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1 Geologia de Engenharia I Conceitos Gerais Sumário • Universo • Terra • Geotectônica • Crosta Terrestre • Tempo Geológico • Deriva Continental BIG BANG Big Bang é um modelo matemático do Universo (Friedmann model) •Expansão a partir de um ponto de •Densidade – tende infinito •Temperatura – tende infinito 2 • Hubble provou que as galáxias se afastam (estudo dos comprimentos de onda) • Universo se afasta e poderia voltar ao ponto inicial (Big Crunch)? • Expansão / Contração? • Gravidade maior / menor que Expansão - Estrelas – principalmente H, He - pela formação – elementos traços na terra – Au... - Ambiente quente estrelas – elétrons/ camadas/ frequência/ composição - Frequência – modificação/ expansão – cálculo aprox. 15 bilhões anos • Universo: 14 bilhões de anos (?) • Nosso Sistema Solar: 6 a 4,5 bilhões (?) • Terra: 4,5 bilhões • Dinossauros – desaparecimento a 65 milhões.. Sistema Solar : Origem • Nuvem de Gás (H e He) aproximação (gravidade) calor e densidade fusão de H e He e geração de outros elementos. nasce o Sol planetas se formam por condensação; • Planetas Terrestres: formados por material que condensa em altas temperaturas (Fe, Ni, silicatos, óxidos); • Mercúrio, Vênus, Terra, Marte. • Planetas Não Terrestres: formados por material que condensa em baixas temperaturas (água, metano, amônia). • Júpiter, Saturno, Urano, Netuno, ... Fora Plutão ! 3 Idade da Terra ? Materiais mais antigos encontrados: Cristais de Zircão ; Jack Hills (Austrália); Idade 4,4 a 4,5 bilhões de anos Rochas mais antigas conhecidas na Terra – noroeste Canadá – aprox. 4 bilhões de anos - aprox. 500 milhões de anos – resfriar para permitir preservação de rochas -Hidrosfera/ atmosfera - estimativa - primeiros 500 milhões de anos (mas, ainda existe troca de material…ex. vulcanismo) O que tem no interior da Terra ? • Bloco Maciço ? • Jules Verne: • Viagem ao Centro da Terra • Teorias - Terra poderia ter se formado como meteorito? Depois,…separação por densidade...núcleo de ferro? Técnica: Sísmica Técnica: Sísmica Terra homogênea teoricamente.... Porém usando física ondulatória… e a rede mundial de sismógrafos... Descoberta : a Terra Real é heterogênea ! Ondas P ou Compressivas 4 Ondas S ou Transversais S-Waves Não se propagam em liquidos ! A crosta continental apresenta espessura variável Mohorovici (1909) descobre mudança de meio Descontinuidade é contato entre Crosta e Manto E muito mais: 1909 - Moho ou Mohojovici Descontinuidade Crosta / Manto 1914 - Gutenberg Descontinuidade Manto / Núcleo 1936- Lehmann Descontinuidade Núcleo / Núcleo Meteoritos: Ni e Fe como o Núcleo? -Algumas rochas superfície da Terra - densidade entre 2.5-3.0g/ cm3 - Terra densidade média 5.5g/ cm3 (mesmo rochas da superfície submetidas pressão parecidas com a do interior da Terra – densidade média ainda menor que da Terra) – Assim, interior densidade maior? Ex. Fe e pequena quantidade Ni? • CROSTA (sólida) • MANTO • Superior (liquida) • Inferior (sólida) • NÚCLEO • Externo (liquida) • Interno (sólido) Crosta Terrestre... - Divisão por composição - crosta, manto e núcleo - Divisão por resistência – camada externa, forte – litosfera (100 a 200 km espessura); camada mais fraca que litosfera - astenosfera -litosfera – dividida em placas -crosta – profundidade aprox. 30 Km nos continentes (e média de 7Km no fundo dos oceanos) 5 Proporção das rochas na crosta TIPO DE ROCHA RELAÇÃO SEGUNDO VOLUME RELAÇÃO SEGUNDO ÁREA Rochas Ígneas 95,0% 25,0% Sedimentos 5,0% 75,0% Proporção na crosta continental- volume Litologia Segundo Volume Rochas Igneas Sedimentos Composição química da crosta ELEMENTO QUÍMICO CLARK LEINZ Oxigênio 46,60% 46,40% Silício 27,70% 28,40% Alumínio 8,10% 7,30% Ferro 5,00% 5,10% Cálcio 3,60% 3,70% Sódio 2,80% 1,90% Potássio 2,60% 2,50% Magnésio 2,10% 2,40% TOTAL 98,50% 97,70% ELEMENTO TEOR (ppm) ELEMENTO TEOR (ppm) Titânio 4440 Estanho 40 Hidrogênio 1400 Cobalto 23 Fósforo 1180 Chumbo 16 Manganês 1000 Molibdênio 15 Enxofre 520 Arsênio 5 Carbono 320 Urânio 4 Cloro 314 Boro 3 Flúor 300 Bromo 1,60 Zircônio 220 Mercúrio 0,50 Cromo 200 Bismuto 0,20 Vanâdio 150 Cádmio 0,150 zinco 132 Prata 0,100 Níquel 80 Selênio 0,090 Cobre 70 Platina 0,005 Tungstênio 69 Ouro 0,005 Composição química da crosta....outros elementos 6 A partir da rede sismográfica mundial.... FATO: Placas em movimento sobre o manto (Deriva continental ) 1906 - Brushes Rochas gravam N magnético quando são formadas... Basaltos (lava) , granitos, etc... Ou seja, rochas apontam diversas direções... 1912 Wegener Brasil / Africa – mesmos fósseis e rochas....DERIVA CONTINENTAL?!?!?!?! 7 Dietz – Alargamento do assoalho oceânico (Sea Floor Spreading) FATO:Todos os oceânos no planeta tem o mesmo material: Basalto ! Basalto muito recente ! Medidas usando GPS Zonas de acresção / correntes de convecção Zonas de subducção / destruição, colisão Mecanismo de Evolução da Crosta Correntes de convecção do Manto? Acresção 8 Destruição, colisão, reciclagem? Subducção Movimentação pode gerar Terremotos Vulcanismo Tsunamis 9 10
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