Grupo I · Exame Nacional Biologia e Geologia 2.ª fase 2024

GRUPO I

Texto 1

Em ambientes submarinos profundos, a penetração contínua de água em zonas de fratura desencadeia um processo geoquímico designado por serpentinização. Trata-se de um processo de metamorfismo que engloba uma série de reações de hidratação que afetam, essencialmente, os minerais das rochas básicas e ultrabásicas quando expostas a fluidos hidrotermais circulantes com temperaturas inferiores a $400\ ^\circ\text{C}$. Em consequência, ao longo dos riftes, das falhas transformantes e das zonas de subdução, ocorrem modificações da composição mineralógica das rochas da litosfera e das suas características físicas.

Nas condições descritas, ocorrem reações químicas complexas, que afetam algumas piroxenas e, principalmente, as olivinas $[(\text{Mg},\text{Fe})_2\text{SiO}_4]$. Como resultado, formam-se minerais do grupo da serpentina – como o crisótilo e a lizardite, minerais cuja composição química é $\text{Mg}_3\text{Si}_2\text{O}_5(\text{OH})_4$ – e outros minerais como a magnetite $(\text{Fe}_3\text{O}_4)$, a brucite $[\text{Mg}(\text{OH})_2]$ e o talco $[\text{Mg}_3\text{Si}_4\text{O}_{10}(\text{OH})_2]$.

No entanto, a serpentinização também pode ocorrer em meio continental. A água mineral de Cabeço de Vide, no Alentejo, é uma evidência disso. Trata-se de uma água com características muito particulares, única em Portugal e rara no mundo, que tem despertado um enorme interesse da comunidade científica internacional, pois o seu pH atinge 11,5, devido à elevada concentração do ião $\text{OH}^-$.

Na origem das características ímpares desta água está o seu percurso subterrâneo profundo e o enquadramento geológico da sua nascente. Trata-se de uma região de calcários e de dolomitos (rochas sedimentares carbonatadas com cálcio e magnésio), datados do Câmbrico (539 a 485 milhões de anos), onde se instalou uma intrusão constituída por gabro e peridotito (incluindo rochas que podem conter mais de 90% de olivina). Atualmente, estas rochas estão total ou parcialmente serpentinizadas.

A Figura 1 apresenta a localização da nascente da água mineral de Cabeço de Vide (nascente 3), e a Figura 2 apresenta um modelo do sistema aquífero, através de um esquema simplificado, onde se projetam as nascentes representadas no mapa da Figura 1.

Observando o esquema da Figura 2, verifica-se que as águas que se infiltram fazem percursos subterrâneos mais ou menos profundos. Parte da água origina sistemas aquíferos livres (nascentes 1 e 2). No entanto, uma parte da água continua o percurso descendente, alcançando maiores profundidades e dando origem à nascente de água mineral (nascente 3), onde a água ascende sob pressão, a temperaturas entre $17\ ^\circ\text{C}$ e $20\ ^\circ\text{C}$, junto à zona de contacto entre as rochas magmáticas e a formação rochosa carbonatada.

Figura 1

Figura 2

Baseado em: J. M. Marques et al., «Water-rock interaction ascribed to hyperalkaline mineral waters in the Cabeço de Vide serpentinized ultramafic intrusive massif (Central Portugal)», in Procedia Earth and Planetary Science, 17, Elsevier, 2017; em: Carta Geológica de Portugal na escala 1/50 000, folha 32-B, Portalegre; e em: https://hidrogenoma.dgeg.gov.pt/agua-mineral-natural/termas-da-sulfurea (consultado em outubro de 2023).

8.

Nos riftes, devido à penetração de água do mar em zonas de fratura, ocorre serpentinização das rochas.

Os vales de rifte resultam da existência de

9.

Ordene as expressões identificadas pelas letras de A a F, de modo a reconstituir a sequência cronológica dos acontecimentos relacionados com a mobilidade da litosfera oceânica, integrando processos geoquímicos decorrentes da infiltração da água do mar.

Inicie a sequência pela letra A.

A. Infiltração de água do mar, ao longo das falhas, nas zonas de rifte.

B. Afundamento da litosfera oceânica numa zona de limite convergente de placas.

C. Oxidação e hidratação dos minerais das rochas nas zonas de rifte.

D. Desidratação dos minerais da litosfera oceânica e incorporação da água no manto.

E. Deslocamento gradual da litosfera oceânica até uma zona de limite convergente de placas.

F. Ascensão de magmas numa zona de arco vulcânico.