• Author / Uploaded
• Anonymous kcVL45WgB

Citation preview

B I B L I OT E C A D E L P R O F E S S O R AT

Dia a dia a l’aula Recursos didàctics

Biologia i Geologia ESO

Dia a dia a l’aula per a 4t ESO és una obra col·lectiva concebuda, dissenyada i creada al Departament d’Edicions Educatives d’Illes Balears/Santillana Educación, S. L., dirigit per Teresa Grence Ruiz. Hi ha participat l’equip següent: TEXT Jesús María Bárcena Rodríguez Leonor Carrillo Vigil María Ángeles García Papí Mariano García Gregorio TRADUCCIONS Romanès: Catalina Ilescu Gheorghiu Àrab: Mohamed El-Madkouri Maatoui i Imad Elkhadiri Xinès: Fundación General de la UAM i Trades Servicios, S.L. Alemany i anglès: Pilar de Luis Villota Francès: Imad Elkhadiri i Anne-Sophie Lesplulier EDICIÓ Belén Álvarez Garrido Daniel Masciarelli EDICIÓ EXECUTIVA Begoña Barroso Nombela DIRECCIÓ DEL PROJECTE Antonio Brandi Fernández

Índex

Per què SABER FER? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 Les claus del projecte SABER FER . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 En què es concreta el projecte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8

Recursos didàctics i atenció a la diversitat 1. Estructura i dinàmica de la Terra . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 2. Tectònica i relleu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50 3. La història de la Terra . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88

Per què SABER FER? Tots tenim una passió. Des que es va fundar, Santillana no ha deixat de fer feina, investigar, realitzar productes i serveis i cercar innovacions que millorin l’educació, com una manera de construir un món millor per a tots. El fruit d’aquest compromís ha estat una llarga història de grans projectes educatius. Projectes concebuts des de la realitat social i acadèmica de cada moment, nascuts amb vocació d’acompanyar els alumnes en l’aventura d’aprendre i de dotar el professorat de totes les eines i recursos necessaris per dur a terme la tasca d’educar. Així, el nostre nou projecte, SABER FER, sorgeix com a resposta a una nova llei educativa, la LOMQE, i als intensos canvis que s’estan produint en tots els aspectes de la nostra vida. Avui, més que mai, en la societat de la informació, en un món cada vegada més global, regit per un canvi ràpid i constant, l’educació marca la diferència. Vivim un present de grans interrogants que mereixen grans respostes. Cal educar avui els ciutadans d’un demà que està per construir. L’educació s’ha centrat tradicionalment en l’ensenyament de continguts: es tractava de saber. Avui, la comunitat educativa és conscient que s’ha de fer un pas endavant: a més de saber cal SABER FER. L’aprenentatge per competències és el model triat per aconseguir amb èxit els nous objectius que la societat reconeix com a necessaris en l’educació d’infants i adolescents. Saber comunicar, interpretar, deduir, formular, valorar, seleccionar, triar, decidir, comprometre’s, assumir, etc., és avui tan important com conèixer els continguts tradicionals de les nostres matèries. Necessitam fer feina amb idees, ser capaços de resoldre problemes i prendre decisions en contextos canviants. Necessitam ser flexibles, versàtils, creatius… Però el nom de la sèrie té un segon significat. Per superar el repte que tenim per davant, Illes Balears/Santillana aportarà tot el seu SABER FER, estarà al costat de professors i alumnes, oferint materials, serveis, experiència… per garantir aquest èxit.

L’IMPULS QUE NECESSITA EL SEU FUTUR

DIA A DIA A L’AULA BIOLOGIA I GEOLOGIA 4t ESO Material fotocopiable © Illes Balears/Santillana Educación, S. L.

5

Les claus del projecte SABER FER L’OBJECTIU: QUE ELS ALUMNES ADQUIREIXIN LES COMPETÈNCIES QUE NECESSITA UN CIUTADÀ DEL SEGLE XXI Tots som conscients que la societat actual requereix unes capacitats molt diferents de les que es demanaven fins fa poc temps. Necessitam persones capaces de: •  Fer-se preguntes pertinents. •  Informar-se a través de fonts diverses, textuals o gràfiques, la qual cosa implica: – Cercar informació. – Interpretar aquesta informació de forma coherent amb el tipus de font. • Pensar d’una manera reflexiva, crítica i creativa. •  Crear-se una opinió, un judici i prendre decisions adequades. •  Comunicar-se oralment i per escrit. • Fer connexions: connectar el que s’ha après amb la vida real (pròxima o llunyana) i connectar els sabers de les diferents matèries entre si. • Participar i comprometre’s, donar servei a la comunitat. •  Fer feina cooperativament amb altres. •  Tenir sempre present la perspectiva ètica, tenir intel·ligència emocional i ètica. •  Aprendre al llarg de la vida. Aquest objectiu es materialitza en l’estructura de les unitats didàctiques del material de l’alumne i en els diferents projectes que conformen la Biblioteca del Professorat.

UNA METODOLOGIA CENTRADA EN L’ALUMNE, PERQUÈ AQUEST ASSOLEIXI UNA VERTADERA COMPRENSIÓ I ES CONVERTEIXI EN UNA PERSONA COMPETENT El projecte SABER FER combina el millor de la tradició escolar i les aportacions de les noves metodologies. L’escola ha de ser capaç de desenvolupar sabers sòlids, ja que solament és possible pensar i actuar sobre allò que coneixem amb profunditat, però també ha d’educar persones que converteixin el coneixement en acció i amb sòlides habilitats socials i morals. En el projecte SABER FER: • L’alumne és el centre del seu propi aprenentatge: es fa preguntes, cerca informació i s’informa, participa, aprèn a controlar el seu aprenentatge, emprèn projectes… • Es combinen activitats senzilles i tasques de més complexitat, excel·lents per desenvolupar les competències, ensenyar a pensar els alumnes, resoldre problemes i situacions reals, desenvolupar el pensament creatiu… • S’incorpora l’aprenentatge cooperatiu com a element destacat, tant en activitats del llibre de l’alumne com en projectes específics de la Biblioteca del Professorat. • Es desenvolupa l’aprenentatge per projectes, tant en el material de l’alumne com en projectes específics de la Biblioteca del Professorat. • Se cerca una educació que vagi més enllà dels aspectes acadèmics, que plantegi situacions que fomentin la participació dels alumnes, l’actitud emprenedora, i que l’alumne s’involucri en la seva realitat quotidiana, en els problemes i les realitats del centre escolar, del seu barri, però també en l’àmbit global i planetari. En definitiva, relacionar aprenentatge i servei a la comunitat, aprenentatge i compromís social. Aquesta varietat de plantejaments del projecte SABER FER converteix l’aula en un escenari d’experiències diverses i enriquidores per a l’alumne.

6

DIA A DIA A L’AULA BIOLOGIA I GEOLOGIA 4t ESO Material fotocopiable © Illes Balears/Santillana Educación, S. L.

UNA ESCOLA INCLUSIVA, EN QUÈ TOTS DESENVOLUPEN LES SEVES CAPACITATS I TALENTS Amb aquesta finalitat, els llibres de l’alumne disposen de seccions d’ampliació i reforç, i la Biblioteca del Professorat disposa de plans de suport i reforç per als alumnes amb dificultats i d’un programa d’aprofundiment per als que poden anar més enllà.

UN POTENT SISTEMA D’AVALUACIÓ COM A GARANTIA D’ÈXIT L’avaluació sempre ha tengut un paper destacat a l’escola. Al llarg de les últimes dècades s’ha anat imposant una concepció de l’avaluació contínua i formativa, amb l’objectiu de detectar les dificultats dels alumnes per decidir mecanismes que els permetin superar-les. El paper de l’avaluació es veurà reforçat amb la LOMQE, una de les innovacions de la qual és la introducció d’avaluacions externes que tots els alumnes han de passar en determinats moments de la vida escolar. El projecte SABER FER inclou: • Proves d’avaluació de continguts i proves d’avaluació per competències per a totes les matèries, relacionades amb els estàndards d’aprenentatge. • Rúbriques d’avaluació. • Diferents eines informàtiques: – Deures, per al seguiment diari dels alumnes – Generador de proves – Informes i estadístiques – Biblioteca de proves externes, nacionals i internacionals

L’ATENCIÓ ESPECIAL A LES TECNOLOGIES DE LA INFORMACIÓ En els llibres de l’alumne i la Biblioteca del Professorat són recurrents les activitats i tasques que requereixen l’ús de les TIC. L’ensenyament digital es veu potenciat pels nostres productes digitals, com el LlibreMèdia, i per l’Aula Virtual, un entorn digital amb productes, aplicacions i serveis per a alumnes i professors.

DIA A DIA A L’AULA BIOLOGIA I GEOLOGIA 4t ESO Material fotocopiable © Illes Balears/Santillana Educación, S. L.

7

En què es concreta el projecte SABER FER NOUS LLIBRES PER A NOUS TEMPS Els nostres llibres proposen una seqüència didàctica centrada en l’alumne mateix, en l’adquisició de competències i en els pressupòsits del pensament creatiu: • El punt de partida de les unitats didàctiques és enganxar els alumnes mitjançant el desafiament, el repte, la curiositat, l’enigma… A partir d’una situació problemàtica: – Ens feim preguntes. Diuen que el secret de la creativitat i de l’aprenentatge és provocar el pensament, provocar que els alumnes es facin preguntes, no donar-los només les respostes… En aquesta secció animam els alumnes a plantejar-se interrogants propis sobre una qüestió. – Cercam informació i opinam amb la resta del grup per a la resolució entre tots dels interrogants plantejats. • A continuació, es desenvolupen els continguts de la unitat didàctica. Juntament amb el contingut conceptual s’inclouen una sèrie de programes innovadors: – SABER FER arreplega l’aprenentatge dels procediments i les destreses que es relacionen directament amb els continguts de la pàgina. Saber i SABER FER formen, per tant, una unitat d’aprenentatge, no es presenten deslligats. – Interpreta la imatge (el mapa, el gràfic, el dibuix, la fotografia…) ensenya als alumnes com «aprendre a veure», a observar. Una destresa molt útil en un món com el nostre, on tot el que és visual té un paper cada vegada més destacat. – Compromesos proposa situacions perquè l’alumne s’involucri i es comprometi amb la societat. – Claus per estudiar proporciona als alumnes una guia perquè aprenguin a aprendre, per recordar i reflexionar sobre el que han estudiat. • A les activitats finals l’alumne repassa els continguts principals de la unitat i es verifica si ha assolit els estàndards d’aprenentatge determinats per l’administració educativa. • Les pàgines finals de la unitat permeten fer tasques en què s’integren tots els continguts estudiats i, per tant, plantegen situacions molt potents des del punt de vista didàctic. – Tasques per desenvolupar diverses formes de pensament: 1.  Anàlisi científica. 2.  Raonament matemàtic. 3.  Anàlisi ètica. 4.  Pensament creatiu. – Tasques per desenvolupar les competències dels alumnes, en les quals s’aplica el que s’ha après a situacions reals de l’àmbit acadèmic, de la vida quotidiana o de la societat. L’alumne utilitzarà tècniques en contextos nous i resoldrà casos pràctics i quotidians. – Treballs cooperatius. I, com sempre, els nostres llibres tenen el tradicional rigor i la cura editorial d’Illes Balears/ Santillana: textos clars i adaptats a l’edat; il·lustracions de gran qualitat i amb un alt valor formatiu, capaces de desencadenar activitats d’anàlisi, d’observació, de relació amb els continguts…; activitats variades, organitzades per nivell de dificultat, amb diversos objectius…

8

DIA A DIA A L’AULA BIOLOGIA I GEOLOGIA 4t ESO Material fotocopiable © Illes Balears/Santillana Educación, S. L.

UNA BIBLIOTECA DEL PROFESSORAT QUE ATÉN TOTES LES NECESSITATS DELS DOCENTS Per al dia a dia a l’aula: • Programació didàctica. • Recursos didàctics per a cada unitat: – Introducció i recursos complementaris. – Fitxes de reforç i suport. – Fitxes d’aprofundiment. – Solucions del llibre de l’alumne. • Tutoria, 22 sessions per curs per ajudar-lo en aquesta tasca. Competències per al segle XXI. Projectes i tasques per al seu desenvolupament • Competència lectora: El racó de la lectura. • Competència en el coneixement històric: Grans biografies. • Tractament de la informació: Premsa i llenguatge científic i La Ciència en el cinema. • Competència científica: activitats. • Projectes de treball cooperatiu i interdisciplinari. • Projecte social. • Intel·ligència emocional i ètica. • La premsa a l’aula (més eina digital). Sistema d’avaluació • Proves d’avaluació de continguts. • Proves d’avaluació per competències. • Rúbriques. • Generador de proves (eina digital). •  Deures digitals. • Biblioteca de proves d’avaluació externa nacionals i internacionals (biblioteca digital).

UNA OFERTA DIGITAL POTENT • Aula Virtual Santillana, un entorn de serveis educatius. • LlibreMèdia, el llibre en paper enriquit amb recursos digitals i eines potents.

DIA A DIA A L’AULA BIOLOGIA I GEOLOGIA 4t ESO Material fotocopiable © Illes Balears/Santillana Educación, S. L.

9

1. ESTRUCTURA I DINÀMICA DE LA TERRA

Introducció i recursos Introducció i continguts de la unitat. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 Previsió de dificultats . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 Esquema conceptual . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 Us recomanam . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16

Ensenyament individualitzat Reforç i suport • Continguts fonamentals Fitxa 1. Resum . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 • Esquemes muts Fitxa 2. Les capes de la Terra i les discontinuïtats sísmiques . . . . . . . . . . 19 Fitxa 3. La litosfera. La zona o capa D’’. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 Fitxa 4. Els corrents de convecció . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 Fitxa 5. Les plaques litosfèriques. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 • Més competent Fitxa 6. Viatge al centre de la Terra . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 • Fitxes multilingües Fitxa 7.  Composició i estructura de la Terra. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26

Aprofundiment • Projectes d’investigació Fitxa 8. Els indrets tectònicament més actius del món . . . . . . . . . . . . . . 28 • Treballs d’aula Fitxa 9. Dibuix a escala de l’estructura interna de la Terra: Fitxa 9. els models geoquímic i geodinàmic. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 Fitxa 10. Banc de dades. Les plaques i les fosses oceàniques . . . . . . . . . 31

10

DIA A DIA A L’AULA BIOLOGIA I GEOLOGIA 4t ESO Material fotocopiable © Illes Balears/Santillana Educación, S. L.

Recursos per a l’avaluació Autoavaluació . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35 Avaluació de continguts • Prova. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36 • Estàndards d’aprenentatge i solucions. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38

Avaluació per competències • Prova. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40 • Estàndards d’aprenentatge i solucions. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42

Solucions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43

DIA A DIA A L’AULA BIOLOGIA I GEOLOGIA 4t ESO Material fotocopiable © Illes Balears/Santillana Educación, S. L.

11

Introducció i recursos

1

INTRODUCCIÓ I RECURSOS

ESTRUCTURA I DINÀMICA DE LA TERRA

INTRODUCCIÓ DE LA UNITAT La Terra és un planeta que va néixer en el sistema solar fa devers 4.500 Ma. A causa de processos i circumstàncies d’índole diversa, va evolucionar fins que va donar origen a un sistema singular format per capes o subsistemes de diferent naturalesa que interaccionen entre elles, intercanviant matèria i energia com si fos una màquina gegant. Després d’aquest zoom a l’epígraf 1 de la unitat, que ens serveix com a marc o context per explicar la naturalesa de la geosfera, els epígrafs 2 a 3 s’ocupen de l’estudi de la propagació de les ones sísmiques a través de la inaccessible geosfera i dels models (geoquímic i geodinàmic) que es deriven d’aquest estudi. L’epígraf 4 explica com la calor interna del planeta, juntament amb la gravetat, constitueixen la principal font d’energia o motor de les diferents capes. L’epígraf 5 aborda els moviments verticals de la litosfera i les seves conseqüències principals.

L’epígraf 6 resumeix l’apassionant procés d’història de la ciència que comença amb la hipòtesi de la deriva continental proposada per Wegener i la confirmació per part de Harry Hess, 30 anys més tard, de la hipòtesi de l’expansió del fons oceànic, un procés crucial que va conduir a formular, a mitjan dècada de 1960, la teoria de la tectònica de plaques, principal paradigma de les ciències de la Terra per la seva visió unificadora, capaç d’explicar i de predir la majoria dels fenòmens i de les estructures terrestres. El fet de posar èmfasi en les teories mobilistes que la varen precedir adquireix una gran importància en l’àmbit formatiu per comprendre com progressa la ciència, les relacions entre la ciència, la tecnologia i la societat, i el naixement de les anomenades ciències de la Terra. Finalment, a l’epígraf 7 es presenten els principals postulats de la teoria de la tectònica de plaques i s’expliquen els seus moviments principals, relacionant-los amb els successos i les estructures als quals donen lloc.

CONTINGUTS SABER

•  L’origen del sistema solar i de la Terra • L’estudi de l’estructura interna de la Terra • El model geodinàmic • El motor intern de la Terra • Moviments verticals de la litosfera • Moviments horitzontals de la litosfera • La tectònica de plaques

SABER FER

• Interpretar el magnetisme romanent • Interpretar mapes batimètrics

SABER SER

• Incorporar al seu bagatge cultural les explicacions i implicacions de la teoria de la tectònica de plaques en la interpretació dels fenòmens naturals que ens envolten. • Reconèixer les aportacions de diversos científics al llarg de la història de la geologia fins a arribar a formar el cos de coneixements actual d’aquesta ciència. • Valorar les controvèrsies com a font de desenvolupament científic.

14

DIA A DIA A L’AULA BIOLOGIA I GEOLOGIA 4t ESO Material fotocopiable © Illes Balears/Santillana Educación, S. L.

PREVISIÓ DE DIFICULTATS Els estudiants tenen dificultats per concebre el planeta com un sistema dinàmic en el qual les diferents capes o subsistemes (geosfera, hidrosfera, atmosfera i biosfera) intercanvien matèria i energia, i s’influeixen mútuament. A més, han de comprendre que aquest model sistèmic funciona a diverses escales, des de la planetària a la microscòpica, i que hi ha innombrables variables que hi intervenen, entre les quals figura la gran diferència entre la velocitat, la durada i la intensitat dels processos. Per això, han d’inferir que les enormes escales d’espai i de temps limiten l’observació i l’experimentació d’objectes i fenòmens com els que aborda aquesta unitat (estructura interna de la Terra, formació de les muntanyes, etc.), per la qual cosa han de valorar la importància dels mètodes indirectes d’estudi i dels models o teories per explicar la naturalesa i els processos de l’àmbit planetari, així com del seu caràcter canviant com a

conseqüència del progrés conjunt de la ciència, la tecnologia i la societat. Des d’un punt de vista metodològic, haurien de diferenciar els fets observables, com els aportats per Wegener, i els descoberts amb posterioritat (topografia dels fons marins, edat dels fons oceànics, distribució de terratrèmols i volcans, etc.), i la interpretació que se’n fa, o com es relacionen entre ells per donar lloc a una teoria, una hipòtesi o un model explicatiu. D’altra banda, convé que recordin les diferències entre el gradient geotèrmic terrestre i les diferents formes en què la Terra transmet la calor (radiació, conducció i convecció). Entre aquestes, s’ha de ressaltar el paper de la convecció, tant en la dinàmica de les capes fluides (atmosfera i hidrosfera), com en la dinàmica interna del planeta i la dinàmica litosfèrica amb els seus fenòmens associats: reciclatge de l’escorça oceànica, vulcanisme, desplaçaments continentals i terratrèmols.

ESQUEMA CONCEPTUAL

Hidrosfera

Atmosfera Estructura Biosfera

Escorça Model geoquímic

Mantell Nucli

Geosfera Litosfera Model geodinàmic

Mesosfera Endosfera

Moviments verticals

Terra

Dinàmica litosfèrica

Isostàsia

Deriva continental Moviments horitzontals

Expansió del fons oceànic Tectònica de plaques

Punts calents

DIA A DIA A L’AULA BIOLOGIA I GEOLOGIA 4t ESO Material fotocopiable © Illes Balears/Santillana Educación, S. L.

15

1

INTRODUCCIÓ I RECURSOS

US RECOMANAM

A LA XARXA

LLIBRES I REVISTES

PÀGINES WEB

Ciencias de la Tierra: una introducción a la geología física E. J. Tarbuck i F. K. Lutgens. Editorial Prentice-Hall, 2013.

Animacions sobre plaques tectòniques. Web en anglès de l’editorial W. W. Norton que mostra petites animacions sobre processos de formació de diferents fenòmens i estructures geològiques, des de les relacionades amb les vores de placa fins als punts calents, la formació de plecs i falles, geologia històrica, etc. Paraules clau: Norton, geology, animations. Col·lecció d’articles sobre l’escorça terrestre. Web de l’associació AstroMía. Paraules clau: astromía, corteza terrestre. Col·lecció de diapositives sobre les conseqüències de la tectònica de plaques. Web del Principat d’Astúries amb moltes animacions, presentacions, tests i exercicis sobre la tectònica de plaques. Paraules clau: educastur, princast, proyectos biología i geología, 4 ESO. Recursos sobre geologia. Web del Ministeri d’Educació en la qual s’ofereixen enllaços a mediateques amb recursos en geologia, animacions, vídeos, infografies, presentacions i altres recursos, tant en espanyol com en anglès (webs de la BBC, NASA, USGS, etc.). Paraules clau: recursos, geología, cnice. Col·lecció d’imatges des de satèl·lit d’estructures geològiques. Des d’aquesta web de la NASA es poden veure imatges i esquemes relacionats amb processos geològics d’origen intern i extern: tectònics, volcànics, fluvials, etc. Cadascuna va acompanyada de les explicacions corresponents, en anglès.

Manual de geologia complet i actualitzat, útil com a material de consulta per al professorat. La nueva concepción de la Tierra: Continentes y océanos en movimiento Seiya Uyeda. Editorial Blume, 1980. Més enllà de les dades científiques exposades, actualment més evolucionades, l’interès d’aquest llibre resideix en les contínues referències a la metodologia científica, a la filosofia de la ciència, i a la diferència entre ciència experimental i ciència teòrica. Tot això narrat en un estil informal i atraient. Molt recomanable per al professorat. Orígenes: la evolución de los continentes, los océanos i la vida en nuestro planeta Rod Redfern. Editorial Paidós Ibérica, 2002. Un bon llibre d’informació, escrit amb un llenguatge molt amè; destaquen les impressionants fotografies fetes per l’autor. A més d’analitzar la dinàmica cortical, explica el canvi global al qual la humanitat s’haurà d’adaptar si vol sobreviure. La faz cambiante de la Tierra: el desmembramiento de Pangea i la movilidad de los continentes en el transcurso de los últimos 250 millones de años en 10 etapas Bruno Vrielynck i Philippe Bouysse. Col·lecció Ciències de la Terra. Edicions UNESCO / Comissió de la Carta Geològica del Món. Presenta les deu etapes més significatives del desmembrament d’aquest supercontinent i va acompanyat d’un CD-Rom i una presentació de diapositives.

Paraules clau: nasa, geomorphology from space. Biografía de la Tierra de Francisco Anguita. Versió en pdf del llibre del mateix nom (Ed. Aguilar, 2011), en què l’autor fa una crònica dels descobriments, els èxits i els fracassos dels científics que investiguen la Terra. Paraules clau: biografía, de la Tierra, Anguita. APPS PER A TELÈFONS INTEL·LIGENTS I TAULETES TÀCTILS Puzzling Plates. Google Play. Experiència interactiva sobre els moviments de les plaques, causes dels terratrèmols i els volcans, que consta de tres nivells i una volta de bonificació. The supercontinent of Pangea. Google Play. Aborda de forma interactiva qüestions com la convecció del mantell, l’expansió del fons oceànic, la teoria de Wegener i la tectònica de plaques.

16

DOCUMENTALS I PEL·LÍCULES La màquina del temps. Sèrie de la BBC narrada per David Attenborough. Exposa algunes forces que han pogut causar les transformacions que ha patit la Terra, mitjançant imatges de les grans formacions geològiques que varen donar origen al planeta. Planeta Tierra: Una máquina viva (vol.1). Científics de reconegut prestigi comenten el moviment i l’efecte sobre la superfície terrestre de les plaques litosfèriques. Suevia film. El Planeta Milagroso: la formación de los continentes (V). Episodi de la sèrie que aprofundeix en el moviment de l’escorça terrestre i en les evidències que varen conduir a descobrir-lo. TVE-NHK. El planeta viviente: La construcción de la Tierra. La Terra: les edats de la Terra. Continents i muntanyes. La seva formació. L’estudi de la immensitat. David Attenborough. BBC.

DIA A DIA A L’AULA BIOLOGIA I GEOLOGIA 4t ESO Material fotocopiable © Illes Balears/Santillana Educación, S. L.

Ensenyament individualitzat Reforç i suport Aprofundiment

1

REFORÇ I SUPORT

Fitxa 1

Continguts fonamentals

RESUM Escorça: capa superficial rocosa, sòlida, freda i rígida. N’hi ha de dos tipus: • Continental: granítica, poc densa. Forma els continents. • Oceànica: basàltica, més densa. Forma els fons oceànics.

Capes en el model geoquímic

Mantell rocós: situat davall l’escorça, arriba fins a 2.900 km de profunditat. Sòlid calent que tendeix a fluir. Es divideix en: • Mantell superior: format per peridotita. • Mantell inferior: format per peridotita, però més dens que el mantell superior. Nucli metàl·lic: situat davall el mantell, arriba fins al centre de la Terra. Molt calent. Es divideix en: • Nucli extern: líquid, agitat per corrents de convecció que generen el camp magnètic terrestre. •  Nucli intern: sòlid. Són les superfícies de separació entre les capes. Es detecten sísmicament. • De Mohorovicˇic˙: entre l’escorça i el mantell.

Discontinuïtats

• De Repetti: entre el mantell superior i el mantell inferior. Situada a 670 km de profunditat.

sísmiques

• De Gutenberg: entre el mantell inferior i el nucli extern. Està a 2.900 km de profunditat. • De Wiechert-Lehman: entre el nucli extern i l’intern. Està a 5.150 km de profunditat. • Litosfera freda i rígida, formada per l’escorça i els primers quilòmetres del mantell superior. Dividida en fragments o plaques que es mouen arrossegades pels fluxos del mantell sublitosfèric. N’hi ha de dos tipus:   – Continental: conté escorça continental. De 70 a 300 km de gruix.

Capes en el model geodinàmic

  – Oceànica: conté escorça oceànica. De 10 a 100 km de gruix. • Mantell sublitosfèric (astenosfera): capa plàstica amb tendència a fluir. • Mesosfera sòlida. Permet el descens de plaques litosfèriques fredes procedents de zones de subducció, i l’ascens de plomalls tèrmics. • Capa D’’ zona fosa, molt dinàmica, d’on escapen els plomalls tèrmics que donen origen als volcans dels punts calents. • Endosfera, coincideix amb el nucli. Evacua calor que s’acumula a la capa D’’.

Les plaques litosfèriques

Són els fragments per on està trencada la litosfera. Formen els continents i els fons oceànics. Poden ser: continentals, oceàniques o mixtes, segons si tenen un tipus de litosfera o tots dos. Hi ha set plaques grans i altres de més petites.

PLACA NORD-AMERICANA 1,8

PLACA NORD-AMERICANA

PLACA EUROASIÀTICA 2,3

PLACA DE JUAN DE FUCA

5,5

PLACA DEL CARIB

PLACA PACÍFICA

7,2

• Desplaçaments dels continents i extensió i contracció dels oceans. • Activitat volcànica, sísmica i tectònica a les vores.

6,0

PLACA SUD-AMERICANA

PLACA PACÍFICA

2,0

PLACA AFRICANA

PLACA DE NAZCA Vora de placa Fossa oceànica Origen i direcció del desplaçament de plaques Línia de col·lisió de plaques 3,0 Velocitat de desplaçament de les plaques en cm/any Àrea de sismes Volcà actiu important

PLACA FILIPINA

PLACA ARÀBIGA

PLACA DE COCOS

Els seus moviments produeixen efectes diversos:

PLACA IRÀNICA

3,0

2,0 3,0

2,5

1,1

6,2

PLACA INDOAUSTRALIANA 7,3

7,4

7,2

PLACA ANTÀRTICA PLACA DE SCOTIA

749806_P15_placas_tectonicas

ACTIVITATS 1

18

El mantell terrestre està separat en dues parts de la mateixa composició. Com es diuen i a quina profunditat està la discontinuïtat que les separa? Com es diu aquesta discontinuïtat?

2

Què és la litosfera? És una capa de composició homogènia? Dins quina capa de la Terra té la base? Quins tipus de litosfera hi ha?

DIA A DIA A L’AULA BIOLOGIA I GEOLOGIA 4t ESO Material fotocopiable © Illes Balears/Santillana Educación, S. L.

1

REFORÇ I SUPORT

Fitxa 2

Esquemes muts

Nom:

Curs:

Data:

LES CAPES DE LA TERRA I LES DISCONTINUÏTATS SÍSMIQUES

DIA A DIA A L’AULA BIOLOGIA I GEOLOGIA 4t ESO Material fotocopiable © Illes Balears/Santillana Educación, S. L.

19

1

REFORÇ I SUPORT

Fitxa 3

Esquemes muts

Nom:

Curs:

Data:

LA LITOSFERA

LA ZONA O CAPA D’’

20

DIA A DIA A L’AULA BIOLOGIA I GEOLOGIA 4t ESO Material fotocopiable © Illes Balears/Santillana Educación, S. L.

1

REFORÇ I SUPORT

Fitxa 4

Esquemes muts

Nom:

Curs:

Data:

ELS CORRENTS DE CONVECCIÓ

DIA A DIA A L’AULA BIOLOGIA I GEOLOGIA 4t ESO Material fotocopiable © Illes Balears/Santillana Educación, S. L.

21

1

REFORÇ I SUPORT

Fitxa 5

Esquemes muts

Nom:

Curs:

Data:

LES PLAQUES LITOSFÈRIQUES

14 1,8

13

5 2,3

1

11

12

5,5

15

6

2

3,0

10

3 7,2

2,0

6,0

2,0 3,0

7

2,5

4 1,1

Vora de placa Fossa oceànica Origen i direcció del desplaçament de plaques Línia de col·lisió de plaques 3,0 Velocitat de desplaçament de les plaques en cm/any Àrea de sismes Volcà actiu important

16

6,2 7,3

7,4

7,2

9

8

 1. 

11.  

 2. 

12.  

 3. 

13.  

 4. 

749806_P15_placas_tectonicas 14.  

 5. 

15.  

 6. 

16.  

 7.   8.   9.  10.  

22

DIA A DIA A L’AULA BIOLOGIA I GEOLOGIA 4t ESO Material fotocopiable © Illes Balears/Santillana Educación, S. L.

1

REFORÇ I SUPORT

Més competent

Viatge al centre de la Terra […] Acabat el dinar, el meu oncle es va treure de la butxaca un petit quadern destinat a les observacions: va examinar, successivament, els diversos instruments i hi va apuntar les dades següents: DILLUNS 1 DE JULIOL. Cronòmetre: 8 h 17 min del matí. Baròmetre: 1 atmosfera. Termòmetre: 6°. Direcció: ESE. Aquesta darrera dada es referia a la direcció de la galeria obscura i la hi va subministrar la brúixola. –Ara, Axel –va exclamar el professor entusiasmat–, és quan realment ens sepultarem dins les entranyes del globus. Aquest és, doncs, el moment precís en què comença el nostre viatge… […] –Endavant! –va dir el meu oncle. […] La lava de la darrera erupció de 1229 s’havia obert pas al llarg d’aquell túnel, tapissant-ne l’interior d’una capa espessa i brillant, en la qual es reflectia la llum elèctrica i se’n centuplicava la intensitat natural. Tota la dificultat del camí consistia a no relliscar amb gaire rapidesa per aquell pendent de 45° d’inclinació poc més o menys. Per sort, certs bonys i erosions servien d’escalons, i no havíem de fer res més que baixar deixant que descendissin pel seu propi pes els nostres bolics i retenir-los amb cura, amb una corda llarga. Però els que davall els peus ens servien d’escalons, a les altres parets es convertien en estalactites: la lava, porosa en alguns llocs, en altres presentava petites bòfegues redones: cristalls de quars opac, ornats de límpides gotes de vidre i suspesos de la volta a tall d’aranyes, pareixia que s’encenien al nostre pas… […] –Això és magnífic! –vaig exclamar involuntàriament–. Quin espectacle, oncle! A vós no us causen admiració aquests rics matisos de la lava que varien del vermell obscur al groc més enlluernador, per degradacions insensibles? I aquests cristalls que veim com globus lluminosos? –Ah, fill meu! A la fi te’n vas convencent! Vol dir ara això et sembla esplèndid! Ja veuràs altres coses millors! Anem! Anem! Prosseguim sense vacil·lar la marxa!… […] […] No obstant això, la calor no augmentava d’una ma-

24

nera sensible […] i, més d’una vegada, vaig consultar amb sorpresa el termòmetre. Després de dues hores de caminar, només marcava 10°, és a dir, que havia experimentat una pujada de 4°, cosa que m’induïa a pensar que la nostra marxa era més horitzontal que vertical. Res més fàcil que saber amb tota exactitud la profunditat assolida; el professor mesurava amb l’escrupolositat més gran els angles de desviació a inclinació del camí; però es reservava el resultat de les seves observacions. […] –Això segons la teva teoria; i què marca el termòmetre? –Just 15°, cosa que suposa un augment de només 9° des que hem partit. –I què en dedueixes? –Vet aquí la meva deducció: segons les observacions més exactes, l’augment que experimenta la temperatura a l’interior del globus és d’1° per cada cent peus de profunditat. Certes condicions locals poden, però, modificar aquesta xifra; així, a Yakustk, a Sibèria, s’ha observat que l’augment d’1° es verifica cada 36 peus, cosa que depèn evidentment de la conductivitat de les roques. Hi afegiré, a més, que a la rodalia d’un volcà apagat […] s’ha observat que l’elevació de la temperatura era només d’1° per cada 125 peus. Acceptem, doncs, aquesta darrera hipòtesi, que és la més favorable, i calculem. –Calcula, calcula, fill meu. –Res més fàcil –vaig dir, traçant al meu quadern algunes xifres–. Nou vegades 125 peus fan 1.125 peus de profunditat. –Indubtable […] Segons les meves observacions, som a 10.000 peus davall el nivell de la mar. –És possible? […] –Sí; els guarismes no menteixen. Els càlculs del professor eren exactes; havíem ja superat de 6.000 peus les profunditats més grans assolides per l’home, com les mines de Kitz–Bahl, al Tirol, i les de Wuttemberg, a Bohèmia. La temperatura, que hauria d’haver estat de 81° en aquell indret, era tot just de 15º, cosa que donava motius per a moltes reflexions. Font: capítol XVIII del Viatge al centre de la Terra, de Jules Verne

DIA A DIA A L’AULA BIOLOGIA I GEOLOGIA 4t ESO Material fotocopiable © Illes Balears/Santillana Educación, S. L.

Fitxa 6

ACTIVITATS 1

2

COMPRENSIÓ LECTORA. Subratlla les paraules que no coneguis i cerca-les al diccionari.

5

Resol aquestes qüestions: a. Indica la utilitat dels aparells o instruments següents esmentats al text:

EXPRESSIÓ ESCRITA. Escriu els equivalents a les paraules següents:

– Baròmetre. – Manòmetre.

a. Unitats de mesura: peus i polzades.

– Brúixola.

b. Guarismes.

– Termòmetre. – Cronòmetre.

3

4

EXPRESSIÓ ESCRITA. Explica amb altres paraules el significat de la frase següent: ’’la lava, porosa en alguns llocs, en altres presentava petites bòfegues redones: cristalls de quars opac, ornats de límpides gotes de vidre i suspesos de la volta a tall d’aranyes, pareixia que s’encenien al nostre pas…’’.

b. Dibuixa una rosa dels vents amb els punts cardinals bàsics (nord, sud, est i oest) i indica-hi quina seria la direcció ESE esmentada al text. c. Quina és la causa de la conclusió a la qual arriba Axel quan diu: «Després de dues hores de caminar, només marcava 10°, és a dir, que havia experimentat una pujada de 4°, cosa que m’induïa a pensar que la nostra marxa era més horitzontal que vertical.»?

EMPRA LES TIC. Resol les qüestions següents: a. Esbrina qui va ser Jules Verne. Quin tipus de llibres va escriure? Indica el nom d’algunes de les seves obres més famoses. b. Quin any es va escriure la novel·la Viatge al centre de la Terra? Quines eren les concepcions geològiques dominants en aquella època: fixistes o mobilistes? c. Per on s’introdueixen els protagonistes per viatjar cap al centre de la Terra? Per quin indret tornen a la superfície al final de la novel·la?

6

COMPETÈNCIA MATEMÀTICA, CIENTÍFICA I TECNOLÒGICA. Resol aquestes qüestions: a. S’ajusten els càlculs d’Axel al que has après al llibre sobre el gradient geotèrmic? Justifica la resposta. b. Comprova els càlculs d’Axel sobre la profunditat a la qual estan i compara’ls amb els valors calculats emprant el valor mitjà del gradient geotèrmic terrestre (3 °C / 100 metres).

d. Qui va ser Devy i a quin tipus de teories deu fer referència el text? TREBALL COOPERATIU

Debateu els mètodes indirectes per conèixer les característiques terrestres En el text hem estudiat que la propagació de les ones sísmiques a l’interior del planeta constitueix un mètode indirecte per deduir l’estructura interna de la Terra. Actualment, aquest mètode s’ha sofisticat mitjançant l’anomenada tomografia sísmica, una tècnica que consisteix a cartografiar l’interior del globus a partir de dades sísmiques mundials (10.000 terratrèmols/any en més de 1.000 observatoris). No obstant això, les primeres dades sobre la mida i la forma de la Terra, i el càlcul del radi terrestre, les va obtenir Eratòstenes de Cirene (276-196 aC) sense necessitat de consultar cap aparell. Com és possible?

El 1957, un grup de científics es varen reunir a Washington D. C. per valorar les aplicacions de l’ajuda del govern en la investigació en ciències de la Terra. D’allà va sorgir l’anomenat Projecte Mohole, que es proposava fer una perforació a través de l’escorça de la Terra fins al mantell. Els meteorits són fragments que s’empren per fer analogies amb les diferents capes terrestres. Quin és el fonament d’aquest mètode? Basant-vos en aquests fets, organitzau els alumnes en cinc grups perquè cerquin informació sobre els mètodes esmentats i facin una infografia de cadascun, amb una posada en comú i un debat de tota la classe per cercar arguments a favor de l’ús de mètodes indirectes en l’estudi de la Terra.

DIA A DIA A L’AULA BIOLOGIA I GEOLOGIA 4t ESO Material fotocopiable © Illes Balears/Santillana Educación, S. L.

25

1

REFORÇ I SUPORT

Fitxes multilingües COMPOSICIÓ I ESTRUCTURA DE LA TERRA COMPOZIŢIA ŞI STRUCTURA PĂMÂNTULUI COMPOZIŢIA ŞI STRUCTURA PĂMÂNTULUI

ŞI STRUCTURA PĂMÂNTULUI 1. Crusta oceanică 2. Crusta continentală

că

ntală

1. Crusta oceanică 1.

1.

1.

1.

2.

2.

1.

1.

3. Mantaua

2.2.Crusta continentală 2.

3.

3.

2.

2.

4. Nucleu extern

3.3.Mantaua 3.

4.

4.

3.

3.

5. Nucleu intern

4. 4.4.Nucleu extern

5.

5.

4.

4.

5.

5.

5.

5.

5. Nucleu intern

1. Escorça continental

2. Escorça oceànica

3. Mantell

4. Nucli extern

5. Nucli intern

COMPOZIŢIA ŞI STRUCTURA PĂMÂNTULUI

Romanès

26

Xinès

Àrab

1. 1. Crusta oceanică

1. 1

1. 1.

2. 2. Crusta continentală

2. 2

2. 2.

3. 3. Mantaua

3. 3

3. 3.

4. 4. Nucleu extern

4. 4

4. 4.

5. 5. Nucleu intern

5. 5

5. 5.

DIA A DIA A L’AULA BIOLOGIA I GEOLOGIA 4t ESO Material fotocopiable © Illes Balears/Santillana Educación, S. L.

Fitxa 7

COMPOSICIÓ I ESTRUCTURA DE LA TERRA COMPOSITION AND STRUCTURE OF THE EARTH COMPOSITION ET STRUCTURE DE LA TERRE AUFBAU UND STRUKTUR DER ERDE (GEOLOGIE)

1. Escorça continental

2. Escorça oceànica

3. Mantell

4. Nucli extern

5. Nucli intern

Anglès

Alemany

Francès

1. Continental crust

1. Croûte continentale

1. Kontinentale Kruste

2. Oceanic crust

2. Croûte océanique

2. Ozeanische Kruste

3. Mantle

3. Manteau

3. Mantel

4. Outer core

4. Noyau externe

4. Äusserer Kern

5. Inner core

5. Noyau interne

5. Innerer Kern

DIA A DIA A L’AULA BIOLOGIA I GEOLOGIA 4t ESO Material fotocopiable © Illes Balears/Santillana Educación, S. L.

27

1

APROFUNDIMENT

PROJECTES D’INVESTIGACIÓ

Els indrets tectònicament més actius del món L’activitat geològica d’origen intern genera les principals estructures del globus terrestre: dorsals submarines, serralades, illes volcàniques, obertura d’oceans, etc. Terratrèmols i volcans constitueixen les manifestacions més espectaculars d’aquesta activitat pel seu caràcter catastròfic, és a dir, perquè es produeixen en espais de temps curts i la seva intensitat, els seus efectes i la seva periodicitat tenen repercussions importants per a la humanitat. Les zones més actives tectònicament estan repartides per tot el globus, moltes vegades, al llarg de determinades franges que el recorren, i es relacionen amb els límits entre plaques litosfèriques. Però, en determinades ocasions, el seu origen depèn de factors diferents i independents. La majoria de les erupcions volcàniques no són observables perquè es produeixen als fons oceànics, i donen origen a les dorsals oceàniques. No obstant això, quan són visibles, solen ser espectaculars, siguin de tipus explosiu o passin davall una cobertura glacial (Islàndia, Kamtxatka, Colòmbia…). Per aquest motiu es consideren un risc geològic natural que necessita mesures de protecció i mitigació. Terratrèmols i tsunamis es consideren les catàstrofes naturals més temibles a causa del nombre de víctimes que

generen alguns i rar és l’any que acaba sense que la premsa ens informi dels estralls generats per algun d’aquests fenòmens. No obstant això, els sismògrafs de tot el món recullen al llarg de l’any milers de sacsejades que només són percebudes per aquests aparells.

FULL DE RUTA Objectiu: localitzar en un globus terraqüi les zones tectònicament més actives, fent un mapa o un esquema de la seva situació geogràfica respecte de les plaques litosfèriques i explicant-ne les característiques i les causes que les originen.

• Riscos geològics d’origen intern: volcans i terratrèmols. Fonts d’investigació:

Investigacions suggerides: • Es proposa investigar per equips els llocs següents, i fer un resum de les seves característiques i les causes de la seva elevada activitat geològica: Islàndia, els llacs de l’Àfrica oriental, la mar Roja, les illes Hawaii, el parc de Yellowstone, la falla de San Andreas (Califòrnia), l’Himàlaia, els Andes, el Japó, les illes Aleutianes i les Antilles Menors. • Cercar imatges característiques de la geografia actual d’aquests indrets, així com imatges que il·lustrin catàstrofes en època històrica. • Dibuixar talls simplificats (sense escala) al llarg de línies crítiques, que mostrin la relació de les plaques amb l’interior terrestre.

28

• Cercar notícies de premsa de catàstrofes històriques originades per terratrèmols i volcans en aquestes zones.

• Informació a la xarxa: notícies de premsa, relats de viatgers, YouTube i blogs. • Web del Servei Geològic dels Estats Units (USGS). Presentació: • Mural col·lectiu d’un gran mapamundi en què es localitzin cadascun dels punts estudiats amb una etiqueta al costat que n’indiqui les característiques principals. • Fullet d’un viatge científic a algun d’aquests llocs. Durada de l’elaboració: 3-4 sessions. Realització: equips de 3 a 5 estudiants.

DIA A DIA A L’AULA BIOLOGIA I GEOLOGIA 4t ESO Material fotocopiable © Illes Balears/Santillana Educación, S. L.

Fitxa 8

HAS DE TENIR EN COMPTE QUE

• La posició dels volcans es considera respecte de les vores i l’interior de les plaques. Aquesta posició està relacionada amb el tipus d’activitat (processos) i la geometria (forma, mida) dels aparells. • Els volcans que pareixen extints poden estar simplement inactius o ’’adormits’’; les manifestacions gasoses o líquides (guèisers, fonts termals, etc.) són indicis d’activitat. • La posició dels epicentres dels terratrèmols es localitza fonamentalment als límits entre plaques litosfèriques. • Els processos geològics naturals no sempre constitueixen riscos o catàstrofes.

EL QUE HAS DE SABER • Volcà: porció de roca fosa o magma que arriba a la superfície terrestre. Consta d’una cambra magmàtica on es produeix la fusió; un conducte o xemeneia pel qual ascendeix el magma, i un con o estructura superficial que es va formant per l’acumulació de productes volcànics solidificats. Està coronat per un cràter en forma d’embut. • Vulcanisme i tectònica de plaques: l’activitat volcànica es genera tant a les vores convergents (col·lisió i subducció) com a les divergents. • Punt calent: volcans originats per l’ascens de plomalls de magma des de la capa D’’, i per tant, independents de la dinàmica de les plaques litosfèriques. • Terratrèmol: per l’efecte de les forces de compressió, distensió i cisalla causades pel desplaçament de les plaques litosfèriques, fragments de litosfera emmagatzemen energia mecànica de la mateixa manera com ho faria un bloc de goma o una molla, i pateixen deformacions que poden conduir al trencament o la falla dels blocs. Quan això passa, l’energia elàstica acumulada als blocs de la falla es relaxa sobtadament, i es propaga mitjançant fronts d’ones a través de les roques, que les fan vibrar durant un temps, que sol ser entre uns segons i alguns minuts. • Risc geològic: quan els processos geològics naturals interfereixen amb la presència humana o l’ús que aquesta fa del territori, es converteixen en amenaces reals o potencials per a la salut, la seguretat o el benestar de les persones o els seus béns. Llavors reben el nom de riscos o catàstrofes naturals. Perquè un procés natural es consideri un risc (R), es consideren tres factors:   – (P) Perillositat o probabilitat d’ocurrència d’un fenomen potencialment perjudicial per a les persones, en un determinat període de temps i lloc.   – (E) Exposició o nombre de persones i béns potencialment sotmesos al risc.   – (V) Vulnerabilitat o percentatge de víctimes i danys (econòmics, ecològics, etc.) previsibles estadísticament, tenint en compte l’existència de mesures preventives existents a la zona.    Aquests factors es relacionen mitjançant la fórmula: R = P · E · V.

DIA A DIA A L’AULA BIOLOGIA I GEOLOGIA 4t ESO Material fotocopiable © Illes Balears/Santillana Educación, S. L.

29

1

APROFUNDIMENT

Fitxa 9

TREBALLS D’AULA

Dibuix a escala de l’estructura interna de la Terra: els models geoquímic i geodinàmic OBJECTIUS • Aprendre a fer representacions mitjançant una escala gràfica. • Apreciar de forma proporcionada les dimensions de les capes terrestres principals. • Desenvolupar destreses per presentar correctament l’exercici: planificar l’espai, posar títol, indicar l’escala gràfica emprada i retolar les diferents capes i discontinuïtats sísmiques en un model i l’altre. • Estimular l’ús de recursos poc convencionals per representar arcs de circumferència.

DADES Totes les mesures es fan agafant la superfície terrestre com a nivell 0 de referència. •  Radi terrestre: 6.370 km •  Límit inferior de les capes en el model geoquímic:    – Escorça: 35 km (valor mitjà)    – Mantell superior: 670 km    – Mantell inferior: 2.900 km •  Nucli extern: 5.100 km •  Límit inferior de les capes en el model geodinàmic:    – Litosfera: 75-100 km (valor mitjà)    – Mantell superior sublitosfèric o astenosfera: 350 km    – Mesosfera: 2.900 km    – Capa D’’: 2.900 km    – Endosfera: fins al centre de la Terra

ACTIVITATS 1



30

Per començar, se suggereix emprar una escala gràfica de fàcil accés per als estudiants. Atès que la majoria empren quaderns amb fulls quadriculats, es proposa que la longitud d’un quadret sigui equivalent a 100 km. En un full del quadern, mesura i indica el radi terrestre i, a continuació, traça un arc de circumferència, com si fos un formatget, en el qual has d’establir dos sectors: un destinat a situar les capes del model geoquímic, i a l’altre, les del model geodinàmic, separades entre si per una línia (coincident amb el radi terrestre). Pinta l’exercici lliurement.

2

Si en lloc d’emprar les mesures anteriors, el representassis amb l’escala 1: 1.000.000, és a dir, si 1 cm del dibuix equivalgués a 10 km en la realitat, de quina mida et sortiria el model? Seria possible fer-lo al quadern?

DIA A DIA A L’AULA BIOLOGIA I GEOLOGIA 4t ESO Material fotocopiable © Illes Balears/Santillana Educación, S. L.

1

APROFUNDIMENT

Fitxa 10

TREBALLS D’AULA

Banc de dades. Les plaques i les fosses oceàniques DESCRIPCIÓ DE LES PRINCIPALS PLAQUES LITOSFÈRIQUES PLACA EUROASIÀTICA. Comprèn el fons marí a l’est de la dorsal atlàntica, Europa i la major part d’Àsia fins a l’arxipèlag del Japó. A la zona oceànica té un contacte divergent amb la placa Nord-americana, mentre que al sud col·lideix amb la placa Africana (com a conseqüència, es varen formar els Alps), i a l’est, amb les plaques Pacífica i de Filipines. 

PLACA DE NAZCA. Oceànica. La seva col·lisió amb la placa Sud-americana va originar els Andes. PLACA DE FILIPINES. Està envoltada de límits convergents, associats a zones de subducció, amb fosses oceàniques i arcs d’illes. PLACA NORD-AMERICANA. Està relacionada amb la famosa falla de San Andreas (Califòrnia), una falla transformant que també es considera una part del Cinturó de Foc.

PLACA PACÍFICA. Enorme placa oceànica que contacta amb vuit més. Als seus marges es localitzen límits destructius del Cinturó de Foc del Pacífic. PLACA ÍNDICA. Inclou l’Índia, Austràlia i la part oceànica corresponent. La seva col·lisió amb la placa Euroasiàtica va produir l’elevació de l’Himàlaia.

PLACA AFRICANA. Placa mixta. Al nord va formar la Mediterrània i els Alps en col·lidir amb la placa Euroasiàtica. Hi ha una obertura progressiva d’un rift que dividirà Àfrica en dues seccions.

PLACA SUD-AMERICANA. Gran placa amb un límit convergent a la zona occidental, molt activa sísmicament i volcànicament.

PLACA ARÀBIGA. Petita placa al límit occidental de la qual s’obri l’oceà més recent, la mar Roja.

DIMENSIONS D’ALGUNES FOSSES OCEÀNIQUES Profunditat Amplada Longitud Fossa (km) (km) (km) Aleutianes 0

7,7

Japó

08,4 100 0.800



050 3.700

Java

07,5

080 4.500

Kurils

10,5

120

Mariannes

11,0

070 2.550

Amèrica Central

06,7

040 2.800

Perú-Xile 0

8,1 100 5.900

Filipines

10,5

Puerto Rico 0

8,4 120 1.550

Sandwich del Sud

08,4

090 1.450

Tonga

10,8

055 1.400

2.200

060 1.400

ACTIVITATS 1

c. Quin és l’origen de les fosses oceàniques? Explica-ho breument amb un dibuix explicatiu.

Cerca informació de cadascuna de les fosses i localitzales en un mapamundi. Respon a les preguntes: a. A quin oceà són la majoria? b. Estan ubicades al centre de l’oceà o al costat dels continents o les illes? Per què creus que és així?

2

Investiga quin tipus d’organismes viuen en aquestes regions oceàniques.

DIA A DIA A L’AULA BIOLOGIA I GEOLOGIA 4t ESO Material fotocopiable © Illes Balears/Santillana Educación, S. L.

31

Recursos per a l’avaluació Autoavaluació Avaluació de continguts Avaluació per competències

1

AUTOAVALUACIÓ

ESTRUCTURA I DINÀMICA DE LA TERRA

Nom:

1

Entre les quatre proves que s’esmenten a continuació, indica la que no va aportar Wegener.

Curs:

5

On hi ha els terratrèmols (hipocentres) més profunds? a. Vores de placa divergents.

a. L’edat de les roques granítiques de l’Àfrica, Sud-amèrica i l’Antàrtida són coincidents.

b. Vores de placa convergents.

b. La disposició de les til·lites glacials a Sud-amèrica, Àfrica, l’Índia i Austràlia evidenciarien un casquet glacial a l’hemisferi sud durant el Carbonífer.

d. Interior de plaques.

c. El motor del moviment dels continents són els corrents de convecció del mantell.

c. Vores de cisalla.

6

L’aigua dels oceans es va originar per: a. Alteració de roques primitives. b. Bombardeig de cometes.

d. Les vores dels continents que encaixen entre si com si fossin un trencaclosques. 2

La formulació de la teoria de l’expansió del fons oceànic de Harry Hess va ser possible gràcies a tres dels fets següents. Indica el que no ho és.

c. Condensació d’atmosfera primitiva. d. Combinació de b i c. 7

La litosfera és una capa dinàmica formada per:

a. La distribució mundial de terratrèmols i volcans.

a. Escorça oceànica i escorça continental.

b. L’edat dels basalts oceànics augmenta amb la distància a la dorsal.

b. L’escorça i el mantell superior fins a la discontinuïtat de Mohorovicˇic˙.

c. Les dorsals són fractures de la litosfera per les quals escapa el material del mantell en forma de colades.

c. Escorça i astenosfera.

d. El bandat paleomagnètic de les dorsals oceàniques. 3

d. Escorça i part externa del mantell superior. 8

Què és una inversió magnètica? a. El pol nord s’intercanvia amb el pol sud. b. El camp magnètic desapareix.

Quin d’aquests termes està relacionat amb les vores divergents?

c. El camp varia d’intensitat. d. Els pols magnètics canvien de posició.

a. Falla transformant. b. Destrucció de litosfera oceànica. c. Formació de dorsals oceàniques.

9

La subsidència és un procés que afecta l’escorça terrestre:

d. Punt calent. 4

Data:

a. Elevant-la. b. Enfonsant-la.

Com es diu la teoria que explica els moviments verticals de la litosfera?

c. Expandint-la. d. Fracturant-la.

a. Tectònica de plaques. b. Isostàsia. c. Subducció. d. Rífting.

10

On són els relleus més grans de la Terra respecte de les plaques litosfèriques? a. A les vores convergents. b. A l’interior de les plaques. c. A les vores divergents. d. A les vores de cisalla.

1 c; 2 a; 3 c; 4 b; 5 b; 6 c; 7 d; 8 a; 9 b; 10 c. SOLUCIONS DIA A DIA A L’AULA BIOLOGIA I GEOLOGIA 4t ESO Material fotocopiable © Illes Balears/Santillana Educación, S. L.

35

1

AVALUACIÓ DE CONTINGUTS

ESTRUCTURA i DINÀMICA DE LA TERRA

Nom:

1

Curs:

Data:

Descriu breument l’origen de les diferents capes terrestres.     Interpreta el gràfic següent i posa nom a les discontinuïtats corresponents. Velocitat de les ones sísmiques (km/s)

2

Mantell superior

Nucli extern



Nucli intern



14



12



10

Ones P



8



6

Ones S

4

 

2

 35 480 670

3

Mantell inferior

1.000

2.000

4.000 2.900

6.000 5.100

6.371

Quilòmetres

 

Per justificar la seva teoria sobre la mobilitat continental, Wegener va presentar diversos tipus de proves. a. Explica’n dues.   b. Per què es va rebutjar la teoria de la deriva continental de Wegener?  

4

Respon a les preguntes següents: a. Quins avenços tecnològics varen fer possible la investigació dels fons oceànics?   b. Explica dues característiques de les dorsals oceàniques que justifiquin la teoria de l’expansió del fons oceànic proposada per Harry Hess.  

36

DIA A DIA A L’AULA BIOLOGIA I GEOLOGIA 4t ESO Material fotocopiable © Illes Balears/Santillana Educación, S. L.

5

L’oceà Atlàntic és cada vegada més extens, i s’eixampla a una mitjana d’1 a 4 cm/any, segons la zona. En canvi, l’oceà Pacífic va disminuint d’extensió. Explica per què.  

6

Defineix els termes següents: •  Litosfera:  •  Placa litosfèrica:  •  Orogen de col·lisió:  •  Falla transformant: 

7

Quin és l’origen de la calor interna de la Terra?  

8

Indica al mapa els noms de les principals plaques litosfèriques. Indica quin tipus de litosfera forma les plaques Pacífica, Africana i Euroasiàtica.       

9

a.  A què fa referència el terme isostàsia?   b. Es comprova que la península Escandinava està sotmesa a un procés lent d’elevació d’1 cm/any. Emet una hipòtesi per explicar aquest fenomen.  

10

Enumera els principals processos geològics generats per la convecció del mantell terrestre.  

DIA A DIA A L’AULA BIOLOGIA I GEOLOGIA 4t ESO Material fotocopiable © Illes Balears/Santillana Educación, S. L.

37

1

ESTÀNDARDS D’APRENENTATGE I SOLUCIONS

ESTRUCTURA I DINÀMICA DE LA TERRA Criteris d’avaluació*

Estàndards d’aprenentatge*

Activitats

B2-1. Reconèixer, recopilar i contrastar fets que mostrin la Terra com un planeta canviant.

B2-1.1. Identifica i descriu fets que mostrin la Terra com un planeta canviant, i els relaciona amb els fenòmens que tenen lloc actualment.

B2-6. Comprendre els diferents models que expliquen l’estructura i la composició de la Terra.

B2-6.1. Analitza i compara els diferents models que expliquen l’estructura i la composició de la Terra.

2 i 10

B2-7. Combinar el model geodinàmic de l’estructura interna de la Terra amb la teoria de la tectònica de plaques.

B2-7.1. Relaciona les característiques de l’estructura interna de la Terra i les associa amb els fenòmens superficials.

3, 4, 5, 6, 7, 8 i 10

B2-8. Reconèixer les evidències de la deriva continental i de l’expansió del fons oceànic.

B2-8.1. Expressa algunes evidències actuals de la deriva continental i l’expansió del fons oceànic.

3, 4 i 5

B2-9. Interpretar alguns fenòmens geològics associats al moviment de la litosfera i relacionar-los amb la seva ubicació a mapes terrestres. Comprendre els fenòmens naturals produïts en els contactes de les plaques.

B2-9.1. Coneix i explica raonadament els moviments relatius de les plaques litosfèriques.

6i8

B2-9.2. Interpreta les conseqüències que tenen en el relleu els moviments de les plaques.

6i8

B2-10. Explicar l’origen de les serralades, els arcs d’illes i els orògens tèrmics.

B2-10.1. Identifica les causes que originen els principals relleus terrestres.

1, 3, 4, 5, 9 i 10

4, 5 i 6

*  Criteris d’avaluació i estàndards d’aprenentatge del currículum oficial del Ministeri per a l’etapa de secundària.

1

L’escorça primordial va resultar de la solidificació per refredament superficial de l’oceà de magma, que formava el planeta. Les primeres roques no s’han conservat (excepte a la part més antiga dels continents) perquè es varen reciclar cap a l’interior, quan va començar a funcionar la tectònica de plaques, i es va destruir la vella escorça i es va substituir per una altra de nova. Al mantell varen quedar els silicats més rics en ferro i magnesi; aquí també va canviar la composició original, perquè els moviments convectius i de les plaques varen fer que el mantell digerís roques superficials alterades per l’atmosfera i la hidrosfera. Al nucli s’han concentrat i conservat els elements i òxids més pesants; aquesta endosfera no intercanvia matèria amb la part externa del planeta, sinó energia tèrmica i magnètica. L’estat líquid del nucli extern i la ionització dels seus àtoms fan possible l’existència de cèl·lules convectives i d’un camp magnètic per efecte de dinamo. Les enormes pressions al nucli intern, al contrari, no permeten moviments en massa. 2

38

l’escorça (no explicitada aquí, està a 10-40 km de profunditat), la zona de transició a 670 km (on canvia la densitat i la composició de les roques silicades del mantell), la discontinuïtat de Gutenberg (a 2.900 km, separa el mantell del nucli) i la de Weichert-Lehmann (a 5.100 km, separa el nucli extern líquid de l’intern sòlid).

Les capes terrestres es varen originar durant la diferenciació gravitatòria primordial del planeta, després es varen modificar amb el temps i amb els processos geològics, tant superficials com interns.

La figura representa les capes recognoscibles a l’interior de la Terra segons el model geoquímic. Les discontinuïtats que les separen han estat localitzades per mètodes geofísics i són: la Moho (abreviació de Mohorovicˇic˙) a la base de

3

a. R. L. S’han de triar de les quatre explicades en el text. b. Wegener no va poder explicar la força que empenyia els continents i sobre quins materials lliscaven. S’ha de tenir en compte que a començament del segle xx s’acabava de descobrir la radioactivitat, i no hi havia tècniques per conèixer la naturalesa de l’interior terrestre.

4

a. El sonar, mitjançant el qual es varen poder fer mapes detallats dels fons oceànics. b. R. L. S’ha de triar la variació d’edat dels basalts des del centre de la dorsal a les vores, el bandat paleomagnètic simètric a una banda i a l’altra de la dorsal o la distribució dels sediments.

5

L’oceà Pacífic està afectat per zones de subducció, on es destrueix la litosfera oceànica, a nombroses i extenses àrees. En conseqüència, disminueix d’extensió. En canvi, l’oceà Atlàntic està en expansió, com es dedueix de la seva estructura, en què la dorsal ocupa aproximadament una posició central com a eix o columna dorsal, en què: • Es comprova que les edats de les roques van augmentant, des de 0 a 190 Ma, a mesura que ens allunyam de l’eix de la dorsal.

DIA A DIA A L’AULA BIOLOGIA I GEOLOGIA 4t ESO Material fotocopiable © Illes Balears/Santillana Educación, S. L.

• Al contrari dels marges continentals del Pacífic, als peus dels quals hi ha una fossa abissal, els marges de l’Atlàntic són passius, cosa que significa que acaben sobtadament davall la mar, en un escaló anomenat talús continental, als peus del qual s’estén la plana abissal. 6

• Litosfera: capa dinàmica més externa i rígida de la Terra, formada per l’escorça i el mantell superior litosfèric surant sobre l’astenosfera (plàstica) i el mantell inferior. També és la part més freda, amb el gradient geotèrmic estàndard. • Placa litosfèrica: fragments de litosfera terrestre les vores dels quals estan delimitades per la distribució de terratrèmols, volcans, fosses oceàniques i cinturons orogènics. N’hi ha que estan formades únicament per litosfera oceànica, com la placa Pacífica o la de Nazca, però en general tenen tant litosfera oceànica com continental. • Orogen de col·lisió: serralada que es produeix pel xoc de dues plaques continentals el resultat del qual és la sutura d’ambdues, amb un augment del gruix de la litosfera i un acaramullament dels sediments que s’havien acumulat prèviament entre els dos continents. Són exemples d’aquest tipus l’Himàlaia o els Pirineus i les Bètiques a Espanya. • Falla transformant: fractures originades per moviments de cisalla (horitzontals) que afecten la litosfera oceànica formant els anomenats límits passius de placa que produeixen moviments de cisalla. S’originen a les vores anomenades passives, ja que en aquestes zones no es produeix creació ni destrucció de litosfera.

7

La calor interna del planeta procedeix de la calor residual inicial quan la Terra estava fosa (fa devers 4.500 Ma), de la desintegració dels elements radioactius i de la cristal·lització del nucli metàl·lic.

8

a. R. G. Vegeu la figura de la pàgina 17 del llibre de l’alumne. b. La placa Pacífica està formada per litosfera oceànica; les altres dues, per litosfera mixta, amb predomini de litosfera continental.

9

a. Es refereix a un equilibri de masses controlat per la força de la gravetat. El terme isostàsia va ser introduït pel geòleg Clarence Dutton el 1982 per explicar els moviments verticals d’elevació i d’enfonsament de l’escorça terrestre. Dutton postulava que l’escorça surava sobre el mantell subjacent, que estava en un estat molt viscós. Segons Dutton, l’escorça terrestre es podia enfonsar quan se sobrecarregava amb un pes, com l’acumulació de sediments o la capa gruixada de gel d’una glaciació, o aixecar-se en alliberar-se de la càrrega, per erosió del relleu o en fondre’s el gel. b. R. M. En fondre’s els casquets glacials que durant el Quaternari varen tenir enfonsada aquesta zona, la resposta isostàtica és anar‐se aixecant fins que s’assoleix un equilibri nou.

10

La convecció del mantell és la principal responsable de la tectònica de plaques perquè: • Produeix la divergència davall la litosfera que en causa la distensió, i redueix la pressió a l’astenosfera, cosa que la fa fondre’s en part, i es formen dorsals. • Arrossega per fricció l’escorça oceànica nova i així fa expandir els oceans. • Arrossega la litosfera oceànica o mixta fins que la fa descendir al mantell amb l’ajuda de la gravetat a les zones de subducció, i alimenta així el procés d’orogènesi i la col·lisió de continents.

DIA A DIA A L’AULA BIOLOGIA I GEOLOGIA 4t ESO Material fotocopiable © Illes Balears/Santillana Educación, S. L.

39

1

AVALUACIÓ PER COMPETÈNCIES

ESTRUCTURA I DINÀMICA DE LA TERRA

Nom:

Curs:

Data:

Na Núria, amb 15 anys, ja és una muntanyera experta i desitja ser una mica més gran per viatjar al Nepal a fer senderisme; el trekking de l’Annapurna, a l’Himàlaia, és el seu primer objectiu. Quasi arribà a l’estat de xoc quan, el 25 d’abril de 2015, va llegir amb tristesa la notícia de la gran catàstrofe del terratrèmol que va sacsejar el país de les muntanyes més altes de la Terra. A part dels més de 8.000 morts i desapareguts, alguns dels camins més sovintejats varen quedar seriosament danyats. El dolor del món pel poble nepalès va ser enorme. Es va tractar d’un sisme de magnitud 7,8 a l’escala de Richter, que va desplaçar desenes de pobles cap al nord-est i va fer créixer l’Everest uns quants centímetres. El seu origen es va situar a una profunditat de 15 km i la zona superficial que va rebre abans les ones sísmiques va ser la ciutat de Bharatpur, a 81 km a l’oest de Katmandú.

1

2

3

On es va situar l’hipocentre del terratrèmol? a. 15 km davall Bharatpur.

c. Al 7,8 de l’escala de Richter.

b. 81 km a l’oest de Katmandú.

d. A la ciutat de Bharatpur.

L’Himàlaia està situat en una zona en un fort conflicte geològic a causa de la interacció de dues grans plaques litosfèriques que xoquen entre si a una velocitat estimada de 45 mm a l’any, en la direcció nord-nord-est. Quines dues plaques interactuen en aquesta zona? a. L’Euroasiàtica i la Pacífica.

c. La Indoaustraliana i l’Euroasiàtica.

b. La Indoaustraliana i la Pacífica.

d. L’Índica i l’Asiàtica.

Na Núria es demana d’on deu sortir l’energia necessària per desplaçar les plaques litosfèriques i alliberar-se de forma tan violenta als terratrèmols. Quin és l’origen de l’energia que fractura i mou les plaques litosfèriques? a. La suma de la calor residual des de la formació de la Terra més la generada per reaccions de desintegració radioactiva dels isòtops inestables. b. Els corrents de convecció generats per la gran diferència de temperatura entre el nucli i la superfície terrestre. c. L’ascens dels plomalls tèrmics cap a les dorsals i els punts calents de la superfície terrestre. d. El desplaçament de la litosfera sobre l’astenosfera o mantell superior.

4

5

Els continents americà i europeu estan damunt plaques diferents i entre tots dos hi ha una dorsal oceànica que recorr l’oceà Atlàntic de nord a sud. D’altra banda, sabem que la gran dorsal que forma ambdues plaques litosfèriques en aquesta zona ho fa a una velocitat estimada de 200 mm cada any. Si comparam el viatge de Colom a Amèrica (el 1492) amb el que podria fer na Núria en un modern transatlàntic d’avui dia, podríem afirmar que recorreria: a. Devers 10 m més que Colom.

c. Devers 20 cm més que Colom.

b. Devers 10 km més que Colom.

d. Devers 20 m més que Colom.

Actualment se sap que l’interior de la Terra no és homogeni, sinó que, segons la profunditat a què estiguin, els materials que el formen tenen composicions i estructures diferents que: a. Varien d’una manera constant i homogènia a mesura que s’avança des de la superfície fins al nucli. b. A mesura que ens acostam al nucli, es tornen cada vegada més rígids i densos. c. Varien d’una manera irregular, passant del comportament rígid al fluid per tornar una altra vegada al rígid a la zona més interna. d. Han canviat diverses vegades al llarg de la història de la Terra.

40

DIA A DIA A L’AULA BIOLOGIA I GEOLOGIA 4t ESO Material fotocopiable © Illes Balears/Santillana Educación, S. L.

6

Basant-nos en l’estat físic de les diferents capes (plasticitat, rigidesa o densitat) detectades analitzant el comportament de les ones sísmiques i en les seves propietats mecàniques com a resposta a les pressions i temperatures a què estan, actualment es considera que l’estructura interna de la Terra està dividida en les zones següents: a. Escorça, mantell i nucli. b. Litosfera, astenosfera, mesosfera, zona D’’ i endosfera. c. Escorça, litosfera, mantell i nucli. d. Escorça, litosfera, astenosfera, mantell, zona D’’ i nucli.

7

8

Na Núria passarà les vacances de Nadal a cals seus padrins a Las Palmas de Gran Canaria, i des de sempre s’ha demanat d’on havien sortit aquestes illes enmig de l’oceà Atlàntic. Actualment es creu que l’origen de l’arxipèlag canari és un plomall tèrmic que arriba a la litosfera en un punt calent entre la gran dorsal atlàntica i Àfrica. Tenint en compte que els episodis volcànics més recents han tengut lloc a El Hierro i La Palma, on aflora el plomall tèrmic que va donar origen a les Canàries? a. A l’est de l’arxipèlag.

c. Al nord de l’arxipèlag.

b. A l’oest de l’arxipèlag.

d. Al sud de l’arxipèlag.

Na Núria ha mirat un mapa i s’ha adonat que les Canàries són molt a prop d’Àfrica (Fuerteventura a 97 km de la costa africana). Llavors ha pensat: seria possible que les Canàries acabassin damunt Àfrica, com el Japó damunt Àsia? a. Sí, d’aquí a uns quants milions d’anys, Fuerteventura s’haurà unit a Àfrica. b. No, tot el contrari, s’allunyen d’Àfrica i cada vegada estan més separades del continent. c. No, formen part de la mateixa placa litosfèrica i es desplacen al mateix temps i en la mateixa direcció. d. No, perquè en realitat es desplacen cap al sud.

9



Des que va estudiar la tectònica de plaques, na Núria està obsessionada amb l’esperat Big One, un terratrèmol que assolarà la costa oest dels EUA. En aquella zona, les plaques d’Amèrica del Nord i la Pacífica contacten tal com veus al mapa. Si continuàs el desplaçament de les plaques tal com es mostra al mapa, què passaria en un futur, d’aquí a milions d’anys? Indica quins dels vaticinis següents serien vertaders i quins falsos.

CANADÀ

V/F San Francisco i Los Angeles es fusionaran en una gran ciutat.

ESTATS UNITS

A Los Angeles farà una mica més de fred i a San Francisco, una mica més de calor. Sacramento i San Francisco s’allunyaran. Sacramento i Los Angeles s’acostaran.

Moviment relatiu de la placa Nord-americana

San Francisco

Moviment relatiu de la placa Pacífica

La zona costanera de Califòrnia se separarà del continent.

DIA A DIA A L’AULA BIOLOGIA I GEOLOGIA 4t ESO Material fotocopiable © Illes Balears/Santillana Educación, S. L.

Los Angeles

MÈXIC

41

1

ESTÀNDARDS D’APRENENTATGE I SOLUCIONS

ESTRUCTURA I DINÀMICA DE LA TERRA

Competències que s’avaluen Comunicació lingüística Competència matemàtica, científica i tecnològica

Criteris d’avaluació*

Estàndards d’aprenentatge*

Activitats

B2-1. Reconèixer, recopilar i contrastar fets que mostrin la Terra com un planeta canviant.

B2-1.1. Identifica i descriu fets que mostrin la Terra com un planeta canviant, i els relaciona amb els fenòmens que tenen lloc actualment.

B2-6. Comprendre els diferents models que expliquen l’estructura i la composició de la Terra.

B2-6.1. Analitza i compara els diferents models que expliquen l’estructura i la composició de la Terra.

B2-7. Combinar el model dinàmic de l’estructura interna de la Terra amb la teoria de la tectònica de plaques.

B2-7.1. Relaciona les característiques de l’estructura interna de la Terra i les associa amb els fenòmens superficials.

B2-9. Interpretar alguns fenòmens geològics associats al moviment de la litosfera i relacionar-los amb la seva ubicació en mapes terrestres. Comprendre els fenòmens naturals produïts en els contactes de les plaques.

B2-9.1. Coneix i explica raonadament els moviments relatius de les plaques litosfèriques.

2i4

B2-9.2. Interpreta les conseqüències que tenen en el relleu els moviments de les plaques.

7, 8 i 9

1, 7, 8 i 9

Aprendre a aprendre Competència matemàtica, científica i tecnològica Aprendre a aprendre Competència matemàtica, científica i tecnològica Aprendre a aprendre

Comunicació lingüística Competència matemàtica, científica i tecnològica Aprendre a aprendre

5i6

3

*  Criteris d’avaluació i estàndards d’aprenentatge del currículum oficial del Ministeri per a l’etapa de secundària.

1

a.  15 km davall Bharatpur.

2

c.  La Indoaustraliana i l’Euroasiàtica.

3

a. La suma de la calor residual des de la formació de la Terra més la generada per reaccions de desintegració radioactiva dels isòtops inestables.

9



V/F

San Francisco i Los Angeles es fusionaran en una gran ciutat.

V

A Los Angeles farà una mica més de fred i a San Francisco, una mica més de calor.

V

4

a.  Devers 10 m més que Colom.

5

c. Varien d’una manera irregular, passant del comportament rígid al fluid per tornar de nou al rígid a la zona més interna.

Sacramento i San Francisco s’allunyaran.

F

Sacramento i Los Angeles s’acostaran.

V

6

b. Litosfera, astenosfera, mesosfera, zona D’’ i endosfera.

7

b. A l’oest de l’arxipèlag.

La zona costanera de Califòrnia se separarà del continent.

F

8

c. No, formen part de la mateixa placa litosfèrica i es desplacen al mateix temps i en la mateixa direcció.

42

DIA A DIA A L’AULA BIOLOGIA I GEOLOGIA 4t ESO Material fotocopiable © Illes Balears/Santillana Educación, S. L.

Solucions

1

SOLUCIONS

ESTRUCTURA I DINÀMICA DE LA TERRA

Interpreta la imatge

D’altra banda, també s’observa que a les zones de subducció, on grans fragments d’escorça oceànica se submergeixen cap al mantell sublitosfèric, els sediments amarats d’aigua abandonen la superfície terrestre. En aquest sentit, és difícil avaluar les pèrdues o els guanys d’aigua causats per aquests processos.

• Una illa sorgida enmig d’un oceà constitueix un fragment particular d’escorça oceànica emergida. • S’hi observen colades d’una roca negra, que és basalt. S’observa que el basalt està molt diaclasat a causa, d’una banda, de la retracció de la lava durant el refredament (que forma dics columnars) i, de l’altra, de la meteorització de la roca.

3

• Atmosfera

Interpreta la imatge. Perquè observam variacions brusques en la seva velocitat (refraccions) quan passen d’una capa a una altra, o la sobtada desaparició de les ones S en assolir els 2.900 km de profunditat.

5

R. G.

6

Interpreta la imatge. Ambdós models es basen en la geofísica, és a dir, en la propagació d’ones sísmiques, a partir de les quals s’infereixen les dades de temperatures, pressions i densitats. Històricament, el model geoquímic incloïa només SiAl (escorça continental), SiMa (escorça oceànica i mantell) i NiFe (nucli). Actualment, el model geoquímic es basa en la composició (deduïda) de les roques profundes, mentre que el model geodinàmic es basa en el seu comportament mecànic.

7

EMPRA LES TIC. R. M. Actualment, l’astenosfera es fa coincidir amb el mantell superior sublitosfèric, que s’estén entre els 250 i els 660 km de profunditat (fins a la discontinuïtat de Repetti). L’existència d’aquesta capa és necessària per poder explicar els desplaçaments verticals (ajustos isostàtics) i horitzontals de la litosfera (tectònica de plaques). Va ser definida per primera vegada el 1914 per Joseph Barrell, però la seva extensió i els límits s’han anat perfilant en relació amb els avenços de la geofísica i de les ciències de la Terra en general. Encara que la literatura científica internacional no se n’ha fet eco, a començament de la dècada del 2000, alguns autors a Espanya en varen qüestionar l’existència, amb una gran repercussió als llibres de text. Aquests autors es basaven en arguments com que era una capa irregular i que en alguns indrets no n’estava provada l’existència. Metodològicament, aquest argument no se sustentava si el comparam amb la nomenclatura i el concepte emprat per definir altres capes terrestres com la hidrosfera o la biosfera. Científicament, els mateixos autors que un dia varen negar l’existència de l’astenosfera han acabat reconeixent-la, si bé redefinint-la i estenent-ne els límits, fent-la coincidir amb el mantell superior sublitosfèric.

• Efectivament hi ha una relació molt estreta entre els dos fenòmens, que se solen concentrar als límits entre plaques, on hi ha desplaçaments entre plaques, sigui de separació, xoc o lliscament lateral. • Volcans, terratrèmols, dorsals i serralades són proves que les plaques es mouen. Aquest moviment té l’origen en la calor interna de la Terra i les seves formes de propagació per convecció. Hi ha diversos models per explicar en detall la naturalesa d’aquests corrents de convecció.

44

Geosfera

4

• La litosfera està dividida en plaques, unes regions estables limitades per franges inestables d’una gran activitat sísmica i volcànica, que encaixen entre elles com les peces d’un gran trencaclosques.

El model del cicle de l’aigua simplificat ens ensenya que l’aigua a la superfície terrestre es recicla i intercanvia amb la resta de les esferes, mitjançant canvis d’estat, per l’acció conjunta de l’energia solar i la gravetat. No obstant això, un estudi més detallat, tenint en compte la dinàmica litosfèrica, revela que, a través de les dorsals i els volcans, s’incorporen al cicle les anomenades ’’aigües juvenils’’ d’origen magmàtic.

processos de meteorització fisicoquímica vulcanisme

• Les zones verdes que s’observen a la imatge posen en evidència el desenvolupament de vegetació, substrat de les espècies animals.

2

Biosfera

respiració, evapotranspiració

En la pèrdua de volum de l’illa, a tots aquests s’ha d’afegir l’acció dels ajustaments isostàtics.

La densitat depèn de la composició química i de les propietats físiques dels materials. Els planetes interns estan compostos de materials sòlids (roques i minerals), més densos que els líquids i gasosos, i més resistents a la calor de la irradiació solar. Els components més lleugers només es poden condensar a una distància més gran del Sol.

fotosíntesi

• Atmosfera

– L’aigua superficial (pluja i torrenteres) i l’erosió marina (fonamentalment onatge).

1

Hidrosfera

evaporació

– La descompressió del basalt que ha donat lloc a infinitat de diàclasis que, posteriorment, són aprofitades per altres agents per acabar d’alterar la roca.

Claus per començar

precipitació (pluja, neu)

• Atmosfera

• En aquesta zona, els agents geològics actuants han estat:

– L’acció atmosfèrica que afavoreix els processos de meteorització fisicoquímica: gelifracció per cicles de geladadesgel (hivern-estiu) que exerceixen acció de falca, eixamplant les diàclasis o clivelles preexistents, i la formació de fragments cada vegada més petits, que suposen la base del sòl. En presència d’aigua, als anteriors s’han d’afegir els processos d’oxidació, dissolució, hidròlisi, etc. Sobre aquest substrat, la colonització i l’activitat fisicoquímica dels éssers vius acaba formant un sòl (vegeu zones verdes).

EMPRA LES TIC. R. M.

8

La calor terrestre es transmet: per conducció, des del nucli intern (sòlid) fins al nucli extern (líquid); per convecció, a través del nucli extern i del mantell superior rígid, i també per la litosfera (flux de calor difosa); així mateix, hi ha sortides puntuals de calor als volcans.

DIA A DIA A L’AULA BIOLOGIA I GEOLOGIA 4t ESO Material fotocopiable © Illes Balears/Santillana Educación, S. L.

9

Interpreta la imatge. Suposant constant el valor mitjà del gradient geotèrmic a l’escorça terrestre 5 3 ºC/100 m o 30 ºC/1 km, el valor al centre de la Terra seria de:

16

Tipus de vora

Pirineus, Bètiques, Alps, Himàlaia

30 3 6.370 (radi terrestre en km) 5 191.100 ºC La diferència respecte del gràfic és enorme i s’explica per l’efecte de la pressió que redueix el gradient. 10

11

Si en 1 km la temperatura augmenta 30 ºC, per assolir vapor a una temperatura de 150 ºC necessitaríem aprofundir 5 km. Interpreta la imatge. La pèrdua de massa patida a causa de l’erosió del bloc continental en provoca l’ascens isostàtic. El pes dels sediments procedents d’aquesta erosió, que s’acumulen al fons de la conca, causen subsidència, i afavoreixen l’acumulació de més sediment (un exemple de retroalimentació positiva).

12

A A, el pes del glacial ha fet que l’escorça s’hagi enfonsat.



A B, la fusió del gel, que n’ha llevat el pes, ha fet que l’escorça s’hagi ’’relaxat’’ cap amunt en cerca d’un nou equilibri isostàtic.

13

Saber fer. La mostra més recent és la A, perquè els cristàl·lits de magnetita que hi ha dins la roca estan orientats segons el camp magnètic actual, com es pot veure comparant-los amb la busca de la brúixola.

14

Interpreta la imatge. Plaques oceàniques: Pacífica, Filipina, Juan de Fuca, Nazca i del Carib. Plaques mixtes: Euroasiàtica, Indoaustraliana, Nordamericana, Sud-americana, Africana, Aràbiga i Antàrtica.

15





La branca ascendent d’una cèl·lula convectiva del mantell, en acostar-se a la superfície, es divideix en dues parts divergents que causen esforços de distensió a la base de la litosfera. Aquesta es fractura (rifting) i després és arrossegada en dues direccions oposades; així es formen dorsals i oceans, o sigui, una vora divergent. La branca descendent de la cèl·lula convectiva tendeix a arrossegar una placa de litosfera vella i freda cap al mantell, amb l’ajuda del pes de la placa mateixa.

Convergent

Andes, arxipèlags volcànics (Carib, Filipines, Aleutianes, etc.) i fosses oceàniques (Mariannes, Japó, Tonga, etc.)

Divergent

Dorsal Mesoatlàntica, Islàndia, dorsal Índica, dorsal Pacífica

De cisalla

Falla de San Andreas (Califòrnia, EUA), falla de Antalya (Turquia), falla de la mar Morta

17

L’Africana, l’Euroasiàtica i l’Aràbiga són plaques quasi íntegrament compostes d’escorça continental, però es classifiquen com a mixtes.

18

RESUM.

Saber-ne més • La tecnologia moderna empra satèl·lits artificials amb aquesta finalitat. La cartografia (planimetria) tradicional empraria el teodolit. Als estudiants se’ls pot acudir col·locar estaques o un altre tipus de fites. Es pot discutir la imprecisió del mètode i el temps necessari fins que s’aconsegueix una observació significativa.

Exemples

• La hipòtesi de l’acreció planetesimal és la hipòtesi més acceptada en l’actualitat sobre l’origen del Sol i del sistema solar. • Les ones P i les ones S es diferencien en tres aspectes, bàsicament: direcció de la propagació, velocitat i materials que travessen. Les P viatgen en sentit longitudinal, a través de tots els materials (sòlids i líquids) i la seva velocitat varia entre 5 i 14 km/s. Les ones vibren o es desplacen transversalment i només travessen els materials sòlids; la seva velocitat és menor que les anteriors, i varia de 3 a 6 km/s. • Segons el model geoquímic, la Terra està composta per escorça, mantell i nucli. • Segons el model geodinàmic, la Terra està composta per litosfera (comprèn l’escorça més una petita porció rígida del mantell superior fins a l’astenosfera), mesosfera (mantell superior i inferior), la capa D’’ (d’on es desprenen els plomalls tèrmics o de mantell que poden arribar fins a la superfície) i nucleosfera o endosfera (nucli extern fos i intern sòlid). • Els corrents de convecció són fluxos actius al mantell, on les partícules de roca són envoltades per pel·lícules fluides, cosa que permet el moviment del conjunt, encara que lent (per l’elevada viscositat), i la transferència de calor. • La isostàsia és la teoria segons la qual masses de diferent gruix i/o densitat exerceixen la mateixa pressió sobre una porció del subsòl a una determinada profunditat. Així es pot explicar la irregularitat i la variabilitat del relleu terrestre. • La deriva continental i l’expansió dels oceans són teories geològiques fonamentades en els moviments horitzontals dels cossos rocosos, mentre que les teories anteriors només consideraven moviments verticals. • Els postulats de la teoria de la tectònica de plaques diuen que:

DIA A DIA A L’AULA BIOLOGIA I GEOLOGIA 4t ESO Material fotocopiable © Illes Balears/Santillana Educación, S. L.

45

1

SOLUCIONS

ESTRUCTURA I DINÀMICA DE LA TERRA

– La litosfera està dividida en plaques, regions estables limitades per franges inestables d’una gran activitat sísmica i volcànica, que encaixen entre si com les peces d’un gran trencaclosques. – La litosfera oceànica, més prima i densa que la continental, es genera contínuament a les dorsals oceàniques. Atès que el volum terrestre és constant, una quantitat equivalent a la litosfera oceànica creada es destrueix a les fosses. – La calor interna de la Terra juntament amb la força de la gravetat generen corrents de convecció que mouen unes plaques respecte de les altres, i amb elles arrosseguen els continents.





• Les vores de plaques poden ser divergents o constructives (fosses de rift, dorsals oceàniques); convergents o destructives (zones de subducció i de col·lisió), i passives o de cisalla (falles, sense manifestació de calor).

WiechertLehmann 5.100 km



21

46

El model geoquímic se centra en la composició de les capes. I el model geodinàmic es basa en l’estat físic de les capes i en les seves propietats mecàniques com a resposta a les pressions i temperatures a què es troben. a) Dibuix de l’esquerra, model geoquímic. Dibuix de la dreta, model geodinàmic.

Mesosfera

Nucli extern Nucli intern

Endosfera

22

Els plomalls tèrmics són estructures columnars de magma que ascendeixen des de la base del mantell (zona D’’) fins a la superfície (punts calents), i representen el mecanisme més eficient per expulsar calor de l’interior terrestre.



Se suposa que els materials fosos de la capa D’’ tenen l’origen en l’evacuació de la calor del nucli extern mitjançant corrents de convecció. La convecció al mantell és el mecanisme dominant volumètricament.

Ferro, níquel i altres metalls pesants es varen concentrar així a la part central, i en varen formar el nucli; els més lleugers, rics en sílice, alumini i potassi, es varen quedar en superfície i varen formar la primera escorça sòlida. Per acabar, els materials de densitat intermèdia (sílice combinada amb magnesi i ferro) es varen reunir per formar el mantell, que és la part més voluminosa. Al voltant d’aquesta gran massa sòlida es va formar una escorça prima de roques i minerals més lleugers formats, fonamentalment, per silicats d’alumini.

Astenosfera o mantell superior sublitosfèric

Capa D’’ Gutenberg 2.900 km

La diferenciació de la Terra és un procés molt antic, primordial. Va començar quan el planeta va assolir una massa crítica per addició de planetesimals. La contracció gravitatòria i el bombardeig de planetesimals la varen encalentir i la varen fondre totalment, i així els elements i els compostos es varen poder separar segons la densitat.

Escorça continental

Mohorovicˇic˙ Mantell superior 8-10 km a l’escorça oceànica Mantell i 40-60 a la continental inferior

– Les plaques interactuen entre elles i això dóna origen a les grans estructures del relleu terrestre i fenòmens associats, com els terratrèmols.

Durant tot el procés es va desprendre una gran quantitat de gasos que varen crear una atmosfera primitiva. El vapor d’aigua es va condensar i va generar la hidrosfera, mentre que l’atmosfera va continuar evolucionant en concurrència amb els éssers vius fins que va tenir la configuració actual. 20

Escorça oceànica

Litosfera

El camp magnètic és un fenomen generat per corrents de convecció a l’endosfera. 23

a) i b). Mohorovicˇic˙ Nucli extern

Mantell 14

Nucli intern

12 Velocitat (km/s)

19

b)

Ones P

10 8 6

Ones S

4 2 0 670 Escorça

2.900 Gutenberg

5.100

Quilòmetres

WiechertLehmann

DIA A DIA A L’AULA BIOLOGIA I GEOLOGIA 4t ESO Material fotocopiable © Illes Balears/Santillana Educación, S. L.

que exerceix l’anomenada ’’estirada gravitatòria’’ sobre la placa oceànica densa que se subdueix, i del transport de calor dins el mantell (mesosfera), o sigui, en la seva convecció, que arrossega la litosfera que sobresurt.

24

Capa

Litosfera

75-100

Astenosfera

595 - 570

Capa plàstica. Encalentiment, fusió parcial i cambres magmàtiques.

Endosfera

26

27

Composició i fenòmens que hi tenen lloc Litosfera oceànica i continental. Desplaçament de plaques, subsidència i isostàsia.

Mesosfera

25

Gruix (km)

2.230

Sòlida amb capacitat de fluir. Descens de plaques litosfèriques fredes i ascens dels plomalls de magma.

3.478

Nucli intern sòlid i extern, líquid. Convecció i mecanisme de ’’dinamo’’ que causa el magnetisme.

29

30

Wegener va suggerir que els continents, compostos de roques més lleugeres, es podien moure lliscant sobre l’escorça oceànica més densa, per l’efecte de la rotació terrestre o una altra força ’’horitzontal’’ no aclarida. Hess, gràcies als progressos de l’exploració oceanogràfica, va descobrir que les dorsals submarines revelades per l’ús del sonar en el segle XX creixen lateralment per una acumulació continuada de magma a la part central, cosa que prova l’expansió del fons oceànic. D’aquesta manera va posar la primera pedra per a la formulació de la teoria de les plaques. Aquesta dada implica també que els oceans són estructures relativament joves i temporals de la Terra, mentre que Wegener creia que eren primordials i permanents. El camp magnètic consisteix en línies de força invisibles que travessen la Terra i s’estenen d’un pol magnètic a un altre. Aquests pols no coincideixen exactament amb els geogràfics, sinó que estan separats per una distància que varia amb el temps. La causa de la seva formació és el moviment convectiu al nucli extern, combinat amb la rotació terrestre, cosa que dóna com a resultat un efecte de ’’dinamo’’. Els àtoms metàl·lics en el líquid nuclear són ionitzats, és a dir, carregats elèctricament, i produeixen el camp movent-se com a vòrtexs.

Són coses diferents. El gradient geotèrmic és la variació de temperatura en relació amb la profunditat al subsòl i es mesura en graus ºC per 100 m (3 °C) o per 1 km (30 °C). El flux tèrmic és la quantitat d’energia calorífica que arriba a la superfície terrestre des de l’interior del planeta. Tipus de vora

Sucessos

31

Exemples

Es destrueix litosfera oceànica

Sistemes d’arc i fossa o cadenes al costat d’un continent (tipus ’’andí’’)

Es formen muntanyes

Cadenes col·lisionals

(orogènesi)

(tipus ’’alpí’’)

Divergent

Es genera litosfera oceànica

Dorsals en mig de l’oceà

De cisalla (passiva)

Les falles verticals causen moviments laterals de les plaques i generen terratrèmols

Falles transcurrents, com la de San Andreas, Califòrnia.

Convergent

La subsidència és un descens o enfonsament de l’escorça per culpa de causes diverses, tectòniques o no tectòniques. La subducció és el descens oblic (no en vertical) d’una vora de placa litosfèrica rígida dins el mantell plàstic; o sigui, un moviment tectònic al llarg d’una superfície dinàmica en què es generen terratrèmols profunds (fins a 700 km).

El camp magnètic canvia d’orientació, invertint els dos pols amb periodicitat irregular, com s’observa a les laves que són devora les dorsals oceàniques amb les seves ’’anomalies’’ magnètiques. 28

R. G.

El planeta representat pel gràfic de color vermell presenta les condicions més favorables perquè té el gradient més alt en els primers 1.000 km. El planeta representat pel gràfic de color blau és el més semblant a la Terra, però la Terra té un gradient menys lineal i segmentat.

32

Les corbes de les ones P i S són gairebé paral·leles i indiquen discontinuïtats en els mateixos punts. La densitat del material augmenta de forma gradual en els primers 1.000 km, després baixa sobtadament i es manté bastant baixa. Una altra discontinuïtat es veu a 6.000 km, on la densitat torna a disminuir. Les tres capes que s’observen en aquest planeta imaginari (un poc més gran que la Terra) presenten una distribució inversa de la densitat, o sigui, una situació gravitatòriament inestable, destinada a canviar en una altra de més estable.

33

a)  El primer suro reacciona aixecant-se. b) El segon es va enfonsant. c) L’experiment demostra el procés isostàtic. d) El primer suro és l’anàleg d’una muntanya que pateix erosió, i el segon, d’una conca que pateix subsidència després de rebre sediment.

El motor de les plaques és l’acció combinada de la gravetat,

DIA A DIA A L’AULA BIOLOGIA I GEOLOGIA 4t ESO Material fotocopiable © Illes Balears/Santillana Educación, S. L.

47

1

SOLUCIONS

ESTRUCTURA I DINÀMICA DE LA TERRA

Maneres de pensar. Anàlisi científica 34

COMPRENSIÓ LECTORA. En el cas del ’’cinturó’’ pacífic, notam vores convergents concatenades en una sèrie d’arcs volcànics i fosses submarines (sistemes d’arc i fossa), on domina el procés de subducció. Només a la vora SE del Pacífic ha sorgit una cadena totalment emergida, els Andes; la resta són arxipèlags. Al Pacífic també hi ha dues dorsals (vores divergents), una al nord i l’altra al sud, ambdues a prop de la costa americana. A Califòrnia hi ha una vora de cisalla corresponent a la falla de San Andreas.

35

COMPRENSIÓ LECTORA. Com que domina la subducció a les vores, aquest oceà es redueix (l’Atlàntic, l’Àrtic i l’Índic, al contrari, s’amplien).

36

EXPRESSIÓ ESCRITA. La raó és que els volcans estan associats a grans estructures lineals (vistes en un mapa, en realitat, es tracta de superfícies), és a dir, dorsals oceàniques a les vores divergents i arcs volcànics a les vores convergents (zones de subducció).

37

EXPRESSIÓ ESCRITA. Així com l’Atlàntic va representar la prova i el model de la divergència (expansió d’un oceà), el Pacífic és prova i model del procés de subducció i convergència.

Saber fer 38

a) C – B – A – E – D b) Sí, hi ha terres emergides, indicades pels colors groc, taronja i vermell, per ordre d’altitud creixent. Com que el 0 representa el nivell de la mar, tot allò que està per sobre d’aquesta cota és terra emergida. c) El pendent més gran s’observa on les franges de color són més estretes, que és la zona esquerra del mapa.

39

R. G.

40

R. L.

48

DIA A DIA A L’AULA BIOLOGIA I GEOLOGIA 4t ESO Material fotocopiable © Illes Balears/Santillana Educación, S. L.

2. TECTÒNICA I RELLEU

Introducció i recursos Introducció i continguts de la unitat. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54 Previsió de dificultats. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55 Esquema conceptual . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55 Et recomanam. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56

Ensenyament individualitzat Reforç i suport • Continguts fonamentals Fitxa 1. Resum . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58 • Esquemes muts Fitxa 2. Fenòmens geològics associats a vores convergents . . . . . . . . . . 59 Fitxa 3. Cicle de les roques. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60 Fitxa 4. Elements d’un plec. Tipus de plec segons la posició d  el pla axial. Tipus de falles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61 • Més competent Fitxa 5. La decadència de Pompeia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62 • Fitxes multilingües Fitxa 6. Principals relleus terrestres . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64 Fitxa 7. La subducció . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66

Aprofundiment • Projectes d’investigació Fitxa 8. Filles del volcà. L’origen de les illes Canàries, u  n enigma no resolt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68 • Treballs d’aula Fitxa 9.   Plegaments . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70 Fitxa 10. Falles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71

50

DIA A DIA A L’AULA BIOLOGIA I GEOLOGIA 4t ESO Material fotocopiable © Illes Balears/Santillana Educación, S. L.

Recursos per a l’avaluació Autoavaluació . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75 Avaluació de continguts • Prova. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76 • Estàndards d’aprenentatge i solucions. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78

Avaluació per competències • Prova. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80 • Estàndards d’aprenentatge i solucions. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82

Solucions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83

DIA A DIA A L’AULA BIOLOGIA I GEOLOGIA 4t ESO Material fotocopiable © Illes Balears/Santillana Educación, S. L.

51

Introducció i recursos

2

INTRODUCCIÓ I RECURSOS

TECTÒNICA I RELLEU

INTRODUCCIÓ DE LA UNITAT Aquesta unitat aborda l’estudi de les grans estructures del globus que donen origen al relleu terrestre, i el presenta com el producte d’interacció entre processos de la dinàmica interna i externa del planeta, és a dir, els quatre subsistemes terrestres: geosfera, atmosfera, hidrosfera i biosfera. Els epígrafs 1 i 2 d’aquesta unitat fan referència a l’estudi dels principals fenòmens que tenen lloc a les vores de les plaques litosfèriques (convergents, divergents i passives) i de les estructures de relleu que en resulten: dorsals oceàniques, serralades, arcs d’illes, fosses submarines, etc. L’epígraf 3 s’ocupa de l’origen de relleus independents de la dinàmica litosfèrica, és a dir, dels punts calents que donen

origen fonamentalment a illes volcàniques i a processos de rifting. Més endavant es presenten les principals interaccions entre els processos interns i externs, lligades al cicle de les roques. Els epígrafs 5 i 6 s’encarreguen de les deformacions de les roques a menor escala, plegaments i fractures, i n’estudien les causes de l’origen i la classificació. En darrer lloc, lligat al desenvolupament de destreses, s’aborda el mapa topogràfic com a eina bàsica de representació del relleu.

CONTINGUTS SABER

• Vores convergents • Vores divergents i vores de cisalla • Fenòmens intraplaca. Els punts calents • Interacció entre la dinàmica interna i externa. El cicle de les roques • Plegaments • Diàclasis i falles • La representació del relleu. Els mapes topogràfics

SABER FER

• Elaborar un perfil topogràfic • Identificar les característiques dels cràters d’impacte

SABER SER

• Apreciar la varietat de paisatges espanyols i mostrar curiositat per conèixer-ne l’origen • Mostrar interès per l’origen, causes i efectes dels volcans • Integrar l’ús dels mapes topogràfics a la planificació d’activitats d’oci i esportives

54

DIA A DIA A L’AULA BIOLOGIA I GEOLOGIA 4t ESO Material fotocopiable © Illes Balears/Santillana Educación, S. L.

PREVISIÓ DE DIFICULTATS Els estudiants poden tenir certes dificultats per entendre que el relleu és el resultat d’un procés dinàmic i constant en què intervenen factors naturals, així com l’acció antròpica. Així mateix, poden tenir dificultats per comprendre que les roques canvien al llarg del temps i per integrar quins són els processos que intervenen en aquests canvis, així com el ritme i la durada d’aquests.

necessita ser demostrat. També es pot emprar per comprendre el funcionament d’una fossa tectònica, concepte necessari per integrar el concepte d’expansió d’un oceà.

Convé destacar, mitjançant models amb plastilina, els tres tipus de deformacions que poden patir els materials, ja que per als estudiants d’aquest nivell és difícil visualitzar el tipus de forces que els generen. Mitjançant dibuixos o models fets amb blocs (fusta, porexpan, etc.) es pot il·lustrar que a les falles inverses i als encavalcaments es produeix un escurçament del terreny (cosa que intuïtivament i gràficament és fàcil d’entendre), mentre que a les falles directes es produeix una extensió del terreny, fet que no és tan evident i

Per acabar, cal assenyalar la importància i practicitat dels mapes topogràfics per representar el relleu segons un model pla o de dues dimensions. La majoria dels estudiants adquireixen ràpidament la destresa necessària per interpretar el relleu a partir del mapa topogràfic, així com per dur a terme determinats perfils. Altres, en canvi, necessiten emprar maquetes o models molt senzills per comprendre la representació del relleu a partir de corbes de nivell.

A més, es recomana l’ús d’imatges, principalment fotografies de plegaments i falles, en què els estudiants haurien de reconèixer i dibuixar els elements geomètrics descrits en els models teòrics.

ESQUEMA CONCEPTUAL

Relleu terrestre

Dinàmica litosfèrica

Moviments verticals (isostàsia)

Vores cisalla

Punts calents

Moviments horitzontals (tectònica de plaques)

Volcans i rifting

Vores divergents (forces distensives)

Vores convergents (forces compressives)

Elevació i subsidència

Falles transformants

Falles normals; Rifts; dorsals oceàniques

DIA A DIA A L’AULA BIOLOGIA I GEOLOGIA 4t ESO Material fotocopiable © Illes Balears/Santillana Educación, S. L.

Orògens (plecs, falles inverses i encavalcaments); arcs d’illes; fosses oceàniques

55

2

INTRODUCCIÓ I RECURSOS

ET RECOMANAM

A LA XARXA

LLIBRES I REVISTES

PÀGINES WEB

Ciencias de la Tierra: una introducción a la geología física E. J. Tarbuck i F. K. Lutgens. Editorial Prentice-Hall, 2013.

Animacions sobre plaques tectòniques. Web en anglès de l’editorial W. W. Norton que mostra petites animacions sobre processos de formació de diferents fenòmens i estructures geològiques, des de les relacionades amb les vores de plaques fins als punts calents, la formació de plecs i falles, geologia històrica, etc. Paraules clau: Norton, geology, animations. Col·lecció de diapositives sobre les conseqüències de la tectònica de plaques. Web en castellà amb animacions i exercicis. Paraules clau: educastur, princast, proyectos biología y geología, 4 ESO. Recursos sobre geologia. Web del Ministeri d’Educació en què hi ha enllaços a mediateques amb recursos de geologia, animacions, vídeos, infografies i presentacions i altres recursos tant en castellà com en anglès (webs de la BBC, NASA, USGS, etc.). Paraules clau: recursos, geología, cnice. Col·lecció d’imatges des de satèl·lit d’estructures geològiques. Des d’aquesta web de la NASA es poden veure imatges i esquemes relacionats amb processos geològics d’origen intern i extern: tectònics, volcànics, fluvials, etc. Cadascun d’aquests s’acompanya de les explicacions corresponents; això sí, en anglès. Paraules clau: nasa, geomorphology from space. Earth as art. Llibre virtual que recull 75 impressionants i bellíssimes imatges comentades de la superfície del nostre planeta. Paraules clau: nasa, images of Earth, satellites.

Complet i actualitzat manual de geologia, útil com a consulta per al professorat. Orígenes: la evolución de los continentes, los océanos y la vida en nuestro planeta Rod Redfern. Editorial Paidós Ibérica, 2002. Llibre d’informació sobre la Terra vista com a sistema, escrit amb un llenguatge amè, en què s’expliquen els nexes d’unió entre el món físic i el biològic. Cómo leer paisajes. Una guía para interpretar los grandes espacios abiertos Robert Yarham. Editorial H. Blume, 2011. Guia concisa i accessible que ofereix les claus per comprendre el com i el per què dels paisatges que observam al nostre entorn. El relieve de la Tierra y otras sorpresas José Lugo Hubp. Editorial Fondo de Cultura Económica de España, 2004. Guia per interpretar les formes del relleu terrestre amb nombroses fotografies, mapes i altres il·lustracions.

DOCUMENTALS I PEL·LÍCULES The Amber Time Machine. BBC, 2004. Sèrie narrada per David Attenborough. Exposa algunes forces que han pogut causar les transformacions que ha patit la Terra, mitjançant imatges d’algunes grans formacions geològiques, el seu origen i la seva evolució.

APPS PER A TELÈFONS INTEL·LIGENTS I TAULETES TÀCTILS

El Planeta Milagroso. Capítulo 10. Los volcanes. NHK-TVE, 1989.

Puzzling Plates. Google play.

Episodi de la sèrie que aprofundeix en la formació, activitat i recursos generats pels volcans.

Experiència interactiva sobre els moviments de les plaques, causes dels terratrèmols i els volcans, que consta de tres nivells.

The Living Planet. D. Attenborough. BBC. 1984.

The supercontinent of Pangea. Google Play. Aborda de manera interactiva qüestions com la convecció del mantell, l’expansió del fons oceànic, la teoria de Wegener i la tectònica.

56

DIA A DIA A L’AULA BIOLOGIA I GEOLOGIA 4t ESO Material fotocopiable © Illes Balears/Santillana Educación, S. L.

Ensenyament individualitzat Reforç i suport Aprofundiment

2

REFORÇ I SUPORT

FITXA 1

Continguts fonamentals

RESUM En aquestes es destrueix la litosfera oceànica per subducció. • Si és entre dues plaques oceàniques, es forma una fossa i un arc d’illes. Vores convergents

• Si és entre una d’oceànica i una de continental, es forma una fossa i un orogen tèrmic (tipus Andes) o un arc d’illes (tipus Japó). • Si és entre dues de continentals, es forma un orogen de col·lisió (tipus Himàlaia o Pirineus).

Vores divergents

Vores de cisalla

En aquestes es crea la litosfera oceànica per l’ascens del material calent del mantell que genera una gran activitat volcànica fissural. Són les dorsals oceàniques al centre de les quals es troba el rift. En aquestes ni es crea ni es destrueix litosfera. Són les falles transformants. Es produeixen per punts calents provocats per plomalls tèrmics, columnes de material calent que pugen des de la capa D”.

Processos intraplaca

Volcà actiu

Dorsal oceànica

Originen dos tipus de relleus: •  Arxipèlags volcànics (tipus Hawaii o Canàries). • Rifts continentals que poden evolucionar a dorsals oceàniques.

Punt calent

Durant el procés de formació i destrucció del relleu es formen tres grans grups de roques:

Fusión Rocas magmáticas

Magma

• Sedimentàries: a la superfície terrestre (llacs, mars, oceans).

• Magmàtiques: per consolidació d’un magma, ja sigui a la superfície terrestre (roques volcàniques), ja sigui a zones profundes (roques plutòniques).

M

Fu

f or

o

am

et

sió

n

Fusión

• Metamòrfiques: en ambients en què la pressió i/o la temperatura modifica les característiques d’una altra roca sense arribar a fondre-la.

ism

Meteorización

Cicle de les roques

Consolidación

o

am

et

M

Rocas metamórficas o

m

s rfi

Me

te o

Meteorización Rocas sedimentarias

riz a

ció n

Sedimentos Diagénesis

Es distingeixen tres tipus de deformacions:

Deformacions de les roques

• Elàstiques: quan s’atura l’esforç, la roca torna a la seva forma inicial. Produïdes per la vibració dels terratrèmols. • Plàstiques: tenen lloc per forces compressives que donen lloc a plecs. •  Fràgils: tenen lloc per forces tant de compressió com de distensió i produeixen diàclasis i falles.

ACTIVITATS 1

58

En la formació dels diferents tipus de roques tenen lloc diversos processos fisicoquímics fonamentals. Digues quins són i explica en què consisteixen.

2

Les deformacions de les roques poden ser reversibles o irreversibles.

3

Què és un pla d’encavalcament?

DIA A DIA A L’AULA BIOLOGIA I GEOLOGIA 4t ESO Material fotocopiable © Illes Balears/Santillana Educación, S. L.

2

REFORÇ I SUPORT

FITXA 2

Esquemes muts

Nom:

Curs:

Data:

FENÒMENS GEOLÒGICS ASSOCIATS A VORES CONVERGENTS

DIA A DIA A L’AULA BIOLOGIA I GEOLOGIA 4t ESO Material fotocopiable © Illes Balears/Santillana Educación, S. L.

59

2

REFORÇ I SUPORT

FITXA 3

Esquemes muts

Nom:

Curs:

Data:

CICLE DE LES ROQUES 5

1

2

6

7 6

Roques 6

8

metamòrfiques 8 7

Consolidació

4

3

8

1.  

5.  

2.  

6.  

3.  

7.  

4.  

8.  

60

DIA A DIA A L’AULA BIOLOGIA I GEOLOGIA 4t ESO Material fotocopiable © Illes Balears/Santillana Educación, S. L.

2

REFORÇ I SUPORT

FITXA 4

Esquemes muts

Nom:

Curs:

Data:

ELEMENTS D’UN PLEC

TIPUS DE PLEC SEGONS LA POSICIÓ DEL PLA AXIAL

TIPUS DE FALLES

DIA A DIA A L’AULA BIOLOGIA I GEOLOGIA 4t ESO Material fotocopiable © Illes Balears/Santillana Educación, S. L.

61

2

REFORÇ I SUPORT

Més competent

La decadència de Pompeia A Stabias, el vendaval del buf volcànic va atrapar el refugi improvisat fet amb la vela de la Minerva i el va arrabassar de la platja. La gent, al descobert, va veure com el nigul de foc davallava damunt Pompeia i es dirigia directament cap a ells. Tots varen córrer, Pomponià i Popidi els primers. Se n’havien volgut dur Plini amb ells. Torcuat i Alexion l’aguantaren pels braços i el posaren dret. Això no obstant, l’almirall ja no volia que el moguessin i els va ordenar bruscament que l’abandonassin i se salvassin. Sabien que ho deia seriosament. Alexion va recollir les notes i va repetir la seva promesa d’entregar-les a Cayo, el seu nebot. Torcuat es va quadrar i Plini va quedar tot sol. Havia fet tot el que havia pogut. Havia observat la «manifestació» en totes les seves fases, n’havia descrit les etapes –columna, nigul, tempesta i foc– i s’havia quedat sense paraules per descriure-la. Havia viscut una llarga vida, havia presenciat moltes coses, i en aquell moment la naturalesa li feia una darrera mostra del poder que tenia. En els moments finals de la seva existència, Plini va continuar observant amb el mateix interès que quan era nin. Quina més gran benedicció podia desitjar un home? La franja de llum era molt brillant i, tot i així, bategaven ombres al seu si. Què podia voler dir? Continuava sentint curiositat.

Els homes confonien el fet de mesurar amb el coneixement; a més sempre es posaven en el centre de totes les coses. Aquest era el seu envaniment més gran. «La terra es reencalenteix: ha de ser culpa nostra! La muntanya ens destrueix: no hem retut tribut als déus! Plou poc, plou massa…». Era l’alleujament de pensar que aquests fets estaven relacionats amb la seva conducta, que si vivien una vida millor, més frugalment, la seva virtut seria recompensada. Però allà hi havia la naturalesa, que els queia a damunt, inabastable, totpoderosa, indiferent. En els seus focs va veure tota la futilitat de les pretensions dels homes. Resultava difícil respirar o mantenir-se drets enmig de l’huracà. L’aire era ple de pols i cendres i tenia una brillantor terrible. S’asfixiava. El mal al pit era com una cotilla de ferro. Va tentinejar cap endavant. Afronta-ho. No cedeixis. Afronta-ho com un romà. L’ona se’l va empassar. L’erupció va continuar al llarg del dia amb noves onades i explosions eixordadores que estremiren el terreny. Cap al vespre, aquella fúria va afluixar i va començar a ploure. L’aigua va extingir els focs, va aclarir l’aire de cendres i va banyar el gris paisatge de dunes i buits en què s’havien convertit la fèrtil plana pompeiana i la bella costa des de Stabias fins a Herculà. Robert Harris, Pompeya. Ediciones de Bolsillo, 2011 (traducció i adaptació)

62

DIA A DIA A L’AULA BIOLOGIA I GEOLOGIA 4t ESO Material fotocopiable © Illes Balears/Santillana Educación, S. L.

FITXA 5

ACTIVITATS 1

C  OMPRENSIÓ LECTORA. Contesta a les preguntes següents:

3

 EMPRA LES TIC. Plini el Jove, naturalista com el seu oncle Plini el Vell, va sobreviure a l’erupció del Vesubi que va treure la vida del seu oncle. Si vols conèixer més a fons la descripció d’aquest esdeveniment per aquest testimoni excepcional, et recomanam la lectura de la carta 6.16 a Tàcit, que pots trobar a Internet (introduint les paraules anteriors al cercador). Quina diferència hi ha entre aquesta narració i el text de Robert Harris?

4

 EMPRA LES TIC.

a. Quin significat té el títol «La decadència de Pompeia»? b. A què es refereix el text quan diu: «Havia observat la "manifestació" en totes les seves fases, n’havia descrit les etapes –columna, nigul, tempesta i foc (…)»? c. I a continuació afegeix: «… (…) i s’havia quedat sense paraules per descriure-la». Intenta descriure l’escena com si l’estiguessis observant en directe. d. Aparentement, el final de Plini va tenir lloc quan «L’ona se’l va empassar». Com expliques aquest fet? 2

a. Per similitud amb l’erupció del Vesubi descrita per Plini el Jove (nebot de Plini el Vell), el terme erupcions plinianes s’aplica per caracteritzar erupcions explosives molt violentes en què s’expulsen grans volums de gasos, fragments i cendres. Quin altre nom rep aquest tipus d’erupció i per què? Cita dos volcans on s’hagi produït una erupció d’aquest tipus.

 EMPRA LES TIC. Cerca informació i respon a les preguntes següents: a. Quin any va tenir lloc la famosa explosió que va sepultar la ciutat de Pompeia? b. On s’ubicava aquesta ciutat?

b. Els habitants de Pompeia varen morir a causa del flux piroclàstic. En què consisteix aquest fenomen?

c. L’erupció de quin volcà va sepultar la ciutat? d. Si bé es tracta d’una novel·la de ficció, posa en escena un personatge anomenat Plini. Qui era Plini? En quina data i en quines circumstàncies va morir? e. Escriu un piulet (màxim 140 paraules) per descriure les tasques arqueològiques a Pompeia als teus amics.

c. Què vol dir l’autor amb la frase «Els homes confonien el fet de mesurar amb el coneixement»? 5

f. Quin és l’origen geològic del volcà que va destruir Pompeia? Quina ha estat la darrera erupció d’aquest volcà? Encara està actiu?

Creus que l’actitud actual de la humanitat davant les catàstrofes naturals és la mateixa que en l’època a la qual es refereix el text? En cas que sigui diferent, explica per què pot ser causat.

TREBALL COOPERATIU

Preparar un fulletó per a un viatge de turisme científic Imaginau que formau part d’una associació de geòlegs que volen organitzar una expedició cientificoturística de dos dies a Pompeia, amb l’objectiu d’estudiar els efectes d’una erupció volcànica sobre el terreny i comprovar-ne les conseqüències sobre els entorns humans. Per cridar l’atenció de possibles persones interessades és imprescindible elaborar un fulletó en què s’expliquin els objectius del viatge, aportant informació clara i a més fent-ho de la manera més cridanera possible, amb imatges, mapes de situació, etc. Per elaborar-lo, us haureu d’agrupar en equips de tres a cinc estudiants i fer el fulletó, pot ser un díptic o un tríptic. Us podeu inspirar en fulletons que hàgiu vist prèviament. En estar acabat, el presentareu a la resta de la classe, i després quedarà penjat al suro perquè tothom el pugui veure. Entre tots podeu decidir quins són els avantatges i els inconvenients de cada un dels fulletons presentats i triar un premi per als autors del més ben valorat.

DIA A DIA A L’AULA BIOLOGIA I GEOLOGIA 4t ESO Material fotocopiable © Illes Balears/Santillana Educación, S. L.

63

2

REFORÇ I SUPORT

Fitxes multilingües PRINCIPALS RELLEUS TERRESTRES PRINCIPALE FORME DE RELIEF TERESTRE FORME DE RELIEF TERESTRE PRINCIPALE

ORME DE RELIEF TERESTRE

nentală

că

zolat

1. Peneplenă

1. Peneplenă

1.

1.

1.

1.

2. Platformă continentală

2. Platformă continentală 1. 1.

2.

2.

2.

2.

Peneplà abisală 3.1.Câmpie

3. Câmpie abisală 2. 2.

3.

3.

3.

3.

4. Dorsală oceanică

2. Plataforma continental 4. Dorsală oceanică 3. 3.

4.

4.

4.

4.

5. Cordilieră

5. Cordilieră 3.4.Plana abissal 4.

5.

5.

5.

5.

6. Relief vulcanic izolat

6. Relief vulcanic 5. 5. izolat

6.

6.

6.

6.

5. Serralada 7. Arc de insule

6.de Relleu volcànic 7. Arc insule 6. 6. aïllat 8. Rift 7. 7.

7.

7.

7.

7.

8.

8.

8.

8.

9. Pantă continentală 8. 8.

9.

9.

9.

9.

10.

10.

10.

8. Rift 9. Pantă continentală 10. Fosă oceanică

tală

8. Rift

10.

10. 9. Fosă oceanică 9. 10.

4. Dorsal oceànica

7. Arc d’illes

10. Fossa oceànica

9. Talús continental

10.

PRINCIPALE FORME DE RELIEF TERESTRE

Romanès

64

Xinès

Àrab

1. Peneplenă  1.

1.  1

 1.1.

2. Platformă continentală  2.

2.  2

 2.2.

3. Câmpie abisală  3.

3.  3

 3.3.

4. Dorsală oceanică  4.

4.  4

 4.4.

5. Cordilieră  5.

5.  5

 5.5.

6. Relief vulcanic izolat  6.

 6 6.

 6.6.

7. Arc de insule  7.

 7 7.

 7.7.

8. Rift  8.

 8 8.

 8.8.

9. Pantă continentală  9.

 9 9.

 9.9.

10. 10. Fosă oceanică

10 10.

10. 10.

DIA A DIA A L’AULA BIOLOGIA I GEOLOGIA 4t ESO Material fotocopiable © Illes Balears/Santillana Educación, S. L.

FITXA 6

PRINCIPALS RELLEUS TERRESTRES MAIN TYPES OF TERRAIN PRINCIPAUX RELIEFS TERRESTRES WICHTIGSTE RELIEFS DER ERDE

1. Peneplà 2. Plataforma continental 3. Plana abissal

5. Serralada

4. Dorsal oceànica 7. Arc d’illes

6. R  elleu volcànic aïllat

8. Rift

10. Fossa oceànica 9. Talús continental

Anglès

Francès

Alemany

 1. Peneplain

 1. Pénéplaine

 1. Rumpffläche (Fastebene)

 2. Continental platform

 2. Plate-forme continentale

 2. Kontinentalscheft

 3. Abyssal plain

 3. Plaine abyssale

 3. Tiefsee-Ebene

 4. Mid-oceanic ridge

 4. Dorsale

 4. Tiefseerücken

 5. Mountain range

 5. Cordillère

 5. Gebirgszug

 6. Isolated volcanic peak

 6. Relief volcanique isolé

 6. Einzelnes Vulkanrelief

 7. Island arc

 7. Arc insulaire

 7. Inselbogen

 8. Rift

 8. Rift

 8. Rift

 9. Continental shelf

 9. Talus continental

 9. Kontinentalhang

10. Oceanic trench

10. Fosse océanique

10. Tiefseerinne

DIA A DIA A L’AULA BIOLOGIA I GEOLOGIA 4t ESO Material fotocopiable © Illes Balears/Santillana Educación, S. L.

65

2

REFORÇ I SUPORT

Fitxes multilingües LA SUBDUCCIÓ SUBDUCȚIA

1. Z  ona de subducció

‫اإلندساس‬

2. P  lomall tèrmic

4. Vulcanisme 3. Fossa oceànica

5. L  itosfera continental 11. Litosfera oceànica

6. Mantell sublitosfèric

7. Placa cavalcant 10. Placa subduent

8. Fusió parcial

9. Prisma d’acreció

Romanès  1. Zona de subducție  2. Plume termice  3. Fosa oceanică  4. Vulcanism  5. Litosfera continentală  6. Manta litosferică inferioară  7. Placă încălecată  8. Fuziune parțială  9. Prisma de acreţiune 10. Placă de subducţie 11. Litosfera oceanică

66

Xinès

Àrab

‫منطقة اإلندساس‬ ‫ريشة حرارية‬ ‫خندق محيطي‬ ‫حركة البراكين‬ ‫الطبقة الصخرية القارية‬ ‫الوشاح‬ ‫طبقة علوية‬ ‫إنصهار جزئي‬ ‫إسفين تراكمي‬ )‫طبقة مندسة (سفلية‬ ‫الطبقة الصخرية المحيطية‬

1

 1.

2

 2.

3

 3.

4

 4.

5

 5.

6

 6.

7

 7.

8

 8.

9

 9.

10

10.

11

11.

DIA A DIA A L’AULA BIOLOGIA I GEOLOGIA 4t ESO Material fotocopiable © Illes Balears/Santillana Educación, S. L.

FITXA 7

LA SUBDUCCIÓ SUBDUCTION

1. Z  ona de subducció

LA SUBDUCTION DIE SUBDUKTION (UNTERSCHIEBUNG) 2. Plomall tèrmic

4. Vulcanisme 3. Fossa oceànica

5. Litosfera continental 11. Litosfera oceànica

6. Mantell sublitosfèric

7. Placa cavalcant 10. Placa subduent

8. Fusió parcial

9. Prisma d’acreció

Anglès

Francès

Alemany

 1. Subduction zone

 1. Zone de subduction

 1. Subduktionszone

 2. Thermal plume

 2. Panache thermique

 2. Thermaler Schlot

 3. Oceanic trench

 3. Fosse océanique

 3. Tiefseerinne

 4. Volcanism

 4. Vulcanisme

 4. Vulkanismus

 5. Continental lithosphere

 5. Lithosphère continentale

 5. Kontinentale Lithosphäre

 6. Sublithospheric mantle

 6. Manteau sub-lithosphérique

 6. Unterer Erdmantel (Asthenospähre)

 7. Overriding plate

 7. Plaque chevauchante

 7. Sich überschiebende Platte

 8. Partial fusion

 8. Fusion partielle

 8. Teilweise Aufschmelzung

 9. Accretionary prism

 9. Prisme d’accrétion

 9. Akkretionskeil

10. Subducted plate

10. Plaque plongeante

10. Abtauchende Platte

11. Oceanic lithosphere

11. Lithosphère océanique

11. Ozeanische Lithosphäre

DIA A DIA A L’AULA BIOLOGIA I GEOLOGIA 4t ESO Material fotocopiable © Illes Balears/Santillana Educación, S. L.

67

2

APROFUNDIMENT

PROJECTES D’INVESTIGACIÓ

Filles del volcà. L’origen de les illes Canàries, un enigma no resolt Les illes Canàries han despertat l’interès de geògrafs, geòlegs, biòlegs, astrònoms i altres branques de la ciència, a nivell internacional, al llarg de la història. La combinació d’aspectes naturals, com la seva geologia, orografia, geomorfologia, climatologia, flora i fauna, als quals se suma l’acció antròpica, donen com a resultat un medi ambient extraordinari en diversos aspectes científics, socioculturals i econòmics. No en va formen part de les anomenades «Illes Afortunades» o Macaronèsia. El seu origen volcànic és indiscutible; amb tot, les diverses aportacions científiques, fonamentalment al llarg del segle xx, només han resolt algunes de les incògnites sobre el seu origen geològic. En la construcció i l’evolució de cada una de les illes fins a la configuració actual, tan diversa d’unes a altres, hi han intervengut factors interns (vulcanisme i tectònica) i externs (fonamentalment erosió, colonització per éssers vius), als quals se sumen decididament l’acció de la gravetat (enfonsaments i lliscaments que originen calderes i valls o barrancs importants) i de la isostàsia, que ajusta l’equilibri del sistema. És, per tant, un lloc excepcional, un laboratori per estudiar el relleu com a resultat de les interaccions de la dinàmica interna i externa de la Terra.

FULL DE RUTA Objectiu: conèixer les principals teories científiques actuals sobre l’origen de les illes Canàries. Investigacions suggerides: • Teories sobre l’origen de les illes Canàries en conjunt. • Reconstrucció geològica de la formació d’algunes illes singulars: Tenerife i Gran Canària. • El Teide: característiques, història geològica i interès científic. • Foc, terra, vent i mar: el relleu de les illes Canàries i el seu origen. • Les Filles, el naixement d’una nova illa canària. Fonts d’investigació: • Pàgina web del Projecte Medusa de la Conselleria d’Educació del govern canari. Paraules clau: medusa, formación, islas Canarias.

68

• Las islas Canarias. Universitat Complutense de Madrid. Facultat de Geografia i Història. Geografia física d’Àrees de Muntanya. Dr. David Palacios Estremera. Paraules clau: islas, Canarias, Universidad, complutense. Presentació: cada equip farà un informe de dues pàgines com a màxim sobre la seva investigació, aportant arguments a favor i en contra de la teoria citada. Cada equip farà un màxim de tres diapositives sobre la teoria investigada i/o sobre l’origen d’una illa que hagi triat, després d’haver-se repartit les illes entre els diferents grups de la classe. Finalment, fareu un debat i en traureu conclusions. Incorporau aquestes conclusions a la presentació comuna. Durada de l’elaboració: 4-5 sessions. Realització: equips de 3-5 estudiants.

DIA A DIA A L’AULA BIOLOGIA I GEOLOGIA 4t ESO Material fotocopiable © Illes Balears/Santillana Educación, S. L.

FITXA 8

HAS DE TENIR EN COMPTE QUE

• T’has de familiaritzar amb la geografia i el relleu de les illes Canàries com a pas previ per conèixer i comprendre les diferents teories sobre l’origen i l’evolució posterior del seu relleu. • Les illes Canàries estan situades a la placa Africana. • El Teide, a més de ser la muntanya més alta d’Espanya (3.718 m i 7.500 m sobre el fons oceànic), és un volcà de rellevància internacional: és el tercer volcà més alt del món, després de Mauna Loa i Mauna Kea (tots dos a Hawaii), i és el més alt d’Europa. Pels seus extraordinaris valors geològics, vulcanològics i paisatgístics, va ser declarat Patrimoni Mundial el 2007. • Els volcans subaquàtics que no arriben al nivell de la mar s’anomenen muntanyes submarines. • Les teories científiques són provisionals i estan destinades a canviar i evolucionar. Això no vol dir que estiguin mal construïdes o que no tenguin credibilitat.

EL QUE HAS DE SABER • Illes Afortunades o Macaronèsia: és el nom col·lectiu de cinc arxipèlags de l’Atlàntic Nord més o menys propers al continent africà: Canàries, Açores, Cap Verd, Madeira i Illes Salvatges. • Volcà: porció de roca fosa o magma que arriba a la superfície terrestre. Consta d’una cambra magmàtica on es produeix la fusió, un conducte o xemeneia pel qual puja el magma, i un con o estructura superficial que es va formant per l’acumulació de productes volcànics solidificats; està coronat per un cràter en forma d’embut. • Vulcanisme i tectònica de plaques: l’activitat volcànica es genera tant en vores convergents (col·lisió i subducció) com divergents (dorsals oceàniques). • Punt calent: volcans originats per l’ascens de plomes de magma des de la capa D”; per tant, són independents de la dinàmica de les plaques litosfèriques. • Teoria: és una explicació basada en les dades conegudes fins al moment en què s’ha formulat i podrà ser modificada o abandonada quan es coneguin noves dades que hi entrin en conflicte. Quan apareix un fenomen nou, generalment es proposen diverses teories «provisionals» per explicar-lo; després d’un cert període, una d’aquestes és acceptada per la majoria dels científics del camp i es posa com a teoria dominant. Això no vol dir que sigui vertadera; vol dir simplement que la majoria de la comunitat científica no veu cap alternativa millor per explicar les dades conegudes. 

DIA A DIA A L’AULA BIOLOGIA I GEOLOGIA 4t ESO Material fotocopiable © Illes Balears/Santillana Educación, S. L.

69

2

APROFUNDIMENT

FITXA 9

TREBALLS D’AULA

Plegaments LES DEFORMACIONS LOCALS són causades per esforços a la litosfera. Aquestes es produeixen per la dinàmica interna de la Terra, i es manifesten per alteracions en la disposició normal de les roques a l’escorça. Els plecs, normalment, són deguts a esforços de compressió.

FEINA PER FER 1

70

A partir dels estrats no deformats que apareixen al dibuix, representa els tipus de plecs que s’indiquen en cada cas. Dibuixa els plecs com si els veiessis des d’un costat, no cal que els facis en perspectiva.

2

Damunt els teus dibuixos, traça l’eix del plec i retola els elements que puguis identificar en cadascun.

ROQUES SENSE ALTERAR

PLEC RECTE

PLEC INCLINAT

PLEC AJAGUT

DIA A DIA A L’AULA BIOLOGIA I GEOLOGIA 4t ESO Material fotocopiable © Illes Balears/Santillana Educación, S. L.

2

APROFUNDIMENT

FITXA 10

TREBALLS D’AULA

Falles UNA FALLA implica la fractura dels materials, amb desplaçament de blocs rocosos. Generalment són causades per esforços de distensió que tendeixen a crear esquerdes a les masses de roca, encara que també hi ha algun exemple de falla causada per compressió.

FEINA PER FER 1

A partir dels estrats no deformats que apareixen al dibuix, representa els tipus de falles que s’indiquen a cada cas. Dibuixa les falles com si les veiessis des d’un costat, no cal que les facis en perspectiva.

2

Damunt els teus dibuixos, traça les fletxes que mostren el moviment del bloc desplaçat i retola els elements que puguis identificar a cada falla.

ROQUES SENSE ALTERAR

FALLA NORMAL

FALLA RECTA

FALLA INVERSA

DIA A DIA A L’AULA BIOLOGIA I GEOLOGIA 4t ESO Material fotocopiable © Illes Balears/Santillana Educación, S. L.

71

Recursos per a l’avaluació Autoavaluació Avaluació de continguts Avaluació per competències

2

AUTOAVALUACIÓ

TECTÒNICA I RELLEU

Nom:

1

Quin procés fa possible que un fòssil d’un organisme marí es pugui trobar en una muntanya?

Curs:

7

Data:

Una falla directa es pot produir per: a. Terratrèmols (tectònica).

a. Diagènesi.

b. Despreniments (gravetat).

b. Orogènesi.

c. Erosió costanera.

c. Un terratrèmol.

d. Erosió glacial.

d. Un tsunami. 8 2

Una fossa tectònica com el Grand Rift de l’Àfrica oriental es:

Un plec tombat o ajagut es caracteritza per un pla axial: a. Paral·lel a la vertical.

a. Un graben.

b. Perpendicular a la vertical.

b. Un horst.

c. Inclinat 45°.

c. Una fractura.

d. Inclinat més de 45°.

d. Una falla. 9 3

Una diàclasi separa dues parts d’una roca que:

On es deformen més els sediments?

a. Es desplacen verticalment una respecte a l’altra.

a. A les vores convergents.

b. Es desplacen horitzontalment.

b. Als rifts.

c. No es mouen.

c. A les zones de falla.

d. Tenen composició (litologia) diferent.

d. A les dorsals oceàniques. 10 4

5

La falla de San Andreas es troba:

Hi ha corbes de nivell en una plana per la qual corr un riu (al·luvial)?

a. En una vora de placa divergent.

a. No.

b. En una vora convergent.

b. Sí, si es posa l’equidistància a menys d’1 m.

c. En una vora de cisalla.

c. Sí, si l’equidistància és de més d’1 m.

d. A l’interior d’una placa.

d. Depèn de la mida del riu.

En origen, una roca metamòrfica era: a. Una roca magmàtica. b. Una roca sedimentària. c. Una lava. d. Qualsevol tipus de roca.

6

Tenint en compte que en grec el prefix iso- vol dir «igual», què denota la paraula isostàsia? a. Igual altitud. b. Igual profunditat. c. Igual pressió estàtica a l’interior de la Terra. d. Igual pressió sobre la superfície terrestre.

1 b; 2 a; 3 a; 4 c; 5 d; 6 c; 7 a; 8 b; 9 c; 10 d. SOLUCIONS DIA A DIA A L’AULA BIOLOGIA I GEOLOGIA 4t ESO Material fotocopiable © Illes Balears/Santillana Educación, S. L.

75

2

AVALUACIÓ DE CONTINGUTS

TECTÒNICA I RELLEU

Nom:

1

Curs:

Data:

Enumera les grans estructures del relleu terrestre i explica breument els processos que intervenen en la creació i el modelatge posterior.    

2

En el cicle de les roques, quins fenòmens o processos es produeixen a la superfície terrestre? Es constitueix algun tipus de roca en aquesta etapa?    

3

L’arxipèlag de Hawaii i el del Japó són d’origen volcànic. En què es diferencien l’un de l’altre?    

4

Completa la taula afegint un exemple a cada cas quan sigui possible: Vores convergents

Vores divergents

Vores de cisalla

Fenomen intraplaca

Fossa oceànica Dorsal oceànica Orògens de col·lisió Orògens tèrmics Rifts continentals Falles transformants Illes volcàniques Arcs d’illes

5

En els grans orògens de col·lisió, com són els Alps o l’Himàlaia, a les zones de més altura hi ha restes de fòssils marins. Per què és possible aquest fet?  

76

DIA A DIA A L’AULA BIOLOGIA I GEOLOGIA 4t ESO Material fotocopiable © Illes Balears/Santillana Educación, S. L.

6

Classifica, justificant la resposta, els tipus de plecs que es troben a la figura següent. 1



2

  

7

Quin tipus de deformació mostra el dibuix? Explica com ha tengut lloc la deformació.     

8

Quines diferències hi ha en la manifestació superficial d’un plomall tèrmic quan incideix sobre la base de la litosfera oceànica o la continental?   

9

Fes un esquema que contengui els principals elements d’un plec. Quins són els principals tipus de plecs?     

10

Determina l’equidistància entre corbes de nivell en el mapa topogràfic següent. A més, indica la distància en línia recta entre el cim de Cabeza Arcón i el punt marcat amb la lletra A si l’escala del mapa fos 1:10.000.     

A



DIA A DIA A L’AULA BIOLOGIA I GEOLOGIA 4t ESO Material fotocopiable © Illes Balears/Santillana Educación, S. L.

77

2

ESTÀNDARDS D’APRENENTATGE I SOLUCIONS

TECTÒNICA I RELLEU

Criteris d’avaluació*

Estàndards d’aprenentatge*

B2-3. Interpretar talls geològics senzills i perfils topogràfics com a procediment per a l’estudi d’una zona o terreny.

B2-3.1. Interpreta un mapa topogràfic i fa perfils topogràfics.

B2-8. Reconèixer les evidències de la deriva dels continents i de l’expansió del fons oceànic.

B2-8.1. Expressa algunes evidències actuals de la deriva dels continents i l’expansió del fons oceànic.

B2-9. Interpretar alguns fenòmens geològics associats al moviment de la litosfera i relacionar-los amb la seva ubicació en mapes terrestres. Comprendre els fenòmens naturals produïts en els contactes de les plaques.

B2-9.1. Coneix i explica raonadament els moviments relatius de les plaques litosfèriques.

B2-10. Explicar l’origen de les serralades, els arcs d’illes i els orògens tèrmics.

B2-10.1. Identifica les causes que originen els principals relleus terrestres.

B2-11. Contrastar els tipus de plaques litosfèriques associant-los moviments i conseqüències.

B2-11.1. Relaciona els moviments de les plaques amb diferents processos tectònics.

B2-12. Analitzar que el relleu, en el seu origen i evolució, és resultat de la interacció entre els processos geològics interns i externs.

B2-12.1. Interpreta l’evolució del relleu sota la influència de la dinàmica externa i interna.

B2-9.2. Interpreta les conseqüències que tenen en el relleu els moviments de les plaques.

Activitats Prova 10

3, 4, 5 i 8

1, 3, 4, 5, 6 i 7

1, 3 i 5

4i5

1i2

*  Criteris d’avaluació i estàndards d’aprenentatge del currículum oficial del Ministeri per a l’etapa de secundària.

1

per erosió i omplint amb sediments les zones deprimides o conques sedimentàries.

Les grans estructures del relleu terrestre són: • Els rifts, generats a les vores divergents de plaques, que acaben rompent continents, causant l’expansió de mars i oceans i la formació de dorsals oceàniques.

Per efecte de la isostàsia, l’erosió genera l’aixecament de les zones erosionades, mentre que la sedimentació afavoreix la subsidència de les conques sedimentàries, tendint a mantenir el relleu inicial.

• Les serralades o orògens, creades a les vores convergents de plaques (subducció i col·lisió), i també arcs d’illes i fosses a zones de subducció. • Volcans de punts calents.

2

A la superfície terrestre tenen lloc els processos de meteorització, transport i sedimentació. A la superfície terrestre hi ha conques sedimentàries continentals i marines, on per acumulació de sediments en les condicions adequades es formen roques sedimentàries.

3

L’arxipèlag de Hawaii és un conjunt de volcans situats enmig de la placa oceànica del Pacífic, originats per un punt calent. L’arxipèlag del Japó és un arc d’illes volcàniques l’origen de les quals està relacionat amb la subducció de la placa pacífica davall l’asiàtica.

Les estructures anteriors es generen tant per acció de la tectònica de plaques com per acció dels plomalls tèrmics procedents de la capa D“, conjunt de processos animats per l’energia interna de la Terra (calorífica) i la gravetat. Els relleus anteriors són modelats mitjançant els agents geològics externs que són animats per l’energia del Sol i la gravetat. Aquests agents, entre els quals destaquen el vent, l’aigua, el gel i els éssers vius, tendeixen a igualar la superfície terrestre eliminant relleus

78

DIA A DIA A L’AULA BIOLOGIA I GEOLOGIA 4t ESO Material fotocopiable © Illes Balears/Santillana Educación, S. L.

4

Marca amb una X a quin tipus de fenomen tectònic estan associades les estructures següents.

Vores convergents Fossa oceànica

Vores divergents

Vores de cisalla

✗

Dorsal oceànica

✗

Orògens de col·lisió

✗

Orògens tèrmics

✗

Rifts continentals

✗

Falles transformants

✗

Illes volcàniques Arcs d’illes

5

Fenomen intraplaca

✗ ✗

sedimentària. Aquest procés rep el nom de subsidència tèrmica.

En els orògens de col·lisió, la litosfera continental no subdueix. Quan col·lideixen dues plaques continentals, es produeix l’encavalcament d’una damunt l’altra. Simultàniament, el gruix de la litosfera continental s’incrementa, fins i tot es pot duplicar per la superposició de totes dues plaques. En els primers moments de la col·lisió, els sediments acumulats entre les dues plaques abans de la col·lisió queden deformats, fracturats i apilats damunt la zona de sutura entre les dues plaques. En aquest moment, els sediments, que solen tenir un origen marí, s’eleven i se situen a la part superior de l’orogen de col·lisió. L’ascens isostàtic de l’orogen per l’impuls que du a terme el mantell sobre la litosfera engrossida eleva molt més tot el complex, per això aquests orògens solen assolir grans altures, com les dels Alps i les de l’Himàlaia.

6

Segons la posició del pla axial, els dos plecs estan ajaguts. Si prenem com a referència que l’estrat que envolta el plec 1 és el més modern, aquest plec serà un anticlinal. En aquest cas, el nucli del plec està format per les capes més antigues. El plec 2, que té una sèrie invertida dels estrats, és a dir, el més antic, envolta els estrats més moderns; aquest plec és un sinclinal, i al seu nucli hi haurà situades les capes més modernes.

7

El dibuix mostra una falla directa o de gravetat. S’ha format com a conseqüència d’esforços distensius.

8

La litosfera continental és gruixada, rígida i freda, i condueix molt malament la calor. La calor del plomall tèrmic s’acumula a la base, les roques es dilaten, es fan menys denses. En empènyer cap amunt, la litosfera es bomba i es fractura, formant a la superfície un altiplà elevat per la pressió.

Quan un plomall tèrmic se situa davall la litosfera oceànica, molt més fina que la continental, també es bomba. Els fenòmens de vulcanisme es manifesten ràpidament, l’ascens de magma i el moviment de les plaques acaba originant un arxipèlag volcànic. Els punts calents originen un conjunt de volcans més o menys alineats, que es van extingint a mesura que s’allunyen del focus tèrmic, com passa amb els arxipèlags volcànics de Hawaii i les Açores. 9

R. G. Els plecs es poden classificar en dos tipus bàsics: anticlinals, en què les capes més modernes queden envoltant les més antigues, i sinclinals, en què les capes més antigues queden envoltant les més modernes, per la qual cosa el nucli està format per les capes més modernes.

10

L’equidistància és de 10 m. La distància en línia recta en el mapa és de 6,8 cm, per la qual cosa, tenint en compte que l’escala és 1:10.000, la distància real en línia recta serà de 680 m.

Si l’activitat és contínua, es pot produir el rifting, que és la ruptura d’una placa continental per l’activitat d’un plomall tèrmic. Aquest fenomen es pot transformar en una dorsal que separi els fragments del continent. Si el plomall tèrmic perd activitat, el mantell es refreda i la litosfera continental s’enfonsa fins a formar una conca

DIA A DIA A L’AULA BIOLOGIA I GEOLOGIA 4t ESO Material fotocopiable © Illes Balears/Santillana Educación, S. L.

79

2

AVALUACIÓ PER COMPETÈNCIES

TECTÒNICA I RELLEU

Nom:

Curs:

Data:

Una de les coses que més els agrada a n’Aina i na Carme és anar d’excursió al camp. El cap de setmana passat sortiren de viatge i anaren a fer una llarga caminada per la serralada Cantàbrica, pels volts de Somiedo, a Astúries. Hi pogueren contemplar diversos llacs preciosos i unes estructures rocoses plegades que les varen deixar bocabadades. Si bé és probable que ja haguessin vist altres vegades unes formes similars, com que fa poc que han estudiat a classe els plecs i les falles, aquesta vegada ho varen reconèixer i varen ser conscients de com s’havien format. La mare de na Carme els va dir que estaven caminant per una de les estructures geològiques més conegudes de la península Ibèrica, el complex sinclinal dels llacs de Saliencia.

1

En un moment determinat van caminant damunt una superfície en la qual observen un ritme de repetició dels materials estratificats similar al que pots apreciar al dibuix. A la guia llegeixen que es troben damunt un sinclinal on alternen els diferents estrats A, B, C i D que han estat plegats, quin serà l’ordre cronològic, del més antic al més recent, en què aquests estrats s’han anat dipositant? a. A, B, C i D. b. A, B, B, C, C, D i D. c. D, C, B i A.

D

d. D, C, B, A, B, C i D.

C

B

A

B

C

D

Explica el raonament que has fet.  

2

N’Aina és incapaç d’entendre com aquestes roques tan sòlides s’han pogut doblegar i plegar d’aquesta manera. Pensa que, en algun moment, aquestes roques varen haver d’estar en un estat físic semblant al de la plastilina. És cert el que pensa n’Aina sobre l’estat físic de les roques que ara veu tan plegades? a. Sí, aquestes roques estaven molt calentes i semisòlides quan es plegaren a l’escorça profunda. b. Sí, perquè es plegaren quan formaven part del mantell. c. No, quan es plegaren formaven part del mantell i eren tan rígides com ara. d. No, aquestes roques estaven tan sòlides com ara i formaven part de l’escorça quan es plegaren.

3

La serralada Cantàbrica es va formar gairebé al mateix temps que els Pirineus i l’Himàlaia pel xoc de la placa Africana amb l’Euroasiàtica. En quin tipus de contacte entre plaques s’ha format la serralada Cantàbrica? a. Convergent de col·lisió continental. b. Convergent amb subducció. c. Divergent amb falles transformants. d. Divergent amb formació d’un rift.

80

DIA A DIA A L’AULA BIOLOGIA I GEOLOGIA 4t ESO Material fotocopiable © Illes Balears/Santillana Educación, S. L.

4

Na Carme i n’Aina pensen que diferenciar un anticlinal d’un sinclinal és molt fàcil, perquè el primer té forma de A i el segon de V, però aviat s’adonen que no sempre és tan senzill. Quines frases són vertaderes i quines falses quan parlam d’anticlinals i sinclinals? V/F Els anticlinals sempre donen lloc a muntanyes i els sinclinals a valls. En els anticlinals, els materials més moderns són al nucli del plec. En els sinclinals, els materials més antics són al nucli del plec. En els sinclinals, la xarnera se situa en el flanc inferior.

5

N’Aina i na Carme observaren atentament dos dibuixos que hi havia a la guia per entendre els tipus de falles i com es formen. A

A

B

B

Tipus de falla Tipus d’esforç Vora de placa on és més freqüent Amb la informació que et donen els dibuixos, completa la taula següent. 6

Després d’estudiar el cicle de les roques, cada vegada estan més convençudes que no hi ha res nou davall el Sol i que tota la matèria a la Terra, tant la viva com la inerta, està sotmesa a un cicle continu. Concretament, les roques estan en un canvi continu que no apreciam perquè la vida de l’ésser humà és massa breu geològicament parlant. En aquest cicle hi intervenen tant els agents interns de la Terra com els externs. Identifica a l’esquema els elements següents. 5

1.  2.  3. 

2

1

4.  5.  6. 

6 3

3 1

Roques metamòrfiques

Explica breument aquest procés.

2

Roques sedimentàries

   

DIA A DIA A L’AULA BIOLOGIA I GEOLOGIA 4t ESO Material fotocopiable © Illes Balears/Santillana Educación, S. L.

81

2

ESTÀNDARDS D’APRENENTATGE I SOLUCIONS

TECTÒNICA I RELLEU

Competències que s’avaluen Comunicació lingüística

Criteris d’avaluació*

Estàndards d’aprenentatge*

Activitats

B2-8. Reconèixer les evidències de la deriva dels continents i de l’expansió del fons oceànic.

B2-8.1. Expressa algunes evidències actuals de la deriva dels continents i l’expansió del fons oceànic.

B2-9. Interpretar alguns fenòmens geològics associats al moviment de la litosfera i relacionar-los amb la seva ubicació en mapes terrestres. Comprendre els fenòmens naturals produïts en els contactes de les plaques.

B2-9.1. Coneix i explica raonadament els moviments relatius de les plaques litosfèriques.

Competència matemàtica, científica i tecnològica

B2-10. Explicar l’origen de les serralades, els arcs d’illes i els orògens tèrmics.

B2-10.1. Identifica les causes que originen els principals relleus terrestres.

1, 2, 3, 4 i 5

Competència matemàtica, científica i tecnològica

B2-11. Contrastar els tipus de plaques litosfèriques associant-los moviments i conseqüències.

B2-11.1. Relaciona els moviments de les plaques amb diferents processos tectònics.

3i5

Competència matemàtica, científica i tecnològica

3i5

Aprendre a aprendre

Comunicació lingüística Competència matemàtica, científica i tecnològica Aprendre a aprendre

Aprendre a aprendre

1, 2, 3, 4, 5 i 6

B2-9.2. Interpreta les conseqüències que tenen en el relleu els moviments de les plaques.

3, 4 i 5

*  Criteris d’avaluació i estàndards d’aprenentatge del currículum oficial del Ministeri per a l’etapa de secundària.

1

c.  Com que és un sinclinal, el nucli del plec, en aquest cas l’estrat A, és el que conté els materials més recents.

2

d. 

3

a. 

4



82

5

V/F Els anticlinals sempre donen lloc a muntanyes i els sinclinals a valls.

F

En els anticlinals, els materials més moderns són al nucli del plec.

V

En els sinclinals, els materials més antics són al nucli del plec.

V

En els sinclinals, la xarnera se situa en el flanc inferior.

F

6



A

B

Tipus de falla

Directa

Inversa

Tipus d’esforç

Distensiu

Compressiu

Vora de placa on és més freqüent

Divergent

Convergent

1. Meteorització. 2. Metamorfisme. 3. Fusió. 4. Consolidació. 5.  Roques magmàtiques. 6. Magma. R. L.

DIA A DIA A L’AULA BIOLOGIA I GEOLOGIA 4t ESO Material fotocopiable © Illes Balears/Santillana Educación, S. L.

Solucions

2

SOLUCIONS

TECTÒNICA I RELLEU

Interpreta la imatge • Globalment, aquesta és una imatge en què es poden apreciar les interaccions entre geosfera-atmosfera-hidrosfera i biosfera. S’observa una muntanya amb vessants escarpats, formada per roques estratificades, que afloren a les parets verticals, i per detrits, als peus dels farallons de roca i on hi ha prats. Les roques en primer pla formen els costats d’un canyó amb un riu petit al fons. • Les muntanyes es formen amb el procés d’orogènesi, que s’activa quan dues plaques col·lideixen: aquest procés fa aixecar capes de sediment dipositades al fons de la mar, les inclina i les deforma. En aquest cas, els estrats que es troben en primer pla estan aparentment horitzontals, però a la muntanya del fons s’observen grans plecs horitzontals.   Després de l’emersió i l’elevació de la muntanya, les roques es veuen sotmeses a processos de meteorització i d’erosió:    – En els processos de meteorització fisicoquímica que fragmenten i alteren la roca, donant com a resultat la formació d’un sòl en què s’observa establerta la vegetació, hi han intervengut diversos factors, com els processos de geldesgel, la gravetat, origen dels col·luvions o detrits al peu dels farallons o talussos de roca, i els éssers vius, com també processos de dissolució, carbonatació, etc. (observau els canvis en la coloració de les roques).    – Els principals processos d’erosió són l’excavació d’un circ glacial i d’una vall o canyó amb una morfologia en forma de U que, malgrat haver estat modificada per l’aigua líquida, encara és evident; a les parts altes encara s’observa aquesta capacitat d’excavació del gel a les geleres i la forma piramidal del cim de la muntanya. Les aigües de rierada del desgel han corregut per la superfície excavant solcs i transportant detrits cap a les parts més baixes, i finalment s’han canalitzat formant un riu amb meandres que reelabora els materials depositats a la vall. • Evidències:

• Un plec és una deformació permanent de les roques que denota una reacció plàstica d’aquestes a esforços continuats de compressió. Una falla és una deformació permanent per ruptura més desplaçament, que indica un comportament rigidofràgil; les falles estan típicament associades als terratrèmols. 1

Interpreta la imatge. Una fossa oceànica és com una llarga trinxera al fons d’un oceà, on s’assoleixen les màximes profunditats marines perquè l’escorça és arrossegada cap avall pel procés de subducció. Es pot trobar a la vora d’un continent o d’un arxipèlag (arc d’illes).

2

La placa subduent sempre és oceànica perquè és més densa que la placa cavalcant, formada per litosfera continental, mixta o oceànica més recent.

3

Els sediments atrapats procedeixen majoritàriament dels fons oceànics i són sediments rics en restes fòssils d’antics organismes aquàtics, com mol·luscs, equinoderms, etc.

4

Interpreta la imatge. Els sediments oceànics es pleguen i escapen a l’enfonsament (subducció), i contribueixen a formar una serralada, elevant-se damunt el nivell de la mar.

5

Islàndia està augmentant de mida a causa de les erupcions de lava al llarg de la dorsal que la travessa, ja que és una vora de tipus divergent.

6

EMPRA LES TIC. R. L.

7

Processos d’enfonsament: sedimentació, enterrament, subsidència, subducció (conques sedimentàries a tocar de serralades). Processos d’aixecament: orogènesi (serralades), encavalcament, isostàsia a les serralades. Un procés d’aixecament aparent és causat pel descens del nivell de la mar que fa exposar a l’erosió sediments prèviament enterrats.

8

Hi ha dreceres: per exemple, sediments sepultats en fase de diagènesi que són aixecats i erosionats sense assolir el camp del metamorfisme o de la fusió, o roques volcàniques de l’escorça oceànica que són foses a les zones de subducció (sense passar per la fase d’emersió, erosió i sedimentació).

9

 a) R. G.

  1. Les roques estratificades són sedimentàries, però la distància no permet observar si són marines; això no obstant, les imatges dels fòssils trobats al cim ho proven.   2. Les capes no estan horitzontals, sinó inclinades i deformades. Els grans plecs que es veuen al fons indiquen l’existència de forces tectòniques importants, que sabem que en aquesta part del Pirineu han generat encavalcaments o mantells de corriment.   3. El canyó té un perfil transversal en U propi de l’antiga acció glacial, si bé actualment la seva morfologia està retocada per l’acció fluvial. Claus per començar • Una placa litosfèrica és una part més o menys vasta de litosfera que es mou horitzontalment (amb velocitat de cm/any) respecte a altres parts. La litosfera és la capa més superficial i sòlida de la Terra, que comprèn l’escorça i la part més externa del mantell superior. • El relleu es crea amb processos interns (tectònics, volcànics) i es modela o destrueix mitjançant processos externs (alteració física i química, erosió i sedimentació).

84

b) És un anticlinal. 10

Interpreta la imatge. L’augment de superfície de la litosfera és generat per forces distensives que produeixen falles normals o directes.

11

Interpreta la imatge. A partir del terciari inferior, la compressió causada per l’orogènia alpina que origina els nous relleus muntanyosos (Pirineus, Bètiques) comporta el desenvolupament d’àrees deprimides entre aquests, limitades per falles de diversos tipus. A mesura que avança el plegament i les muntanyes s’eleven, les àrees deprimides o cubetes es fan més profundes, a la vegada que s’inicia un període de gran erosió (recorda els mecanismes de compensació isostàtica), i aquestes zones deprimides actuen com a conques de sedimentació a les quals amb el temps es van acumulant grans quantitats de sediments.

DIA A DIA A L’AULA BIOLOGIA I GEOLOGIA 4t ESO Material fotocopiable © Illes Balears/Santillana Educación, S. L.

En concret, la depressió del Tajo es desenvolupa sobre un graben o fossa tectònica a partir de falles que afecten el Sistema Central creant un relleu de horst i fosses. 12

formades per forces de compressió, i falles d’esquinçament, generades per forces de cisalla. • Els elements principals d’un mapa topogràfic són: escala, corbes de nivell, equidistància, llegenda (símbols, colors), situació del N, possible acoloriment o ombrejat del relleu, etc.

a)  Esquerra, falla inversa; dreta, falla normal o directa. b) R. G.

13

a)  D, B, C i A. b) Aproximadament 67 m.

15

A. Vora convergent. Subducció davall una vora continental amb formació d’una fossa oceànica, d’un prisma de sediments comprimits i de volcans amb magnetisme mixt (oceànic i continental). B. Vora convergent. Subducció amb fossa i arc d’illes volcàniques. C. Vulcanisme d’intraplaca amb punt calent i plomall tèrmic. D. Vora divergent. Dorsal oceànica amb magmatisme d’astenosfera (mantell convectiu) i vulcanisme submarí.

16

Els arcs d’illes són un tipus particular d’illes volcàniques que es formen a zones de subducció. El magma procedeix de la fusió parcial d’una part de l’escorça continental (placa cavalcant) i una part de l’escorça oceànica (placa subduent). Altres illes volcàniques es troben en dominis tectònics diferents, com al cim de dorsals (vores divergents) o a l’interior de plaques oceàniques (Pacífica).

17

Els fenòmens interns, magmàtics i tectònics, tenen diversos efectes externs: modifiquen la topografia, creant relleus, formant i destruint oceans; influeixen sobre el clima i la química de l’atmosfera i la hidrosfera (mitjançant l’orogènesi, les erupcions, etc.); proporcionen recursos (jaciments minerals i de combustibles fòssils) i generen riscos (erupcions, terratrèmols, tsunamis) per a la societat humana.

c) 10 m. d) R. G. 14

RESUM. • A les vores convergents es produeixen fosses oceàniques, illes volcàniques, orògens tèrmics i orògens per col·lisió. A les vores divergents tenen lloc fenòmens l’obertura i expansió de la litosfera, com en les dorsals oceàniques. A les vores passives es formen falles transformants. • Els fenòmens intraplaca tenen lloc sobretot a les plaques oceàniques i són causats principalment per casos de vulcanisme independents dels corrents de convecció, com el dels punts calents, alimentats per plomalls de magma molt fluid que neixen a la base del mantell (capa D’’). Un exemple clàssic és el de l’arxipèlag de Hawaii o el dels rifts continentals com el Rift Valley. • Les roques ígnies, que es consideren primàries perquè procedeixen de la consolidació d’un magma, són alterades i erosionades. El detrit s’acumula com a sediment, que és comprimit pel seu mateix pes i compactat, i pateix també reaccions químiques (procés de diagènesi) fins que es formen les roques sedimentàries. Amb l’augment de la pressió i de la temperatura, té lloc un altre conjunt de processos fisicoquímics coneguts com a metamorfisme, i que originen les roques metamòrfiques. Per acabar, l’augment de temperatura genera magmatisme (fusió parcial o total de les roques). El cicle es tanca quan els processos orogènics i isostàtics fan aixecar aquestes roques fins a l’exterior per patir l’erosió. • Les roques poden experimentar tres tipus de deformacions:

Per una altra banda, els fenòmens externs alimentats per l’energia solar (atmosfèrics, hidrològics) i la força de la gravetat tendeixen a destruir i a modelar, mitjançant l’alteració, l’erosió, els despreniments i la sedimentació, els relleus construïts per agents interns. 18

Els processos que modifiquen la composició i l’aspecte de les roques són: degradació meteòrica (alteració física i química) i dissolució en superfície; diagènesi, metamorfisme, fusió parcial o total.

  – Elàstiques: deformacions reversibles en què, quan s’atura la força, el material recupera la forma inicial.   – Plàstiques: deformacions irreversibles que experimenten les roques com a conseqüència d’estar sotmeses a intenses forces de compressió al llarg de milions d’anys.   – Fràgils: deformacions irreversibles que tenen lloc quan els materials són rígids i els esforços als quals estan sotmesos superen la seva capacitat de deformar-se plàsticament, de manera que es fracturen. • Els tipus bàsics de plecs són els anticlinals (perfil en A) i els sinclinals (perfil en V o U). A més, hi ha varietats relacionades amb la posició del pla axial, com el plec recte o simètric, el plec inclinat, el plec ajagut, etc. • Podem trobar falles directes, formades per forces de distensió que allarguen les roques, falles inverses,

DIA A DIA A L’AULA BIOLOGIA I GEOLOGIA 4t ESO Material fotocopiable © Illes Balears/Santillana Educación, S. L.

85

2

SOLUCIONS

TECTÒNICA I RELLEU

19 Roques

sedimentàries

Fusió

Elements principals d’un mapa topogràfic: escala, corbes de nivell, equidistància, llegenda (símbols, colors), situació del nord, possible acoloriment o ombrejat del relleu.

Magma

M

A. Plec ajagut; B. Illa volcànica, formada per una massa o cos rocós que constitueix la part emergida de volcà submarí; C. Serralada originada en un procés d’orogènesi. D. Una falla en superfície.

24

Si bé la figura representa un tipus de plecs gairebé impossibles de trobar a la realitat, es corresponen amb dos possibles sinclinals, ja que als seus nuclis hi ha els materials més recents.

or

sió

am et

23

Fu

m fis ció

Maneres de pensar. Anàlisi científica

Roques magmàtiques

20

Elàstiques, com les produïdes per les ones P i S en els terratrèmols; plàstiques, com els plecs anticlinals i sinclinals; fràgils, com les falles normals o directes, les inverses i les d’esquinçament.

21

CONCEPTES CLAU. • Mantell de corriment: encavalcament molt extens amb desplaçament de desenes de quilòmetres. • Equidistància: és la variació d’altura (en metres) entre dues línies o corbes de nivell en un mapa topogràfic. • Falla inversa: deformació causada per la compressió, que escurça un bloc de roca i fa pujar capes més antigues damunt capes més recents al llarg d’un pla inclinat. • Sinclinal: tipus bàsic de plec, amb concavitat cap amunt i capes més joves al nucli. • Graben: depressió tectònica limitada als costats per falles directes. • Subducció: descens de litosfera oceànica cap al mantell al llarg d’un pla inclinat, on es generen magmes per fricció i terratrèmols. • Batòlit: massa de roca magmàtica d’extensió notable originada per un magma que penetra a l’escorça continental i es refreda lentament sense contacte amb l’atmosfera (en el subsòl). • Escala: relació entre la dimensió d’un objecte en un mapa i en la realitat (per exemple, 1:100.000). • Diagènesi: conjunt de processos físics i químics que transformen un sediment en una roca sedimentària. • Xarnera: punt en què cada capa o estrat que forma el plec presenta major curvatura.

22

86

25

COMPRENSIÓ LECTORA. Perquè no s’entenia l’origen d’una forma d’illa com aquesta, i perquè no està feta de roques, sinó de restes d’organismes.

26

EXPRESSIÓ ESCRITA. R. M. La formació d’un atol està estretament lligada al cicle de vida d’una illa volcànica fundada sobre un punt calent. Quan l’illa emergeix de la mar, coralls colonials l’envolten com un cinturó i fabriquen un escull. En acabar l’activitat volcànica, l’aparell volcànic s’enfonsa lentament per subsidència. Els coralls compensen l’enfonsament amb un creixement vertical i es mantenen a prop del nivell de la mar. Pas a pas, l’illa volcànica és submergida i desapareix.

27

R. G.

28

EXPRESSIÓ ESCRITA. En allunyar-se del punt calent, pel moviment de la placa tectònica, la base del volcà s’enfonsa (subsidència) per un augment de densitat de l’escorça, com a conseqüència del refredament, que, a més, experimenta una disminució de volum.

29

EDUCACIÓ CÍVICA. R. L.

e

M

m fis

et eo

or

am et

rit za

M

Meteorització Sediments

Fusió

Consolidació

Meteorització

Diagènesi

e Roques metamòrfiques

Saber fer 30

Sí, es poden confondre si no els observam atentament.

31

Empram un criteri de cronologia relativa, com el principi de superposició dels esdeveniments. Segons aquest principi, una estructura o forma que en talla, n’enterra o n’esborra una altra es considera més recent.

32

Partim de suposar que l’estructura A és la més antiga, i ho justificam amb el fet que encara no ha rebut impactes; en canvi, l’estructura B sí que presenta cràters. En tercer lloc, es va produir un gran impacte que va generar l’estructura C, i les conseqüències s’observen en les dues anteriors. Per acabar, es va produir una falla; sabem que és l’esdeveniment més recent perquè les seves conseqüències han modificat les tres estructures anteriors.

Un mapa topogràfic pot ser útil per a diferents activitats, com usos del sòl, planificació urbana, agrícola i industrial, realització d’obres públiques (viabilitat, aeroports, etc.), recreació, esport (carreres d’orientació, muntanya, senderisme, etc.), turisme o localització de recursos i riscos.

DIA A DIA A L’AULA BIOLOGIA I GEOLOGIA 4t ESO Material fotocopiable © Illes Balears/Santillana Educación, S. L.

3. LA HISTÒRIA DE LA TERRA

Introducció i recursos Introducció i continguts de la unitat. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92 Previsió de dificultats. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93 Esquema conceptual . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93 Et recomanam. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94

Ensenyament individualitzat Reforç i suport • Continguts fonamentals Fitxa 1. Resum . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 96 • Esquemes muts Fitxa 2. Fossilització. Tipus de fòssils . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97 Fitxa 3. Geocronologia absoluta. Geocronologia relativa . . . . . . . . . . . . . 98 Fitxa 4. Eons i eres. Divisió del temps geològic . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99 • Més competent Fitxa 5. Aprendre a interpretar les roques. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100 • Fitxes multilingües Fitxa 6. Fòssils . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102 Fitxa 7. Geocronologia relativa. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 104

Aprofundiment • Projectes d’investigació Fitxa 8. El fòssil perfecte. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 106 • Treballs d’aula Fitxa   9. Invertebrats fòssils . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 108 Fitxa 10. Vertebrats fòssils . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109

88

DIA A DIA A L'AULA BIOLOGIA I GEOLOGIA 4t ESO Material fotocopiable © Illes Balears/Santillana Educación, S. L.

Recursos per a l’avaluació Autoavaluació . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 113 Avaluació de continguts • Control. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 114 • Estàndards d’aprenentatge i solucions. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 116

Avaluació per competències • Prova. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 118 • Estàndards d’aprenentatge i solucions. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 120

Solucions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 121

DIA A DIA A L'AULA BIOLOGIA I GEOLOGIA 4t ESO Material fotocopiable © Illes Balears/Santillana Educación, S. L.

89

Introducció i recursos

3

INTRODUCCIÓ i RECURSOS

LA HISTÒRIA DE LA TERRA

INTRODUCCIÓ A LA UNITAT El conjunt de roques terrestres constitueixen un gran arxiu de pedra que, encara que esborrat, romput, dispers, i parcialment desaparegut, es reconstrueix i ordena per interpretar la història de la Terra. Basant-se en el principi de l’actualisme, i en els principis de la cronologia relativa, estratigràfics i paleontològics, els naturalistes del segle XIX varen compondre una secció o columna estratigràfica en l’àmbit europeu. Aquesta columna virtual va constituir la base d’un gran geocalendari o taula cronostratigràfica internacional dividida en eons, eres, períodes i altres unitats menors. No obstant això, saber quina va ser la durada de cadascun d’aquests intervals de temps va constituir un repte apassionant, en el qual nombrosos científics es varen veure involucrats. Com que els processos geològics eren molt lents i graduals, es varen utilitzar diferents mètodes per calcular la durada de processos com la formació de les muntanyes, però amb els coneixements del segle XIX els càlculs amb prou feines

arribaven als 400 Ma, una data insuficient per explicar fenòmens com l’evolució de la vida. La solució al problema va arribar a la dècada de 1930, en què Arthur Holmes va establir el mètode de datació radiomètrica de les roques. El principi de l’actualisme i els mètodes de geocronologia relativa constitueixen la base de la interpretació geològica, els fonaments de la qual s’aborden en aquesta unitat amb l’objectiu que els estudiants puguin interpretar talls geològics senzills. A partir del que s’ha après es fa un recorregut per la història del planeta posant de manifest els principals tipus de canvis geològics i biològics que han deixat constància del dinamisme i interacció entre els subsistemes terrestres (atmosfera, hidrosfera, geosfera i biosfera) fins a aconseguir la seva configuració actual.

CONTINGUTS SABER

•  Idees històriques sobre l’edat de la Terra •  Actualisme i uniformisme •  Què ens diuen els fòssils? •  La mesura del temps geològic •  Geocronologia relativa •  Geologia històrica •  El Precambrià. El passat més llunyà •  El Paleozoic. La diversitat de la vida •  El Mesozoic. L’era dels rèptils •  El Cenozoic. L’era dels mamífers

SABER FER

• Emprar el mètode radiomètric del potassi-argó •  Interpretar un perfil geològic senzill • Interpretar icnites

SABER SER

• Reconèixer les aportacions de diversos científics al llarg de la història de la geologia fins a arribar a formar el cos de coneixements actual d’aquesta ciència • Valorar les controvèrsies com a font de desenvolupament científic • Desenvolupar el gust per conèixer el medi que els envolta i realitzar interpretacions geològiques senzilles

92

DIA A DIA A L'AULA BIOLOGIA I GEOLOGIA 4t ESO Material fotocopiable © Illes Balears/Santillana Educación, S. L.

PREVISIÓ DE DIFICULTATS En aquesta unitat s’introdueixen conceptes relacionats amb fenòmens que tenen lloc a diverses escales de temps i espai, nocions que s’aniran desenvolupant al llarg de la matèria a través de continguts diversos. La noció de temps geològic és la més complexa d’adquirir: es tracta d’un concepte abstracte que els estudiants aprenen a concretar omplint-lo d’esdeveniments lligats al rellotge i al calendari. Per això hem de promoure activitats que en facilitin l’elaboració en els aspectes següents: • Temps-durada dels processos: presentant processos de diversa intensitat i durada, des dels graduals i molt lents, que es torben milions d’anys a completar-se, fins a aquells que provoquen canvis dràstics en els subsistemes terrestres en segons, minuts o dies, fins a uns pocs milers d’anys.

• Temps-etapa: espais de temps dins processos que es repeteixen, com és el cas del cicle de les roques, el cicle de Wilson, etc. • Temps històric o cronologia: processos sincrònics, com la paleogeografia de la Terra en un moment donat, i diacrònics, com la formació de les muntanyes, o l’evolució de les espècies al llarg de milions d’anys. Dins la cronologia, els conceptes de temps absolut i relatiu. Amb aquest fi proposam utilitzar l’analogia de la història de la Terra amb la d’una gran enciclopèdia les pàgines de la qual s’han romput, arrugat, escampat, i de les quals molts dels fragments han desaparegut per sempre. La tasca de la cronologia relativa és anar identificant quines pàgines són anteriors i quines posteriors (cronologia relativa), quins fragments pertanyen a la mateixa pàgina (paleogeografia), i, finalment, la cronologia absoluta serveix per paginar els diferents fulls.

ESQUEMA CONCEPTUAL

Història de la Terra

Geocronologia

Datacions relatives

Superposició normal dels estrats

Successió d’esdeveniments

Correlacions: fòssils guia

Temps geològic

Datcions absolutes

Datació radiomètrica

Escala dels temps geològics

Precambrià: primers milions d’anys de la Terra

Paleozoic

Fanerozoic

Mesozoic

Cenozoic

Diversificació d’éssers pluricel·lulars

Diversificació de rèptils

Diversificació d’aus i mamífers

Origen dels primers vertebrats i de les plantes gimnospermes

Origen d’aus i mamífers

Orogènesi alpina

Orogènesi herciniana

Origen angiospermes

Evolució humana

DIA A DIA A L'AULA BIOLOGIA I GEOLOGIA 4t ESO Material fotocopiable © Illes Balears/Santillana Educación, S. L.

93

3

INTRODUCCIÓ I RECURSOS

ET RECOMANAM

A LA XARXA

Biografía de la Tierra Francisco Anguita. Editorial Aguilar, 2011.

PÀGINES WEB

Crònica dels descobriments, els èxits i els fracassos dels científics que investiguen la Terra.

Web del Ministeri d’Educació, Cultura i Esport. CNICE. Recursos educatius en castellà per treballar la història de la Terra i navegar pels principals jaciments d’icnites d’Espanya. Paraules clau: cnice, historia, tierra, icnitas. Web de l’Institut de Ciències del Mar. Notícies i línies de recerca sobre els estudis de l’ICM. Web del parc temàtic Dinópolis de Terol. Conté activitats i informació en castellà sobre dinosaures. Paraules clau: dinopolis. Web i blog d’evolutionibus. Múltiples continguts en castellà de geologia i biologia relacionats amb el passat, present i futur de l’evolució de les espècies.

Imágenes de la Tierra primigenia Tim Appenzeller. National Geographic. Desembre de 2006. Hielo y origen de la vida D. F. Blake y P. Jenniskens, Investigación y Ciencia. Desembre de 2001. El patrimonio paleontológico: una aproximación somera Guillermo Meléndez y Antonio Molina. Enseñanza de las Ciencias de la Tierra, 2001. Els autors repassen els principals jaciments i museus d’Espanya i expliquen els riscos que amenacen aquest patrimoni.

Paraules clau: evolutionibus. Web d’aragosaurus. Pàgina de l’equip de recerca de vertebrats del Mesozoic i el Quaternari de la Universitat de Saragossa amb informació extensa sobre els dinosaures i els seus fòssils, i presentacions adequades per a la docència sobre fòssils i jaciments de conservació excepcional, etc. Paraules clau: aragosaurus, fósiles, excepcionales. APP PER A TELÈFONS INTEL·LIGENTS I TAULETES TÀCTILS Museo de Evolución Humana (IOS i Android). Una app gratuïta en castellà que permet una visita guiada a l’exposició permanent del museu (Burgos) i una altra als jaciments.

DOCUMENTALS I PEL·LÍCULES QuèQuiCom: Viatge en el temps. Capítol del programa de divulgació científica sobre els darrers dinosaures que varen habitar la Terra. La máquina del tiempo. El entorno. BBC, 2004. Sèrie documental de la BBC que ens proporciona l’oportunitat d’entendre la magnitud del temps geològic i les forces que han modelat la superfície terrestre. El planeta viviente: La construcción de la Tierra. D. Attenborough. BBC. Sèrie documental de la BBC que ens proporciona l’oportunitat d’entendre la magnitud del temps geològic i les forces que han modelat la superfície terrestre. El planeta milagroso. La aparición de la vida. Conocer La Ciencia - n.º 13. RTVE/NHK (1994).

LLIBRES I REVISTES

Sèrie documental dirigida pel professor Shiro Takenaka.

El secreto de los fósiles Antón, Mauricio. Editorial Aguilar, 2007. Analitza el procés, que comença en els jaciments fossilífers i passa pel laboratori paleontològic, pel qual s’aconsegueix extreure els secrets que guarden els fòssils. Explica tècniques d’anatomia forense, interpretació de rastres o animació tridimensional per ordinador. Animales fantásticos Angela Buscalioni. Ediciones Libertarias, 1999. Col·lecció «Mundo Vivo». Una visió dels animals del nostre passat remot a través de l’estudi dels fòssils.

94

DIA A DIA A L'AULA BIOLOGIA I GEOLOGIA 4t ESO Material fotocopiable © Illes Balears/Santillana Educación, S. L.

Ensenyament individualitzat Reforç i suport Aprofundiment

3

REFORÇ I SUPORT

FITXA 1

Continguts fonamentals

RESUM Hutton va proposar que la Terra tenia milers de milions d’anys i Lyell va desenvolupar dos principis per a l’estudi del passat geològic: •  Actualisme: els processos geològics actuals són similars als del passat. Edat

•  Uniformisme: els processos geològics són lents i poden durar milions d’anys. William Thomson, Lord Kelvin, va atribuir a la Terra una edat inferior a 90 Ma. La datació radiomètrica al segle XX va donar un valor de 4.500 Ma. És la mesura del temps geològic, i pot ser:

Geocronologia

•  Absoluta: atribueix una edat de milions d’anys (Ma) a les roques. Utilitza el mètode radiomètric, els rellotges biològics (anells de creixement d’arbres i coralls) i els rellotges estratigràfics (varves glacials). •  Relativa: ordena els materials i els processos per antiguitat. Utilitza tres principis: el de superposició d’estrats, el de superposició d’esdeveniments i el de la correlació estratigràfica. Són restes d’éssers vius o de la seva activitat que han quedat inclosos a les roques. Poden aportar molta informació mitjançant:

Fòssils

•  Anatomia comparada: permet esbrinar l’aspecte i la forma de vida d’éssers vius extingits gràcies al principi de correlació orgànica postulat per Cuvier. •  Tafonomia: esbrina quins processos han experimentat les restes produïdes, abans de fossilitzar. •  Fòssils guia: serveixen per determinar l’edat de les roques que els contenen independentment de la distància que hi hagi entre elles. La història de la Terra es divideix en quatre eons, que se subdivideixen en intervals menors:

Quaternari 0 Cenozoic

•  Eó Hadeà (4.500-4.000 Ma): es diferencien el nucli i el mantell; es forma el camp magnètic; es formen l’escorça, la hidrosfera i una atmosfera de CO2 i vapor d’aigua.

66

Proterozoic

Mesozoic

Cretaci

145 Juràssic

Fanerozoic

Precambrià

2.500

262 Permià

Milions d’anys

201 Triàsic

299

Carbonífer

• Eó Fanerozoic, (550 Ma-actualitat): gran desenvolupament de la biodiversitat; en tots els medis. Es diferencien tres grans eres:

Paleozoic

359 Arqueà

Les edats de la Terra

• Eó Proterozoic (2.500-541 Ma): origen d’animals pluricel·lulars; glaciacions; precipita el ferro dissolt en els oceans.

541

Milions d’anys

•  Eó Arqueà (4.000-2.500 Ma): origen de la vida; atmosfera oxidant i amb poc CO2.

2,6

Terciari

Devonià

419

- Paleozoic (541-252 Ma).

Silurià 443

- Mesozoic (252-66 Ma).

Ordovicià 4.000

485 Hadeà

- Cenozoic. (66-actualitat).

4.500

Cambrià 541

ACTIVITATS 1

96

Fes al quadern una llista amb quatre fòssils característics de cadascuna de les eres en les quals se subdivideix l’eó Fanerozoic.



Procura que hi hagi exemples d’organismes vegetals i animals, i de medis aquàtics i continentals.

DIA A DIA A L'AULA BIOLOGIA I GEOLOGIA 4t ESO Material fotocopiable © Illes Balears/Santillana Educación, S. L.

3

REFORÇ I SUPORT

FITXA 2

Esquemes muts

Nom:

Curs:

Data:

FOSSILITZACIÓ

TIPUS DE FÒSSILS

DIA A DIA A L'AULA BIOLOGIA I GEOLOGIA 4t ESO Material fotocopiable © Illes Balears/Santillana Educación, S. L.

97

3

REFORÇ I SUPORT

FITXA 3

Esquemes muts

Nom:

Curs:

Data:

GEOCRONOLOGIA ABSOLUTA 100

Percentatge de potassi-40

80

60 50 % 40 25 % 20

12,5 % 6,25 %

3,12 %

1,56 %

0 1

2

3

4

5

6

Nombre de períodes transcorreguts

GEOCRONOLOGIA RELATIVA

98

DIA A DIA A L'AULA BIOLOGIA I GEOLOGIA 4t ESO Material fotocopiable © Illes Balears/Santillana Educación, S. L.

3

REFORÇ I SUPORT

FITXA 4

Esquemes muts

Nom:

Curs:

Data:

EONS I ERES. DIVISIÓ DEL TEMPS GEOLÒGIC

0

2,6

541

66

145

201

262

2.500

299

359

419 443

4.000

485

4.500

541

DIA A DIA A L'AULA BIOLOGIA I GEOLOGIA 4t ESO Material fotocopiable © Illes Balears/Santillana Educación, S. L.

99

3

REFORÇ I SUPORT

Més competent

Aprendre a interpretar les roques De la mateixa manera que un detectiu reconstrueix el desenvolupament d’un delicte a partir dels indicis que hi ha a l’escena del crim (petjades, empremtes dactilars, un pèl o una burilla), les roques contenen informació que podem interpretar si aprenem a identificar les petjades o indicadors de l’ambient en què es varen formar i el clima predominant en aquell lloc. Per a això, és molt útil saber com actuen els processos geològics en el present i quins són els resultats de la seva acció, models que s’utilitzaran per interpretar els depòsits i roques antics. En això consisteix l’aplicació del principi de l’actualisme.

2.  Les morenes glacials i els rius poden transportar des de grans blocs de roca a graves, sorres, llims i argiles. En tots els casos, tots aquests materials queden depositats de forma caòtica, com podem observar a la imatge A.  Amb el temps, aquests sediments es compacten i formen roques sedimentàries, com til·lites, en el cas de les morenes glacials, o conglomerats, en el cas dels sediments fluvials, com a la imatge B. A

B

A continuació et proposam diversos casos destinats a aplicar aquest principi. 1. La imatge de baix representa unes argiles afectades per la falta d’aigua.

3.  Algunes espècies de corall desenvolupen un exosquelet calcari dur a partir de la deposició de carbonat de calci, com el de la imatge, i desenvolupen formes característiques pròpies de cada espècie. Quan el corall mor, aquestes estructures són abandonades i a damunt creixen nous coralls, els quals desenvolupen els seus propis exosquelets. D’aquesta manera es formen els esculls de corall. Aquestes formes poden trobar-se en roques sedimentàries de molta antiguitat, com a la imatge, la qual cosa ens dóna pistes del seu origen.

Les argiles i llims tenen una permeabilitat molt baixa malgrat la seva porositat. Quan els buits se saturen d’aigua augmenten el volum, però quan s’eixuguen es poden contreure i formar les esquerdes de dessecació característiques. Si el sòl és recobert ràpidament per altres sediments i s’endureix, amb el pas del temps, aquest sòl esquerdat passa a convertir-se en una roca en la qual han quedat impreses les esquerdes. Si posam en pràctica el principi de l’actualisme, en observar en una roca aquestes esquerdes característiques podem concloure amb suficient seguretat que aquestes roques varen ser un sòl argilenc que va estar sotmès a una deshidratació intensa.

100

DIA A DIA A L'AULA BIOLOGIA I GEOLOGIA 4t ESO Material fotocopiable © Illes Balears/Santillana Educación, S. L.

FITXA 5

ACTIVITATS 1

Consideres probable trobar fòssils en una til·lita? Per què?

2

A gran part del sud de l’Índia, d’Austràlia i d’Àfrica hi ha til·lites d’origen glacial, per la disposició de les quals es dedueix que procedeixen del sud. Per la seva posició geogràfica actual, en aquestes zones no hi ha glaceres. Emet una hipòtesi que justifiqui la presència d’aquest tipus de roques en aquests llocs.

3

E  MPRA LES TIC. Cerca informació sobre les condicions de vida o l’ecologia dels coralls i respon a les qüestions següents: a. Què són els coralls? b. En quines zones climàtiques de la Terra es desenvolupen i quines són les temperatures que necessiten per viure? c. En quines zones marines es formen els esculls de corall? d. Quines condicions ha de complir l’aigua i l’ambient que els circumda?

4

La imatge adjunta correspon a un corall fossilitzat que hem trobat en una roca de 30 Ma d’antiguitat en una muntanya, a més de 2.000 m d’alçària. Quina informació ens aporta aquest fòssil?

TREBALL COOPERATIU

Conèixer l’hàbitat d’alguns fòssils Es proposa esbrinar en quins ambients o hàbitats (continentals o marins) varen viure els organismes següents.

Realitzar les tasques que es proposen a continuació:

•  Belemnits. Mol·lusc cefalòpode. Juràssic i Cretaci.

b. Dissenyau en comú un tipus de fitxa que inclogui: nom, classificació, descripció, hàbitat, forma de vida i temps en el qual varen viure.

•  Micraster. Equinoïdeu. Cretaci inferior a Paleocè o Eocè. •  Pygope. Braquiòpode. Juràssic i Cretaci. •  Toucasia. Mol·lusc bivalve. Cretaci inferior. •  Ammonits. Mol·lusc cefalòpode. Cretaci inferior.

a. Formau grups de 3 a 5 membres i triau un organisme cadascun.

c. Recopilau la informació per Internet o cercau-la en llibres especialitzats. d. Finalment, elaborau un pòster amb la informació i presentau-la a la resta de la classe.

DIA A DIA A L'AULA BIOLOGIA I GEOLOGIA 4t ESO Material fotocopiable © Illes Balears/Santillana Educación, S. L.

101

3

nei fiinţe vii sau al activităţii saleREFORÇ care se păstrează I SUPORTîn interiorul rocilor. tă din numeroase piese articulate.

silizat. ă. organism unicelular marin.

Fitxes multilingües FÒSSILS

FOSILE 1. O fosilă este orice rest al unei fiinţe vii sau al activităţii sale care se păstrează în interi 2. Carapace de trilobit formată din numeroase piese articulate. 1. de amonit. 3. Cochilia goală 4. Coprolit sau 1. Un fòssil és qualsevol resta d’un ésser viu o la1.seva activitat que quedafosilizat. conservada a les roques. 2. excrement 5. Urmă de dinozaur fosilizată. 2. 6. Microfosila3.carapacei unui organism unicelular marin. 3. Craniu uman fosilizat. 7. 4. 4. 5. 5. 6. 6. 7. 7. 2. Closca de trilobits formada per moltes peces articulades.

3. Petxina buida d’ammonites plena de sediment.

4. Copròlit o excrement fossilitzat.

FOSILE 1. O fosilă este orice rest al unei fiinţe vii sau al activităţii sale care se păstrează în interiorul rocilor. 1. articulate. 2. Carapace de trilobit formată din numeroase piese 5.  6.  7. Crani humà fossilitzat. P etjada de dinosaure M icrofòssil 2. de la closca d’un 3. Cochilia goală de amonit. fossilitzada. organisme unicel·lular marí. 4. Coprolit sau excrement fosilizat. 3. 5. FOSILE Urmă de dinozaur fosilizată. Romanès 4. Microfosila organism marin. sale care se păstrează în interiorul rocilor. 6. O fosilă estecarapacei orice restunui al unei fiinţe viiunicelular sau al activităţii 1. 5. articulate. 7. Carapace Craniu uman fosilizat.formată din numeroase piese de trilobit 2. 6. 3. Cochilia goală de amonit. 4. Coprolit sau excrement fosilizat. 7. 5. Urmă de dinozaur fosilizată. 1. 6. Microfosila carapacei unui organism unicelular marin. Àrab 7. Craniu uman fosilizat. 2. 1

3.

2

4.

1. 3 5.

2. 4 6.

3. 5

7.

4. 6

Xinès

5. 7

1.

6.

2.

7.

3. 4.

1. 5. 2. 6. 3. 7. 4. 5. 6. 7. 102

DIA A DIA A L'AULA BIOLOGIA I GEOLOGIA 4t ESO Material fotocopiable © Illes Balears/Santillana Educación, S. L.

FITXA 6

FÒSSILS FOSSILS FOSSILES FOSSILIEN 1. Un fòssil és qualsevol resta d’un ésser viu o la seva activitat que queda conservada a les roques.

2. Closca de trilobits formada per moltes peces articulades.

3. Petxina buida d’ammonites plena de sediment.

4. Copròlit o excrement fossilitzat.

5. Petjada de dinosaure fossilitzada.

6. Microfòssil de la closca d’un organisme unicel·lular marí.

7. Crani humà fossilitzat.

Anglès 1. Fossils are the remains of organisms, or their activities, which have been preserved in rocks. 2. Trilobite carapace made up of a large number of jointed segments. 3. Empty ammonite shell full of sediment.

Francès 1. Un fossile est un reste d’être vivant ou de son activité qui a été conservé dans les roches. 2. Carapace de trilobites formée par plusieurs pièces articulées. 3. Coquille creuse d’ammonite remplie de sédiment. 4. Coprolithe ou excrément fossilisé.

4. Coprolite or fossilised dung.

5. Empreinte de dinosaure fossilisée.

5. Footprint of fossilised dinosaur.

6. Microfossile de la carapace d’un organisme unicellulaire marin.

6. Microfossil of the carapace of a single-cell marine organism. 7. Fossilised human skull.

7. Crâne humain fossilisé.

Alemany 1. Als Fossil bezeichnet man die Reste von Lebewesen oder ihrer Aktivität (Spurenfossil) die im Stein erhalten geblieben sind. 2. Trilobitenpanzer bestehend aus vielen gegliederten Teilen. 3. Hohle Ammonitenschale, mit Sediment verfüllt. 4. Koprolith oder versteinerter Kot. 5. Versteinerter Fussabdruck eines Dinosauriers. 6. Mikrofossil des Panzers eines einzelligen Meerestieres. 7. Versteinerter Schädel eines Menschen.

DIA A DIA A L'AULA BIOLOGIA I GEOLOGIA 4t ESO Material fotocopiable © Illes Balears/Santillana Educación, S. L.

103

3

REFORÇ I SUPORT

Fitxes multilingües GEOCRONOLOGIA RELATIVA GEOCRONOLOGIE RELATIVĂ

‫جيولوجيا عمر األرض‬ 1. Principi de superposició d’estrats

2. En una sèrie fortament plegada,els estrats més antics poden quedar damunt els més moderns.

3. Les falles inverses també poden alterar l’ordre normal de superposició dels estrats.

Romanès 1. Principiul suprapunerii straturilor 2. Într-o serie foarte suprapusă, straturile mai vechi por rămâne deasupra celor mai noi. 3. Faliile inverse pot şi ele să modifice ordinea normala a suprapunerii straturilor. 4. Principiul corelării 5. Sedimente cu fragmente de fosile. 6. Calcarul de pe cele două părți ale râului se poate corela deoarece are același conținut de fosil. 7. Materialele depozitate de râu conțin fosile din ambele serii, dar nu se pot corela cu niciuna.

104

4. Principi de correlació 5. Sediments amb fragments de fòssils

6. Les calcàries a banda i banda del riu poden correlacionar-se perquè tenen el mateix contingut fòssil.

7. Els materials depositats pel riu contenen fòssils d’ambdues sèries, però no es poden correlacionar amb cap.

Xinès

Àrab

.‫لاًىى تراص الطبماث‬ ‫فٍ هجوىعت شدَدة‬ ‫ هي‬،‫التالحن هي الطبماث‬ ‫الووكي أى تبمً الطبماث‬ .‫األلدم فىق الطبماث األحدث‬ ‫الفىالك الوعكىست أَضا ً َوك‬ ‫ى أى تغُر هي الترتُب‬ .‫الطبُعٍ لتراص الطبماث‬ .‫لاًىى اإلرتباط‬ .‫رواسب ذاث لطع حفرَت‬ ‫َوكي لألحجار الجُرَت‬ ‫الوىجىدة علً جاًبٍ الٌهر‬ ‫أى تترابظ فُوا بٌُها ألًها‬ ‫تحتىٌ علً ًفس الوك ّىى‬ .ٌ‫الحفر‬ ‫الوىاد التٍ َحولها الٌهر‬ ‫هعه تحتىي علً حفرَاث‬ ‫ لكٌها‬،‫هي كلتا الوجوىعتُي‬ .‫ال َوكي أى تترابظ بأٌ هٌهوا‬

1

 1.

2

 2.

 3. 3

 4. 4

 5.

5 6

 6.

 7. 7

DIA A DIA A L'AULA BIOLOGIA I GEOLOGIA 4t ESO Material fotocopiable © Illes Balears/Santillana Educación, S. L.

FITXA 7

GEOCRONOLOGIA RELATIVA RELATIVE GEOCHRONOLOY GÉOCHRONOLOGIE RELATIVE RELATIVE GEOCHRONOLOGIE 1. Principi de superposició d’estrats

2. En una sèrie fortament plegada,els estrats més antics poden quedar damunt els més moderns.

Anglès

3. Les falles inverses també poden alterar l’ordre normal de superposició dels estrats.

4. Principi de correlació 5. Sediments amb fragments de fòssils

6. Les calcàries a banda i banda del riu poden correlacionar-se perquè tenen el mateix contingut fòssil.

Francès

7. Els materials depositats pel riu contenen fòssils d’ambdues sèries, però no es poden correlacionar amb cap.

Alemany

1. Principle of superposition of strata.

1. Principe de superposition des strates.

1. Das strathigraphische Prinzip (Lagerungsregel)

2. In a series of tightly folded strata, the older strata may rest on top of the younger strata.

2. Dans une série fortement pliée, les strates les plus anciennes peuvent se retrouver sur les plus récentes.

2. Bei der Faltenbildung einer Serie können die älteren Schichten über den jüngeren Schichten zu liegen kommen.

3. Reverse faults may also change the normal order of superposition of the strata. 4. Principle of correlation. 5. Sediments with fossil fragments. 6. The limestone on both sides of the river can be correlated because it has the same fossil content. 7. The materials deposited by the river contain fossils of both series, but they cannot be correlated with either.

3. Les failles inverses peuvent également altérer l’ordre normal de superposition des strates. 4. Principe de corrélation. 5. Sédiments contenant des fragments de fossiles. 6. Il est possible de corréler les calcaires situés de part et d’autre de la rivière car ils possèdent le même contenu fossile. 7. Les matériaux déposés par la rivière contiennent des fossiles de chaque série, mais ils ne peuvent être corrélés à aucune

3. Inverse Verwerfungen können ebenfalls die normale Lagerungsreihenfolge der Schichten störern. 4. Korrelationsprinzip 5. Sedimente mit Fossilienteilen 6. Das Kalkgestein zu beiden Seiten des Flusses kann zeitlich miteinander in Beziehung gesetzt werden, weil es den gleichen Fossiliengehalt aufweisen. 7. Die von den Flüssen abgelagerten Sedimentgesteine enthalten Fossilien aus beiden Serien, können aber mit keiner der beiden zeitlich in Beziehung gesetzt werden.

DIA A DIA A L'AULA BIOLOGIA I GEOLOGIA 4t ESO Material fotocopiable © Illes Balears/Santillana Educación, S. L.

105

3

APROFUNDIMENT

PROJECTES D’INVESTIGACIÓ

El fòssil perfecte

Turritella Insecte en ambre

Trilobits

Icnita de tetràpode

Falguera Peix ossi

FULL DE RUTA Objectius: indagar sobre els ambients i condicions més idònies perquè es produeixin fòssils excepcionals.

• Fòssils i jaciments excepcionals.

Investigacions suggerides:

• «La guerra dels ossos» en el salvatge oest i el desenvolupament de la paleontologia de dinosaures.

• En quines condicions pot fossilitzar un organisme gran com un dinosaure, un mamut o un humà?

• Com distingir un fòssil natural d’una falsificació?

Fonts d’investigació:

• Dur a terme un taller de rèpliques de fòssils al laboratori.

• El secreto de los fósiles. Mauricio Antón. Editorial Aguilar, 2007.

• Elaborar una taula dicotòmica per classificar fòssils.

• Cazadores de dragones. José Luis Sanz. Editorial Ariel, 2007.

• A partir de la col·lecció de fòssils del centre, o d’imatges seleccionades pel professor, esbrinar en quin medi o medis ha fossilitzat cadascun d’aquests. • Patrimoni paleontològic: esbrinar la possible existència de jaciments fòssils a les Illes Balears o en zones geogràficament properes i recopilar informació sobre les figures de protecció legal dels jaciments fòssils. • Els esdeveniments geològics i climàtics de tipus catastròfic poden afavorir la fossilització excepcional?

• Introducción a la paleontología. J. Scott. Editorial Paraninfo. (Versió pdf a la xarxa). Presentació: presentació digital i escriure un article de tipus periodístic amb una extensió màxima de dues pàgines. Durada de l’elaboració: 3-4 sessions. Realització: en equips de 3-5 estudiants.

106

DIA A DIA A L'AULA BIOLOGIA I GEOLOGIA 4t ESO Material fotocopiable © Illes Balears/Santillana Educación, S. L.

FITXA 8

HAS DE TENIR EN COMPTE QUE

• La fossilització és més probable en àrees biològicament productives, com en esculls coral·lins, desembocadures de rius (deltes i estuaris), fons marins sobre les plataformes continentals, sòls, boscos, sabanes i jungles. Les grans profunditats oceàniques (zones abissals), les glaceres, els deserts o els pantans són àrees amb poca vida. • Les parts dures dels organismes tenen més probabilitat de fossilitzar. • Després de la mort o activitat de l’organisme, les seves restes han de quedar ràpidament enterrades o preservades en un medi que contribueixi a la seva conservació: fang, arena, ambre, gel, torba, etc. El tipus de mort, i les condicions relacionades amb l’enterrament, depenen de factors físics, químics i biològics (tafonomia), que són determinants per a l’estat de conservació del fòssil. • En àrees amb una energia mecànica alta (cims i vessants de muntanyes, llit de rius i torrents, penya-segats o platges amb ones), les restes orgàniques es destrueixen o es trituren per erosió. Les restes tenen més probabilitat de conservació en àrees amb una energia baixa, com les desembocadures dels rius (deltes o estuaris), badies protegides de les ones, la plataforma continental, l’oceà profund, llacunes, pantans, pous, planes al·luvials o coves subterrànies. • El factor químic determinant per a la preservació de les restes és la quantitat d’oxigen, per la qual cosa hauries de determinar quines de les àrees anteriors són químicament actives (molt d’oxigen) i quines es consideren inertes, per l’escassetat o la inexistència d’oxigen.

EL QUE HAS DE SABER • Maneres de conservació o fossilització dels cossos: a. Sense alterar (conservació excepcional): congelació, momificació, ambre i conservació de parts dures. b. Alterats per processos mineralògics, com la permineralització (els espais intercel·lulars s’umplen de solucions minerals i conserven la paret cel·lular), el reemplaçament (intercanvi entre la closca o ossos de l’organisme i solucions de mineral, conservant els detalls interns), la recristal·lització (el mineral reemplaçant és molt diferent de l’original), la carbonització (els volàtils com l’oxigen, l’hidrogen i el nitrogen desapareixen i el sediment s’enriqueix en carboni) i per microorganismes. • Tipus de sediments i minerals favorables a la preservació de restes orgàniques: a. Detrítics de gra molt fi, com les argiles (mida de les partícules inferior a 1/256 mm). b. Precipitats químics com el carbonat de calci (CaCO3), que és el més freqüent, i uns altres com la sílice, el sulfur de ferro (pirita) o el fosfat càlcic. c. Orgànics: la matèria orgànica que s’incorpora directament a les conques de sedimentació (plantes, algues, bacteris, plàncton, pòl·lens, etc.). En ambients anòxics (mancats d’oxigen) sofreix una transformació progressiva durant l’enterrament, que enriqueix el seu contingut en carboni (C) i hidrocarburs i dóna origen al petroli (acumulació de plàncton en zones d’influència marina) i als diferents tipus de carbons (torba, lignit, hulla i antracita, que es distingeixen entre ells pel seu contingut en carboni) formats en medis continentals.

DIA A DIA A L'AULA BIOLOGIA I GEOLOGIA 4t ESO Material fotocopiable © Illes Balears/Santillana Educación, S. L.

107

3

APROFUNDIMENT

FITXA 9

TREBALLS D’AULA

Invertebrats fòssils BRAQUIÒPODES

TRILOBITS Phacops, Asaphus, Illaenus, Calymene i molts d’altres gèneres. Pertanyien a un grup d’artròpodes que avui ja no existeix. Eren animals marins, que se suposa que reptaven al fons marí. Va haver-hi moltes espècies diferents, i varen ser tan abundants en el Paleozoic que es consideren fòssils guia de diversos períodes d’aquesta era. Es varen extingir en el Permià.

Chonetes, Pentamerus, Terebratula, Rynchonella i molts d’altres gèneres. Semblants a mol·luscs bivalves, però pertanyents a un altre grup molt diferent. Eren animals marins molt abundants en els oceans del passat, sobretot durant el Paleozoic i el Mesozoic. Avui dia hi ha 300 espècies de braquiòpodes.

BELEMNITS

GRAPTOLITES

Megateuthis, Proteuthis, Belemnopsis i altres gèneres. Fòssils amb forma de bala que corresponen a mol·luscs similars als actuals calamars. L’única part d’aquests animals que s’ha conservat fòssil és el que es denomina rostre, que es trobava a l’interior del cos, a l’extrem oposat

Monograptus i altres gèneres. Són fòssils estranys que no corresponen a cap organisme conegut. A simple vista, semblen ratlles a les pedres. Una anàlisi més detallada permet suposar que es tractaria d’algun tipus d’organisme colonial, propi de les mars del Paleozoic.

.

AMMONITS

INSECTES

Aspidoceras, Macrocephalites, Scaphites, Acanthoceras i molts altres. Es tracta de mol·luscs del grup dels calamars, però diferents perquè tenien una petxina en espiral, gruixada i ornamentada. Varen habitar a les mars del Mesozoic i es varen extingir al final d’aquesta era, juntament amb els dinosaures. Se suposa que tenien tentacles com els calamars, que sortien per l’obertura de la petxina. Es creu que, com els calamars, eren depredadors.

Nombrosos gèneres i espècies. Els insectes varen aparèixer en el Paleozoic, època en la qual varen viure libèl·lules enormes i paneroles gegants. Es varen desenvolupar en les eres següents i han perdurat com un dels grups animals amb més èxit evolutiu (n’hi ha més d’un milió d’espècies). En el passat varen ser dels primers animals a ocupar el medi terrestre i a conquerir l’aire.

ACTIVITATS 1

De vegades es troben a les roques els motlos interns de les petxines, en lloc de la petxina fossilitzada. Explica com pot formar-se un motlo de l’interior de la petxina i que aquesta desaparegui.

108

2

Què significa que el trilobit Neseuretus és un fòssil guia del període Ordovicià?

DIA A DIA A L'AULA BIOLOGIA I GEOLOGIA 4t ESO Material fotocopiable © Illes Balears/Santillana Educación, S. L.

3

APROFUNDIMENT

FITXA 10

TREBALLS D’AULA

Vertebrats fòssils PEIXOS

DINOSAURES

Diversos gèneres.

Diversos gèneres.

Varen aparèixer en el Paleozoic i segueixen sent un grup molt important avui dia. Els fòssils dels peixos més antics es corresponen amb animals marins, que habitualment eren cuirassats, és a dir, tenien les escates endurides a manera d’armadura.

Són un grup pertanyent al Mesozoic. Varen aparèixer al començament d’aquesta era i es varen extingir quan aquesta va acabar, durant la gran extinció del Cretaci.

Al principi del Cenozoic ja existien tots els grups de peixos actuals. En aquella època varen ser especialment abundants els taurons, que arribaven a tenir una mida gegantesca.

Es varen caracteritzar per ser rèptils terrestres, en alguns casos gegantins, que varen dominar tots els ecosistemes continentals de l’època. Varen existir nombroses espècies que es classifiquen en dos grups: els saurisquis i els ornitisquis. Es creu que d’algun grup d’ornitisquis varen sorgir les aus.

HOMÍNIDS FÒSSILS Gèneres Australopithecus, Homo i uns altres menys importants.

AUS AMB DENTS Archaeopteryx i altres gèneres.

Els homínids són fòssils molt recents, ja que encara que varen aparèixer fa devers 6‑7 milions d’anys, durant el Terciari, el seu desenvolupament correspon pràcticament només al Quaternari.

Les primeres aus varen aparèixer en el Mesozoic i varen conviure amb els dinosaures.  Tenien una sèrie de característiques de rèptil (coll, bec amb dents, escates...) que ens fan pensar que deriven evolutivament d’animals pertanyents a aquest grup. No se sap en quin moment exacte varen començar a viure les aus amb plomes, i com varen adquirir la capacitat de volar. Tampoc no sabem si volaven de manera similar a les aus actuals o si es limitaven a planejar entre les copes dels arbres.

Les restes dels nostres avantpassats són notablement escassos, per això qualsevol troballa relacionada amb homínids té una gran importància científica. Hi ha una gran controvèrsia, d’altra banda, referent a l’evolució humana. De moment es reconeixen diverses teories sobre les relacions evolutives i les línies que varen donar lloc a l’espècie humana.

ACTIVITATS 1

En quin període o períodes varen compartir l’hàbitat aeri les aus i els rèptils? Són actualment les aus els únics vertebrats voladors?

2

A més de vertebrats i invertebrats, quins altres tipus de fòssils podem trobar?

DIA A DIA A L'AULA BIOLOGIA I GEOLOGIA 4t ESO Material fotocopiable © Illes Balears/Santillana Educación, S. L.

109

Recursos per a l’avaluació Autoavaluació Avaluació de continguts Avaluació per competències

3

AUTOAVALUACIÓ

LA HISTÒRIA DE LA TERRA

Nom:

1

Assenyala l’opció correcta:

Curs:

6

a. El principi de l’actualisme és antic i no es pot aplicar avui dia.

2

Suposa l’existència de quatre esdeveniments denominats A, B, C i D. Indica quina de les oracions següents és correcta:

b. Charles Lyell considerava que la Terra tenia una antiguitat màxima de 90 Ma.

a. Si A és l’esdeveniment més antic, haurà modificat B, C i D.

c. La datació radiomètrica de les roques és una tècnica desenvolupada per Arthur Holmes.

b. Si B és l’esdeveniment més recent, no haurà modificat cap altre esdeveniment.

d. La datació radiomètrica de les roques va ser un descobriment dels esposos Pierre i Marie Curie, descobridors de la radioactivitat.

c. Només l’esdeveniment més recent no ha estat alterat per cap altre. d. Només l’esdeveniment més antic pot alterar tots els altres.

Quin dels processos següents és de tipus catastròfic? a. Un plec.

7

b. Una erupció volcànica.

Quin dels grups de períodes següents segueixen una cronologia correcta de més antic a més recent? a. Ordovicià – Devonià – Triàsic – Cambrià.

c. La deriva dels continents.

b. Carbonífer – Permià – Cretaci – Devonià.

d. La formació d’una serralada. 3

c. Triàsic – Juràssic – Cretaci – Terciari. d. Ordovicià – Cambrià – Juràssic – Silurià.

Troba l’error: a. Un fòssil és qualsevol resta d’un ésser viu o de la seva activitat que queda conservat en les roques.

8

b. La fossilització és un procés de mineralització.

Quina de les afirmacions següents sobre el Cenozoic és falsa? a. S’extingeixen la major part de les plantes de fulla caduca.

c. Una petjada pot fossilitzar si poc temps després de produir-se s’umpl de sediment. Posteriorment ha de cementar quan quedi coberta per altres capes de materials. d. Les peces esquelètiques dels vertebrats no solen fossilitzar fàcilment si queden englobades en el sediment després de la mort, perquè es podreixen. 4

b. Comença fa 66 Ma. c. Es desenvolupa l’orogènesi alpina. d. Apareix el gènere humà. 9

La vida mitjana o període de semidesintegració d’un element radioactiu:

Un fòssil guia o característic:

a. És de 1.300 Ma.

a. Té una distribució a nivell mundial àmplia.

b. És molt útil per datar qualsevol tipus de roca.

b. És sempre d’origen marí.

c. És el temps que es torben a desintegrar-se la meitat dels àtoms radioactius d’una mostra.

c. Es reprodueix per milions. d. Viu durant milions d’anys. 5

Data:

Quins dels mètodes següents serveixen per realitzar datacions absolutes?

d. No pot aplicar-se a les roques més antigues formades durant l’origen de la Terra. 10

L’«explosió del Cambrià»:

a. Correlacions estratigràfiques.

a. Posterior al Silurià.

b. Varves glacials.

b. Conseqüència de l’impacte d’un meteorit.

c. Tafonomia.

c. Una època caracteritzada per nombroses erupcions volcàniques.

d. Principi de l’actualisme.

d. Una gran proliferació i diversificació d’éssers vius.

1 c; 2 b; 3 d; 4 a; 5 b; 6 c; 7 c; 8 a; 9 c; 10 d. SOLUCIONS DIA A DIA A L'AULA BIOLOGIA I GEOLOGIA 4t ESO Material fotocopiable © Illes Balears/Santillana Educación, S. L.

113

3

AVALUACIÓ DE CONTINGUTS

LA HISTÒRIA DE LA TERRA

Nom:

1

Curs:

Data:

Què és la datació relativa? Explica els principis de superposició dels estrats i de superposició dels esdeveniments geològics i il·lustra’ls mitjançant un dibuix.   

2

El Mesozoic va començar fa 252 Ma i va acabar fa 66 Ma. Indica en ordre els períodes d’aquesta era i descriu els esdeveniments geològics principals que hi varen tenir lloc.       

3

Per què es diu que durant el Paleozoic es va produir la «gran explosió biològica»? Explica en quin moment es va colonitzar la terra ferma, quines varen ser les condicions perquè es produís aquesta colonització i quins éssers varen aparèixer. Com va acabar l’era?    

4

Suposa una roca magmàtica en la qual hi hagi un mineral que contengui potassi però cap mineral propi de la roca que contengui argó. Si prenem una mostra de la roca trobam: a. Una relació d’un àtom de potassi per cadascun d’argó. Quant de temps fa que es va formar la roca?   b. Quant de temps fa que es va formar la roca si trob el triple d’àtoms d’argó que de potassi?  

5

Com es poden formar els motlos?   

114

DIA A DIA A L'AULA BIOLOGIA I GEOLOGIA 4t ESO Material fotocopiable © Illes Balears/Santillana Educación, S. L.

6

Què significa que el trilobit és un bon fòssil guia? Per quins períodes se sol fer servir?    

7

Una extinció massiva consisteix en la desaparició de moltes espècies a tot el planeta. Explica per què aquestes extincions s’utilitzen com a criteri per establir divisions de gran rang del temps geològic, com les divisions entre eres.    

8

Ordena i relaciona els elements de les tres columnes. • Bombardeig meteorític intens.

9

• Arqueà

• Formació de la Terra.

• Fanerozoic

•  Augment brusc de la biodiversitat.

• Hadeà

• Oxigen lliure a l’atmosfera.

• Proterozoic

• Aparició de la vida.

• Formació de la Lluna. • Formació de calcàries (estromatòlits). • Aparició d’animals pluricel·lulars. • Gran desenvolupament d’animals i vegetals. • Activitat biològica que produeix canvis significatius al planeta.

Al començament del Cenozoic té lloc a la biosfera una explosió de biodiversitat comparable a la que va tenir lloc durant el Mesozoic. a. Quins éssers ocupen els nínxols i els hàbitats deixats pels rèptils? b. Quina va ser la novetat principal o adquisició en el regne vegetal durant el Cenozoic?    

10

Interpreta el tall geològic següent i ordena cronològicament el seu contingut fòssil. Ossos humans

  

Rudista

Terebràtula

 

Spirifer

DIA A DIA A L'AULA BIOLOGIA I GEOLOGIA 4t ESO Material fotocopiable © Illes Balears/Santillana Educación, S. L.

Trilobits

Calceola

115

3

ESTÀNDARDS D’APRENENTATGE I SOLUCIONS

LA HISTÒRIA DE LA TERRA

Criteris d’avaluació*

Activitats

Estàndards d’aprenentatge*

Control

B2-1. Reconèixer, recopilar i contrastar fets que mostrin la Terra com un planeta que canvia.

B2-1-1. Identifica i descriu fets que mostrin la Terra com un planeta que canvia, i els relaciona amb els fenòmens que tenen lloc avui dia.

1, 5 i 9

B2-2. Registrar i reconstruir alguns dels canvis més notables de la història de la Terra, i associar-los amb la seva situació actual.

B2-2.1. Reconstrueix alguns canvis notables a la Terra mitjançant la utilització de models temporals a escala i reconeix les unitats temporals en la història geològica.

1, 2, 3, 6, 7, 8 i 10

B2-3. Interpretar talls geològics senzills com a procediment per a l’estudi d’una zona o terreny.

B3-3.2. Resol problemes simples de datació relativa aplicant els principis de superposició d’estrats, superposició de processos i correlació.

1, 6 i 10

B2-4. Categoritzar i integrar els processos geològics més importants de la història de la Terra.

B2-4.1. Discrimina els principals esdeveniments geològics, climàtics i biològics, que han tengut lloc al llarg de la història de la Terra i reconeix alguns animals i plantes característics de cada era.

2, 3, 6, 8 i 10

B2-5. Reconèixer i datar els eons, les eres i els períodes geològics, utilitzant el coneixement dels fòssils guia.

B2-5.1. Relaciona algun dels fòssils guia més característics amb la seva era geològica.

5, 6, 8 i 9

*  Criteris d’avaluació i estàndards d’aprenentatge del currículum oficial del Ministeri per a l’etapa de secundària.

1

Els principis de datació relativa ordenen en el temps els esdeveniments geològics, d’aquesta forma analitzen quin va ocórrer abans i quin és posterior. El principi de superposició dels estrats afirma que les capes de sediments acumulades en una conca sedimentària ho fan de manera que les més recents recobreixen les més antigues, per la qual cosa en una sèrie sedimentària els estrats superiors seran més moderns que els inferiors.

l’extinció dels dinosaures, entre moltes altres espècies: l’impacte devastador d’un meteorit i un intens vulcanisme. 3



La terra ferma va ser colonitzada durant el Silurià pels vegetals i els invertebrats gràcies a l’augment d’oxigen lliure a l’atmosfera, que va acabar formant la capa d’ozó que protegeix els éssers vius de les radiacions solars ultraviolades.



Al final del Permià, la reagrupació gradual dels continents en un supercontinent nou (Pangea) va donar lloc a l’orogènesi herciniana, va reduir notablement les zones costaneres i, per tant, la biodiversitat. Així doncs, es va donar pas a un clima continental de tipus desèrtic poc favorable per a la vida. A aquest fet s’hi varen sumar processos catastròfics, com un vulcanisme massiu, un increment de l’efecte d’hivernacle i, fins i tot, l’impacte d’un asteroide d’una grandària considerable.

El principi de superposició dels esdeveniments geològics explica que un procés geològic és sempre posterior als materials que afecta, i és anterior als processos que l’afecten. RG.



2

• Triàsic (252-201 Ma). Comença la separació de Pangea, de manera que durant el Mesozoic es formen els continents que coneixem avui dia.



• Juràssic (201-145 Ma). Amb la fractura de Pangea s’inicia la formació de l’oceà Atlàntic.



• Cretaci (145-66 Ma). Inici de l’orogènesi alpina, que es va perllongarar al llarg del Cenozoic, en la qual es varen formar les principals cadenes de muntanyes actuals, com els Alps, l’Himàlaia i els Andes. A Espanya, els Pirineus i les Bètiques. El període acaba i dóna pas al Cenozoic, a causa de dos tipus d’esdeveniments geològics, responsables de

116

Els estrats del Paleozoic es caracteritzen per tenir una gran diversitat de fòssils de molts de tipus d’organismes diferents. Aquesta especiació va ser molt ràpida en termes geològics, ja que s’ha calculat que aquest període d’explosió biològica es va produir en tan sols cinc milions d’anys.

4

a. Ha transcorregut un període de semidesintegració des que es va formar la roca, per tant, 1.300 Ma.

DIA A DIA A L'AULA BIOLOGIA I GEOLOGIA 4t ESO Material fotocopiable © Illes Balears/Santillana Educación, S. L.

b. Han transcorregut dos períodes de semidesintegració, per tant, 2.600 Ma. 5

Quan l’organisme queda enterrat, les parts blanes es podreixen i la part dura queda buida. El buit s’umpl amb sediments. Durant la litificació es produeix la transformació d’aquest sediment de farciment en roca dura i es forma el motlo intern. Si finalment desapareix la part dura de l’animal, només queda el motlo intern.

6

Significa que els fòssils de trilobits són suficientment abundants per trobar-los amb facilitat a les roques, que varen tenir una gran dispersió geogràfica i es troben en roques de diverses localitats allunyades les unes de les altres, que poden ser correlacionades gràcies a aquests animals. Els trilobits varen viure al llarg de tot el Paleozoic i es varen extingir durant el Permià.

7

La desaparició de moltes espècies en tots els hàbitats del planeta és un molt bon criteri per establir una divisió d’alt rang en el temps geològic, ja que es tracta d’alguna cosa fàcilment observable en moltes localitats de tot el món i que, pel fet d’haver ocorregut de forma ràpida, permet una distinció clara en tot el planeta de les unitats situades per damunt i per davall de la discontinuïtat biològica.

8

• Fanerozoic. Augment brusc de la biodiversitat – Gran desenvolupament d’animals i vegetals.



• Proterozoic. Oxigen lliure a l’atmosfera – Aparició d’animals pluricel·lulars.



• Arqueà. Aparició de la vida – Formació de roques calcàries (estromatòlits) – Activitat biològica que produeix canvis significatius al planeta.



• Hadeà. Formació de la Terra – Bombardeig meteorític Intens– Formació de la Lluna. 9

Els mamífers es varen desenvolupar durant el Mesozoic, i en el Cenozoic es varen diversificar enormement, varen augmentar de mida i varen arribar a ocupar tots els nínxols ecològics i tots els nivells tròfics que havien estat ocupats pels rèptils.



Pel que fa al medi aeri, varen ser les aus, que es varen diversificar i es varen especialitzar significativament, les que varen ocupar l’hàbitat aeri que compartien amb els rèptils voladors.

10

En primer lloc es formen les roques que contenen els trilobits (Paleozoic). Damunt es depositen les roques que contenen l’spirifer i la Calceola, tots dos també del Paleozoic. Damunt el conjunt anterior es depositen discordantment els estrats que contenen la petxina de bivalve i el corall. Aquest conjunt es plega i s’erosiona i a damunt es depositen discordantment (discordança erosiva) materials del Quaternari, com ho indica la presència d’una mandíbula fòssil.

DIA A DIA A L'AULA BIOLOGIA I GEOLOGIA 4t ESO Material fotocopiable © Illes Balears/Santillana Educación, S. L.

117

3

AVALUACIÓ PER COMPETÈNCIES

LA HISTÒRIA DE LA TERRA

Nom:

Curs:

Data:

N’Albert i en Joan són cosins, solen estudiar junts i tots dos tenen una imaginació desbordant. Contínuament es demanen com eren les coses en el passat i com seran en el futur. Viuen a Caimari i cada vegada que, amb els seus pares, fan senderisme per la serra de Tramuntana, discuteixen sobre com devia ser aquest paisatge fa 3 milions d’anys. Els costa molt reconèixer que 3 milions d’anys no són res per a la història de la Terra, que «el temps geològic» es mesura en escales molt diferents de les que estan acostumats a manejar i que datar un esdeveniment geològic no és gens senzill. Saben que hi ha molts de mètodes per fer-ho i que bàsicament es classifiquen en dos grups: datacions absolutes i datacions relatives.

1

Relaciona les dades dels apartats següents i posa una creu on correspongui. Datació absoluta

Datació relativa

Principi de correlació estratigràfica. Anells de creixement d’arbres o coralls. Superposició d’estrats. L’estudi de la semidesintegració dels àtoms radioactius. Superposició d’esdeveniments geològics.

2

3

4

Algunes de les teories que es varen aplicar en els segles passats per calcular l’edat de la Terra els semblen tan ingènues que no poden evitar riure quan les estudien. No va ser fins al segle XIX que es varen aplicar els coneixements de física per calcular l’edat de la Terra. A quin científic es deuen aquests primers càlculs basats en la velocitat de refredament dels materials que componen la Terra? a. William Thomson.

c. Charles Lyell.

b. James Hutton.

d. Arthur Holmes.

Avui dia es calcula que la Terra té 4.500 Ma a partir d’estudis radiomètrics que fan servir la radioactivitat de certs elements inestables que es troben dins els minerals. A qui devem el desenvolupament del mètode de datació radiomètrica que ha permès fer aquests càlculs? a. Henri Becquerel.

c. Arthur Holmes.

b. Pierre i Marie Curie.

d. Charles Lyell.

Tant en Joan com n’Albert són conscients que alguns dels canvis que es produeixen a la Terra succeeixen catastròficament en un període molt breu de temps, mentre que uns altres ocorren mitjançant processos lents i graduals al llarg de milions d’anys. Cita tres exemples de cadascuna de les dues possibilitats: catastrofistes i graduals.  

118

DIA A DIA A L'AULA BIOLOGIA I GEOLOGIA 4t ESO Material fotocopiable © Illes Balears/Santillana Educación, S. L.

5

6

Un tipus de fòssil molt freqüent són els copròlits. N’Albert i en Joan es demanen què són aquests tipus de fòssils. a. Insectes conservats en ambre.

c. Ous petrificats d’aus o rèptils.

b. Petjades deixades per un animal.

d. Excrements petrificats.

Els dos al·lots també col·leccionen fòssils. Són especialment interessants els fòssils guia. Quins requisits ha de complir un fòssil guia? a. Ha de pertànyer a una espècie amb pocs individus, que hagi tengut una gran expansió geogràfica i que hagi viscut durant un període de temps llarg. b. Ha de pertànyer a una espècie que hagi estat molt abundant i que hagi viscut durant poc temps en una àrea molt reduïda. c. Ha de pertànyer a un ésser viu que hagi tengut una expansió geogràfica reduïda, que hagi estat molt abundant i que hagi existit durant poc temps. d. Ha de pertànyer a un ésser viu que hagi estat molt abundant, que hagi tengut una existència breu i una gran expansió geogràfica.

7

Digues quines frases són veritables i quines falses quan ens referim al Permià. V/F La gran extinció va tenir lloc fa devers 250-300 Ma. Durant aquest període es va formar Pangea. El plegament alpí coincideix amb aquest moment. Amb el Permià acaba l’era Paleozoica. El període immediatament anterior al Permià és l’Ordovicià.

8

9

Quin dels esdeveniments següents marca el límit entre el període Cretaci i el Terciari? a. La fi de l’orogènesi alpina.

c. L’aparició dels primers simis bípedes.

b. L’inici de la fragmentació de Pangea.

d. La caiguda d’un gran meteorit al golf de Mèxic.

Completa el quadre següent tenint en compte que: Eó / Era Formació de l’atmosfera i la hidrosfera. L’atmosfera s’enriqueix d’O2. Formació dels casquets polars actuals. Aparició de l’espècie humana. Formació de l’oceà Atlàntic. Primers registres d’amfibis i formació de la capa d’ozó. Els dinosaures colonitzen la Terra.

DIA A DIA A L'AULA BIOLOGIA I GEOLOGIA 4t ESO Material fotocopiable © Illes Balears/Santillana Educación, S. L.

119

3

ESTÀNDARDS D’APRENENTATGE I SOLUCIONS

LA HISTÒRIA DE LA TERRA

Competències que s’avaluen Comunicació lingüística Competència matemàtica, científica i tecnològica

Criteris d’avaluació*

Estàndards d’aprenentatge*

Activitats

B2-1. Reconèixer, recopilar i contrastar fets que mostrin la Terra com un planeta que canvia.

B2-1-1. Identifica i descriu fets que mostrin la Terra com un planeta que canvia, i els relaciona amb els fenòmens que tenen lloc avui dia.

B2-2. Registrar i reconstruir alguns dels canvis més notables de la història de la Terra, i associar-los amb la seva situació actual.

B2-2.1. Reconstrueix alguns canvis notables a la Terra mitjançant la utilització de models temporals a escala i reconeix les unitats temporals en la història geològica.

4, 7, 8 i 9

B2-4. Categoritzar i integrar els processos geològics més importants de la història de la Terra.

B2-4.1. Discrimina els principals esdeveniments geològics, climàtics i biològics que han tengut lloc al llarg de la història de la Terra i reconeix alguns animals i plantes característics de cada era.

4, 7, 8 i 9

B2-5. Reconèixer i datar els eons, les eres i els períodes geològics, utilitzant el coneixement dels fòssils guia.

B2-5.1. Relaciona algun dels fòssils guia més característics amb la seva era geològica.

4, 7, 8 i 9

Aprendre a aprendre

Competència matemàtica, científica i tecnològica Aprendre a aprendre

5i6

*  Criteris d’avaluació i estàndards d’aprenentatge del currículum oficial del Ministeri per a l’etapa de secundària.

1

Datació absoluta: l’estudi de la semidesintegració dels àtoms radioactius. Datació relativa: principi de correlació estratigràfica, superposició d’estrats i superposició d’esdeveniments geològics.

2

a. William Thomson.

3

c. Arthur Holmes.

4

RM. Catastrofistes: vulcanisme, tsunamis, meteorits, etc. Graduals: plegaments, deriva continental, erosió fluvial, etc.

5

d. Excrements petrificats.

120

6

d. Ha de pertànyer a un ésser viu que hagi estat molt

abundant, que hagi tengut una existència breu i una gran expansió geogràfica. 7

V; V; F; V; F.

8

d. La caiguda d’un gran meteorit al golf de Mèxic.

9

Formació de l’atmosfera i la hidrosfera (Hadeà); L’atmosfera s’enriqueix d’O2 (Proterozoic); Formació dels casquets polars actuals (Cenozoic); Aparició de l’espècie humana (Cenozoic); Formació de l’oceà Atlàntic (Mesozoic); Primers registres d’amfibis i formació de la capa d’ozó (Paleozoic); Els dinosaures colonitzen la Terra (Mesozoic).

DIA A DIA A L'AULA BIOLOGIA I GEOLOGIA 4t ESO Material fotocopiable © Illes Balears/Santillana Educación, S. L.

Solucions

3

SOLUCIONS

LA HISTÒRIA DE LA TERRA

Interpreta la imatge • S’observen dos esquelets de dinosaures quadrúpedes de la mateixa espècie, en posició de vida.

proporcionar el temps necessari per a l’explicació de la gran quantitat de fets i fenòmens observats. 5

En el medi aquàtic l’acció de l’oxigen és menor que a l’aire lliure; a més, hi ha més probabilitat que l’organisme quedi ràpidament enterrat entre les capes de sediments, i que es produeixin processos de mineralització gràcies als minerals dissolts a l’aigua.

6

Perquè són peces de l’esquelet que estan molt mineralitzades i no es descomponen per l’acció bacteriana.

7

RM. Fòssil vivent és un terme informal o col·loquial que s’utilitza per classificar espècies vivents que són extremadament semblants a espècies identificades només a través dels fòssils. N’hi ha molts d’exemples, entre els quals destaquen algunes plantes, com la Ginkgo biloba, Sphenodon i Metasecuoya, i alguns animals, com el peix celacant (Latimeria chalumnae i Latimeria menadoensis).

8

Si la quantitat de potassi-40 que s’ha desintegrat és només el 18 %, encara no s’ha complit el primer període de semidesintegració. Una senzilla regla de tres (18 x 1.300 / 50) ens permet estimar que només han passat 468 Ma des de la formació de la mostra.

9

Perquè després de 6-7 períodes, la quantitat de C-14 que queda a la mostra és massa petita i no és fiable. En aquest cas, el període de vida és de 5.700 anys.

• A quatre potes. • Eren herbívors. Claus per començar • Estan més estretament emparentats amb les aus que amb els altres rèptils. Les aus descendeixen directament d’una línia de rèptils extinta, els Teròpodes (grup al qual també pertanyia el Tyrannosaurius rex), amb la qual mostren afinitats evidents (potes escatades, plomes, bec, postura bípeda...). • Principalment de les roques, encara que es poden cercar indicis en altres materials. • Perquè a la Terra s’observa una gran quantitat de roques i fenòmens que necessiten temps molt llargs per formar-se, suposant que els processos físicoquímics i biològics que els varen originar es varen desenvolupar amb el mateix ritme (velocitat) d’avui (principi de l’actualisme). 1

2

Perquè a la Terra s’observa una gran quantitat de roques i fenòmens que necessiten temps molt llargs per formar-se, suposant que els processos físicoquímics i biològics que els varen originar es varen desenvolupar amb el mateix ritme (velocitat) d’avui (principi de l’actualisme). EMPRA LES TIC.

Autor i any de la proposta

Produïda per

10

La correlació no és perfecta perquè, com que són llocs tan allunyats, han experimentat esdeveniments geològics diferents. Les correlacions serveixen per establir una correspondència cronològica entre els estrats en els quals hi ha coincidències litològiques o entre els fòssils que conté.

11

• Tall A. Deposició horitzontal de les capes des d’1 (la més antiga) a 7 (la més moderna d’aquest conjunt). Plegament amb forma sinclinal i erosió per un riu que genera una vall. Deposició de l’estrat 8, sediments fluvials, en discordança amb la sèrie anterior.

Mètode de càlcul

1779 Compte de Buffon

75.000 anys

Velocitat de refredament d’una bolla.

1899 John Joly

80 a 90 milions d’anys

Salinització progressiva de la mar.

1860 John Philips

96 milions d’anys

Sedimentació del riu Ganges.

4 6 8

3

4

Interpreta la imatge. RM. Les arrugues o rugositats són estructures ondulades que es formen en un fons inicialment llis, amb arena exposada a l’acció de l’aigua (ones, corrents) o del vent. Si la dinàmica del medi augmenta, s’esborren; si no, són enterrades davall el sediment i es poden conservar durant la litificació, és a dir, fossilitzen. En aquest cas, es troben en gres, fonamentalment a les superfícies d’estratificació. Per als uniformistes, 90 Ma era poc temps per poder explicar la formació i l’erosió de les muntanyes, així com altres fenòmens geològics. En canvi, els resultats d’Arthur Holmes, qui allargava la vida de la Terra fins a 1.800 Ma, varen

122

7

3

5 2

1 • Tall B. Deposició horitzontal contínua de les unitats d’1 a 7, amb variacions de litologia i fòssils (indiquen diferents medis marins i costaners). Inclinació de les capes per efecte tectònic (plegament). Erosió extensa que genera la superfície D-D’. Nova deposició de les unitats o estrats 8 i 9. Lleugera inclinació tectònica en sentit oposat a la de les unitats 1-7.

DIA A DIA A L'AULA BIOLOGIA I GEOLOGIA 4t ESO Material fotocopiable © Illes Balears/Santillana Educación, S. L.

20

8

D’

9

D 7

4 1

2

3

5

6

12

Primer pas: fent una estratigrafia, és a dir, descrivint l’ordre vertical (de superposició) de totes les unitats rocoses reconegudes al món i correlacionades entre si: aquesta és una cronologia «relativa». Segon pas: determinant, amb mètodes de laboratori (radiomètrics) l’edat «absoluta» (millor dit, radiomètrica) de les «unitats guia» localitzades a la successió general.

13

La raó és que el temps llarg, si d’una banda permet acumular documents (roques), per un altre afavoreix encara més la seva destrucció. Com a conseqüència, com menys temps ha passat, més documents es conserven i la seva datació pot ser més precisa (detallada).

14

Amb la fotosíntesi es va produir un augment d’oxigen que, d’una banda, va provocar la mort dels organismes anaerobis i, de l’altra, va consumir diòxid de carboni, que disminueix l’efecte d’hivernacle; en conseqüència, el refredament del planeta va ser a causa dels organismes.

15

Perquè els organismes (unicel·lulars, microbis) no fossilitzaven i no produïen parts mineralitzades (amb carbonat de calci, sílice o un altre element). Però produïen fòssils químics i estructures, és a dir, petjades de la seva activitat (estromatòlits), que són abundants en les roques carbonatades del Precambrià.

16

El desenvolupament de la capa d’ozó que protegeix dels efectes nocius de la radiació ultraviolada del Sol.

17

Perquè els terrenys que formen el nucli de la península Ibèrica han anat canviant de posició al llarg dels temps geològics. Quan es varen formar els boscos que varen donar origen als jaciments de carbó citats, es trobava en zona tropical.

18

EMPRA LES TIC. RM. Els Alps, els Andes, les muntanyes Rocalloses i l’Himàlaia. A Espanya, els Pirineus i les serralades Bètiques.

19

Un clima càlid i humit a causa d’un fort efecte d’hivernacle (superior a l’actual, en tant que no hi ha glaceres). Aquest tipus de clima va succeir el més sec i fred que dominava al final de l’era Paleozoica, quan hi havia una única i enorme massa continental (Pangea). La fragmentació durant l’era Mesozoica (i consegüent «deriva continental»), quan varen augmentar les superfícies costaneres, va afavorir que el clima es fes més benigne.

Els boscos del Mesozoic varen formar depòsits de matèria orgànica en els continents i en els seus marges (vegetació lacustre i costanera que després del seu enterrament es va fer lignit, un tipus de carbó amb menys contingut en carboni que els del Paleozoic). D’altra banda, amb l’augment del nivell dels oceans, es formaven nivells d’aigua estancada on, com a conseqüència de l’escassa circulació, s’esgotava l’oxigen, i les restes del plàncton que queien al fons en condicions d’enterrament adequat es transformaven en hidrocarburs (petroli i gas).

Saber-ne més •  EMPRA LES TIC. RM. El terme antropocè va ser introduït l’any 2000 per designar el temps transcorregut des que les activitats humanes varen començar a exercir un impacte global notable sobre el medi natural. Ara com ara es tracta d’un terme informal i no hi ha acord de quan es va començar a emprar: alguns autors ho relacionen amb el començament de l’agricultura (Neolític) i uns altres amb la revolució industrial (final del segle XVIII). No obstant això, un grup de científics està elaborant un informe per presentar el terme a la comunitat geològica internacional a l’agost del 2016 a la Ciutat del Cap (Sud-àfrica) per discutir-ne l’acceptabilitat. Aquest grup defineix l’antropocè com «l’interval de temps en el qual la nostra espècie ha tret el planeta fora de la seva variabilitat natural quaternària» i proposa a la Comissió Internacional d’Estratigrafia que sigui considerat una «època» (categoria similar a l’Holocè) que començaria en relació amb el procés de la gran acceleració: o bé amb l’explosió de la primera bomba atòmica a l’atmosfera (bomba Trinity, desert d’Alamogordo als Estats Units, el 1947) o amb l’aparició del primer registre sedimentari dels isòtops radioactius (Cs-137, Sr90, Pu-239) el 1952 produïts per les successives explosions atòmiques a l’atmosfera. La desaparició actual d’espècies està íntimament lligada a la sobreexplotació dels recursos, que ha augmentat la taxa d’extinció d’espècies animals i vegetals pel que fa al seu ritme d’extinció natural, s’ha multiplicat per 100. Per fer-se una idea, en un escenari on prevalgués aquesta taxa natural, des del 1900 s’haurien extingit nou espècies de vertebrats. En realitat, s’han extingit 477 espècies. Haurien fet falta devers 10.000 anys per posar fi a la vida que ha desaparegut en un sol segle. A més, el procés s’està accelerant. Considerant únicament els vertebrats, els amfibis són la classe més afectada. Però si des del 1500 s’havia constatat la desaparició de 34 espècies amfíbies, des del 1980 se n’han extingit unes altres 100. I això que no cal descartar que moltes altres hagin desaparegut sense testimonis humans que ho hagin confirmat. Els investigadors, que insisteixen que les seves estimacions són molt conservadores, recorden que en els seus càlculs no tenen en compte moltes espècies que s’han convertit en morts vivents, amb poblacions tan escasses que la seva funció en els ecosistemes és propera a zero. 21

Perquè, després de l’extinció dels dinosaures i els grans rèptils, varen passar a ocupar els nínxols ecològics i tots els nivells tròfics que havien estat ocupats pels rèptils. Aquest fenomen es coneix com a radiació adaptativa.

DIA A DIA A L'AULA BIOLOGIA I GEOLOGIA 4t ESO Material fotocopiable © Illes Balears/Santillana Educación, S. L.

123

3 22

SOLUCIONS

LA HISTÒRIA DE LA TERRA «llarga vida» del planeta es va poder fer 150 anys després de Hutton mitjançant els mètodes de datació radiomètrica, utilitzant el fenomen de la radioactivitat descobert al final del segle XIX.

RESUM • L’actualisme defensa que els processos que han donat forma a la Terra al llarg del temps són els mateixos que encara es produeixen avui dia (vulcanisme, terratrèmols, erosió, etc.).

24

L’uniformisme admet només canvis lents i graduals en l’evolució del paisatge a llarg termini i considera que fenòmens «catastròfics» com els terratrèmols i les erupcions volcàniques exercien un paper subordinat o marginal. El neocatastrofisme considera com a naturals esdeveniments «supercatastròfics» (d’energia excepcional) que els humans no podem testimoniar pel fet de ser poc freqüents, però que queden registrats a les roques; és a dir, en la història geològica del planeta; a aquests se’ls atribueix un paper més important en el modelatge de la superfície terrestre i en l’evolució dels éssers vius. Per exemple, diverses extincions en massa són interpretades com a produïdes per algun tipus d’esdeveniment instantani i violentíssim, com l’impacte d’un asteroide, l’explosió d’una supernova, períodes de vulcanisme excepcional, etc.

25

• Les principals tècniques de geocronologia absoluta són dues, les absolutes i les relatives, i estan fundades sobre mesures quantitatives d’isòtops radioactius amb decaïment, sigui molt lent o veloç. Els primers s’utilitzen per a roques molt antigues (mètodes d’urani-plom, rubidi-estronci), els segons per a materials recents, des d’alguns milions d’anys fins a l’actualitat (mètodes de potassi-argó, carboni-14).

Un enterrament ràpid sostreu l’organisme del contacte amb el medi ambient i la seva dinàmica, protegint-lo de l’erosió i limitant les reaccions químiques. Si en l’aigua atrapada entre els porus del sediment s’esgota l’oxigen, la descomposició de la matèria orgànica (que en última instància és una forma d’oxidació) es deté, i es poden conservar les parts blanes dels organismes.

26

• Els principis en què es basa la geocronologia relativa són l’ordre de superposició dels estrats, l’ordre de successió dels esdeveniments geològics i les correlacions estratigràfiques, fonamentalment, es basen en el seu contingut fòssil. El contingut fòssil està condicionat per l’evolució biològica, que és irreversible i dóna el sentit (fletxa) del temps, encara que no el mesuri.

Els fòssils guia permeten correlacionar temporalment estrats allunyats. Es caracteritzen per ser restes d’organismes que varen viure en un període de temps concret i ben conegut i que es varen estendre àmpliament. Alguns exemples són: durant el Paleozoic, trilobits o graptolits; durant el Mesozoic, ammonits, belemnits o dinosaures, i durant el Cenozoic, foraminífers planctònics o bentònics.

27

• Els fòssils guia són els que es troben alhora en àrees extenses i en un interval de temps limitat (el que implica, generalment, un gruix de roca prim). Permeten les correlacions més fiables, inclòs l’àmbit mundial.

Tipus de fòssils: corporals (restes d’ossos, closques, dents, etc.); químics (substàncies químiques a les roques la procedència de les quals solament és possible com a conseqüència d’una activitat biològica); motlos (icnites i parts blanes d’organismes).

28

L’edat d’un arbre s’estableix explicant els anells de creixement exposats en un tall. Cada anell representa un any. L’arbre creix més en condicions climàtiques òptimes (anells més gruixats), menys o gairebé gens en anys d’estrès climàtic (sequera, temperatures baixes a causa d’erupcions volcàniques, etc.). Des del punt de vista geològic, aquesta seria una tècnica de cronologia relativa perquè determinam la durada de la vida de l’arbre, no la seva edat real, si no l’hem vist néixer. Per saber l’edat d’un arbre fòssil, cal aplicar una tècnica radiomètrica (carboni-14).

29

El període de vida mitjana o la semidesintegració és el temps que un isòtop radioactiu empra per desintegrar-se a la meitat. Es determina al laboratori, és a dir, en condicions controlades. La desintegració produeix energia en forma de radiacions, més una quantitat d’element «fill». Si pesam les quantitats relatives del «pare» i del «fill» en una roca, podem calcular quants de períodes han passat des que va començar la desintegració, és a dir, l’edat que té.

• L’uniformisme postula que els fenòmens geològics, com l’erosió o els plegaments, necessiten períodes de temps llargs i actuen de forma gradual i contínua. • La fossilització és part del procés de litificació pel qual es produeix la transformació d’un sediment o un sòl en roca, i permet la conservació de restes orgàniques i estructures físiques que els organismes vius varen originar. • El principi de correlació orgànica postulat per Cuvier estableix que les diferents parts de l’anatomia d’un animal tenen una estreta relació entre si i amb els seus hàbits de vida. Segons aquest principi, a partir d’una part de l’organisme, com un os o una dent, es pot deduir com serà la resta. • La tafonomia és una part de la paleontologia que estudia els tipus de fossilització dels organismes enterrats en els sediments, informació que pot ser utilitzada per reconstruir els processos geològics que han tengut lloc després de la mort dels organismes.

• Les discordances estratigràfiques són superfícies que tallen unitats i grups d’estrats i formen la base d’una unitat o grup més jove i amb una orientació diferent. Indiquen interrupcions en la deposició de les capes i són causades per fenòmens d’erosió o lliscament però no de tectònica (falles, recobriments, etc.). • La història de la Terra es divideix en eons, eres i períodes, en ordre decreixent de durada. 23

124

La idea d’una Terra «de vida curta» es basava en el còmput de les generacions llistades a la Bíblia a partir d’Adam, considerat coetani amb el planeta recentment «creat», assumint una durada mitjana constant (uns 25 anys per cada generació). A la fi del segle XIX diversos científics, aplicant mètodes d’anàlisi actualístics, havien calculat edats que amb prou feines sobrepassaven els 300 Ma. La demostració de la

DIA A DIA A L'AULA BIOLOGIA I GEOLOGIA 4t ESO Material fotocopiable © Illes Balears/Santillana Educación, S. L.

30

En aquest cas, per a edats inferiors a 40.000-50.000 anys, s’aplica la tècnica del carboni-14 perquè la quantitat de carboni present en el material («pare» pel que fa al «fill») és encara recognoscible i mesurable quan correspon a 4 períodes i escaig de vida mitjana. Per sobre de 8 períodes el carboni es redueix a «traces» (quantitats indeterminables).

31

Correlació: els seus ossos estan en connexió anatòmica; té bec i plomes; és molt probable que sigui una au. Tafonomia: després d’haver-se mort, va ser cobert de sediments molt ràpidament. Fòssils guia: permet correlacionar estrats de llocs molt allunyats l’un de l’altre; només s’han trobat en estrats de fa entre 100 i 50 Ma.

32

33

Pel que fa al temps de vida de la Terra, el Precambrià representa el 86 %; pel que fa al Fanerozoic, el 700 % (set vegades). Les unitats del Precambrià són incomparables a les del Fanerozoic pel fet d’estar definides amb criteris diferents. Els principis de l’estratigrafia (superposició, discordances, correlació, etc.) s’apliquen només a la part més alta del Precambrià, però difusament i detallada al Fanerozoic, caracteritzat per la seva gran quantitat i varietat d’afloraments, tipus de roques i fòssils. Es pot saber que una closca d’ammonits hi va arribar surant quan presenta serpúlids (tubs de cucs), bàlans i altres restes d’éssers vius que es fixen a objectes flotants.

34 a)  Entre

l’eó Precambrià i l’eó Fanerozoic: el límit està representat per una discordança angular entre roques cristal·lines (metamòrfiques) sense fòssils sobre la qual se situen les roques sedimentàries fossilíferes del Cambrià.

b) Final de l’era Paleozoica: extinció biològica en massa, que va afectar sobretot organismes marins (coralls, etc.). El límit de vegades és discordant, de vegades no. c) Entre l’era Mesozoica i la Cenozoica: una altra extinció en massa que va afectar els dinosaures, els ammonits, els belemnits i diversos tipus de foraminífers. No hi ha una discordança evident, però en molts de llocs del món es troba un nivell d’argila negra, d’alguns centímetres de gruix, rica en iridi, que es coneix com el límit K‑T d) Començament del Quaternari: des de l’any 2009 la Comissió Estratigràfica Internacional ha establert oficialment el límit inferior del període Quaternari en 2,588 milions d’anys a la muntanya de Santa Nicola (Gela, Sicília). Les raons són: un inici del refredament global i les conseqüències que comporta (avanç glacial, inici del registre de loess a la Xina, canvi en la vegetació, etc.), tancament de l’istme de Panamà i aparició del gènere Homo. 35

Perquè es tracta de fòssils rodats. Els fòssils oposats en sediments fluvials sovint procedeixen d’una altra roca molt més antiga que es va erosionar. Així, podríem trobar un os de dinosaure també en el pedregar d’un riu actual. Per assegurar-se que els fòssils de dinosaures oposats en una formació sedimentària fluvial estan in situ, és a dir, no estan rodats, cal fer una feina de tafonomia acurada, que acabi revelant sense cap dubte si els fòssils tenen valor estratigràfic.

36

Els minerals que constitueixen el granit es varen formar tots alhora quan aquesta roca es va consolidar. En el granit tal vegada trobarem minerals amb els quals podrem fer una datació radiomètrica, com el zircó, però els grans d’arena del granit procedeixen de l’erosió de diferents roques, i cada mineral revelarà l’edat de la roca magmàtica o metamòrfica de la qual procedeix, no l’edat del granit al qual ha anat a parar.

37

4

DISCORD.

3

2 DISCORD.

3

1

La seqüència d’esdeveniments seria la següent: primer es va produir el depòsit horitzontal de les unitats 1 i 2; després, el plegament d’aquestes unitats; posteriorment, té lloc l’erosió d’aquest conjunt; finalment, es produeix el depòsit horitzontal de la unitat 4 discordant damunt el conjunt anterior; erosió generalitzada (relleu actual). La intrusió magmàtica 3 és posterior a les unitats 1 i 2 a les quals travessa, però no es pot assegurar, amb les dades que proporciona aquest tall, si va afectar o no la unitat 4. 38 a)  Sedimentació

de la sèrie C; basculament (inclinació) de la sèrie C; sedimentació de la sèrie D; formació de la falla AA’; erosió de les sèries C i D i formació d’una vall fluvial; sedimentació de la sèrie B.

b) Els principis per interpretar aquest tall són el de superposició dels estrats i el de la successió d’esdeveniments geològics. c) Hi ha dues discordances de tipus erosiu: la primera representada pel contacte discordant entre la sèrie C i la sèrie D; la segona, representada per la sèrie B. La falla constitueix un contacte de tipus mecànic i no es considera discordança estratigràfica. d) Sedimentació horitzontal de la sèrie C, possiblement en un medi marí, en la qual s’observa, intercalat, un estrat diferent. Posteriorment es produeix el basculament, per causes tectòniques, d’aquesta sèrie C, que queda inclinada. Damunt s’hi depositen els sediments de la sèrie D. Ambdues sèries, C i D, experimenten una fractura per falla directa AA’ i queden a diferents altures. El nou relleu és erosionat per un riu, que forma una vall fluvial, i en el llit del riu es depositen els sediments de la sèrie B.

DIA A DIA A L'AULA BIOLOGIA I GEOLOGIA 4t ESO Material fotocopiable © Illes Balears/Santillana Educación, S. L.

125

3

SOLUCIONS

LA HISTÒRIA DE LA TERRA

Maneres de pensar. Anàlisi científica 39

COMPRENSIÓ LECTORA. No, el diluvi no pot explicar que els fòssils es trobin a l’interior dels estrats si estan farcits pel mateix material de la roca que els envolta i que els estrats siguin paral·lels i profunds.

40

COMPRENSIÓ LECTORA. El diluvi universal seria un argument catastrofista, però precisament Cavanilles discrepa que s’hagin format mitjançant aquest fenomen.

41

COMPRENSIÓ LECTORA. Principi de l’actualisme.

42

EMPRA LES TIC. RM. Va ser un il·lustrat, botànic i naturalista espanyol (1745-1804) que va recórrer tota la península Ibèrica classificant i inventariant la flora autòctona, i que va descobrir espècies noves. Així mateix, se’l considera el precursor principal de les teories modernes sobre l’ordenat aprofitament dels recursos naturals i el desenvolupament sostenible. No va poder estar influït per Charles Lyell, almenys científicament, perquè aquest va néixer el 1797.

43

EMPRA LES TIC. Es denomina amb el terme testacis tots els animals amb closca.

44

EXPRESSIÓ ESCRITA. RL.

Saber fer 45

47

En un estrat en posició «normal» (d’acord amb els principis de l’actualisme i de successió dels estrats), els contramotlos es formen a la base o mur del depòsit o estrat que cobreix la petjada. Per tant, trobar un contramotlo a la superfície d’un estrat constitueix el que en geologia es denomina «criteri de polaritat», és a dir, un indicador que aquest estrat està «invertit» (per causes tectòniques) i, en conseqüència, la sèrie subjacent també ho estarà.

48

a)  Un herbívor i dos carnívors. b) RG. c) Per la variació de la distància entre petjades podem interpretar que hi ha canvis de ritme tant en l’herbívor com en els carnívors.

d) Deduïm que l’herbívor duia una marxa de passeig, mentre que els carnívors s’apropen des de dues direccions diferents corrent per caçar-lo (estratègia similar a la dels depredadors actuals). Al centre de l’escena se superposen una sèrie de petjades com a conseqüència de la lluita entre els depredadors i la presa. Una vegada que han consumat la caça, cadascun dels carnívors segueix un camí diferent, amb un estil de marxa molt més pausat que el que els va dur fins a aconseguir l’herbívor.

• Sauròpode: alçada del maluc: 3,24 m; tipus de marxa: z/h = 1,5. Posat que z/h és < 2, es dedueix que el sauròpode duia una marxa de passeig. • Teròpodes petits: alçada del maluc: 82,35 cm; tipus de marxa: z/h = 5. Posat que z/h es > 2,9, es dedueix que el teròpode duia una marxa de carrera.

46

a) El grau de consistència del substrat és determinant per a la formació de la icnita: pot deduir-se a partir de la profunditat de la petjada i del major o menor grau de conservació dels trets morfològics de la trepitjada.



b) En el cas d’un desplaçament damunt fang, les petjades molt profundes i petites serien indicatives de substrats blans, mentre que grans i poc profundes evidencien estrats ferms o semiconsolidats.

126

DIA A DIA A L'AULA BIOLOGIA I GEOLOGIA 4t ESO Material fotocopiable © Illes Balears/Santillana Educación, S. L.

Direcció d’art: José Crespo Projecte gràfic: Estudio Pep Carrió Fotografia de coberta: Leila Méndez Cap de projecte: Rosa Marín Coordinació d’il·lustració: Carlos Aguilera Il·lustració: Alademosca il∙lustració i Eduardo Leal
 Cap de desenvolupament de projecte: Javier Tejeda Desenvolupament gràfic: Raúl de Andrés, Rosa Barriga, Olga de Dios, Jorge Gómez i Julia Ortega Direcció tècnica: Jorge Mira Fernández Coordinació tècnica: Jesús Muela i Virtudes Llobet Confecció i muntatge: Fernando Calonge, José Yugo i Alfonso García Correcció: Josep Lluís Navarro, Lluïsa March, Carme Kellner, Joana M. Mut i Antònia Torres Cartografia i mapes: Marcos Testón Documentació i selecció fotogràfica: Sergio Aguilera Fotografia: ARXIU SANTILLANA

© 2016 by Illes Balears/Santillana Educación S. L. Gremi de Teixidors, 26, local 11 1r
07009 Palma Printed in Spain

CP: 804664 EAN: 8431300278066

Aquesta obra està protegida per les lleis de drets d’autor i la seva propietat intel·lectual correspon a Illes Balears/Santillana. Els usuaris legítims de l’obra només estan autoritzats a fer-ne fotocòpies per emprar-les com a material d’aula. Queda prohibida qualsevol altra utilització tret dels usos permesos, especialment aquella que tengui finalitats comercials.