CCA 211 - Aula 1 - Origem do Universo e da Terra

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FUNDAMENTOS DE GEOLOGIA
OBJETIVOS
conhecer a história evolutiva do universo e da terra, com base 
nas suas origens e constituição.
Conhecer as características físicas da terra, bem como a 
dinâmica interna dos seus diversos componentes.
AULA 1 
A Terra - Origem, Idade e Constituição
ORÍGEM DA TERRA
Formação igual a outros corpos celestes
Disposição Ordenada
Estrelas ⇒ Galáxias (Via Láctea) ⇒
⇒ Aglomerados (Grupo Local) ⇒
⇒ Superaglomerados.
Universo ⇒ Expansão ⇒ Aberto ou Fechado 
ORÍGEM DO UNIVERSO ⇒ PONTO DE PARTIDA
Fonte: NASA
Big Bang
Fase Inflacionária
Rápida 
Expansão
Nucleogênese
Nebulosa
15 Bilhões de Anos Reunião de toda a matéria e energia do Universo 
– Grande Explosão
Tempo Zero Aparecimento - Espaço, Tempo e Energia
10-33 - 10-32 s Forças Gravitacional, Nuclear e Eletromagnética 
(Forças Fundamentais da Natureza)
Temperatura Muito Elevada – Matéria Instável
Tudo Era Radiação – Presente até Hoje
CRONOLOGIA DO BIG BANG
CRONOLOGIA DO BIG BANG
10-9 s Diminuição da Tº - Formação da Matéria
100 s Estabilização de Prótons, Nêutrons e Elétrons
800.000 anos Captura de Elétrons pelos Núcleos – Formação 
de Átomos mais leves H e He (Nucleogênese)
Universo torna-se transparente para a luz
1 milhão de anos Formação da Nebulosa
Somente H e He estáveis
• Única nuvem - baixa densidade – contraída pela gravidade.
FORMAÇÃO DAS ESTRELAS
•Formação de nuvens menores orbitando entre si.
•Radicalização das concentrações – Formação de Estrelas
•Combustão do H ⇒ He ⇒ C (fusão de 3 partículas alfa) 
Nucleossíntese
•Adição de novas partículas alfa ⇒ O, Ne, Si, Fe ...
Abundância de Elementos – 92 dos 105 elementos Padrão no 
Universo
FORMAÇÃO DAS ESTRELAS
Fonte: NASA
CRONOLOGIA DO BIG BANG
13 Bilhões de anos – Galáxias
8 Bilhões de anos – Via Láctea
4,6 Bilhões de anos – Sistema Solar 
Fonte: NASA
Raio Equatorial 6.378 km
Raio Polar 6.357 km
Volume 10,8 x 1020 m3
Superfície 510 x 1016 km2
% Oceanos 71%
% Terras Superfície 29%
Massa 6,0 x 1024 kg
Massa da crosta 2,5 x 1022 kg
Massa do manto 4,1 x 1024 kg
Massa do núcleo 1,9 x 1024 kg
Elementos + 
Abundantes (% peso)
Fe, Si, Mg, Al, 
Ca, Ni
DADOS NUMÉRICOS DA TERRA
CAMADAS DA TERRA
ATMOSFERA DA TERRA
1ª Fase - basicamente H e He.
2ª Fase – Esfriamento da Terra - Amônia e compostos de 
elementos como Bromo, Cloro, Fluor, e Enxofre (Vulcões ).
3ª Fase - Vapor de H2O, CO2, e N.
Efeito Estufa Natural
Gases de efeito estufa - CO2 , O3, CH4, N2O
Resfriamento da Terra – Condensação formação dos Oceanos.
4ª Fase – C, H2O, N e O2
Filtro para os raios solares
ATMOSFERA DA TERRA
5ª Fase – Vida ⇒ consumo de CO2⇒ liberação de O2
6CO2 + 12H2O + Luz ⇒ C6H12 O6 + 6O2 + 6H2O
Fase Atual – Mineração e Queima de combustíveis
Liberação do C fixado, Aumento da temperatura – Efeito Estufa
Gases de efeito estufa - CO2 , O3, CH4, N2O, Hidrofluorcarbonos 
(HFCs), Perfluorcarbonos (PFCs), Hexafluoreto de enxofre (SF6), 
Clorofluorcarbonos (CFCs) e Hidroclorofluorcarbonos (HCFCs).
P r o f u n d i d a d e - K m
FORMAS DA TERRA
Plana
Esférica Elipsoidal
Geoidal
ASPECTOS FÍSICOS DO GLOBO TERRESTRE
Estudo das propriedades físicas fundamentais do interior da terra 
GEOFÍSICA 
Sondagens ao interior da Terra:
Até pouco tempo apenas 3 km – Mais recentemente 12 km (Rússia)
Limitação tecnológicas para altas pressões e temperaturas
Fração insignificante (0,19%) em relação ao raio da Terra: 6370km.
Estrutura da Terra só pode ser estudada de maneira indireta.
Métodos Indiretos:
• Fórmulas e deduções físicas e matemáticas
• Sismologia - ondas elásticas – Terremotos
• Meteorítica – composição dos meteoritos
• Forças Gravitacionais e Magnéticas
-Dedução da estrutura principal (crosta, manto e núcleo)
-Composição química
-Dimensões, forma e massa da terra 
ASPECTOS FÍSICOS DO GLOBO TERRESTRE
METEORÍTICA
Informações sobre as geosferas internas da Terra (química).
Mesma origem da terra
Tipos:
- Metálicos (sideritos e siderólitos) – Fe (92%) e Ni (8%)
Ocorrência na Terra: 5%
Meteorito de Bendegó (5360 kg) – Maior do Brasil – Monte Santo BA
- Rochosos (condritos e acondritos) = rochas básicas e ultrabásicas
Ocorrência na Terra: 95%
SISMOLOGIA
Terremotos – demonstram o caráter dinâmico da Terra
Registro de milhares de terremotos define as placas que formam a
crosta (casca rígida da terra)
ONDAS SÍSMICAS
�Vel. de propagação: P > S por isso P (Primeiro) S (Segundo)
� >densidade de uma rocha > velocidade das ondas
�Meio saturado ou líquido < velocidade
- Informações sobre estrutura e composição em profundidade
- Importância: exploração de petróleo e água subterrânea
P - propaga-se em meio sólido (mais rápido) e líquido (mais lento)
S – não se propaga em meio líquido
ESTRUTURA DA TERRA
MAGNETISMO DA TERRA
Campo Magnético - formado a partir do Núcleo (Rotação da terra)
Transformação de energia mecânica em elétrica (Dínamo)
Dipolo (ímã) deslocado 490 km do centro da terra e ângulo 11,5º
GRAVIDADE TERRESTRE
GRAVITAÇÃO: propriedade fundamental da matéria.
•Descrita pela lei de Newton – atração entre massas com D uniforme
•Corpos de menor massa pode atrair outros que estejam próximos.
•Campo Gravitacional é ISOTRÓPICO = corpos arredondados.
•Gravidade maior nos Pólos que no Equador
G = ag + ac
PRINCÍPIO DA ISOSTASIA
D=2,4
D=3,2
D≠
ESTRUTURA INTERNA DA TERRA
Prof. km Camadas Constituição 
 
Densidade 
g/cm3 
Temperatura 
(º C) 
 
Velocidade 
Ondas P(km/s) 
 
25 a 90 
 
Crosta continental 
 
Si Al 
Granulitos 
 
2,7 800 5,6 
5 a 10 Crosta oceânica 
 
 
 
SiMa 
Basalto 
3,0 1000 
 
6,5 
 
100 a 
150 
Descontinuidade de Mohorovicic – plástico astenosfera 
400 Manto superior Olivina 3,2 a 3,7 8,2 
1050 Manto transicional 
2900 Manto inferior 
Material de alta 
pressão 
4 a 5 
2000 
13,6 
2900 Descontinuidade de Gutenberg 
5155 Núcleo externo Ni-Fe (O, H, S) 
Líquido 
9 a 11 3000 8,1 
6370 Núcleo interno Ni-Fe 
Sólido 
12 a 14 5000 11,2 
 
CALOR DO INTERIOR DA TERRA
Conhecimento precário obtido apenas por sondagens e inferências de 
estudos sismológicos e do magnetismo da terra.
�Geração:
-Impacto de fragmentos no momento de acresção de matéria.
-Emissões de átomos radioativos da matéria-prima original.
-Desintegração de isótopos radioativos como Urânio, Tório, Rádio e 
Potássio mantêm a temperatura e a dinâmica interna dos planetas.
� Sol – mantém o calor na superfície da terra até alguns centímetros
� Fluxo de Calor Interno – mantém a temperatura do interior da terra 
TRANSPORTE DE CALOR
CONDUÇÃO – transferência de energia entre moléculas - processo 
mais lento que acontece em meio sólido (Litosfera). 
CONVECÇÃO 
- movimento de massa que ocorre nos fluidos 
- processo mais rápido e eficiente (núcleo externo e manto. 
- auxilia na geração do campo magnético pela movimentação do núcleo
- serve de motor para movimento de placas.
�Litosfera - movimento lateral 
�Interior da terra - movimento vertical (material mais frio e denso 
afunda enquanto material mais quente e menos denso ascende).
CONVECÇÃO