Ciències Naturals

L’escorça terrestre 1

UNITAT DIDÀCTICA 2

LA CAPA EXTERNA DE LA GEOSFERA: L’ESCORÇA TERRESTRE

Anem a estudiar la capa sobre la qual viuen la majoria dels sers vius, l’escorça terrestre

Activitat preliminar 1

a) Observa el següent dibuix i assenyala la part que correspon a la escorça terrestre.

b) Quant mesura el radi de la Terra?

c) Quina és el grossor de l’escorça terrestre?

Ciències Naturals

L’escorça terrestre 2

Per a abordar el problema plantejat en aquest tema, el de conèixer amb profunditat el lloc on viuen la majoria de sers vius, la escorça terrestre, haurem de fer-nos una sèrie de preguntes: de quin material està formada la escorça terrestre? canvia la superfície de la Terra? molt o poc? són molt ràpids estos canvis? què pot provocar-los? estan relacionats estos canvis amb les altres capes terrestres (hidrosfera i atmosfera)? com altera el ser humà la escorça terrestre?

Al llarg d'aquest tema s'intentarà respondre a estes preguntes usant el següent ÍNDEX com a possible estratègia per a la resolució del problema i que arreplega les idees que heu exposat

1. De quins materials està formada la escorça terrestre?

1.1 Què són les roques i els minerals?

1.2 Com es formen els minerals?

1.3 Propietats dels minerals

1.4 Quins tipus de roques diferents existeixen?

1.5 Estan les roques sotmeses a algun cicle?

1.6 Quin ús fa el ser humà de les roques?

Començarem el tema amb el següent text:

Ciències Naturals

L’escorça terrestre 3

1. De quins materials està formada la escorça terrestre?

Els materials que formen la escorça terrestre són les roques i els minerals.

1.1 Què són les roques i els minerals? Les roques són els materials que formen la part sòlida del nostre planeta. També podem trobar roques en la Lluna, en altres planetes i en els meteorits i asteroides. Exemples de roques són el granit, la calcària i la pissarra. Les roques són materials sòlids, formats per substàncies diverses (els minerals). L'única roca que no és sòlida és el petroli. Hi ha molts tipus de roques, que es distingeixen per la seua textura, la seua duresa, el seu color, etc.., i també per com s'han format. Els minerals són materials sòlids que tenen una composició homogènia, és a dir, estan formats per una sola substància. Exemples de minerals són: la pirita, la fluorita i la magnetita. L'or i la plata també són minerals. Com distingir un mineral d'una roca Externament és molt difícil distingir un mineral d'una roca. Però els minerals aïllats

són molt més escassos i difícils de trobar que les roques. Per això, quan veiem un paisatge, el que estem veient normalment són roques i no minerals.

Internament es poden distingir per la seua composició. Les roques poden estar

formades per diverses substàncies distintes (diversos minerals), però un mineral està format sempre per una sola substància. Hi ha roques formades per un sol mineral, però en este cas el mineral està molt transformat.

Activitat 1

Després de llegir la informació anterior digues què és un mineral i què és una roca.

Ciències Naturals

L’escorça terrestre 4

1.2 Com es formen els minerals? En la Naturalesa, els minerals es formen per distints processos. La majoria ho fan al solidificar-se el magma, bé en l'interior de la escorça terrestre (per exemple el quars, el feldespat i la mica que formen el granit) o bé quan el magma ix a la superfície en forma de lava (cas de l'oliví, un mineral de color verd transparent, que sol trobar-se en les roques volcàniques). Altres minerals es formen a partir del refredament dels gasos que es desprenen del magma produint vetes i filons. És el cas de la galena, la blenda, el sofre, etc. I altres a l'evaporar-se l'aigua en què es troben dissoltes substàncies químiques, com l'halita, la silvina, l'algeps, etc. Si durant estos processos es donen condicions d'espai, temps i repòs adequats, els minerals apareixen amb formes geomètriques més o menys perfectes denominades cristalls.

Activitat 2

Fabricació de cristalls de sal comuna (halita) o de sulfat de coure.

Material:

- Clorur de sodi en pols (o sal de cuina)/ sulfat de coure

- Tub d'assaig

- Càpsula de Petri

Procediment:

1. Ompli tres quartes parts del tub d'assaig amb aigua i afegeix, a poc a poc, la sal agitant fins

que esta ja no es puga dissoldre i comence a caure al fons del tub.

2. Aboca esta dissolució en una placa de Petri.

3. Espera el temps necessari, que pot ser alguns dies, fins que s'evapore l'aigua. Observa el

que ocorre durant este temps i anota les modificacions que es vagen produint.

4. Quan tota l'aigua s' haja evaporat, observa el que queda en la placa de Petri.

Les persones que segueixen procediments científics per a comunicar el resultat de les seues investigacions elaboren informes en què exposen, entre altres aspectes, els procediments utilitzats, els resultats obtinguts i les conclusions a què han arribat.

Activitat 3

Fes l'informe reflectint la hipòtesi, l'experiència realitzada (l'activitat 2 t'indica els materials

utilitzats i els procediments), els resultats obtinguts i les conclusions.

Ciències Naturals

L’escorça terrestre 5

1.3 Propietats dels minerals

Si comparem el mateix mineral recollit de diferents llocs, ens adonem que tots tenen les mateixes propietats: mateixa lluïssor, color, color de la ratlla, duresa, densitat, etc. Per això podem identificar un mineral observant les propietats: BRILLANTOR: és la manera com reflecteix la llum. Pot ser:

o Metàl·lica: si el reflex és similar al de la plata o l’or o Vítria: si és semblant al vidre o Greixosa: si pareix una superfície engreixada o Mat: si no en té brillantor o Sedosa: té brillantor com la seda o Nacrat: té brillantor com les perles

COLOR: és el color de la superfície del mineral. Es buscarà una superfície que estiga recentment fracturada.

COLOR DE LA RATLLA: és el color de la pols que es produeix al fregar-lo a una superfície de porcellana.

DURESA: és la resistència del mineral a ser ratllat. S’expressa amb un número referit a una escala de deu minerals, anomenada Escala de Mohs.

Pot ser:

o Baixa: si es ratlla amb l’ungla (< 2,5 a l’escala de Mohs) o Mitjana: si no es ratlla amb l’ungla però si amb un vidre (2,5-5,5 a l’escala de

Mohs) o Alta: si no es ratlla amb el vidre, però el mineral si que ratlla el vidre (>5,5 a

l’escala de Mohs) DENSITAT: pots apreciar-la sospesant la mostra amb la mà i comparant-la amb la

resta de minerals. Has de donar un valor aproximat de densitat (pesat o lleuger). ALTRES: altres característiques que es poden apreciar als minerals són:

A l’escala de Mohs, cada mineral ratlla tots els que tenen un número igual o inferior al seu, i es ratllat pels que tenen un número igual o major que el seu.

1

T

al

c

2

Al

g

ep

s

3

Ca

l

ci

t

a

4

F

lu

o

ri

t

a

5

A

p

at

i

ta

6

O

rt

o

sa

7

Qu

a

rs

8

T

op

a

zi

9

Co

r

in

d

ó

10 D

i

am

a

n t

Ciències Naturals

L’escorça terrestre 6

o Si és opac (no deixa passar la llum), transparent (deixa passar la llum i es distingeixen els objectes) o translúcid (només deixa passar la llum).

o Si es magnètic o no (ho pots comprovar amb un imant) o Si es trenca en fragments que conserven cares planes (exfoliació)

Activitat 4

Ompli la taula adjunta amb les propietats físiques dels minerals:

MINERAL BRILLANTOR COLOR C. RATLLA DURESA DENSITAT ALTRES 1 Sofre

2 Grafit

3 Galena

4 Cinabri

5 Pirita

6 Halita

7 Ortosa

8 Quars

9 Moscovita

10 Talc

11 Magnetita

12 Calcita

13 Algeps

Ciències Naturals

L’escorça terrestre 7

Els minerals constituïxen la matèria primera de gran nombre d'indústries perquè a partir d'ells es fabriquen múltiples objectes, instruments i aparells, com a electrodomèstics, maquinària, cotxes, etc. Destaquen per la seua importància econòmica els metalls nobles (or, plata i platí), les pedres precioses (diamant, robí, safir, etc.) i sobretot, els denominats minerals metal·lífers (oligist, galena i pirita) dels que es poden obtenir metalls a través d'un procés de metal·lúrgia.

Activitat 5

a) Classifica pel seu us mes corrent la sèrie de minerals que se citen a continuació: diamant,

guix (algeps), galena, calcita, maragda, or, pirita, quars, mica, halita i oligist.

En construcció:

En joieria:

En alimentació:

En agricultura:

En metal·lúrgia:

En altres indústries:

b) Quins problemes planteja l'esgotament d'estos recursos minerals?

Ciències Naturals

L’escorça terrestre 8

Riscos d'extraure minerals

La inhalació de partícules de pols procedent de l'extracció, transformació i manipulació de quars, carbons i amiant provoquen tres importants malalties professionals incurables, denominada silicosi, antracosis i asbestosis. Esta última, pot afectar fins i tot als familiars dels treballadors, al portar la pols del mineral a casa adherit a la seua roba i calçat. Abans que es declare la malaltia es requereix un període d'exposició a la pols de dos a trenta anys. Les seues símptomes comencen amb insuficiència respiratòria, podent-se estendre a insuficiència cardíaca i complicant-se amb tuberculosi i fins i tot càncer, molt freqüent en el cas de l'amiant.

Activitat 6

a) Anomena tres indústries o tasques on és possible contraure estes malalties.

b) Quines mesures de protecció adoptaries per a evitar els riscos de contraure una malaltia

laboral d'este tipus?

Ciències Naturals

L’escorça terrestre 9

1.4 Quins tipus de roques diferents existeixen?

Pel seu origen les roques poden classificar-se en tres grans classes:

Roques magmàtiques o ígnies, que es formen per solidificació de masses foses (el magma) procedents de l'interior. Si el magma se solidifica dins de l’escorça al llarg de milers d’anys parlem de roques plutòniques, com ara el granit o la sienita. Si el magma es solidifica a la superfície de la escorça, es denominen roques

volcàniques, com per exemple el basalt, l’obsidiana o vidre volcànic o la pedra tosca.

Activitat 7

a) Quina és la diferència entre les roques volcàniques i les plutòniques.

b) Quines de les dos penses que tindran els seus minerals amb cristalls més grans. Per què?

Roques sedimentàries, que es formen a poca profunditat o en la superfície de la escorça, a partir de materials que originàriament formaven part d'altres roques o

d'organismes vius. Estos materials, són transportats per l'aire, l'aigua i el gel i dipositats en el fons de mars i llacs formant sediments, els quals al compactar-se i cementar-se acaben per originar dites roques.

Atès que les roques sedimentàries es formen en la superfície, poden tenir restes de sers vius o quedar en elles empremtes de la seua activitat vital, açò donarà lloc als fòssils. Exemples de roques sedimentàries són l’argila, la calcària, el guix, el conglomerat, el carbó o el petroli.

Roques metamòrfiques, que es formen en l'interior de la escorça terrestre per transformació dels seus minerals de roques preexistents (magmàtiques o sedimentàries) per efecte dels augments de pressió i/o temperatura i sense que estos minerals arriben a fondre's. Per exemple la pissarra, el marbre, la quarsita o el gneis.

Ciències Naturals

L’escorça terrestre 10

1.5 Estan les roques sotmeses a algun cicle?

El vidre que dipositem als contenidors de reciclatge es tritura i es fon per elaborar envasos nous, que poden usar-se i tornar a reciclar-se moltes vegades... doncs amb les roques passa una cosa semblant! A la superfície terrestre són desgastades i convertides en sediments, i a l’interior de l’escorça són sotmeses a processos que les fan canviar d’aspecte, de manera que unes roques es poden convertir en d’altres diferents. És el que s’anomena Cicle de les Roques.

Roca Sedimentària

Roca Metamòrfica

Roca Magmàtica Plutònica

Roca Magmàtica Volcànica

Ciències Naturals

L’escorça terrestre 11

Activitat 8

Observant els gràfics de la pàgina anterior, elabora una descripció del Cicle de les Roques

1.6 Quin ús fa l’ésser humà de les roques?

Activitat 9

Pensa i escriu quins són els possibles usos de les roques.

Ciències Naturals

L’escorça terrestre 12

Des de l' inici de les cultures humanes, les roques van constituir durant mil·lennis el material més important per a la fabricació d'armes i ferramentes. Prompte es va dependre a donar-los altres aplicacions, usant-les en la construcció, l'escultura, l'ornamentació, la indústria i finalment com a font d'energia.

Les principals roques que s'utilitzen com a font d'energia són el petroli i el carbó.

El carbó: es creu que el carbó es va originar en llacs, mars i marenys, amb poca profunditat d'aigua. Amb freqüència en el carbó apareixen fòssils de restes vegetals (troncs, branques, fulles, etc.) l'antiguitat del qual pot ser de centenars de milions d'anys. Estes restes, en comptes de podrir-se, es van convertir, per falta d'oxigen, en una massa blana i fibrosa de color marró fosc: la torba. Més tard, quan es va acumular un gruix considerable de roques sobre ella, la torba es va compactar i es va convertir en un altre tipus de carbó anomenat lignit. Un augment de la pressió va donar lloc a una altra classe denominada hulla i, finalment, a l'antracita.

El petroli: procedeix d'organismes microscòpics (plàncton) que van viure en el mar fa milions d'anys. Estos sers, al morir, es van acumular en grans quantitats i van quedar soterrats transformant-se en fangs orgànics, rics en carboni i hidrogen, dels que es va formar el petroli actual.

El petroli es troba amerant roques poroses (permeables) tancades entre capes de roques impermeables. En estes zones és freqüent trobar aigua salada davall el petroli i gas sobre ell.

Activitat 10

Probablement, la roca que té més aprofitament en l’actualitat és el petroli. Fes una llista de

tots els productes que pugues esmentar que s’obtenen d’aquesta roca orgànica.