Sismologia e Estrutura Interna da Terra

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GEOLOGIA GERAL
2010
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ONDAS SÍSMICAS
GRAVIDADE E MAGNETISMO DA TERRA
METEORITOS (planetologia comparada + Lua)
XENÓLITOS EM LAVAS VULCÂNICAS
Densidade das rochas (f. composição química e pressão).
Evidências geológicas superficiais
Fluxo térmico (gradiente de calor vs. Condutividade termal das rochas)
Estrutura Interna da Terra: principais ferramentas de investigação
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Utilizam-se vibrações ou ondas, no interior da Terra, que são utilizadas para
analisar sua estrutura interna. Essas vibrações podem ser produzidas por
fatores naturais ou serem induzidas.
A forma de propagação destas ondas informa as características dos materiais
Atravessados.
ONDAS SÍSMICAS
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Epicentro vs Hipocentro
O ponto inicial da ruptura é chamado foco, e sua projeção na superfície é o epicentro.
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SISMOLOGIA: estudo da propagação das ondas sísmicas no interior da Terra
Tipos de ondas sísmicas
1. Ondas internas – viajam no interior da terra;
2. Ondas superficiais - viajam na superfície da terra.
Tipos de ondas intarnas:
Ondas P - Causa compressão e expansão na direção de propagação. O movimento das partículas é paralelo à direção de propagação da onda. O som é uma onda P.
Ondas S - movimentam as partículas do solo perpendicularmente à direção de propagação da onda. Mais lentas do que a onda P e não se propaga através do líquido
Ondas superficiais "Love" (“L”) e Rayleight
Causa choque vertical e horizontal
Viaja exclusivamente na superfície da Terra.
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Os dois modos principais de propagação das vibrações sísmicas são a onda P (a), longitudinal e a onda S (b), transversal (vibração
perpendicular à direção de propagação). Junto à superfície da Terra, propagam-se também as ondas superficiais: onda Rayleigh (c), e ondas Love (d).
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Quando ocorrem movimentações de pacotes de rochas no interior da Terra, ocorre a liberação de energia, que é propagada pelas ondas P e S e acontecem os SISMOS, que são registrados por SISMÓGRAFOS.
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Curva de velocidade de propagação das ondas P e S
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Medida das ondas de “som” do terremoto
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Na prática, a velocidade das ondas sísmicas é de modo geral maior quanto maior for a densidade dos materiais através das quais se propagam
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Sismologia no Estudo do Interior da Terra
A sismologia usa as ondas
sísmicas para estudar a
estrutura interna da Terra.
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Zona de sombra de ondas P
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Zona de sombra de ondas S
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Tempo de propagação das ondas sísmicas P e S com a profundidade da Terra. Propriedades como incompressibilidade, rigidez e densidade são inferidas a partir da velocidade, sendo esta medida direta e precisa.
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AS GEOSFERAS INTERNAS
crosta
Manto (sólido)
Núcleo externo (líquido)
Núcleo interno (sólido)
Manto perfaz 68 % em massa da Terra, enquanto que o núcleo externo perfaz 31% e o interno 2 %. A crosta perfaz menos de 1% da massa total
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 A TERRA DE PERFIL 
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Principais descontinuidades sísmico – composicionais
DESCONTINUIDADE DE MOHOVICIC (CROSTA E MANTO)
DESCONTINUIDADE DE GUTTEMBERG
(2885-2891 km)
DESCONTINUIDADE DE LEHMANN
(5150- 5155 Km)
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Litosfera ou Crosta Terrestre - é a camada superior e onde habitamos. Tem as seguintes características: é resfriada, pouco espessa, e é a menos densa.
 É sede dos fenômenos geológicos relacionados à dinâmica interna, como movimentos tectônicos, sísmicos, magmáticos, metamórficos, etc
ESTRUTURA INTERNA
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CROSTA
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Crosta Terrestre
Crosta Continental: Menos densa e geologicamente mais antiga e
complexa.
Crosta Oceânica: Comparativamente mais densa e mais jovem que a
continental. Normalmente é formada por rochas ígneas.
A litosfera (em grego, “lito” significa “pedra”) é a superfície do planeta,
composta de materiais sólidos e também denominada de crosta terrestre.
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Crosta Terrestre
Mais de 98% da crosta terrestre: O, Si, Al, Ca, Fe, Mg, Na e K (8 elementos químicos).
Mais de 70% da crosta: O e Si
Composição química média em peso (%) da crosta terrestre
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b) Manto - é a camada intermediária, responsável pelas transformações da crosta terrestre. Apresenta as seguintes características: altas temperaturas, grande espessura e de densidade intermediária.
OBS: é nesta camada que encontraremos o material magmático, também conhecido como magma (lava + gases).
c) Núcleo ou Nife - é a camada central do planeta. Suas características são: registra as maiores temperatura
ESTRUTURA INTERNA
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O manto superior possui uma parte rígida e uma parte dúctil (magma pastoso). A parte dúctil é chamada de astenosfera (100-150 km). A parte rígida é chamada de mesosfera.
MANTO
- Localização
- Divisão.
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MANTO: Materiais deixados na zona intermediária, Si, O, Mg, Fe
 
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A Estrutura da Terra
NÚCLEO
Constituído de Ferro e Níquel
Dividido em núcleo externo e interno
 Núcleo externo: constituído por
ferro líquido
 Núcleo interno: constituído por
ferro sólido (alta pressão);
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MAGNETISMO DA TERRA : UM ENORME IMÃ
Agulha de bussola se orienta para o norte
Gauss (1830) 95% do campo magnético origina-se no interior da Terra
Forma do campo magnético semelhante ao do imã em barra
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Forma do Campo Magnético da Terra
O campo magnético terrestre é equivalente ao campo de um dipolo, cujo eixo faz um ângulo de 11,5° com o eixo de rotação da Terra e está um pouco afastado de seu centro.
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QUAL A CAUSA DO MAGNETISMO DA TERRA?
Presença de minerais magnéticos na crosta não é suficiente e não são móveis
Parte do núcleo da Terra é fluido
Movimento de fluido metálico gera corrente elétrica que induz campo magnético
Combinação de resultados teóricos e experimentais:
Núcleo com raio de 3485 km, 1/6 do volume da Terra e 1/3 de sua massa, a densidade varia de 9 até 12 no centro.
Composição do Núcleo Fe + Ni e traços de O e S.
NÚCLEO
DINÁMO AUTO-SUSTENTÁVEL
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A Terra produz seu próprio campo magnético
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Minerais ferromagnéticos, paramagnéticos e diamagnéticos
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Magnetismo reverso e dados do assoalho oceânico
- O campo magnético terrestre muda;
- A assinatura magnética
registrada nas rochas também
guarda a polaridade;
- Nas cadeias meso-oceânicas
nova croista oceânica é gerada
e registra a assinatura e
polaridade magnética.
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Padrão do magnetismo nas cadeias mesooceânicas
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Formação de
anomalias
Magnéticas
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Distribuição do fundo oceânico mundial
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Tipos de isostasia:
• Isostasia local (Airy ou Pratt): não há
estiramento lateral da litosfera;
• Isostasia regional, há um estiramento lateral
da litosfera (flexura);
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Modelo de compensação isostática de Airy. A camada superior rígida possui
densidade constante mas inferior àquela do substrato plástico. O equilíbrio
isostático é atingido pela variação da espessura da camada superior, de
modo que as montanhas têm raízes profundas (fonte:Decifrando a Terra)
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Modelo de compensação isostática de Pratt. A camada superior rígida é
composta por blocos de igual profundidade, mas com diferentes p. O
equilíbrio isostático é atingido pela variação da densidade, de modo que as
rochas sob as cadeias montanhosas são menos densas, enquanto as das
bacias oceânicas são mais densas. (fonte:Decifrando a Terra)
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Estabilidade de
falhas sobre
cargas de gelo.
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Derretimento do
gelo provoca
instabilidade.
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