões Dabbahu e Gabho. A partir de 25 de Setembro de 2005, ocorreu uma erupção explosiva de tipo fissural. Neste período, e durante cerca de duas semanas, registaram-se 163 sismos de magnitude superior a 3,9. Deste acontecimento resultou o aparecimento de extensas fendas à superfície, associadas à formação de um rifte em ambiente continental. A Figura 4 representa esquematicamente os acontecimentos descritos. Em Agosto de 2007 e em Junho de 2009, ocorreram novas erupções vulcânicas neste sector do rifte de Afar, agora com características diferentes. Com efeito, a análise da composição química das lavas provenientes destas erupções revela características basálticas, com valores de sílica (SiO 2) na ordem de 48%. Baseado em D. Ferguson et al., «Recent rift-related volcanism in Afar, Ethiopia», Earth and Planetary Science Letters, 2010
Figura 4 Baseado em T. Wright et al., «Magma – maintained rift segmentation at continental rupture in 2005 Afar dyking episode», Nature, 2006
Na resposta a cada um dos itens de 1 a 4, seleccione a única opção que permite obter uma afirmação correcta. 1. A lava expelida nas erupções de 2007 e de 2009 que ocorreram no rifte de Afar era essencialmente(6 pontos) (A) básica e pobre em sílica. (B) ácida e rica em sílica. (C) básica e rica em sílica. (D) ácida e pobre em sílica. 2. A erupção de tipo fissural de 25 de Setembro de 2005 está associada a um rifte (6 pontos) (A) interplaca em regime convergente. (B) intraplaca em regime divergente. (C) interplaca em regime divergente. (D) intraplaca em regime convergente. 3. Os sismos ocorridos na região de Dabbahu e Gabho, entre 14 de Setembro e 4 de Outubro de 2005, foram provocados pela libertação (6 pontos) (A) brusca de energia, verificando-se a migração da rotura ao longo da zona de falha de SE para NO. (B) gradual de energia, verificando-se a migração da rotura ao longo da zona de falha de SE para NO. (C) gradual de energia, verificando-se a migração da rotura ao longo da zona de falha de NO para SE.
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(D) brusca de energia, verificando-se a migração da rotura ao longo da zona de falha de NO para SE. 4. Os dados sísmicos contribuem para o estudo da estrutura interna da Terra por métodos (6 pontos) (A) directos, tal como os dados recolhidos através de amostras de materiais lunares. (B) indirectos, tal como os dados recolhidos através de amostras de materiais lunares. (C) directos, tal como os dados recolhidos através de sondagens profundas. (D) indirectos, tal como os dados recolhidos através de sondagens profundas. 5. Relacione o tipo de erupção ocorrida em 2005, no rifte de Afar, com o que será de esperar relativamente ao teor em gases e à fluidez da lava resultante daquela erupção. (10 pontos)
Grupo V
A Terra apresenta-se como um globo extraordinariamente activo e estratificado nomeadamente, no que respeita a propriedades como a densidade, a rigidez e a composição dos materiais. Desde a sua origem até à actualidade, o dinamismo da Terra tem sido mantido, sobretudo, graças à existência de fluxos contínuos de energia com origem no Sol e na própria Terra. O calor interno da Terra dissipa-se lenta e continuamente, do interior até à superfície, originando um fluxo térmico que apresenta variações na superfície terrestre, como se evidencia na figura 1A. O soerguimento e o afundamento da litosfera oceânica na astenosfera determinam a profundidade dos oceanos, que tende a ser maior nos locais mais afastados das dorsais oceânicas. Este facto relacionase com variações no fluxo térmico ao longo dos fundos oceânicos, que determinam alterações na densidade dos materiais rochosos constituintes da litosfera oceânica. A variação da temperatura, no interior da Terra, em função da profundidade, está representada na figura 1B.
Fig.5
Caron, J. M. e outros, Comprendre & Enseigner la planète Terre, 2003 (adaptado)
Figura 5 A - Fluxo térmico
Figura 5B – Variação da temperatura terrestre em profundidade
1. Seleccione a única opção que permite obter uma afirmação correcta. Da análise dos dados da figura 1A, pode inferir-se que o fluxo térmico é máximo nas zonas onde a litosfera é mais… (6 pontos) (A) recente, dado que aí ocorre ascensão de material mantélico. (B) recente, dado que aí ocorre descida de material mantélico. (C) antiga, dado que aí ocorre descida de material mantélico. (D) antiga, dado que aí ocorre ascensão de material mantélico. 2. Seleccione a única opção que permite obter uma afirmação correcta. O gradiente geotérmico…(6 pontos) (A) apresenta um aumento constante no manto. (B) atinge o valor máximo na transição do manto para o núcleo. (C) é maior na litosfera do que no manto superior.
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(D) é menor no manto superior do que no manto inferior. 3. Explique o modo como a variação do fluxo térmico, ao longo dos fundos oceânicos, poderá justificar a maior profundidade atingida pelos oceanos nas zonas mais afastadas das dorsais. (15 pontos)
4. Seleccione a única opção que contém os termos que preenchem, sequencialmente, os espaços seguintes, de modo a obter uma afirmação correcta. A tectónica da litosfera é assegurada pela _______ rigidez da astenosfera, sendo esta também conhecida como _______.(6 pontos) (A) menor ... zona de sombra sísmica. (B) maior ... zona de baixa velocidade sísmica. (C) menor ... zona de baixa velocidade sísmica. (D) maior ... zona de sombra sísmica. 5. Faça corresponder a cada uma das características relativas às zonas da estrutura interna da geosfera, que constam da coluna A, o termo ou expressão que as identifica, expresso na coluna B. Escreva, as letras e os números correspondentes. Utilize cada letra e cada número apenas uma vez. (10 pontos)
COLUNA A (a) Zona delimitada pelas descontinuidades de Mohorovicic e de Gutenberg. (b) Zona formada por rochas magmáticas de natureza basáltica. (c) Zona atravessada unicamente por ondas sísmicas longitudinais. d) Zona constituída essencialmente por rochas ricas em sílica e alumínio. (e) Zona constituída essencialmente por ferro no estado sólido.
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COLUNA B (1) Crosta continental (2) Crosta oceânica (3) Litosfera (4) Astenosfera (5) Mesosfera (6) Manto (7) Núcleo externo (8) Núcleo interno
