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2. ESTRUTURA E COMPOSIÇÃO DA TERRA A maior parte do que se sabe sobre a estrutura interna da Terra provém de interpretações e de dados de observação indirecta. As principais ferramentas que se usam para o estudo das partes mais profundas da Terra, são as análises da gravidade, dos campos magnéticos e das ondas de choque geradas por terramotos, que dão indicações da variação da densidade dos materiais com a profundidade. Os resultados deste estudo estão ilustrados na Fig. 2.1, que segue: Fig. 2.1. Camadas constituintes da Terra Núcleo: no centro, massa esférica constituída principalmente de ferro, com misturas de níquel, enxofre, silício e outros elementos; Manto: intermédio, matéria rochosa que envolve o núcleo; menos denso que o núcleo, mas mais denso que a camada superficial; Crusta: superficial, camada mais fina, composta de matéria rochosa menos densa que a do manto. O manto e o núcleo têm composições diferentes e estão separados por um limite bem definido. Provavelmente haverá variações composicionais dentro de cada um deles, mas pouco se sabe sobre isto. Fig. 2.2. Secção da crusta e da parte superior do manto O núcleo e o manto têm uma espessura relativamente constante. A crusta, por seu lado, tem uma espessura variável (Fig. 2.2). Por baixo dos oceanos - crusta oceânica - a crusta tem uma espessura média de 8 km, enquanto que nos continentes - crusta continental - essa espessura varia entre 20 - 70 km. Dentro do núcleo há a região mais interna, onde as pressões são tão altas que o material se encontra no estado sólido - núcleo interior. À volta do núcleo interior ocorre o núcleo exterior, onde a P,T estão de tal modo balanceadas, que os metais fundem e ficam no estado líquido. O limite entre a astenosfera e a litosfera é claro, mas não corresponde a uma mudança de composição, mas de estado físico. Os limites de separação entre as várias camadas da Terra têm o nome de descontinuidades. Assim, existem as seguintes descontinuidades: Descontinuidade de Konrad: separa a crusta continental da crusta oceânica; Descontinuidade de Mohorovičic: separa a crusta do manto; Descontinuidade de Gutenberg: separa o manto do núcleo. Fig. 2.1. Camadas constituintes da Terra 4. COMPOSIÇÃO DA CRUSTA A Tabela 2.1 mostra a concentração dos principais elementos químicos na crusta continental. Pode ver-se que o oxigénio (O) é o elemento mais abundante, quer em peso quer em volume. O segundo elemento em abundância é o silício (Si), seguido de Alumínio (Al). Elemento % Peso % Volume Oxigénio (O) 47.2 93.8 Silício (Si) 28.2 0.9 Alumínio (Al) 8.2 0.5 Ferro (Fe) 5.1 0.4 Cálcio (Ca) 3.7 1.0 Sódio (Na) 2.9 1.3 Potássio (K) 2.6 1.8 Magnésio (Mg) 2.1 0.3 Hidrogénio (H) 0.0 Tabela 2.1. Abundância de elementos maiores na crusta continental Por seu lado, a Tabela 2.2 refere-se à composição química das várias camadas da Terra. O constituinte mais abundante de ambas as crustas continental e oceânica é o óxido de silício (SiO2), seguindo-se o óxido de alumínio (Al2O3), o que não é de estranhar, pois o O, Si e Al são os três elementos mais abundantes na crusta. Constituinte C. Continental C. Oceânica Manto Núcleo SiO2 60.1 49.9 38.3 Al2O3 15.6 17.3 2.5 CaO 5.2 11.9 2 FeO 3.9 6.9 12.5 Na2O 3.9 2.8 1 MgO 3.6 7.3 24 K2O 3.2 0.2 0.2 Fe2O3 3.1 2 TiO2 1.1 1.5 0.1 P2O5 0.3 0.2 0.2 FeS 5.8 Fe 11.9 90.8 Ni 1.4 8.6 Co 0.1 0.6 Tabela 2.2. Composição química das camadas da Terra No caso do Manto, o constituinte mais abundante é também o óxido de silício, mas em menor abundância que na crusta. Ao contrário da crusta, o segundo constituinte mais abundante é o óxido de magnésio (MgO), seguindo-se o óxido de ferro ferroso (FeO). A composição do Núcleo difere das outras camadas na medida em que abundam os elementos metálicos, em especial o ferro (Fe). Deriva Continental a)Histórico 1910 : Alfred Wegner comparação com “jornal rasgado” idéia muito criticada (fantástica e audaciosa) na época; continentais que pareciam se encaixar em ambos os lados do Atlântico ( Fig. 5); Fig. 2.6 - Semelhança entre a costa leste da América do Sul e a costa oeste da África Busca de evidências a favor da teoria: Principais evidências: 1 - Cadeias de montanhas semelhantes (África-Buenos Aires) Fig. 2.7 - Cadeias de montanhas com aspectos geológicos semelhantes em ambas as margens do Oceano Atlântico. 2 - Formações rochosas semelhantes África-Brasil ( cretáceo) Europa-América do Norte 3 - Localização das principais cadeias de montanhas no globo em regiões preferenciais - bordas dos continentes (Fig. 10) se adequando à teoria de migração dos continentes; Fig. 2.9 Fig. 2.10 - Distribuição da glaciação a 300 m. a. As setas indicam a movimentação do gelo (a). Simulação de como seriam as geleiras se os continentes estivessem juntos (b). (Teixeira et ali., 2000). 4 - Ocorrência de geleiras em regiões equatoriais Fig. 2.10 5 - Ocorrência de depósitos de carvão na Antártica 6- Evidências Paleontológicas Varias famílias de animais foram encontradas e restritas às costas leste da América do Sul e oeste da África e foram citadas como evidências de uma antiga ligação entre os dois continentes. Como eram explicadas as cadeias de montanhas pela teoria da Deriva Continental? Continente se movimenta Porção Frontal = atrito e enruga Porção Traseira = solta ilhas Principais Objeções à Teoria da Deriva Continental 1- Semelhança questionada 2- Força motora do processo ? Teoria da Convecção do Manto (esteira rolante) - Arthur Holmes * Transformação em Teoria da Tectônica de Placas 5. TECTÓNICA DE PLACAS A parte superior do Manto (Astenosfera) encontra-se no estado plástico, em que o material rochoso se encontra fundido. A Crusta (continental e oceânica) encontra-se no estado sólido "flutuando" sobre a Astenosfera, como o gelo flutua na água. Devido ao seu estado físico (plástico), a Astenosfera está sujeita a correntes de convexão, devido às diferenças de temperatura no seu seio: mais quentes em maiores profundidades, menos quentes em menores profundidades. Fig. 2.11 - Esquema das correntes de convecção do manto e a movimentação dos blocos rígidos sobrejacentes, segundo o modelo de A. Holmes. Fig. 2.3. Correntes de convexão Este é o mecanismo básico do que acontece na Terra entre a crusta e a astenosfera. A crusta é constituída por uma série de placas tectónicas (do grego tecktonos - construir) que flutuam sobre a Astenosfera, umas maiores que as outras. Assim, a Crusta é constituída pelas seguintes placas: a) Maiores: Africana, Australiana-Indiana, Antártica, Eurasiana, Pacífica, Norte- e Sul- Americana; b) Menores: Filipinas, Juan de Fuca, Nazca, Cocos e Caraíbas. Fig. 2.4. Mapa com os limites das placas tectónicas Fig. 2.5. Mapa em relevo do mundo, com as placas tectónicas. As placas se deslocam umas em relação às outras, segundo três tipos de movimentos: Movimento Convergente Pacífica e América do Sul Movimento Divergente África e América do Sul Movimento Lateral Borda Oeste da América do Norte *Consequências dos tipos de Movimento: Bordas Ativas : Ex: limite oeste da placa Sul-Americana * movimentação convergente * processos de colisão ou subdução * destruição da crosta (borda destrutiva) * vulcanismo e deformação intensa Bordas Passivas: Ex: borda leste da Placa Sul-Americana* movimentação divergente * processo de “spreading”: formação e espalhamento de fundo oceânico * formação da crosta (borda construtiva) * relativa ausência de fenômenos tectônicos Bordas Conservativas: Ex: Falha de Santo André (EUA) * movimentação lateral * conservação da crosta * zonas de intensos terremotos Limites das Placas Tectônicas Limites Divergentes - zonas onde placas se separam deixando espaço entre eles preenchidos por rochas básicas. Limites Convergentes - zonas onde placas convergem, causando um avanço por baixo da outra, como acontece quando placa oceânica é envolvida ou onde placas colidem, quando as margens das placas são feitas de crosta continental. Limites conservativos ou transformantes - zonas onde uma placa desliza ao lado da outra, deformando-se mutuamente em sua passagem na zona de contato. Cada placa apresenta os três limites em posições diferentes. Modelo esquemático da representação dos limites das placas. BOM FIM DE SEMANA
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