Estrutura e Composição da Terra

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Estrutura e Composição da Terra; Tectônica de Placas
Dr. Carlos Eduardo Veiga de Carvalho
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A Origem da Terra e do Universo
Egito Antigo
O Abismo Úmido, criou Ra.
	
Ra criou todo o resto. Ele soprou o primeiro vento, borrifou a primeira chuva
Os humanos foram criados das lágrimas de Ra.
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A Origem da Terra e do Universo
Tradição Judaico-Cristã:
Deus criou o céu e a terra
Deus criou a luz, os oceanos, o solo, as plantas, os animais, e os humanos.
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Origem do Universo
Comunidade Científica Mundial
A Teoria do Big Bang
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Teoria do Big Bang
Toda a matéria se concentrava em um pequeno ponto sem volume.
Não havia matéria, só energia.
O ponto explodiu 15 bilhões de anos atrás.
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Teoria do Big Bang
Ao longo do primeiro segundo, forças se separaram
Gravidade, eletromagnética, etc.
1 segundo depois: o universo resfriou ~ 5 bilhões de graus;
Prótons e nêutrons se formaram;
3 minutos depois: prótons e nêutrons juntaram-se para formar o núcleo do hidrogênio e do hélio.
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Teoria do Big Bang
300,000 anos depois: 
elétrons se juntaram ao núcleo e formaram os átomos de hidrogênio e hélio
Fótons se formaram (primeira luz) 
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Teoria do Big Bang
1 milhão de anos após o Big Bang
O Universo ainda era só um aglomerado de nuvens quentes
98% hidrogênio e 2% hélio
Hoje: 98% hidrogênio & hélio, 2% outros elementos
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Evidência da Teoria do Big Bang
A comprovação da expansão do universo
Radiação de nível de base do universo
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A Teoria da Nebulosa Solar
Origem do sistema solar
Material na galáxia condensou, colapsou
A nuvem é a nébula solar
Achatamento da nuvem por rotação Anti-horária
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A Teoria da Nebulosa Solar
90% da massa no centro
Esfriamento da nuvem, condensação
Gases, líquidos, formas sólidas planetesimais
Planetesimais crescem tornando-se planetas
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Planetas
Por volta de 4.6 bilhões de anos, os planetesimais formaram os planetas 
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Nosso Sistema Solar
Planetas terrestres
Planetas jovianos
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Planetas de Nosso Sistema Solar
Planetas mais internos: pequenos, rochosos
Planetas externos: Grandes, gasosos
Plutão é de transição: pequeno e gelado
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Teoria da Acreção Homogênea 
Formação da Terra em camadas
A Terra iniciou como uma nuvem de gás homogênea
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Teoria da Acreção Homogênea
Ferro e níquel migraram para o núcleo
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Teoria da Acreção Homogênea
Frio
Diferenças de Temperatura na Nébula Solar
Quente
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Teoria da Acreção Homogênea
Ferro e níquel, migraram para o núcleo
E os elementos mais leves ficaram no manto e na crosta terrestre
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Estrutura do Planeta Terra
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Tipos de Rochas e o Ciclo Geológico
Três tipos principais de rochas
	Estes estão presentes na crosta e na superfície terrestre
	Cada uma delas possui uma origem fundamentalmente distinta.
Ígneas
Sedimentares
Metamórficas
 
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Rochas Ígneas 
Resfriadas e solidificadas de material fundido;
Formada na superfície ou abaixo desta;
O derretimento de rochas pré-existentes é necessário;
Granito
Lava 
Basaltica
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Rochas Sedimentares
Originárias de rochas pré-existentes que sofreram intemperismo sendo quebradas em fragmentos que acumulados são então compactados e cimentados
Podem ser formados também por precipitados químicos ou organismos
Arenito
Calcáreo
Calcáreo
Folhelho
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Rochas Metamórficas
Formadas quando materiais terrestres pré-existentes são submetidos ao calor, pressão e/ou reações químicas capazes de modificar a mineralogia, composição química e/ou a estrutura do material
Carvão
Gneiss
Ardósia
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O Ciclo Geológico das Rochas
Qualquer tipo de rocha pode se tornar outro tipo dependendo do tempo e dos processos que sobre ela agem.
Ciclo das Rochas
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A Teoria da Tectônica de Placas
Unificou os princípios da geologia
Surgiu entre os anos 60 e 70
Percepção de que certas partes do planeta eram mais susceptíveis a ocorrência de vulcões e terremotos
Grandes cadeias de montanhas sempre estavam localizadas na margem dos continentes
Mudanças do nível do mar estariam provavelmente a estes eventos
Ocorrência não randômica destes processos
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Distribuição de Vulcões e Terremotos no Planeta 
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A Teoria da Tectônica de Placas
Muitas teorias foram apresentadas para responder esta questões.
Nenhuma era capaz de responder satisfatoriamente em todas as localidades.
Levando a teoria da Tectônica de Placas
Esta teoria tornou-se largamente aceita em apenas algumas décadas 
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A Teoria da Tectônica de Placas
Passos de seu desenvolvimento:
1- Benjamin Franklin (1700) reconhece que a crosta terrestre é uma casca. A superfície poderia ser quebrada e partes poderiam se mover.
2- Alfred Wegener (1912) Meteorologista e Geofísico Alemão
	Propôs a teoria da Deriva Continental
	Propôs que os continentes flutuam sobre um interior mais denso da Terra
	Continentes periodicamente quebram e se movem
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A Teoria da Tectônica de Placas
Wegener - Os continentes estavam todos juntos
Supercontinente PANGAEA 200 myBP cobrindo 40% do planeta
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A Teoria da Tectônica de Placas
Grande parte da Pangaea encontrava-se no hemisfério Sul
Pangaea circundado pelo Mar de Tethys
Pangaea se rompeu a 180 myBP
220 MYBP
136 MYBP
65 MYBP
550 MYBP
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A Teoria da Tectônica de Placas
Wegener publicou sua teoria em 1912
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A Teoria da Tectônica de Placas
Evidências que confirmavam a teoria da Deriva dos Continentes:
1- O encaixe dos continentes
Sir Francis Bacon (1620) notou que os continentes poderiam ser encaixados.
Fez este observação depois de ver mapas mais recentes e modernos. 
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A Teoria da Tectônica de Placas
2- Habitats de organismos modernos
Hipopótamos na África e na Ilha de Madagascar
Marsupiais na Austrália
Indicativo de que migrações e evolução aconteceram antes e depois que a deriva começou
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A Teoria da Tectônica de Placas
3- Registro Fóssil
Registros fósseis de animais e plantas foram encontrados em diferentes continentes
Animais incluem, Cynognathus, Lystrosaurus, Mesosaurus,
e plantas Glossopteris.
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A Teoria da Tectônica de Placas
Tipos de rochas similares entre os continentes
Montanhas do hemisfério norte similares na Groelândia, América do Norte e Europa.
Rocha similares entre a América do Sul e a África
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A Teoria da Tectônica de Placas
5 – Mudanças Paloeclimáticas 
Indícios de glaciações encontradas na India, Austrália, América do Sul e África (estrias glaciais).
Radiando de um ponto ao Sul da África
Depósitos de carvão encontrados me regiões frias como a Noruega 
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A Teoria da Tectônica de Placas
Wegener parecia ter uma grande idéia, e muitas evidências que a suportavam.
Porém, A Teoria da Tectônicas de Placas só foi amplamente aceita por volta de 1970...
Porquê?
Wegener não pode explicar como os continentes se moviam.
Ele não tinha como prover um mecanismo para esta teoria 
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A Teoria da Tectônica de Placas
Capitão Harry Hammond Hess
(futuro professor de geologia de Princeton)
Acreditava na teoria de Wegener.
Conduziu o mapeamento do fundo oceânico durante a WWII
Mapeou as cordilheiras meso-oceânicas
Localizou fendas de oceano profundo (10.000m) associando com a presença de grandes cordilheiras (Andes) e arcos de ilhas (Aleutas)
Apresentou a expansão do solo oceânico como mecanismo em 1960.
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A Teoria da Tectônica de Placas
Cordilheiras meso-oceânicas
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A Teoria da Tectônica de Placas
A descoberta da expansão do Assoalho Oceânico.
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A Teoria da Tectônica de Placas
Expansão do 
	Solo
	Oceânico
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A Teoria da Tectônica de Placas
Para onde a crosta oceânica vai?
Hugo Benioff, 1954
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A Teoria da Tectônica de Placas
A interpretação de Benioff
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A Teoria da Tectônica de Placas
Interpretação de Benioff aprimorada
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A Teoria da Tectônica de Placas
O Modelo da teoria da Tectônica de Placas
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A Teoria da Tectônica de Placas
O Modelo da teoria da Tectônica de Placas
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A Teoria da Tectônica de Placas
Placas Continentais Terrestres
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A Teoria da Tectônica de Placas
Força motriz
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A Teoria da Tectônica de Placas
Como as placas se movem?
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A Teoria da Tectônica de Placas
Anel de fogo (muitos vulcões) margeiam a subducção da placa do pacífico
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A Teoria da Tectônica de Placas
Zonas de convergência
Convergência Oceano-Continente
Os Andes
Monte St. Helens
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A Teoria da Tectônica de Placas
Zonas de convergência
Convergência Oceano-Oceano
Monte Fuji
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A Teoria da Tectônica de Placas
Zonas de convergência
Convergência Continente-Continente
Monte Everest
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A Teoria da Tectônica de Placas
Zonas de transformação
A Falha de San Andreas
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A Teoria da Tectônica de Placas
Pontos quentes (hot spots)
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A Teoria da Tectônica de Placas
Pontos quentes (hot spots)
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A Teoria da Tectônica de Placas
Distribuição de “hot spots”no mundo