E SCOLA S ECUNDÁRIA DE F RANCISCO R ODRIGUES L OB O 11º Ano de Escolaridade - Ensino Secundário - T U R MA B
27 de maio de 2014
PROVA ESCRITA DE BIOLOGIA E GEOLOGIA P R O F . MA R IA I SA BE L RO LD Ã O
VERSÃO 1 Na sua folha de respostas, indique claramente a versão da prova. A ausência dessa indicação implica a anulação de todos os itens de escolha múltipla, de verdadeiro/falso, de associação e de ordenamento. Identifique claramente os grupos e os itens a que responde. Utilize apenas caneta ou esferográfica de tinta azul ou preta. É interdito o uso de «esferográfica-lápis» e de corretor. Nos itens de Verdadeiro/Falso, não transcreva as afirmações, registe apenas as letras (A), (B), (C), etc. Escreva, na sua folha de respostas, um V para as afirmações que considerar Verdadeiras e um F para as afirmações que considerar Falsas. Nos itens de seleção entre sim e não, escreva um S para argumentos a favor da hipótese mencionada e um N para argumentos que não apoiam a referida hipótese. Nos itens deste tipo, são classificadas com zero pontos as respostas em que as afirmações dadas sejam consideradas todas verdadeiras ou todas falsas (ou, em que todas as afirmações correspondam a um sim ou a um não). Nos itens de ordenamento, só é atribuída classificação se a sequência estiver integralmente correta. A classificação dos itens de resposta aberta pode contemplar aspetos relativos aos conteúdos, à organização lógico-temática e à utilização de linguagem científica. Nos itens de escolha múltipla: • Para cada um dos itens, SELECIONE a alternativa CORRETA. • Na sua folha de respostas, indique claramente o NÚMERO do item e a LETRA da alternativa pela qual optou. • É atribuída a classificação de zero pontos aos itens em que apresente: – mais do que uma opção (ainda que nelas esteja incluída a opção correta); – o número e/ou a letra ilegíveis. Em caso de engano, este deve ser riscado e corrigido, à frente, de modo bem legível. Se o aluno responder ao mesmo item mais do que uma vez, deve eliminar, clara e inequivocamente, a(s) resposta(s) que considerar incorreta(s). A ausência dessa eliminação determina a atribuição de zero pontos a todos os itens de Verdadeiro/Falso (ou Sim/Não), de Escolha Múltipla e de Ordenamento. Nos itens de resposta aberta será classificada a resposta que surja em primeiro lugar na prova do aluno.
Biologia e Geologia – 11º B ____________________________________________________________________________________
GRUPO I – ERUPÇÃO DO VULCÃO TAMBORA O vulcão Tambora situa-se, em contexto de subdução, na Indonésia. Em 1815, a erupção deste vulcão teve um grande impacto no clima terrestre, tendo o ano de 1816 ficado conhecido como o «ano sem verão». Atualmente, porém, sabe-se que as cinzas vulcânicas têm um papel negligenciável no arrefecimento da superfície terrestre, uma vez que não permanecem na atmosfera tempo suficiente para bloquear a radiação solar. No caso do Tambora, o magma que alimentou a erupção era muito rico em enxofre, tendo sido ejetadas cerca de 85 milhões de toneladas de dióxido de enxofre (SO2) para a atmosfera. Na estratosfera, o dióxido de enxofre e o vapor de água ejetados produzem ácido sulfúrico (H2SO4), que forma uma nuvem de partículas submicroscópicas (aerossol) que permanece na estratosfera durante alguns anos, absorvendo parte da radiação solar. A produção de dióxido de enxofre de origem antropogénica atinge 130 milhões de toneladas anuais, mas tanto os gases emitidos pelas fontes antropogénicas, como os gases emitidos pelas pequenas erupções permanecem na troposfera. A figura 1 ilustra a emissão de materiais para a estratosfera e para a troposfera.
Figura 1
Na resposta a cada um dos itens de 1 a 5, selecione a única opção que permite obter uma afirmação correta. Escreva, na folha de respostas, o número do item e a letra que identifica a opção escolhida. 1. Em 1815, a erupção do vulcão Tambora foi essencialmente […]. (5 pontos) A. […] efusiva, característica de lavas pobres em sílica. B. […] efusiva, característica de lavas ricas em sílica. C. […] explosiva, característica de lavas pobres em sílica. D. […] explosiva, característica de lavas ricas em sílica. 2. A atividade vulcânica que ocorreu em Tambora foi […]. (5 pontos) A. […] sustentada por um magma com baixa percentagem de elementos voláteis. B. […] consequência da movimentação horizontal de duas placas litosféricas em limites conservativos. C. […] sustentada por um magma que resultou da fusão de materiais na presença de água. D. […] consequência da divergência de duas placas de diferente densidade. 3. Em zonas de subdução, formam-se magmas […]. (5 pontos) A. […] andesíticos, que, ao consolidarem em profundidade, dão origem a andesito. B. […] riolíticos, que, ao consolidarem à superfície, dão origem a granito. C. […] andesíticos, que, ao consolidarem em profundidade, dão origem a diorito. D. […] riolíticos, que, ao consolidarem à superfície, dão origem a gabro. 4. A formação de minerais hidratados, a partir de um mineral de origem, é um processo de meteorização química por […]. (5 pontos) A. […] hidrólise. B. […] dissolução pela água. C. […] incorporação de água. D. […] oxidação. _________________________________________________________________________________________Versão 1 Página 2/ 8
Biologia e Geologia – 11º B ____________________________________________________________________________________
5. A acumulação de CO2 na atmosfera provoca o aumento […]. (5 pontos) A. […] da temperatura, intensificando a meteorização química de minerais das rochas silicatadas. B. […] da temperatura, diminuindo a meteorização química de minerais das rochas silicatadas. C. […] do pH das chuvas, intensificando a meteorização química de minerais das rochas carbonatadas. D. […] do pH das chuvas, diminuindo a meteorização química de minerais das rochas carbonatadas. 6. Explique a razão de apenas grandes erupções vulcânicas, como a que se verificou em Tambora, poderem causar períodos de arrefecimento global. (10 pontos)
GRUPO II - VALE TIFÓNICO DAS CALDAS DA RAINHA A região de Caldas da Rainha, do ponto de vista geomorfológico, está inserida num vale tifónico. Esta unidade geomorfológica, situada no interior de um diapiro extruído, formou-se por erosão diferencial entre os limites do diapiro, constituídos por rochas mais resistentes [calcários] e o seu núcleo, constituído por rochas friáveis [argilitos] e por rochas solúveis [evaporitos]. Os geomateriais mais antigos que afloram no vale tifónico das Caldas da Rainha pertencem à Formação de Dagorda, complexo pelítico-carbonatado-evaporítico, constituída essencialmente por argilas gipsíferas e salíferas, muito brechificadas, que se terão depositado em ambientes de clima árido a semiárido. A génese da Formação de Dagorda iniciou-se durante as primeiras tentativas de transgressão que ocorreram no início do Jurássico, devido ao primeiro episódio de rifting da Pangeia, que principiou a abertura do Atlântico Norte. Nesta formação rochosa, na zona de Rio Maior, encontram-se importantes ocorrências de sal-gema, exploradas nas marinhas (salinas artificiais), abastecidas por água salgada extraída de um poço. Posteriormente à Formação de Dagorda, ainda no Jurássico inferior, depositou-se uma série rochosa carbonatada. No vale tifónico predominam as areias, os calhaus rolados e os arenitos pouco consolidados, com cerca de 1,8 M.a. Nesta região regista-se também atividade hidrotermal, tendo a cidade de Caldas da Rainha nascido e crescido em torno do primeiro hospital termal do mundo. A figura 2 representa um perfil geológico do vale tifónico das Caldas da Rainha e estruturas geotectónicas associadas e a tabela I caracteriza parcialmente a água termal da nascente “Piscina da Rainha”, comparando-a com a de uma água subterrânea da região. Para avaliar as propriedades das rochas sedimentares dos terrenos Terciários da Bacia do Tejo, figura 2, efetuaram-se estudos das características dos materiais detríticos contidos nos tubos A, B, C e D, representados na figura 3. Em cada um dos tubos foi introduzido igual volume de material, mas enquanto os materiais dos tubos A, B e C eram bem calibrados, o material do tubo D continha uma mistura dos outros três materiais. Os tubos eram todos idênticos e, na base, foram fechados com uma membrana permeável. No início da experiência, os materiais encontravam-se secos, tendo sido vertida a mesma quantidade de água em cada tubo, em condições exatamente iguais, e quantificado o tempo de escoamento. Na tabela II encontram-se registados os valores relativos às variáveis em estudo.
Figura 2 - Perfil geológico da região das Caldas da Rainha (as setas da camada 4 representam diapirismo). _________________________________________________________________________________________Versão 1 Página 3/ 8
Biologia e Geologia – 11º B ____________________________________________________________________________________
Parâmetros analisados
Água termal
Água subterrânea
31,1 6,80 267 56 662 317 639 1000
16,4 5,20 30 6 24 3 35 41
T (ºC) pH Ca2+ (mg/L) Mg2+ (mg/L) Na+ (mg/L) HCO3– (mg/L) SO42– (mg/L) Cl– (mg/L)
Tabela I
Tubos
Figura 3
Tamanho das partículas (diâmetro em mm)
Porosidade (%)
Tempo de escoamento (s)
A
Fino (0,08)
40
14
B
Médio (0,2)
40
8
C
Grosseiro (1)
40
6
D
Variável (entre 0,08 e 1)
20
20
Tabela II
Na resposta a cada um dos itens de 1 a 8, selecione a única opção que permite obter uma afirmação correta. Escreva, na folha de respostas, o número do item e a letra que identifica a opção escolhida. 1. A série de rochas que compõe a Formação de Dagorda sedimentou em regime […]. (5 pontos) A. […] detrítico-quimiogénico de fácies marinha abissal. B. […] detrítico-quimiogénico transgressivo. C. […] transgressivo com clima árido a semiárido. D. […] de ciclos transgressivos/regressivos com clima quente e seco. 2. Do ponto de vista geotectónico, o vale tifónico de Caldas da Rainha (figura 2) é uma […]. (5 pontos) A. […] antiforma anticlinal. B. […] sinforma anticlinal. C. […] antiforma sinclinal. D. […] sinforma sinclinal. 3. Na natureza, o carbonato de cálcio pode ocorrer na forma de calcite e de […], sendo estes minerais […]. (5 pontos)
A. […] B. […] C. […] D. […]
aragonite […] isomorfos. halite […] isomorfos. aragonite […] polimorfos. halite […] polimorfos.
4. Na área das salinas de Rio Maior, a ocorrência natural de águas cloretadas sódicas com salinidade elevada está relacionada com a […]. (5 pontos) A. […] contaminação das águas do aquífero por águas oceânicas. B. […] acumulação de água fóssil com cerca de 195 M.a. C. […] infiltração de águas meteóricas através das argilas. D. […] dissolução de rochas quimiogénicas por águas subterrâneas. 5. No estudo apresentado dos terrenos Terciários da Bacia do Tejo (figura 3 e tabela II), a variável dependente é […]. (5 pontos) A. […] o tamanho dos detritos. B. […] a quantidade de água vertida. C. […] o tempo de escoamento. D. […] a quantidade de detritos. _________________________________________________________________________________________Versão 1 Página 4/ 8
Biologia e Geologia – 11º B ____________________________________________________________________________________
6. Os dados da tabela II permitem concluir que o tubo cujo material apresenta […] permeabilidade está assinalado pela letra […], pelo facto de […]. (5 pontos) A. […] maior [...] C […] o tempo de escoamento ser menor. B. […] menor [...] C […] os detritos serem bem calibrados. C. […] menor [...] A […] os detritos serem bem calibrados. D. […] maior [...] A […] o tempo de escoamento ser maior. 7. Considerando que o conteúdo dos quatro tubos (figura 3) ficou saturado de água, […]. (5 pontos) A. […] os tubos A, B e C contêm igual quantidade de água e metade da do tubo D. B. […] os tubos A, B e C contêm igual quantidade de água e o dobro da do tubo D. C. […] o tubo D é o que contém mais água e o tubo A é o que contém menos. D. […] o tubo C é o que contém mais água e o tubo D é o que contém menos. 8. Deitou-se o conteúdo do tubo D (figura 3) num outro tubo contendo apenas água e deixou-se depositar. A ordem natural de deposição dos materiais, da base para o topo, foi […]. (5 pontos) A. […] grosseiro, fino e médio. B. […] fino, grosseiro e médio. C. […] grosseiro, médio e fino. D. […] fino, médio e grosseiro. 9. Explique o enriquecimento químico da água termal da nascente “Piscina da Rainha”, com base na informação da tabela I. (15 pontos) 10. Faça corresponder cada uma das características das rochas, expressas na coluna A, ao termo que identifica a respetiva rocha, que consta da coluna B. (10 pontos) Escreva, na folha de respostas, apenas as letras e os números correspondentes. Utilize cada letra e cada número apenas uma vez. COLUNA A COLUNA B A. Rocha desagregada, muito permeável e muito porosa. 1. Areia 2. Argila B. Rocha biogénica carbonatada. 3. Calcário C. Rocha não consolidada, plástica e impermeável quando 4. Calcário conquífero saturada. 5. Conglomerado D. Rocha constituída principalmente por halite. 6. Sal-gema E. Rocha detrítica consolidada de grão grosseiro. 7. Carvão 11. Na região de Rio Maior, os domos salinos deram lugar a vales tifónicos. Explique de que modo a ação de agentes de geodinâmica externa sobre os domos salinos contribuiu para o estabelecimento da rede fluvial nesta região. (15 pontos) GRUPO III As rochas da orla marítima da cidade do Porto são das mais antigas em Portugal e constituem um património geológico de elevado interesse científico e pedagógico, o Complexo Metamórfico da Foz do Douro, classificado como Património Natural Municipal. A Figura 4 traduz um esboço geológico da praia do Castelo do Queijo, na orla marítima da cidade do Porto. O maciço, onde assenta o forte vulgarmente conhecido por Castelo do Queijo (FCQ), data do final do Paleozoico e é constituído por um granito biotítico, por vezes porfiroide, de grão médio a grosseiro, que apresenta diáclases. Este granito exibe frequentemente encraves microgranulares de rochas melanocráticas. Os encraves podem ter surgido a partir de uma cristalização, mais ou menos simultânea, de dois magmas imiscíveis e com diferentes viscosidades. A sul do forte, dá-se o contacto do granito do Castelo do Queijo com o Complexo Metamórfico da Foz do Douro. Trata-se de uma formação gnaissica, anterior ao Paleozoico. O gnaisse leucocrático apresenta aglomerações esferoidais de cristais de quartzo e de feldspato potássico, bem desenvolvidos (ocelos). Durante uma saída de campo a esta região recolheu-se uma amostra de mão, a partir da qual se fez a sua análise mineralógica (tabela III), em laboratório, bem como a observação da respetiva lâmina delgada ao microscópio petrográfico (figura 5). _________________________________________________________________________________________Versão 1 Página 5/ 8
Biologia e Geologia – 11º B ____________________________________________________________________________________
Figura 4 MINERAIS
BRILHO
DUREZA
CLIVAGEM
COR
6
Duas direções quase perpendiculares
Branca, rósea ou cinza
I
Não metálico [víteo]
II
Não metálico [gorduroso]
7
Não apresenta
Incolor, branca, rósea, lilás, …
III
Não metálico [nacarado]
2,5
Uma direção perfeita
negra
Figura 5
Tabela III
Na resposta a cada um dos itens de 1 a 8, selecione a única opção que permite obter uma afirmação correta. Escreva, na folha de respostas, o número do item e a letra que identifica a opção escolhida. 1.
A falha presente nos metassedimentos […]. (5 pontos) A. […] tem direção N-S e é anterior ao filão de gnaisse. B. […] é uma falha de desligamento posterior ao filão de gnaisse. C. […] tem direção E-W e é anterior ao filão de gnaisse. D. […] é uma falha inversa posterior ao filão de gnaisse.
2.
Os encraves microgranulares, em comparação com o granito onde estão inseridos, […]. (5 pontos) A. […] resultaram de um magma mais ácido. B. […] têm maior quantidade de minerais ferromagnesianos. C. […] cristalizaram a temperaturas mais baixas. D. […] são mais ricos em minerais félsicos.
3.
A redução da pressão litostática sobre um maciço granítico pode causar a sua […] e a posterior formação de […]. (5 pontos) A. […] expansão […] dobras. B. […] contração […] dobras. C. […] contração […] diáclases. D. […] expansão […] diáclases.
4.
O gnaisse ocelado presente no Complexo Metamórfico da Foz do Douro ter-se-á formado por […]. (5 pontos)
A. […] B. […] C. […] D. […]
metamorfismo de contacto, a partir de rochas granitoides. metamorfismo de contacto, a partir de rochas basálticas. metamorfismo regional, a partir de rochas granitoides. metamorfismo regional, a partir de rochas basálticas.
_________________________________________________________________________________________Versão 1 Página 6/ 8
Biologia e Geologia – 11º B ____________________________________________________________________________________
5.
O gnaisse é uma rocha que apresenta um grau de metamorfismo […] e uma textura […]. (5 pontos) A. […] elevado […] foliada. B. […] baixo […] foliada. C. […] elevado […] não foliada. D. […] baixo […] não foliada.
6.
Por definição, os minerais índice são aqueles que […]. (5 pontos) A. […] apresentam a mesma composição química e estrutura idêntica. B. […] apresentam diferente composição química e estrutura diferente. C. […] permitem inferir as condições de formação de uma rocha magmática. D. […] permitem inferir as condições de formação de uma rocha metamórfica
7.
Com base nos dados da análise mineralógica (tabela II e da figura 4), os alunos identificaram os minerais I e III como […] e […], respetivamente. (5 pontos) A. […] feldspato […] calcite. B. […] quartzo […] biotite. C. […] feldspato […] biotite. D. […] quartzo […] calcite.
8.
A amostra de mão da rocha recolhida durante a saída de campo é um […] e apresenta uma textura […]. (5 pontos)
A. […] B. […] C. […] D. […] 9.
granito […] fanerítica. granito […] afanítica. gnaisse […] foliada. gnaisse […] não foliada.
Na faixa litoral do Castelo do Queijo, há uma clara tendência para a formação de blocos arredondados, de tamanhos variados, designados caos de blocos. Explique, tendo em conta as condições da dinâmica litoral, a formação de caos de blocos na zona do forte do Castelo do Queijo. (15 pontos)
GRUPO IV No bloco diagrama da figura 6 estão representadas duas séries estratigráficas, sem preocupações de escala, numa determinada região. Nessa região, existe uma exploração mineira de sulfuretos metálicos, dotada de um poço de extração II de minério, diversos edifícios e um poço C - que forneceu água a pouca profundidade. Nas imediações da mina existe água mineral de circulação profunda I com temperatura entre os 30 a 35º C. Estas águas quentes, com características sulfurosas sódicas, fluoretadas têm propriedades terapêuticas. Na tabela IV são referidas as concentrações de vários metais nesse jazigo, bem como o correspondente clarke de cada um desses elementos químicos. Elemento químico Cobre Ouro Urânio
Clarke
55 ppm 0,004 ppm 1,8 ppm
Fator de concentração 30 ppm 0,6 ppm 1,5 ppm
Legenda: A - Poço de extração B - Escombreira C - Captação de água 2 - Aquífero 3 - Galerias 4 - Zonas mineralizadas
Filão de quartzo
Figura 6
Calcário coralígeno Siltitos com fósseis de dinossauro Calcário com amonites
Calcário I - Série estratigráfica I Arenito II - Série estratigráfica II _________________________________________________________________________________________Versão 1 Página 7/ 8 Tabela IV
Biologia e Geologia – 11º B ____________________________________________________________________________________
Na resposta a cada um dos itens de 1 a 6, selecione a única opção que permite obter uma afirmação correta. Escreva, na folha de respostas, o número do item e a letra que identifica a opção escolhida. 1. O nível hidrostático do aquífero (figura 6) durante a estação seca, em comparação com a época das chuvas, apresenta […]. (5 pontos) A. […] a zona de aeração com menor espessura. B. […] a zona de saturação com maior espessura. C. […] o nível hidrostático a maior profundidade. D. […] o nível hidrostático a menor profundidade. 2. Os fósseis que se encontram em algumas das camadas representadas na figura 6 são considerados fósseis de fácies se representarem organismos que viveram na Terra durante intervalos de tempo muito […] e com distribuição geográfica […]. (5 pontos) A. […] longos […] ampla. B. […] curtos […] ampla. C. […] longos […] reduzida. D. […] curtos […] reduzida. 3. A exploração mineira da figura 6, por não ter acautelado aspetos ecológicos, induziu, na água do poço C, poluição […]. (5 pontos) A. […] radioativa e química. B. […] térmica e bacteriológica. C. […] química e bacteriológica. D. […] bacteriológica e radioativa. 4. De acordo com a informação que consta na tabela IV, o […] será suscetível de exploração no jazigo da figura 6, uma vez que apresenta um elevado […]. (5 pontos) A. […] urânio […] clarke. B. […] ouro […] clarke. C. […] urânio […] fator de concentração. D. […] ouro […] fator de concentração. 5. A probabilidade de contaminação do aquífero […], assinalado na figura 6, é grande, porque a sua zona de recarga é […]. (5 pontos) A. […] cativo […] reduzida. B. […] livre […] reduzida. C. […] cativo […] extensa. D. […] livre […] extensa. 6. A falha FF’ da figura 6 resultou da atuação de tensões […] uma vez que o teto […] em relação ao muro. (5 pontos)
A. […] compressivas […] subiu. B. […] compressivas […] desceu. C. […] distensivas […] subiu. D. […] distensivas […] desceu.
7. Ordene as frases identificadas pelas letras de A a E, de modo a reconstituir a sequência cronológica dos acontecimentos na série estratigráfica I, representada na figura 6. (5 pontos) A. estratos sofrem a ação de tensões em regime frágil. B. deposição dos siltitos com fósseis de dinossauros. C. deposição do calcário com amonites. D. deposição de calcários de precipitação e calcários coralígeno. E. estratos sofrem a ação de tensões em regime dúctil. F. instalação do filão de quartzo. ITENS PRÁTICOS/EXPERIMENTAIS Grupo II III IV
Questão 5, 6, 7, 9. 1, 4, 7, 8. 6, 7.
Cotação 5+5+5+15 pontos 5+5+5+5 pontos 5+5 pontos Total 60 pontos
Bom Trabalho! M.I.R.
_________________________________________________________________________________________Versão 1 Página 8/ 8