27-3-23 Dinâmica Interna 1 2023A Gestão

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A LITOSFERA
NOTAS DE AULA
Camada sólida mais externa 
constituída por rochas e solo 
(e materiais alterados), 
formada pela crosta terrestre e 
por parte do manto superior.
https://3c2e9cac-a-62cb3a1a-s-
sites.googlegroups.com/site/donarte/estrutura_interna_da_terra/ESTRUCTURA%20DE%20LA%20TIERRA.gif?attachau
th=ANoY7cr36FL6hQGkz8CD1Ys6NWqrnF2HewUH24FxdKXMs0gLnrPM4sXJNt1b_YeJ2L4kZhnNrrsprKJxmrZZSayUd
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Formas de relevo observadas na superfície da Terra
Cadeias de montanhas Grandes cânions Falésias costeiras
Ação das forças geológicas – internas e externas
A energia que gera estas forças
Interna
(energia residual)
(decaimento radioativo)
Externa
(energia solar)
(energia de marés)
Fontes
Rochas formadas no interior da terra
Rochas formadas na superfície
Erosão e intemperismo
Transporte
Sedimentação
Mobilidade da Litosfera (dos continentes)
Horizontal Tectônica de Placas
Vertical Isostasia
MOTOR QUE GERA A DINÂMICA
INTERNA É A ENERGIA INTERNA
DA TERRA QUE AGE ATRAVÉS
DA TECTÔNICA DE PLACAS
Horizontal
final do século 19 dogma da constância e da fixidez das áreas continentais e
oceânicas
fenômenos não encaixavam nesta teoria (formações geológicas idênticas sobre
continentes separados por milhares de quilômetros, rochas glaciais típicas de regiões
de altas latitudes encontrando-se hoje em regiões equatoriais)
No início do século XX, Alfred Wegener propor a teoria da Deriva dos
Continentes
Pangea fragmentação teria tido início por volta de 220 M.a. Gondwana e
Laurásia
Pequeno lagarto do gênero Mesosaurus 
nas bacias do Paraná e do Karoo
DISPERSÃO DA PANGEA
Teixeira et al. (2000)
Wegener não conseguiu explicar que forças seriam capazes de movimentar
blocos continentais sem que estes se fragmentassem completamente pelo atrito.
Astenosfera
Até final da década de 40 – teoria esquecida
Teixeira et al. (2009)
Mapeamentos do fundo oceânico revelaram a existência Cadeia 
Meso-Oceânica (regiões onde fluxo térmico é maior, maior 
intensidade de eventos sísmicos e vulcânicos).
Dorsal (cadeia) dividia a
crosta submarina em duas
partes, representando uma
ruptura.
convecção lenta, 
de grande escala 
(cm/ano)
Fragmentação de uma massa continental e desenvolvimento de 
margens continentais passivas.
EVOLUÇÃO DE RIFTE
MÉDIO-OCEÂNICO
DORSAL 
MÉDIO-OCEÂNICA
Teixeira et al. (2000)
rochas oceânicas eram mais jovens
 geocronologia
pólos magnéticos da Terra, registrados nas
rochas de diferentes idades, se situavam em
diferentes lugares.
 paleomagnetismo
 No final dos anos 50
 Anomalias magnéticas expansão do fundo processos de convecção do interior da Terra
 continentes se movimentariam como placas fixas que estivessem sobre uma esteira deslizante
Merritts et al. (1998)
Expansão ------ Destruição
Teixeira et al. (2000)
https://slideplayer.com/slide/5355399/17/images/48/Numbers+represent+average+rates+of+relative+movement%252C+cm%252Fyr.jpg
A dinâmica exibida pela parte
superior da litosfera, cujo 
motor é a energia termal
originada no interior da Terra
ou proveniente do Sol
gera
processos e 
mecanismos
Podem apresentar
consequências
benéficas ou de-
sastrosas para o
homem e para o
meio ambiente
RECURSOS
MINERAISVULCANISMO TERREMOTOS
MagmatismoMagmatismo
Magmatismo
Magmatismo
introduz 
novos 
materiais na 
superfície da 
Terra 
Ação da própria energia interna do globo
(vulcanismo rochas extrusivas ou vulcânicas )
Erosão colocando na superfície rochas
consolidadas no interior da Terra (plutonismo
rochas intrusivas)
Magma
Magmatismo
material rochoso fundido
consistência pastosa
Mobilidade potencial
consolidação resfriamento
temperatura elevada (600 – 1200oC)
constituído por fase líquida (material
rochoso fundido), fase sólida (minerais
cristalizados, eventuais fragmentos de rochas,
xenólitos)
 fase gasosa, dissolvida na parte
líquida (rica em H2O e CO2)
Esses componentes ocorrem em proporções
variadas em função da origem e evolução dos
magmas refletem na mobilidade do
magma
Rocha magmáticas
(granítico)
adaptado de Teixeira et al. (2000)
Magmas se originam da fusão parcial do manto e/ou da crosta
A composição do magma vai depender do tipo do material que sofre a fusão e da profundidade
e temperatura que ela se dá
adaptado de Teixeira et al. (2009)
Magmas basálticos fusão do 
manto (predomínio de minerais 
ferromagnesianos) dorsais 
meso-oceânicas (principalmente) e 
continentes (eventualmente)
Magmas graníticos (riolíticos) 
fusão da crosta inferior 
enriquecida em sílica em relação 
a crosta oceânica
Magmas andesíticos fusão 
parcial da crosta oceânica em 
subducção
Vulcanismo
Processo que permite a ascensão do magma para a superfície
A ascensão de magma pode ser por meio de vulcões (aberturas para o
interior quente da Terra, que coloca materiais da crosta profunda e do
manto em contato com a superfície) ou por meio de fissuras
Milhares de
vulcões ativos
ou
potencialmente
ativos
Principalmente
nas bordas das
placas
tectônicas
Materiais Gerados pelas Atividades Vulcânicas
Materiais vulcânicos – rochas fundidas, gases e vapor d’água
Lavas material rochoso fundido que extravasa na superfície, 
juntamente com gases e componentes voláteis do 
magma. Vários tipos de lavas: 
(a) lavas basálticas 
(b) lavas riolíticas e andesíticas
(granítico)
adaptado de Teixeira et al. (2000)
Lavas basálticas
• tipo mais comum
• cor escura
• temperatura elevada 
• baixa viscosidade 
• pobre em SiO2 (básica)
• menor retenção de gases
• derrames enormes e pouco 
espessos
Tipos de morfologias
Lavas almofadadas (pillow)
Lavas em corda
Lavas almofadadas – Abitibi, Canadá Lavas almofadadas – Pirapora do Bom 
Jesus, SP
Teixeira et al. (2000)
Lavas em corda (pahoehoe) – Vulcão Kilauea (Hawaii) 
https://www.volcanodiscovery.com/photos/
kilauea/sep2016/lava-flows.html
Vulcão de
escudo
Galápagos
Lava basáltica, baixa 
viscosidade, baixo 
conteúdo de gases, 
extravasamento 
relativamente calmo
An aerial view of a fissure on the west flank and the collapsed crater of Pu’u ‘O’o, in the eastern rift
zone of Kilauea volcano. https://qz.com/1270347/hawaiis-mount-kilauea-eruption-in-breathtaking-
aerial-photos
Local: Ilha do Havaí
Latitude: 19.421° N
Longitude: 155,287° W
Elevação: 1.222 (m) 4.009 (f)
Tipo de vulcão: Escudo
Composição: Basalto
Erupção mais recente: Atualmente em erupção
Cidades próximas: Vulcão, Pāhoa, Kalapana, Mountain View
Potencial de Ameaça: Muito Alto* https://www.usgs.gov/volcanoes/kilauea
Sources/Usage: Public Domain.
A photograph taken during a helicopter overflight on the morning of March 17, 2022, shows an overview of Halema‘uma‘u and a diffuse plume rising above
Kīlauea caldera. A closer look on the western side of the caldera (the foreground of the image, just to the south of the 1982 fissure) shows HVO staff members
dressed in orange flight suits performing mission critical work. USGS image by L. Gallant.
https://www.usgs.gov/volcanoes/kilauea/news/photo-and-video-chronology-kilauea-march-17-2022
Sources/Usage: Public Domain.
This reference map depicts the ongoing Kīlauea summit eruption on March 21, 2022. One eruptive vent is intermittently active within Halema‘uma‘u, in the western end of the crater. When this vent is effusing lava, it
pours into a lava lake, colored red on this map. During eruptive pauses, the only active lava is within a pond just north of the vent, colored dark purple on this map. The eruption statistics provided here are current as of
the last HVO overflight on March 17, 2022; the volume-averaged surface of the whole lava lake was approximately 2,743 ft (836 m) above sea level at that time. When the eruption is vigorous, lava is visible from three
public visitor overlooks in Hawai‘i Volcanoes National Park: Keanakāko‘iOverlook and KUPINAI Pali (Waldron Ledge) can see the eruptive vent and lava lake, while Kīlauea Overlook can occasionally see lava
ooze-outs in the southeast part of the crater. Visit the park eruption page for more info: https://www.nps.gov/havo/learn/nature/september-2021-eruption.htm.
https://www.usgs.gov/maps/march-21-2022-kilauea-summit-eruption-reference-map
(granítico)
adaptado de Teixeira et al. (2000)
Magmas mais viscosos
dificuldade de extravasar bloqueiam
os condutos;
acumulo de gases aumento da
pressão interna eventos explosivos
Lavas riolíticas (graníticas) e 
andesíticas
•lavas claras, avermelhadas
•ricas em SiO2 (ácida)
•maior retenção de gases
•temperaturas mais baixas
•alta viscosidade
•provoca derrames espessos e em 
áreas mais restritas
•eventos explosivos são comuns
Estrato vulcão
Osorno - Chile
Alta viscosidade do magma e saturado com gases – explosões violentas
Teixeira et al. (2000)
Fragmentos vulcânicos 
cinzas vulcânicas
lapilli
bombas
Fragmentos vulcânicos 
Gases e vapores vulcânicos
Liberados para a atmosfera. O mais abundante é vapor d’água 
(75 a 95%); monóxido e dióxido de carbono, dióxido de enxofre, gás sulfídrico, 
metano, etc
Os compostos gasosos de S, Cl e F em contato com água
formam ácidos nocivos à saúde humana
• fumarolas e fontes térmicas
• Gêiseres
• plumas hidrotermais submarinas
Lago termal – Vulcão Poás – Costa Rica
Nascente térmica – Yellostone. Cores ≠ tipos de algas – variação de T
Fumarola com depósito de S – gases vulcânicos + ar. Kilauea
Terraços de sinter (silicificada) – campo de gêisers do Chile
(sedimentos de origem química) Teixeira et al. (2000)
Campo de gêiseres, deserto de Atacama, Chile
Teixeira et al. (2000)
Nos oceanos é o principal tipo de erupção
Em geral magma de composição básica, nos continentes formam grandes platôs
(Formação Serra Geral; Deccan; Columbia River)
Magmatismo Fissural
Fissuras profundas na crosta permitem a ascensão do magma
Teixeira et al. (2009)
Cataratas do Iguaçu
Deccan - Índia
Vulcanismo e seus 
efeitos no meio 
ambiente
Riscos Ambientais Ligados à Litosfera
Minimizar os riscos
do vulcanismo
Conhecer seu funcionamento,
periodicidade e seus produtos
Cerca de 1000 vulcões são ativos ou potencialmente ativos 
Erupções vulcânicas introduzem CO2 na atmosfera (efeito estufa)
110 milhões t/ano contra 10 bilhões t/ano 
introduzidas pelo homem
introduzem cinzas e SO2 – formação de H2SO4
Mudanças climáticas
Variabilidade dos processos atmosféricos
Erupções vulcânicas
Maior impacto 
Camadas de aerossóis 
suspensão na estratosfera- Interceptam luz solar
Aquecem a estratosfera
Diminuem a temperatura da superfície terrestre e 
da própria atmosfera
Exemplo – Vulcão Pinatubo provocou a diminuição da temperatura
Juntamente com
sais, poeira, etc
The images above were acquired by the Stratospheric Aerosol and Gas
Experiment II (SAGE II) flying aboard NASA’s Earth Radiation Budget Satellite
(ERBS). The false-color images represent aerosol optical depth in the
stratosphere during four different time spans, ranging from before the June
1991 Pinatubo eruption to two years after the event. Red pixels show the
highest values, while dark blue shows the lowest values, which are normally
observed in the stratosphere. Notice how the volcanic plume gradually spreads
across virtually the entire globe, hence the global-scale impact on climate
Because they scatter and absorb incoming sunlight, aerosol particles exert a
cooling effect on the Earth’s surface. The Pinatubo eruption increased aerosol
optical depth in the stratosphere by a factor of 10 to 100 times normal levels
measured prior to the eruption. (“Aerosol optical depth” is a measure of how
much light airborne particles prevent from passing through a column of
atmosphere.) Consequently, over the next 15 months, scientists measured a
drop in the average global temperature of about 1 degree F (0.6 degrees C).
Pinatubo (Filipinas) - evento natural gerado no interior da Terra
morte de 900 pessoas
7 km3 de fragmentos injetados na atmosfera
30 km de altura
4km3 de partículas finas (aerossóis)
30 bilhões de kg de gás sulfídrico
permaneceram na atmosfera por 2 anos e meio
partículas afetaram pedosfera e hidrosfera
Desastres relacionados ao vulcanismo
 Derrames de lava soterra cidades e elimina vidas
 Áreas cultivadas e florestais podem ser destruidas
 Cursos d’água são barrados e desviados – inundações
 Exalação de gases tóxicos à saúde humana
Lago de Nyos (1986) – Região vulcânica da República dos Camarões
Emisão
de gases letais
CO2
Mais pesados que o ar
SO2
H2S
1700 pessoas
3000 animais
morreram
Efeitos destrutivos nem sempre são barulhentos
Infiltração de água aquecimento e vaporização
Liberação de gases CO2, SO2 mais pesados que o ar
CO2, SO2 Concentração nas partes baixas do vale
Minimizando os riscos do vulcanismo
Nos últimos 500 anos – 200.000 vidas
Estudos permitem saber: 
 ativo, inativo ou dormente
 momento da erupção ou 
da exalação de gases
Importância: alertar populações vizinhas
aproveitar energia termal
 Monitorar os vulcões ativos 
(fenômenos precursores: aumento da
atividade sísmica, mudanças na compo-
sição dos gases emitidos, etc.)
 Construir mapas de risco
A dinâmica exibida pela parte
superior da litosfera, cujo 
motor é a energia termal
originada no interior da Terra
ou proveniente do Sol
gera
processos e 
mecanismos
Podem apresentar
conseqüências
benéficas ou de-
sastrosas para o
homem e para o
meio ambiente
RECURSOS
MINERAISVULCANISMO TERREMOTOS
Terremotos
Turquia – Fev. 2023 
Terremotos
Evidência mais marcante do caráter
dinâmico da Terra
O que é terremoto?
• Movimento das placas (cm/ano)
• Tensões se acumulam em certos pontos
• Podem ser compressivas ou distensivas
• Atingem o limite de resistência da rocha
• Ruptura – gera vibrações (ondas sísmicas)
• Ondas se propagam em todas as direções
- falha geológica
- hipocentro ou foco
- epicentro 
(Abalos ou tremores de terra)
Teixeira et al. (2000)
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gQgZ0YvRbZ8DfnoDJMwAUbMsY1KCJtISv2QF68YJFztb54-Q-0YZdrcOH92fc9UGylYmzz5qaYy60lCg
http://quake.utah.edu/wp-content/uploads/DSC01873-copy.jpg
https://encrypted-tbn0.gstatic.com/images?q=tbn:ANd9GcQEqJ_fo5zAqnAHiMhW5U6eaFovlT-ovt-
0lg&usqp=CAU
https://assets.telegraphindia.com/telegraph/17metquake_215643.jpg
https://www.researchgate.net/profile/Satish-Saha/publication/267448036/figure/fig2/AS:295587854471171@1447485044669/Block-
diagram-of-educational-seismograph-setup.png
Falhamentos – mecanismo principal
na geração dos terremotos
Press & Siever, 1998
Monitorando os terremotos
Energia liberada 
durante um terremoto
Proporcional ao tamanho do
plano de falha e do volume de
rocha deformada pelo falhamento
Escala de magnitude
Richter
 Mede a amplitude do comprimento das ondas sísmicas nas
estações sismográficas
 Escala logarítmica (cada ponto 10 vezes o anterior)
 Cálculo: Ms = log (A/T) + 1,66 log () + 3,3
Ms = magnitude
A = amplitude da onda superficial (m) registrada
entre 20o e 100o de distância
T = período da onda superficial (entre 18 e 22 s)
= distância epicentral em graus; ângulo no centro
da Terra entre o epicentro e a estação (1o = 111km)
 A fórmula válida para sismos com profundidades < 50km
Escala Mercalli
Escala Richter
Sismos pequenos Ms = 3
Sismos médios Ms = 5-6
Sismos grandes Ms = >7
Um tremor menor que 3,5 geralmente não é sentido, mas é registrado
por sensores sismológicos;
Um tremor entre 3,5 e 5,4 às vezes é sentido pela população, mas
raramente causa danos;
Entre 6,1 e 6,9 ele pode ser destrutivo em áreas em torno de 100 km
do epicentro;
Tremores classificados entre 7,0 e 7,9 sérios danos podem ser
causados numa grande faixa;
Terremotos de 8 ou mais podem causar danos gravesem muitas
áreas, mesmo que estejam a centenas de quilômetros.
Não há limite para a escala, mas nunca houve terremotos com
magnitude de 10 ou superior
Natureza qualitativa e subjetiva
Baseada no efeito destrutivos
e informações de como as 
pessoas sentiram o tremor
Importância histórica 
(sismos anteriores a existência
de estações sismográficas)
Escala Mercalli
Localização dos terremotos está 
associada, sobretudo, aos limites das 
placas litosféricas
1964-1995
Exemplos de terremotos
https://www.poder360.com.br/internacional/novo
-terremoto-na-turquia-deixa-um-morto-e-110-
feridos/
https://oglobo.globo.com/mundo/noticia/2023/02/terremoto
-na-turquia-e-na-siria-tremor-de-terra-deixa-mortos.ghtml
https://www.bbc.com/mundo/noticias-
internacional-64532674
6 de fevereiro de 2023
12/01/10
27/02/10 
(11/03/11)
The March 16, 2022, M 7.3 earthquake near the east coast of Honshu, Japan, occurred as the result of thrust faulting at or near the subduction zone plate
boundary interface between the Pacific and North America plates. Moment tensor solutions indicate that slip occurred either on a moderately dipping fault
striking to the south, or a moderately dipping fault striking to the north, consistent with the east-west oriented compression expected in this region. At the
location of this earthquake, the Pacific plate moves approximately westward relative to the North America plate at a velocity of roughly 70 mm/yr,
subducting beneath Japan at the Japan Trench and dipping to the west beneath Japan. Note that some researchers divide this region into several microplates
that together define the relative motions among the larger Pacific, North America, and Eurasia plates; these include the Okhotsk and Amur microplates
local to this earthquake that are part of North America and Eurasia, respectively. While commonly plotted as points on maps, earthquakes of this size are
more appropriately described as slip over a larger fault area. Reverse (thrust) faulting events of the size of the March 16, 2022 earthquake are typically
about 55 km long by 30 km wide in size. The March 16 earthquake was preceded by a M 6.4 foreshock approximately 2 minutes earlier. A M 7.1
earthquake occurred ~15 km east of these events in February 2021. The March 16 events occurred in the vicinity of the rupture area of the March 11, 2011
M9.1 Tohoku earthquake. The March 2011 M9.1 earthquake was widely felt on the islands of Honshu and Hokkaido in Japan. Notably, that earthquake
generated a significant tsunami that led to extensive destruction along the Japanese coast and propagated throughout the Pacific Ocean basin.
Approximately 16,000 people perished as a result of the earthquake and subsequent tsunami. The March 16 earthquake epicenter was located ~100 km
from the epicenter of the March 2011 earthquake. In the past century, 33 earthquakes of M7 or greater have occurred within 250 km of the March 16
earthquake, including 7 earthquakes >M7 since the March 2011 M9.1 earthquake.
https://www.data.jma.go.jp/multi/quake/index.html?lang=pt
https://www.data.jma.go.jp/multi/quake/index.html?lang=pt
SISMICIDADE DA AMÉRICA DO SUL
Sismicidade da América do Sul (1964 a 1995, mag.>4,7)
Brasil
Interior da placa litosférica
Zona estável do ponto de
vista tectônico
Sismos de pequena
magnitude (em geral)
Associados sobretudo à
reativação de falhas antigas
Teixeira et al. (2009)
https://1.bp.blogspot.com/-
aGXTz8rojdc/X00SaVXlI9I/AAAAAAABNHo/yWMizCYvFockXQpIUYdd7blY
HQlGrQ6WACLcBGAsYHQ/s786/0001-3765-aabc-201620140507-gf1.jpg
Em1986, João Câmara, no Rio Grande do Norte, teve um abalo sísmico de 
magnitude 5,1. 
O tremor fez casas desabarem e milhares moradores deixarem a cidade. Mais de 
10 mil pessoas ficaram desabrigadas.
G1 - 06/02/2023
Marcelo Assumpção – IAG/USP 
Maiores terremotos na história recente do Brasil
A Serra do Tombador, em Mato Grosso, teve um abalo que atingiu 6,6 pontos na 
escala Richter em 1955.
Foi o maior terremoto em território brasileiro não causou danos porque a região era 
desabitada na época.
Em 2022, um terremoto de magnitude 6,5 atingiu a região da fronteira entre o Peru e 
o Brasil. 
O tremor ocorreu por volta de 22h no horário de Brasília, a uma profundidade 
considerada alta, de 616 km e a cerca de 111 km da cidade de Tarauacá, no Acre.
https://youtu.be/W6tOVzxBtrQ?t=471
Marcelo Assumpção – IAG/USP
Marlon Pirchner 
Sobre o mapa de risco de tremores de terra no Brasil
Apesar dos progressos obtidos: compreensão da tectônica de placas
Não existe um modo seguro de prever terremotos 
(sua localização, tempo e magnitude)
Existem indicações:
‣ Quando uma rocha está para se romper – diminuição nas 
velocidades de propagação das ondas P e S
‣ Aumenta o número de microtremores
É possível prever terremotos?
NÃO
Minimizando os riscos dos terremotos
evitar
Impossível
prever
Medidas de prevenção
Mapas de riscos sísmicos (localização de falhas)
Inventário dos terremotos passados (magnitude, duração e tipo de falhas)
Conhecimento do material geológico entre a fonte dos terre-
motos e as obras de engenharia
preenchimento de lagos de barragens
explosões nucleares
Sismicidade Induzida
O homem provoca terremotos
Injeção de água e gás sob pressão no subsolo
Alívio de cargas em minas (céu aberto)
Lagos artificiais de barragem