U5 - A Terra_GG12

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GEO0051 - Geologia Geral
Turma 2012.1
UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTEUNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE
CENTRO DE CIENCIAS EXATAS E DA TERRACENTRO DE CIENCIAS EXATAS E DA TERRA
DEPARTAMENTO DE GEOLOGIADEPARTAMENTO DE GEOLOGIA
Professores:
Dr. Francisco Oliveira da Silva
Dr. Vanildo Pereira da Fonseca
A TerraA Terra
1.1. Como investigar o interior da terra?Como investigar o interior da terra?
2.2. Ondas sísmicas: Ondas sísmicas: 
a. Tipos de ondas
b. Localização do foco 
3.3. Estrutura Interna da TerraEstrutura Interna da Terra
a. Zona de sombra
b. Relação dos dados sísmico e as rochas
4.4. Camadas da TerraCamadas da Terra
a.a. Principais características físicaPrincipais características física
b.b. Principais características químicaPrincipais características química
A TerraA Terra
1.1. Como investigar o interior da Terra?Como investigar o interior da Terra?
Fonte: Teixeira et al. 2000 Fonte: Teixeira et al. 2000 -- Decifrando a TerraDecifrando a Terra
A TerraA Terra
1.1. Como investigar o interior da terra?Como investigar o interior da terra?
� Método Direto
•••• Furos de sonda: alcançam no máximo 7 km de Furos de sonda: alcançam no máximo 7 km de 
profundidade.profundidade.
•• Vulcões = expelem amostras de rocha profundaVulcões = expelem amostras de rocha profunda
� Método indireto
•• Métodos indiretos: ondas sísmicas provenientes Métodos indiretos: ondas sísmicas provenientes 
de Terremotosde Terremotos
A TerraA Terra
2.2. Ondas sísmicas (Método Sísmico):Ondas sísmicas (Método Sísmico):
•• MedeMede--se o tempo que as ondas sísmicas levam para se o tempo que as ondas sísmicas levam para 
chegar a uma estação sismográfica a partir do focochegar a uma estação sismográfica a partir do foco
•• A direção de propagação da onda sofre desvios ao A direção de propagação da onda sofre desvios ao 
passar para camadas de densidades diferentespassar para camadas de densidades diferentes
•• O tempo necessário para as ondas atravessarem a O tempo necessário para as ondas atravessarem a 
Terra depende das propriedades do material Terra depende das propriedades do material 
rochoso encontrado:rochoso encontrado:
↑↑ Densidade da rochaDensidade da rocha ↑↑ velocidade da ondavelocidade da onda
A TerraA Terra
2.2. Ondas Sísmicas: Ondas Sísmicas: Tipos de ondas Tipos de ondas 
•• Ondas P ou Primárias ou longitudinaisOndas P ou Primárias ou longitudinais
•• Ondas S ou Secundárias ou transversaisOndas S ou Secundárias ou transversais•• Ondas S ou Secundárias ou transversaisOndas S ou Secundárias ou transversais
•• Ondas de Rayleigh e Love ou superficiaisOndas de Rayleigh e Love ou superficiais
2.2. Ondas Sísmicas: Ondas Sísmicas: 
Comportamento das Comportamento das 
ondas P nas rochasondas P nas rochas
•• O quadrado de referência O quadrado de referência •• O quadrado de referência O quadrado de referência 
((vermelhovermelho) sofre ) sofre 
compressão seguida de compressão seguida de 
extensão, durante a extensão, durante a 
passagem da onda P.passagem da onda P.
2.2. Ondas Sísmicas: Ondas Sísmicas: 
Comportamento dasComportamento das
ondas S nas rochasondas S nas rochas
•• O quadrado de referência O quadrado de referência •• O quadrado de referência O quadrado de referência 
((vermelhovermelho) sofre rotação ) sofre rotação 
horária seguida de rotação horária seguida de rotação 
antianti--horária, durante a horária, durante a 
passagem da onda S.passagem da onda S.
Ondas Sísmicas: Ondas Sísmicas: ondas de superfícieondas de superfície
Ondas Rayleigh
Animação: http://web.ua.es/es/urs/divulgacion/propagacion-de-ondas-sismicas.html
Ondas Love
Registro dos sismosRegistro dos sismos
em uma estação sismográficaem uma estação sismográfica
•• Caminhos das ondas sísmicas na TerraCaminhos das ondas sísmicas na Terra
Registro dos sismosRegistro dos sismos
em 3 estações sismográficasem 3 estações sismográficas
• Exemplo do terremoto da Turquia com 
magnitude de 7,3 (Turkey_M7.3) – Filme1 
Como identificar o local do foco?
Como identificar o local do foco?Como identificar o local do foco?
Como identificar o local do foco?Como identificar o local do foco?
Filme2 -
Localização e 
magnitude
•• Estrutura Interna da Terra:Estrutura Interna da Terra:
-- Zona de Sompra de das ondas P 
•• Estrutura Interna da Terra:Estrutura Interna da Terra:
-- Zona de Sompra de das ondas P e S
•• Centenas de Centenas de sismógrafossismógrafos espalhados pelo mundo espalhados pelo mundo 
registram continuamente as ondas P e S.registram continuamente as ondas P e S.
•• Grandes variações na velocidade da onda ou nos Grandes variações na velocidade da onda ou nos 
caminhos percorridos caminhos percorridos ⇒⇒ diferentes composições diferentes composições 
•• Estrutura Interna da Terra:Estrutura Interna da Terra:
-- Relação dos dados sísmico e as rochas
caminhos percorridos caminhos percorridos ⇒⇒ diferentes composições diferentes composições 
das camadas ou seja, diferentes rochas.das camadas ou seja, diferentes rochas.
félsica (granito)félsica (granito) 6 km/s6 km/s
máfica (gabro) máfica (gabro) 7 km/s7 km/s
Ultramáfica (peridotito)Ultramáfica (peridotito) 14 km/s14 km/s
Experimentos de laboratório encontraram:Experimentos de laboratório encontraram:
Onda P (primária)Onda P (primária)
•• são longitudinais, ou seja as partículas do são longitudinais, ou seja as partículas do 
meio vibram paralelamente à direção de meio vibram paralelamente à direção de 
propagação.propagação.
•• Estrutura Interna da Terra:Estrutura Interna da Terra:
-- Relação dos dados sísmico e as rochas
meio vibram paralelamente à direção de meio vibram paralelamente à direção de 
propagação.propagação.
•• velocidade média de 5 a 14 km/svelocidade média de 5 a 14 km/s
•• quando a onda P entra em uma camada quando a onda P entra em uma camada 
líquida ela sofre reflexão e refração e sua líquida ela sofre reflexão e refração e sua 
velocidade cai muito rápidovelocidade cai muito rápido
•• Entre 105Entre 105oo e 140e 140oo do foco do terremoto não do foco do terremoto não 
se detecta ondas P se detecta ondas P ⇒⇒ Zona de Sombra.Zona de Sombra.
Onda S (secundária)Onda S (secundária)
•• são transversais à propagaçãosão transversais à propagação
•• não se propagam através de líquidosnão se propagam através de líquidos
•• Estrutura Interna da Terra:Estrutura Interna da Terra:
-- Relação dos dados sísmico e as rochas
•• não se propagam através de líquidosnão se propagam através de líquidos
•• velocidade média de 3 a 7 km/s (mais velocidade média de 3 a 7 km/s (mais 
lentas que as ondas P)lentas que as ondas P)
Divisão Divisão 
interna da interna da 
TerraTerra
4.4. Camadas da Terra:Camadas da Terra:
a.a. Principais características físicaPrincipais características física
b.b. Principais características químicaPrincipais características química
A TerraA Terra
Profundidade
(km)
Estrutura Tipo de rocha Densidade Temp.
(oC)
0 a 30 Crosta superior Sedimentos, Granitos e 2,7 a 2,9 600 a 1.200
As principais características das camadas da As principais características das camadas da 
Terra são:Terra são:
0 a 30 Crosta superior Sedimentos, Granitos e 
Basaltos 
2,7 a 2,9 600 a 1.200
30 a 65 Crosta inferior Gnaisses 2,9 1.200
65 a 400 Manto superior Peridotito 3,3 3.400
400 a 2.900 Manto inferior Peridotito +óxidos 4,7 4.000
2.900 a 5100 Núcleo externo Fe-Ni (líquido)
5100 a 6370 Núcleo interno Fe-Ni (sólido) 12 4.000
A Terra A Terra -- CrostaCrosta
•• camada superior muito fina: 35 km de média.camada superior muito fina: 35 km de média.
•• ContinentesContinentes 25 a 50 km25 a 50 km
•• OceanosOceanos 5 a 10 km5 a 10 km
•• velocidade das ondas P varia de 5,5 km/s velocidadedas ondas P varia de 5,5 km/s 
(crosta superior) a 7 km/s (crosta inferior).(crosta superior) a 7 km/s (crosta inferior).
A Terra A Terra -- MantoManto
•• Camada com 2885 km de profundidadeCamada com 2885 km de profundidade
•• AstenosferaAstenosfera: camada superficial do manto : camada superficial do manto 
(entre 70 e 700 km) onde a velocidade das (entre 70 e 700 km) onde a velocidade das 
ondas S diminui, indicando que cerca de 10% ondas S diminui, indicando que cerca de 10% ondas S diminui, indicando que cerca de 10% ondas S diminui, indicando que cerca de 10% 
das rochas encontramdas rochas encontram--se fundidasse fundidas
•• velocidade das ondas P varia de 8 a 13,5 km/s.velocidade das ondas P varia de 8 a 13,5 km/s.
•• velocidade das ondas S aumenta velocidade das ondas S aumenta devido adevido a maior maior 
empacotamento de cristais, devido a maior empacotamento de cristais, devido a maior 
pressão.pressão.
A Terra A Terra -- NúcleoNúcleo
2.4.3 2.4.3 Núcleo externoNúcleo externo
•• apresenta profundidade de cerca de 2270 kmapresenta profundidade de cerca de 2270 km
•• baixa velocidade das ondas P baixa velocidade das ondas P ⇒⇒ existência de existência de 
fluido no núcleofluido no núcleo
•••• não há propagação das ondas S não há propagação das ondas S ⇒⇒ estado líquidoestado líquido
2.4.42.4.4 Núcleo internoNúcleo interno
•• apresenta um raio de 1216 kmapresenta um raio de 1216 km
•• onda P aumenta bruscamente onda P aumenta bruscamente ⇒⇒ esfera metálica esfera metálica 
sólidasólida
Nome Características químicas Características físicas
Atmosfera N2,O2,O, CO2 e gases inertes Gasosa
Biosfera H2O, 
substâncias orgânicas 
Sólido
Líquido ou coloidal
A TerraA Terra
Composição química das camadas da Terra:Composição química das camadas da Terra:
substâncias orgânicas 
e materiais esqueletais
Líquido ou coloidal
Hidrosfera Água doce, salgada, neve e gelo Líquido (em parte sólido)
Crosta Rochas com silicatos Sólido 
Manto Material com silicatos de Fe e Mg Sólido 
Núcleo Ligas de Fe e Ni Líquido e sólido (no interior)
Crosta Terrestre: IsostasiaCrosta Terrestre: Isostasia
Elementos (%) Óxidos (%)
Oxigênio (O) 46,71 SiO2 59,07
Silício (Si) 27,69 Al2O3 15,33
Alumínio (Al) 8,07 Fe2O3 3,10
Ferro (Fe) 5,05 FeO 3,71
Cálcio (Ca) 3,65 MgO 3,45
Sódio (Na) 2,75 CaO 5,10
Potássio (K) 2,58 Na2O 3,71
Magnésio (Mg) 2,08 K2O 3,11
Titânio (Ti) 0,62 H O 1,30
Crosta Terrestre:Crosta Terrestre:
Composição Composição 
química da química da 
crosta terrestrecrosta terrestre
Titânio (Ti) 0,62 H2O 1,30
Hidrogênio (H) 0,14 CO2 0,35
Fósforo (P) 0,13 TiO2 1,03
Carbono (C) 0,09 P2O5 0,30
Manganês (Mn) 0,09 MnO 0,11
Enxofre (S) 0,05
Bário (Ba) 0,05
Outros 0,25