O que é Geodésia:

Geodésia é a ciência que estuda as dimensões, forma e o campo de gravidade da Terra, permitindo analisar, medir e representar o espaço geográfico do planeta com precisão.

A geodésia faz parte de um conjunto de disciplinas denominadas “ciências geodésicas”, que incluem a cartografia, a topografia, a fotogrametria, o sensoriamento remoto e a astronomia de posição.

 

Todas essas áreas de estudo, assim como a geodésia, auxiliam na obtenção de informações mais precisas sobre as complexas características do formato da Terra.

Os estudos e atividades pela geodésia foram de grande ajuda no desenvolvimento de incrementos no modelo cartográfico, como a criação e implementação do Sistema de Posicionamento Global (GPS).

Desde a Grécia Antiga, com Aristóteles, Pitágoras de Samos, Eratóstenes, entre outros, os conceitos e estudos básicos da geodésia já estavam a ser desenvolvidos, como, por exemplo, a ideia da Terra ser esférica.

Em tempos mais modernos, Isaac Newton e Carl Gauss foram outros importantes nomes dentro desta ciência, fazendo contribuições muito significativas sobre a estrutura e formato do planeta.

No Brasil, o Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE) é o órgão responsável em fazer o referenciamento do território nacional, através do chamado Sistema Geodésico Brasileiro (SGB).

A geodésia, além de fazer parte da geociência, também é utilizada no ramo da engenharia, da matemática e da física.

Geodésia e cartografia

A cartografia está dentro do conjunto de ciências geodésicas, sendo considerada uma das mais antigas, responsáveis em analisar e medir as dimensões da Terra.

O cartógrafo tem a responsabilidade de reproduzir as características e complexidades de uma rede geográfica esférica (as dimensões, longitudes, latitudes e demais medidas terrestres) para uma superfície plana: uma carta ou mapa.

Em resumo, a cartografia é a ciência que estuda e produz mapas e demais referenciadores de localização geográfica.

---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Forma e superfície da Terra

O método científico tem suas raízes na Geodésia, um ramo antiquíssimo das Ciências Terrestres que estuda a forma e a superfície da Terra. O conceito de que a Terra é esférica, em vez de plana, foi proposto por filósofos gregos e indianos por volta do século VI a.C., sendo a base para a teoria da Terra de Aristóteles, detalhada em seu famoso tratado, meteorológica, publicado em torno de 330 a.C. (o primeiro livro de Ciências da Terra!). No século III a.C., Erastóstenes usou um experimento engenhoso para medir o raio da Terra, que foi calculado em 6.370 km. Medições muito mais precisas demonstraram que a Terra não é uma esfera perfeita. Por causa de sua rotação, ela é levemente abaulada no equador e um pouco achata- da nos polos. Além disso, a curvatura suave da superfície terrestre é quebrada por montanhas e vales e outros altos e baixos. Essa topografia é medida com relação ao nível do mar, uma superfície suave determinada no nível médio da agua oceânica, a qual corresponde de perto à forma esférica e achatada que se espera da Terra em rotação. Muitas feições de significância geológica têm destaque na topografia terrestre (Figura 1.8). Suas duas maiores feições são os continentes, que tem elevações típicas de 0 a 1 km acima do nível do mar, e as bacias oceânicas, que tem profundidades medias de 4 a 5 km abaixo do nível do mar.

A elevação da superfície da Terra varia em aproximadamente 20 km do ponto mais alto (Monte Everest, no Himalaia, a 8.850 m acima do nível do mar) até́ o ponto mais baixo (Depressão Challenger, na Fossa das Marianas no Oceano Pacifico, a 11.030 m abaixo do nível do mar). Embora o Himalaia possa parecer tão grande para nós, sua elevação é uma pequena fração do raio da Terra, apenas em torno de uma parte em mil. É por esse motivo que o globo se parece a uma esfera suave quando visto do espaço.

Observação: O nome Everest foi uma homenagem de Andrew Scott Waugh ao seu predecessor na direção do Survey of India, George Everest.

Radhanath Sikdar, um matemático e topógrafo indiano de Bengala, foi o primeiro a identificar o Everest como a montanha mais alta do globo, de acordo com seus cálculos trigonométricos em 1852.

Qual é o tamanho de nosso planeta?

Como sabemos que a Terra é redonda? Ninguém havia olhado do espaço para a Terra antes do início da década de 1960, mas sua forma já́ era compreendida muito tempo antes. Em 1492, Colombo definiu um curso a oeste para a Índia porque ele acreditava em uma teoria da Geodésia que fora proposta por filósofos gregos: vivemos em uma esfera. Porém, ele não era bom em matemática, então subestimou em muito a circunferência da Terra. Em vez de um atalho, ele fez o caminho mais longo, encontrando um Novo Mundo em vez das Ilhas das Especiarias! Se Colombo tivesse entendido de forma adequada os gregos antigos, talvez não teria cometido esse erro afortunado, porque eles haviam medido com precisão o tamanho da Terra mais de 17 séculos antes. O crédito da determinação do tamanho da Terra vai para Erastóstenes, um grego que dirigia a Grande Biblioteca de Alexandria, no Egito. Por volta de 250 a.C., um viajante contou a ele uma observação interessante.  

Ao meio-dia do primeiro dia de verão no Hemisfério Norte (21 de junho), um poço profundo na cidade de Siena3, cerca de 800 km ao sul de Alexandria, ficava totalmente iluminado pela luz solar, porque o Sol estava em uma posição exatamente sobre a cabeça. Seguindo um palpite, Erastóstenes realizou um experimento. Ele fincou uma estaca vertical em sua própria cidade e, ao meio-dia, no primeiro dia do verão à estaca produziu uma sombra.

Erastóstenes presumiu que o Sol estava muito distante, de forma que os raios de luz incidentes sobre as duas cidades eram paralelos. Sabendo que o Sol projetava uma sombra em Alexandria, mas estava exata- mente sobre a cabeça ao mesmo tempo em Siena, 

Erastóstenes conseguiu demonstrar por meio de geometria simples que a superfície do solo deveria ser curva. Ele sabia que a superfície curva mais perfeita é a da esfera, então levantou a hipótese de que a Terra tinha uma forma esférica (os gregos admiravam a perfeição geométrica). Medindo o comprimento da sombra da estaca em Alexandria, calculou que, se as linhas verticais entre as duas cidades pudessem ser estendidas ao centro da Terra, elas se encontrariam em uma intersecção com angulo em torno de 7°, que é aproximadamente 1/50 de um círculo completo (360°). Ele sabia que a distância entre as duas cidades era cerca de 800 km em medições atuais. Usando esses dados, Erastóstenes calculou uma circunferência para a Terra que é muito próxima ao valor moderno.

As camadas de uma paisagem

As paisagens apresentam grande variedade ao longo da superfície terrestre, o que ocorre em função de diversos fatores de diferenciação (clima, tectônica, relevo etc.). Elas também variam ao longo do tempo.

Veja a seguir o exemplo da Fig. 1.2. Podemos ver a paisagem dissecada da borda da bacia sedimentar do Jatobá, que levou milhões de anos para ser esculpida. O arenito que dá estrutura a ela recobria grande parte do Nordeste brasileiro e foi muito erodido após a abertura do Oceano Atlântico.

Fig 1. Morros-testemunhos do Parque Nacional do Catimbau PE o arranjo. (Imagem retirada do livro Cartografia de Paisagens – 2ª ed., Editora Oficina de Textos. Todos os direitos reservados.)

Essa área se manteve relativamente preservada da longa erosão por estar, em parte, aprisionada numa estrutura tectônica de afundamento denominada aulacógeno, que se formou durante o processo de separação continental e abertura oceânica.

Além dos testemunhos sedimentares, a paisagem da Fig. 1 ainda se insere no contexto climático quente e semiárido que condiciona a formação de um relevo aplainado com encostas côncavas (com pouco sedimento acumulado), geralmente apresentando escarpas.

Esse ambiente, estruturado sobre um arenito, origina solos arenosos profundos que, combinando-se com o clima, provocam grande estresse hídrico sobre a vegetação, favorecendo espécies xerófilas com diversas estratégias de armazenamento de água.

A beleza cênica do lugar ainda teve influência na criação de uma sociedade teocrática alternativa, organizada por um líder espiritual que ficou conhecido localmente como Meu Rei. Foi ainda essa beleza estética, aliada a seus aspectos florísticos e arqueológicos, que levou o governo brasileiro a criar, como forma de preservar a área, o Parque Nacional do Catimbau (PE).

Independentemente de se tratar de paisagem ou paleopaisagem, o que se pode apreender é que essas unidades geoecológicas e culturais são formadas por três camadas (Fig. 2): uma física, outra biológica e uma terceira de ordem cultural/social.

Fig 2. Conjunto dos elementos que compõem uma paisagem. (Imagem retirada do livro Cartografia de Paisagens – 2ª ed., Editora Oficina de Textos. Todos os direitos reservados.)

• A camada física pode ser chamada de potencial natural e inclui o conjunto da estrutura e trajetória dos processos tectônicos e climáticos e a influência destes sobre a diversidade das formas de relevo e os regimes de drenagem superficial e subterrânea.
•  
• A segunda camada é constituída pela atividade biológica que se desenvolve sobre um potencial natural. Esse potencial vai condicionar ou limitar a história biogeográfica, bem como o arranjo ecológico da fauna e da flora e o produto de sua interação com o substrato na formação dos solos.
•  
• Por último, a apropriação cultural inclui a história humana, enquanto história de suas representações sociais, interesses políticos, demandas econômicas e sua intervenção a partir de obras de engenharia e atividades diversas.

Logo, o estudo da paisagem demanda o reconhecimento de seu potencial natural, de sua atividade biológica e também de sua apropriação cultural. Para a cartografia de paisagens, contudo, interessa primariamente a fisionomia das camadas, isto é, seu aspecto visível, e secundariamente seu funcionamento e desenvolvimento.

Tudo a ver

 

Está disponível em nosso lojão Cartografia de paisagens – 2ª ed. Revista e atualizada, detalha os procedimentos de descrição e representação das paisagens e apresenta as abordagens de mapeamento em diferentes escalas.

A história geológica de uma região

A história geológica de uma região

1) Refira duas actividades humanas que necessitem do apoio da Cartografia.

2) Explique, sucintamente, em que consiste o Sistema de Posicionamento Global (GPS).

3) Explique como se obtêm e representam as curvas de nível.

4) Distinga carta topográfica de carta temática.

5) Indique três exemplos de cartas temáticas.

6) Faça corresponder as expressões da coluna I aos termos da coluna II.

Coluna I
A. Representam a topografia de uma região.
B. Representam a produtividade do solo.
C. Representam construções antrópicas.
D. Representam as diferentes formações geológicas da região a que se refere.
E. Representam rios, lagos, e mares.
F. Incluem uma escala de distâncias na horizontal.
G. Representam a geografia política.
H. Representam aspectos relacionados com deformação das rochas.
I. Representam os recursos hídricos subterrâneos da região a que se refere.
J. Representam sempre a altimetria.
K. Representam minas e pedreiras.

Coluna II
1. Cartas topográficas
2. Cartas geológicas
3. Ambos os tipos de cartas
4. Nenhum dos tipos de cartas.

7) Observe, atentamente, a figura seguintemque representa a topografia de uma região.



7.1) Indique a equidistância das curvas de nível representadas na figura.

7.2) Relativamente às cotas dos pontos A,B e C, pode afirmar-se que são, respectivamente...
A. 510m, 600m e 475m.
B. 510m, 620m e 500m.
C. 535m, 620m e 515 m.
D. 535m, 600m e 505m.

7.3) Calcule a distância real entre projecções num plano horizontal dos pontos A e B.

7.4)Identifique a encosta mais inclinada, tendo em conta a orientação da carta.
7.4.1) Justifique a resposta.

7.5) Converta a escala numérica da carta topográfica numa escala gráfica.


8) Analise, atentamente, a figura, na qual pode observar uma carta topográfica e quatro perfis (A,B,C e D).


8.1) Indique a direcção da linha de água, tendo em conta a orientação da carta topográfica.
8.1.1)Justifique a resposta anterior.

8.2) Tendo em conta que a equidistância das curvas de nível é de 50m, calcule:
8.2.1)a cota a que se encontra o ponto X;
8.2.2)a cota a que se encontra o ponto Y;
8.2.3)a distância real entre os pontos X e Y;
8.2.4)a cota aproximada da nascente dalinha de água representada na figura 2.

8.3) Calcule a escala numérica da carta representada na figura.

8.4) Identifique o perfil (A,B,C ou D) que corresponde, aproximadamente, ao corte toopográfico segundo a direcção NW-SE da carta topográfica.

9) A figura seguinte representa uma carta geológica simplificada e a respectiva legenda.Analise-a atentamente.



9.1) Refira os elementos que não poderiam estar representados na figura 3, se, em vez de uma carta geológica, se tratasse de uma carta topogtáfica.

9.2) Indique um elemento que revele a existência de deformação na região representada na figura.

9.3) Indique as camadas que são mais inclinadas.

9.4) Construa o perfil geológico segundo a direcção AB.

9.5) Indique a espessura, segundo a direcção AB, da camada de argilitos.


10) A figura 4 representa um bloco-diagrama onde está representada a geologia de dois dos seu lados e a respectiva legenda.


10.1) Represente os aspectos geológicos e respectiva simbologia que são de esperar para a superfície deste bloco-diagrama.

10.2) Indique o tipo de falha repesentado na figura.
10.2.1) Justifique a resposta anterior.

10.3) Construa uma coluna estratigráfica simplificada da região a que se refere o bloco-diagrama, tendo em conta que a escala é de 1/50 000.

10.4) Escolha opção correcta de modo a que a frase que se segue seja verdadeira.
"As faces N e O são...

A) respectivamente iguais às faces S e E".
B) respectivamente iguais à face S, mas diferente da fece E".
C) respectivamente iguais às faces E e S".
D) diferentes de qualquer das faces representadas".

quarta-feira, 23 de janeiro de 2008

Escola EB 2,3/S de Vila Flor


Duração da Prova: 90(Parte I)­+ 30 (Parte II) minutos. Ano Lectivo 2007/2008


Prova Escrita de Geologia
Parte I

A) Classifique cada uma das seguintes afirmações como verdadeira (V) ou falsa (F).

1- Alfred Wegener escreveu “Ideias novas sobre a formação das grandes estruturas da superfície terrestre (continentes e oceanos)”.

2- O Catastrofismo e o Permanentismo são correntes complementares na explicação dos relevos e da dinâmica terrestre.

3-A ideia da mobilidade continental proposta por Wegener colidia com as perspectivas permanentista e contraccionista.

4- Wegener escrevia em alemão, o que terá sido um obstáculo inicial para divulgar amplamente a sua obra.

5- Wegener apoiou a sua teoria recorrendo a argumentos geofísicos, geológicos, paleontológicos, paleoclimáticos e geodésicos.

6- Harold Jeffreys foi um grande apoiante da teoria de Wegener demonstrando matematicamente alguns dos argumentos propostos.

7- Harry Hess com a sua obra “Geopoesia” tentou demonstrar que as ideias de Wegener estavam erradas.

8- Os dados do paleomagnetismo vieram revelar que os continentes nunca estiveram reunidos no supercontinente Pangea.

9- O desenvolvimento da tecnologia do sonar veio apoiar a ideia de Wegener, que os fundos oceânicos são planos.

10- Nos limites tectónicos conservativos, em zonas de falhas transformantes, ocorre acreção e subducção da litosfera.

11- A Terra produz energia no seu interior – a geotermia.

12- A Radioactividade constitui uma das principais fontes de energia interna da Terra.

13- Os movimentos convectivos ou de convecção são cíclicos.

14- Os modelos de convecção do manto são ainda alvo de debate científico, existindo pelo menos três modelos.

15- A isostasia tenta explicar como se mantém o equilíbrio entre a litosfera e a astenosfera.

16- O degelo é um processo natural capaz de alterar o equilíbrio, originando anomalias isostáticas.

17- Resumindo, e de um modo simplista, verifica-se que se uma região perde massa, tenderá a recuperar o equilíbrio, elevando-se. (Escandinávia).

18- FAMOUS refere-se a “de French-American Mid-Ocean Undersea Study”.

19- A expansão dos fundos oceânicos não é constante, podendo a sua velocidade variar de 1 a 20 cm/ano.

20- Os oceanos são geologicamente mais jovens que os continentes.

21- O mergulho de uma placa oceânica sob outra placa oceânica forma um rifte oceânico.

22- As ilhas Marianas representam, em pleno oceano pacífico, um importante exemplo de um arco litosférico.

23- Um horst é uma depressão limitada por falhas.

24- Um graben é uma elevação limitada por falhas.

25- O Vale de Rifte do Este Africano é um limite tectónico convergente.

26- Os movimentos de abatimento da litosfera, em regiões de bacias sedimentares, designam-se por subsidência.

27- A formação dos diversos tipos de cadeias montanhosas designa-se Orogénese.

28-Os Andes são uma cadeia montanhosa de margem continental formada por subducção da litosfera oceânica.


29-A cadeia de Omã, na Península Arábica, é uma cadeia montanhosa formada por obducção da litosfera oceânica.

30-Os Himalaias são uma cadeia montanhosa formada pela colisão entre a Índia e a Ásia.

31- Actualmente admite-se que a Terra se tenha formado há cerca de 4600 M.a.

32- O ramo da Estratigrafia que estuda a distribuição temporal dos fósseis designa-se Biostratigrafia.

33- Os Ciclos de gelo-degelo são um método de datação absoluta.

34- As varvas ou varvitos formam-se em lagos de frente glaciária.

35- Um aumento na espessura do estrato mais claro, poderá significar ter existido um Verão mais longo.

36- A Biostratigrafia é um método de datação absoluta.

37- O Princípio da Sobreposição dos Estratos estabelece que estratos que apresentem o mesmo conjunto de fósseis terão a mesma idade.

38- A Dendrocronologia é um método de datação que se baseia no estudo do crescimento dos minerais nas rochas.

39- As datações radiométricas e a magnetostratigrafia são métodos de datação relativa.

40- As formas estáveis dos elementos químicos são designadas isótopos radioactivos.

41- O tempo necessário para que metade dos átomos-pai se transforme em átomos-filho é designado tempo de semi-vida.

42- A unidade biostratigráfica mais comum é designada por biozona.

43- O Princípio da Intersecção defende que toda a estrutura geológica que atrevesse outra é mais antiga do que a que é atravessada.

44- O Princípio da Horizontalidade Inicial defende que os estratos, aquando da sua formação, são horizontais e perpendiculares a superfície de deposição.

45- A unidade litostratigráfica fundamental é designada por formação.


Fim da Parte I

terça-feira, 22 de janeiro de 2008

A tabela cronostratigráfica, Equivalência entre unidades cronostratigráficas e geocronológicas.

1.Mencione o método mais adequado para datar rochas magmáticas.

1.1. Justifique a sua resposta.


2.Refira uma das limitações, no que diz respeito à datação, da utilização:

2.1.Do Princípio da Identidade paleontológica;

2.2.Da Dendrocronologia.


3.Descreva as divisões da escala do tempo geológico estabelecidas no séc. XVIII.


4.Na primeira metade do séc. XIX, foi construída outra escala estratigráfica com base nos Princípios da Estratigrafia, definidos por Steno.

4.1.Mencione as divisões que constituíam essa escala estratigráfica.

4.2.Refira os critérios utilizados para distinguir essas divisões entre si.

4.3.Mencione algumas das limitações desta escala.


5.Explique a influência da datação radiométrica para o estabelecimento de uma nova escala estratigráfica.


6. Uma unidade cronostratigrágica é constituída por…A.um conjunto de fósseis que se diferenciam pela idade.
B.um conjunto de fósseis da mesma idade.
C.um conjunto de materiais estratificados que se diferenciam pela sua idade.
D.um conjunto de materiais estratificados pela sua granulometria.

7.Explique em que consiste:

7.1.uma superfície de estratificação;

7.2.uma escala cronostratigráfica.


8.Explique por que razão a escala cronostratigráfica ainda possui, actualmente, algumas lacunas.

9.Complete a tabela seguinte com as respectivas unidades cronostratigráficas e geocronológicas.
10.Uma unidade geocronológica Éon pode ser o…A.Pré-Câmbrico
B.Câmbrico
C.Paleozóico
D.Fanerozóico
E.Mesozóico
F.Cenozóico
(Transcreva as opções correctas)

11.A expressão “Em estratos do Paleozóico é frequente encontrarem-se fósseis de trilobites” refere-se à unidade:A.Era
B.Período
C.Série
D.Eratema
(Transcreva a opção correcta)

12. Classifique como verdadeira(V) ou falsa(F) cada uma das seguintes afirmações.12.1.O Andar é a unidade cronostratigráfica base.
12.2.A Eratema é constituída por diferentes períodos.
12.3.Os Sistemas estão divididos em Séries que correspondem à unidade geocronológica Época.
12.4.A unidade cronostratigráfica de maior grau é o Éon.
12.5.A unidade cronostratográfica correspondente à Idade é a Série.

13.Explique como pode ser definida a unidade cronostratigráfica Andar.