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INVESTIGANDO O INTERIOR DA TERRA Universidade Federal de Sergipe Fundamentos de Geologia 2016.1 Bruna M. Borba de Carvalho Tópicos • Isostasia • Estrutura do Interior da Terra • Química • Física • Deriva Continental • Tectônica de Placas • Movimento das Placas • Velocidade de Movimento • Tipos de Limites entre as Placas Isostasia • De forma geral, a isostasia é o processo de compensação de peso de um corpo menos denso em um corpo mais denso (como ocorre com o Gelo sobre a água). Na geologia esse processo acontece na ação da litosfera sobre a astenosfera; • O processo de compensação isostática depende muito da sobrecarga que está sobre o ambiente. Isostasia • É muito importante lembrar que a isostasia é apenas mais um elemento de uma grande complexidade que se chama natureza, por isso ela não age sozinha no processo de equilíbrio de um continente, a erosão, as ações intempéricas e o gelo também possuem grandes papeis nesse processo. • Esses efeitos naturais dependendo da intensidade e tempo em que submetem o ambiente podem acelerar, retardar ou inverter o processo da isostasia. O Interior Da Terra Composição Química do Planeta Terra • A diferenciação criou uma crosta leve, empobrecida em ferro e rica em oxigênio, silício, alumínio, cálcio, potássio e sódio. • Apenas quatro elementos constituem cerca de 90% da Terra: ferro, oxigênio, silício e magnésio. • O oxigênio, o silício e o alumínio, sozinhos, formam mais de 80% da crosta. Composição Química do Planeta Terra Núcleo • Espessura de 3.300 Km; • É constituído de Fe e Ni derretidos e sua temperatura varia de 2.200º C na parte superior até cerca de 5.000º C nas regiões mais profundas. Apesar da alta temperatura, a parte central do núcleo é formada de níquel e ferro em estado sólido – consequência da grande pressão do interior do planeta. • Ondas Sísmicas • Ondas P: • Meio líquido • Meio Sólido • Ondas S: • Meio Sólido • Ondas P: • Meio líquido • Meio Sólido • Ondas S: • Meio Sólido Sideritos Manto • Espessura de 2.900 Km; • Camada pastosa (material magmático) composta de silício, alumínio, ferro e magnésio, sendo estes os elementos químicos predominantes; • O manto constitui 83% do volume e 65% da massa interna do nosso planeta; • Sua temperatura pode variar de 870º C, junto à crosta, até 2.200º C, junto à parte externa do núcleo; • É formado basicamente por uma rocha chamada peridotito. Peridotitos Crosta • Espessura de 120 Km; • A crosta não é uma camada única, sendo constituída de várias placas tectônicas, divididas em três seções: continentes, plataformas continentais (extensões das planícies costeiras que declinam suavemente abaixo do nível do mar) e os assoalhos oceânicos (nas profundidades abissais dos oceanos); • Sua espessura varia de 5 a 10 km sob os oceanos e, de 25 a 90 km, nos continentes; • É formada por três grandes grupos de rochas: magmáticas ou ígneas, metamórficas e sedimentares.. Deriva Continental • O conceito da deriva continental é uma ideia antiga. Desde que se traçaram os primeiros mapas, os cientistas notaram que as costas dos continentes, em particular a África e a América do Sul, se ajustavam perfeitamente, como peças de um "puzzle", se pudessem ser movimentadas; • O francês António Snider-Pelligrini, foi o primeiro a estudar esta ideia com alguma profundidade, tendo apresentado no seu livro, Creation and its Mysteries Revealed (1848), o aspecto que os continentes teriam antes de se terem separado; • Ele apresentou evidências de fósseis, na Europa e na América do Norte, mas baseou o seu raciocínio no dilúvio da Arca de Noé; • A ideia pareceu tão disparatada aos cientistas da época, e ao público em geral, que foi abandonada e esquecida durante 50 anos. A teoria foi, pela primeira vez considerada séria, quando o geólogo americano Frank B. Taylor apontou vários fatos Geológicos que poderiam explicar a deriva continental. Deriva Continental Deriva Continental • Contudo foi Alfred Wegner (1880-1930), um meteorologista alemão, o primeiro a investigar exaustivamente a ideia da deriva continental, e a convencer os outros cientistas a considerá-la séria; • No seu livro The Origin of the Continents and Oceans, publicado em 1915, ele propunha a ideia de que os diversos continentes que hoje conhecemos, estiveram no passado unidos num único. A partir deste único continente, primeiro por partição logo seguida de separação, formaram-se os continentes atuais. Esta teoria é conhecida pelo nome de deriva continental; • Ao continente original chamou Pangea e, baseando-se numa grande variedade de dados geológicos (evidências fósseis, paleoclimáticas, etc.), propôs que a sua partição começou há cerca de 200 Ma. Os argumentos relacionados com a partição do supercontinete Pangea e a teoria da deriva continental foram suportados por muitas evidências importantes resultantes de estudos geológicos regionais; Deriva Continental • A teoria proposta por Wegner foi sobretudo atacada por não conseguir explicar como os continentes se moviam ao longo de tantos quilômetros; • Durante cerca de 30 anos esta teoria quase que foi abandonada devido ao ceticismo em seu redor, e só nos anos 60 iniciou-se o renascimento destas ideias, transformadas agora numa nova teoria batizada com nome de "tectônica de placas“; • Nesta teoria o que se move é a litosfera, onde o seu movimento é possível devido à existência das camadas viscosas da astenosfera; • A separação dos continentes ocorre devido à criação de nova crosta oceânica que vai ocupando o espaço que fica entre os continentes que se separam; • Devido ao fato de nesta teoria se formar nova crosta oceânica na separação dos continentes, de início denominou-se esta teoria por "alastramento oceânico". Tectônica de Placas Movimento das Placas Tectônicas • Correntes de convecção Limites entre as Placas Tectônicas • Limites Convergentes • Oceânica –Oceânica • Continental –Continental • Continental –Oceânica • Limites Divergentes • Limites Transformantes Limites Convergentes • Se há a separação delas em certo lugar, em outro local elas deverão convergir, e é justamente por isso que o nosso planeta não está em expansão, já que durante essa convergência a borda de uma das placas, a de menor densidade, reclina-se para baixo entrando assim na zona de subducção onde será reciclada; • Embora todas as zonas convergentes sejam basicamente semelhantes, a natureza das colisões de placas é influenciada pelo tipo de matéria da crosta envolvida no processo. Elas podem ocorrer entre duas placas oceânicas, uma placa oceânica e outra continental ou entre duas placas continentais. Limites Convergentes • Oceânica - Oceânica Limites Convergentes • Continental - Continental Limites Convergentes • Continental –Oceânica No choque do tipo oceano-continente a borda continental, menos densa devido a predominância de rochas graníticas e alumínio sobrepõe a borda oceânica mais densa devido a predominância de rochas basálticas e ferro, que entra na zona de subducção. A borda continental sofre uma deformação plástica formando um cinturão de montanhas aproximadamente paralelo à fossa de mar profundo. Limites Divergentes • Nos limites divergentes, duas placas afastam-se uma da outra sendo o espaço produzido por esse afastamento preenchido por um novo material da crosta, de origem magmática; • Dessa forma, o limite divergente é construtivo, uma vez que possibilita a expansão dos fundos oceânicos e consequente formação de uma nova litosfera; Limites Divergentes Limites Transformantes • Este é um tipo de limite em que não acontece nem expansão e nem subdução. O que acontece é queuma placa passa em direção oposta à outra; • Na superfície, um grande falhamento fica visível, sendo que estas áreas são bastante instáveis do ponto de vista sísmico. Um grande exemplo deste limite acontece nos Estados Unidos, na falha de San Andreas. Limite Transformante (Ou Transcorrente) Mapa das Placas Tectônicas
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