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Ciência Viva – Geologia no Verão

2010

Caminhando com a Geologia na Serra de Sintra

Universidade de Lisboa

Ciência Viva – Geologia no Verão

Caminhando com a Geologia na Serra de Sintra

Caminhando com a Geologia na Serra de Sintra

1 – Enquadramento no sistema Terra

Geologia [do grego - (ge-, "a terra") e (logos, "palavra", "razão")] é a ciência que

estuda o planeta Terra: a sua origem, a sua composição e estrutura, o seu funcionamento e sua

história evolutiva.

O SOL e todos os planetas do sistema solar foram criados ao mesmo tempo e do mesmo material. O Sol gera calor por fusão nuclear, é o centro do sistema e concentra 99.9% da massa total do Sistema Solar. Todos os planetas orbitam à sua volta devido à sua forte força gravitacional, em sentido contrário aos ponteiros do relógio, em órbitas ligeiramente elípticas (Figura 1).

Figura 1: Formação do sistema solar (retirado de www.astronomyonline.org) 2 Ciência Viva – Geologia no Verão Caminhando com a Geologia na Serra de Sintra O planeta Terra, assim como todos os outros planetas, formou-se há § 4.6 Giga anos 1. Esta escala temporal é complexa e difícil de assimilar devido à sua magnitude (Figura 2): os fenómenos geológicos são extremamente lentos, na escala do milhão de anos, quando comparados com a curta vivência temporal da VIDA.

Figura 2: Tempo geológico com eventos significativos assinalados (retirado e adaptado de Press e Siever, 2001) Para facilitar a compreensão do tempo geológico podem fazer-se comparações simples. Uma das possíveis analogias é comparar a extensão do tempo geológico com a duração de um dia, representado graficamente por um relógio circular (Figura 3). Verifica-se facilmente que o Pré- câmbrico (Arcaico e Proterozóico) constitui mais do que ¾ do tempo geológico. O Quaternário, onde se situa o aparecimento do ser humano, representa apenas 17 segundos!

1 1 Giga anos = 1.000 000 000 anos = mil milhões de anos 3 Ciência Viva – Geologia no Verão Caminhando com a Geologia na Serra de Sintra Figura 3: Analogia do tempo geológico com um relógio de 24 horas (retirado e adaptado de commons.wikimedia.org) 1.1 – O Planeta Terra Embora os planetas internos (Mercúrio, Vénus, Terra e Marte) (Figura 4) sejam semelhantes em termos de tamanho, massa e composição, apenas a Terra apresenta abundante água no estado líquido, uma crosta dinânima, uma atmosfera rica em oxigénio e uma intricada rede de vida, a biosfera.

Figura 4: Sistema solar (retirado e adaptado de www.southfloridamuseum.org)

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As camadas que constituem a parte mais externa do planeta são a atmosfera (fina camada gasosa que rodeada a Terra), a hidrosfera (massa total de água à superfície terrestre) e a biosfera (reino orgânico que incluí todos os seres vivos).

Internamente, o planeta Terra é constituído por “camadas” que podem ser subdivididas de acordo com a sua composição (crosta, manto e núcleo) ou propriedades mecânicas (litosfera, astenosfera, mesosfera, núcleo externo e interno) (Figura 5).

A crosta é a camada mais externa, sendo distinta entre continentes e sob os oceanos. A crosta continental (essencialmente granítica) é mais espessa e menos densa (75 km e 2.7 g/cm3, valores médios), comparativamente à crosta oceânica (essencialmente basáltica) (8 km e 3.0 g/cm3, valores médios). O manto tem cerca de 2900 km e constitui grande parte do planeta (82% em olume e 68% em massa). O núcleo é uma massa central com cerca de 3470 km constitui 16% do volume total do planeta, mas devido à sua densidade (§ 10.8 g/cm3) constitui 32% da sua massa.

Figura 5: Estrutura interna da Terra (retirado e modificado de mediatheek.thinkquest.nl)

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O Planeta Terra é constituído por seis sub-sistemas (Figura 5) que efectuam trocas entre si e de que resulta um planeta em equilíbrio.

A Terra planeta dinâmico:

- A dinâmica interna do planeta é consequência do seu calor interno e algumas das suas expressões à superfície são os vulcões e dos sismos.

- A dinâmica externa é consequência do efeito do calor do Sol sobre a atmosfera e hidrosfera e exprime-se nas condições climáticas do planeta. Actualmente a acção antropogénica (causada pelos humanos) é muito significativa, podendo estar a causar desequilíbrios graves. Todos nós estamos a comprovar o efeito que o aumento dos gases de estufa (particularmente CO2) tem no aquecimento global do planeta.

Depois desta breve introdução que nos coloca na TERRA, o fantástico e fascinante planeta que acolheu a VIDA, vamos conhecer a GEOLOGIA da Serra de Sintra.

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2 – Maciço Eruptivo de Sintra - Serra de Sintra 2.1 - Localização geográfica Figura 6: Carta geológica simplificada (LNEG, Laboratório Nacional de Energia e Geologia)

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2.2 – Geomorfologia 2 e clima O Maciço Eruptivo de Sintra (MES) representa um pequeno corpo intrusivo de rochas ígneas3 hoje exposto à observação graças ao trabalho conjugado da alteração/erosão que ao longo de muitos milhões de anos retirou primeiro a cobertura sedimentar inicial e posteriormente com a exposição do corpo ígneo produziu (e ainda produz) o perfil que lhe é característico, um gume afiado, elevando-se na paisagem qualquer que seja o ponto de aproximação à Serra de Sintra.





“Aqui onde a Terra se acaba e o mar começa...” (Luís de Camões, Os Lusíadas, canto III, estrofe 20) podemos aplicar ao ponto mais ocidental da Europa, o Cabo da Roca, parte integrante do maciço que apresentando forma elíptica (5 por 10 km) e se prolonga sob a mar (-100m), tendo cota máxima a 529 m na Cruz Alta.

A plataforma de S. João, no flanco norte da Serra de Sintra, tem altitudes entre os 100 e os 150 m. A sul da serra, a plataforma de Cascais é relativamente mais baixa, descendo dos 150 m até ao mar onde termina em arribas baixas (30 m) (Baltazar e Martins, 2005).

O clima mediterrânico de influência atlântica, típico de Portugal continental, é caracterizado por temperaturas moderadas com abundância de água no inverno, escasseando por vezes no verão. Na área de Sintra, junto ao Cabo da Roca o clima é semi-árido e na Serra de Sintra é considerado moderado húmido. De facto, os valores de precipitação registados na serra são mais elevados do que nas zonas circundantes.

A Serra de Sintra é responsável pela criação de um micro-clima, devido à sua altitude e orientação E-W que actuam como barreira para os ventos predominantes de N-NW carregados de humidade (Baltazar e Martins, 2005; Sirovs, 2006).

2 Geomorfologia é a ciência que estuda as formas de relevo e os processos que lhes dão origem e as transformam, tanto na actualidade como no passado.

3 Rochas ígneas são rochas que resultam do arrefecimento e solidificação do material líquido a que chamamos magma. São intrusivas se o magma solidifica abaixo da superfície terrestre.

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Figura 7: Mecanismo de formação do caos de blocos.

2.3 – Enquadramento Geológico O Maciço Eruptivo de Sintra (MES) instala-se cortando uma estrutura em abóbada formada por camadas de rochas sedimentares 4 de calcários margosos, calcários e arenitos do Jurássico Superior e início do Cretácico Superior (Figura 8). A intrusão ígnea não só metamorfiza, originando uma estreita auréola de rochas metamórficas 5, como deforma fortemente as camadas sedimentares encaixantes (Figura 8). De facto, no contacto norte do maciço (Praia Grande do 4 Rochas sedimentares são formadas pela acumulação e consolidação de sedimentos que foram compactados e sedimentados. Os sedimentos originais podem ser compostos por fragmentos de rochas ou minerais, precipitados químicos ou materiais orgânicos.

5 As rochas metamórficas resultam de modificações no estado sólido (recristalização) de rochas pré-existentes em consequência de variações na temperatura, pressão e composição química.

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As formações sedimentares até ao início do Cretácico Superior são deformadas pela intrusão o que constrange a instalação do MES até ao fim do Cretácico.

As idades radiométricas 6 obtidas para diferentes rochas do maciço estabeleceram um intervalo de idades entre os 80 e os 75 milhões de anos confirmando a instalação do maciço no Cretácico Superior.

2.3.1 - A diversidade litológica do MES A diversidade litológica (rochas ígneas, metamórficas e sedimentares) associada à complexa história de formação e instalação faz com que o MES seja ainda hoje considerado “o acidente geológico e geomorfológico de maior importância na península de Lisboa”, Carlos Teixeira (1962).

Destaca-se o primeiro trabalho científico de relevância sobre a diversidade petrológica e química do MES de Carlos Alberto Matos Alves em 1964, intitulado “Estudo petrológico do maciço eruptivo de Sintra”, correspondente a tese de doutoramento apresentada à Universidade de Lisboa.

O MES é um maciço circunscrito, intrusivo com uma estrutura anelar (Figura 8). As rochas ígneas que o constituem distribuem-se por um núcleo de natureza sienítica envolvido por um largo anel granítico e um anel descontínuo de rochas gabro-dioríticas que separa, a sul, o sienito do granito e a norte o granito do encaixante sedimentar. A este conjunto associam-se complexas brechas eruptivas, preenchendo fracturas do maciço, densa rede de filões de orientação e de natureza variada, entre elas uma rocha de natureza quartzo-turmalínica.

6 Idades radiométricas: determinação da idade, em anos, de uma rocha ou mineral por medição do material radioactivo inicial (presente na rocha ou mineral) e o seu produto de decaimento. Radioactividade: desintegração espontânea de núcleo de um átomo com libertação de energia.

11 Ciência Viva – Geologia no Verão Caminhando com a Geologia na Serra de Sintra 2.3.1.1 - As rochas ígneas 7 do MES Este grupo de rochas apresenta texturas granulares, de dimensões macroscópicamente analisáveis (faneríticas), estando as rochas de grão muito fino, neste caso não analisáveis macroscopicamente (afaníticas), confinadas à rede de filões e a alguns locais da periferia do maciço.

Granitos As rochas que no MES cobrem maior área são granitos. São rochas de textura granular, em que os grãos dos minerais apresentam dimensões e arranjos variáveis e são macroscopicamente identificáveis (rochas faneríticas). Os minerais que as constituem e que permitem classificá-las, como granitos são, de acordo com a sistemática em vigor, quartzo em quantidade superior a 20% do volume da rocha, feldspato alcalino (ortose, de cor avermelhada) e plagioclases (oligoclase e andesina, de cor creme) sendo que a percentagem de feldspato alcalino é sempre maior ou igual que a de plagioclase. A estes minerais junta-se a mica preta, biotite (identificável macroscopicamente) e outros minerais apenas identificáveis ao microscópio petrográfico (Figura 9). São rochas félsicas e por isso no geral de cor clara: rochas leucocratas.

Os granitos apresentam forte alteração transformando-se num areão grosseiro explorado em saibreiras. São o resultado da transformação dos feldspatos em minerais de argila, essencialmente caulino, soltando os grãos de quartzo que persiste dada a sua enorme resistência aos processos químicos e físicos que regem a alteração/erosão.

7 Nas rochas ígneas que constituem o MES os minerais distribuem-se por dois grupos composicionais: os félsicos, onde estão incluídos o quartzo e todos os feldspatos, habitualmente de cor clara, e os máficos, que incluem todos os minerais como piroxena, biotite, anfíbola, olivina, habitualmente de cor escura.

Rochas félsicas apresentam percentagem de minerais félsicos superior e portanto têm cores claras.

Rochas máficas apresentam elevada percentagem de minerais máficos e portanto têm cores escuras.

Rochas intermédias apresentam percentagens equilibradas de minerais félsicos e máficos.

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A rede de filonetes que corta o granito em todas as direcções corresponde a rochas equivalentes ao granito mas de grão muito fino: microgranitos.

Sienitos Os sienitos ocupam o núcleo do maciço, tal como os granitos são interrompidos a ocidente pelo mar e nele se situa o Cabo da Roca.

As rochas de natureza sienitíca apresentam texturas granulares mais ou menos grosseiras estabelecendo mineralógicamente a passagem para os granitos e para os dioritos. São rochas faneríticas em que macroscopicamente identificamos quartzo em quantidade inferior a 20% do total da rocha em volume, feldspato alcalino (ortose) em percentagem superior ou igual à plagioclase (oligoclase e andesina) estes minerais permitem-nos classificá-las como sienitos quártzicos ou sienitos se a percentagem de quartzo for inferior a 5%. A este conjunto associa-se biotite e outros minerais só diagnosticáveis ao microscópio petrográfico (Figura 10). Tal como os granitos são rochas félsicas e leucocratas.

8 Lâmina delgada é uma preparação de uma amostra de rocha, mineral ou solo para observação com microscópio petrográfico. Um fragmento do material é montado numa lâmina de vidro e polida com uma substância abrasiva até a espessura da amostra ser apenas 0.03 mm.

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Também nos sienitos se observa o caos de blocos, por exemplo na Peninha e Picotos. Situamse neste núcleo alguns dos pontos mais elevados da Serra de Sintra: Monge (491 m), Peninha (489 m) e Picotos (478 m).

Filonetes microsieníticos são os mais frequentes e cortam todas as formações do maciço.

Rochas gabro-dioríticas Estas rochas constituem afloramentos de pequena expressão, de forma alongada, arqueada, situando-se alguns entre o siento e o granito, na periferia deste, a norte, e no seio do sienito (Figura 8). São exemplo, de cada um dos casos, respectivamente as manchas de: MalveiraBiscaia, Azoia e Roca; Colares-Almoçageme, Monserrate; Pé da Serra e rio Touro.



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