Buscar

Introdução à Geofísica - Aula 08 (Magnetismo)

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes
Você viu 3, do total de 57 páginas

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes
Você viu 6, do total de 57 páginas

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes
Você viu 9, do total de 57 páginas

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes

Prévia do material em texto

1
Geofísica Básica 
Prof. George Sand França
 MAGNETISMO TERRESTRE: 
Características gerais do 
campo geomagnético; 
Origem e variações do 
campo principal;Campos 
externos; Anomalias 
geomagnéticas (campos 
locais e magnetismo das 
rochas) e 
Paleomagnetimo.
 2
Introdução
 Chineses já usavam a bússola por volta de 1100 d.c.
 1269 – Petrus Peregrinus de Maricourt – Esculpiu 
magnetita numa forma esférica, da qual aproximava 
pequenos ímãs. Desenhou sobre a superfície esféricas as 
direções indicadas por eles, obtendo as linhas que 
circundavam a esfera e interceptavam-se em dois 
pontos, da mesma forma que as linhas de longitude 
interceptam-se nos polos (Polos do ímã) – tratado De 
Magnete
 Médico Inglês - William Gilbert – Repetiu e ampliou 
diversas experiências, reunindo tudo conhecimento. 
(1600 - De magnete, magneticisque corporibus, et de 
magno magnete tellure )
 3
Introdução
 A terra era um grande ímã. 
 1838 – Carl Friedrich Gauss
 Começou a fazer medidas sistemáticas da 
intensidade do campo geomagnético. E mostrou 
que 95% do Campo Magnético da Terra(CMT) 
originam-se no seu interior e somente uma 
pequena parte provém de fontes externas.
 Gilbert – CMT é semelhante ao da esfera de 
magnetita, isso é equivalente dizer que, a terra é 
uma esfera uniformemente magnetizada. Como à de 
um ímã de barra (dipolo)
 4
dipolo
Fonte: Understanding the Earth Fig.:21.11
 5
Declinação?
 Imaginamos que existe no centro 
Terra um dipolo ou ímã de barra.
 O eixo do dipolo geocêntrico está 
próximo ao eixo de rotação e faz um 
ângulo de aproximadamente de 
11,5º.
 Por esta razão a agulha não aponta 
para o norte, mas sua direção faz 
um ângulo com a direção N-S. Esse 
ângulo de desvio da agulha é a 
Declinação magnética.
Fonte:Decifrando a terra
 6
Declinação
 7
 8 International Geomagnetic Reference Field (IGRF)
 http://www.ava.fmi.fi/MAGN/igrf/applet.html
 10
Intensidade 
 O CMT não é um dipolo perfeito e cerca de 5% desse campo é irregular (não- 
dipolar). A conjugação desse dois campos provoca desvios nas linhas de força do 
CMT. O campo não-dipolar é diferente para cada região da Terra, resultando 
numa distribuição de INTENSIDADE diferente daquela esperada pelo 
campo dipolar. 
 O CMT que tem origem no núcleo externo também é chamado de Campo 
Magnético Principal (CMP). 
 A origem é dos fenômenos físicos que ocorrem na ionosfera e no exterior da terra 
– Campo Externo (CE).
 A terceira origem tem por fonte a interação com as formações geológicas na 
crosta (eventualmente parte do manto superior) – Campo Crustal
 Intensidade fraca do CMT – 50000 nT 
 Unidade gamma  = 1 nT
 11
Intensidade e susceptibilidade de 
magnetização
Intensidade de Magnetização
 Um material colocado na presença de um 
campo magnético pode magnetizar-se. 
Momento magnético de cada átomo m
 Em geral, m é proporcionalmente ao campo 
externo e com a mesma direção.
 De certa forma, é um processo de 
alinhamento dos dipolos magnéticos do 
material. Daí denominar-se, também, 
polarização magnética. Magnetização!
 I=M = ∑mi/V, em que V é o volume (A m2)
 Sempre que discutirmos o campo magnético 
da Terra temos que ter presentes os dois 
parâmetros densidade e Intensidade - B e H.
 12
Indução magnética
 Como visto, um material magnético sob a ação de um 
campo externo, torna-se magnetizado. O campo no seu 
interior passa a ser a soma do campo externo mais o 
campo associado à magnetização adquirida.
 O campo magnético total é a indução magnética, é 
representado por
 B=0(H+M)=0(1+)H=0H
  é a permeabilidade magnética
 em que o termo H à corresponde à componente induzida 
- que existe apenas na presença de um campo 
magnético ambiente - e o termo MR à componente 
remanescente da magnetização, que corresponde à 
componente permanente da magnetização.
 13
Tipos de magnetismo
 Diamagnetismo. Materiais com susceptibilidades negativas são 
diamagnéticos e constituem a maior parte dos casos.
– Prevalece somente quando o momento magnético 
atômico liquido é nulo.
– Característico dos átomos com cujos orbitais estão 
completos.
– Ex.: grafite, gesso, mármore, quartzo e sal.
 Paramagnetismo. Oposto ao diagmagnetismo.
– Ocorre quando o momento magnético atômico liquido 
não é nulo.
– É típico com os átomos cujos orbitais não estão 
completos (emparelhados).
– Ex.: séries Ca-Ni, Nb-Rh, La-Pt, Th-U.
 14
Tipos de magnetismo
 Ferromagnetismo. Ferro, cobalto e níquel 
são elementos nos quais as interações 
magnéticas são tão fortes que provocam um 
alinhamento dos momentos magnéticos em 
grandes regiões ou domínios.
– Enquanto as susceptibilidade 
diamagnéticas e paramagnéticas são 
da ordem de 10-3, no 
ferromagnetismo do Fe, Co e Ni são 
106 maiores.
– Aparentemente, minerais 
ferromagnéticos não existem na 
natureza.
 15
Tipos de magnetismo
 Ferrimagnetismo. 
– São materiais cujos subdomínios dividem-
se em dois grupos alinhados em oposição, 
mas apresentando um momento liquido 
não nulo.
– Um grupo é mais forte que o outro mas 
ambos possuem a mesma quantidade de 
domínios. 
– Ex.: magnetita, titanomagnetita e 
ilmenita, óxidos de ferro e titânio.
– É maior o número de subdomínios em um 
grupo que no outro. Ex.: pirrotita.
 16
Tipos de magnetismo 
 Antiferromagnetismo. Se 
os momentos magnéticos 
líquidos dos subdomínios 
paralelos e antiparalelos 
cancelam-se mutuamente no 
material, a susceptibilidade 
resultante é muito pequena, 
da ordem dos valores dos 
paramagnéticos.
– Exemplo: hematita
 17
Tipos Básicos de Comportamento 
Magnético das Rochas. 
 A medida da importância relativa da 
magnetização remanescente em relação à 
magnetização induzida é dada pela razão de 
Koenigsberger :
 Q=M/H 
 O valor de  não é necessariamente constante 
para uma dada substância, podendo ser função 
do valor do campo H. Assim apresentam-se, no 
próximo slide, nas tabelas uma gama de valores 
de , para cada rocha ou mineral, assim como o 
seu valor "médio", que corresponde a uma 
média pesada de observações laboratoriais.
 19
ROCHAS
Minerais
 20
Magnetização remanente
 Sabemos que, minerais com ferro, ao serem submetidos a um 
campo magnético, comportam-se como ímãs permanentes, i. é. 
 materiais retêm uma magnetização que é chamada de 
remanescente ou remanente. (mesmo depois de cessar o 
CM externo) Ferromagnéticos.
 Óxidos de Ferro  magnetita (Fe3O4) e hematita (Fe2O3)
 Magnetização remanente isotérmica (IRM): com a 
temperatura constante, a rocha é exposta a um campo externo 
por um curto período de tempo, tais como aqueles provocados 
pelo relâmpagos. São magnetizações localizadas, apresentam 
alta intensidade e distribuem-se irregularmente.
 Magnetização remanente viscosa (VRM): adquirida de 
forma secundária pela longa exposição a um campo externo 
(como o da Terra).
 Magnetização termo remanente (TRM): adquirida pelas 
rochas durante o resfriamento a partir de uma temperatura 
superior a de Curie nas condições atmosféricas normais, porém 
na presença de um campo externo.
 21
Magnetização remanente
 Magnetização remanente deposicional ou detrítica 
(DRM): grãos de minerais magnéticos com remanência 
adquirida previamente podem orientar-se com o campo 
da Terra à medida em que decantam permeando os 
sedimentos.
 Magnetização remanente química ou de 
cristalização (CRM): esta magnetização é adquirida 
quando ocorre a nucleação e o crescimento (ou 
recristalização) de finos grãos, devido a certas reações 
químicas, abaixo da temperatura de Curie), sob a ação 
de um campo ambiente.
 Magnetização piezoremanente (PRM): geralmente 
adicional, éadquirida quando se aplica ou retira tensões 
mecânicas sob a ação de um campo ambiente a 
temperatura constante.
 22
Intensidade e susceptibilidade de 
magnetização
 Susceptibilidade 
 O grau com que a polarização magnética 
ocorre com um material característico.
 Quando a intensidade de magnetização 
varia linearmente com a ação do campo 
magnético externo, temos 
 M = H, em que  é susceptibilidade e 
representa a “facilidade” com que uma 
substância pode ser magnetizada e produzir, 
por consequência, o seu próprio campo 
magnético. 
 23 International Geomagnetic Reference Field (IGRF)
 24 International Geomagnetic Reference Field (IGRF)
 25
Inclinação 
 Inclinação magnética – é o ângulo que a 
agulha faz com o plano horizontal. 
 Os polos magnéticos estão localizados a 
aproximadamente 78ºN 104ºW e 65ºS 
139ºE. (fonte: decifrando a terra). 76ºN 
101ºE e 66ºS 141ºW (em 1990)
 Não são diametralmente simétricos. 
 A melhor representação do CMT é de um 
dipolo cujo o eixo esta deslocado ao centro 
da Terra de 490 km (Dipolo excêntrico)
USP/SC, Programa 
educ@r
 26
Inclinação McLean, S., S. Macmillan, S. Maus, V. Lesur, A. Thomson, and D. Dater, December 2004, The US/UK World Magnetic Model for 2005-2010, NOAA Technical Report ESDIS/NGDC-1.
 27 International Geomagnetic Reference Field (IGRF)
 28
Vetorial do Campo magnético
 Sendo o CMT (F) um campo vetorial, a sua medição exige 
o conhecimento da sua amplitude e dos dois ângulos - 
declinação e inclinação - ou a medição das suas três 
componentes num referencial conhecido.
F= (H 2+Z2 )12=( X2+Y 2+Z 2)1/2
D=arctg(YX ) ,I=arctg(ZH )
 29
Campo magnético terrestre
 Observar que os elementos 
geomagnéticos não 
coincidem com os 
geográficos.
 Os polos e equador 
magnético referem-se ao 
dipolo magnético no 
interior da Terra que melhor 
reproduz os dados.
 Os polos e equador 
magnético definidos 
segundo a inclinação do 
campo magnético.
http://www.ingv.it/geomag/
 30
Campo magnético de um dipolo. 
 Como a própria Terra pode 
ser considerada como um 
dipolo magnético, A TERRA 
é um ímã.
 O campo magnético de um 
dipolo é representado de 
forma simples a partir da 
consideração do potencial 
escalar:
  é o momento magnético 
dipolar. 
V dip=
μ⃗⋅⃗r
4πr3
B⃗=−μ0 gradV dip , B⃗=
F⃗
q
e F=
qq0
4πr3
r⃗
Bθ=−
μ0
r
∂V dip
∂ θ
,Br=−μ0
∂V dip
∂r
B⃗=−
μ0
4π
μ
r3
[ 3( μ̂⋅r̂ )r̂− μ̂ ] ,r≠0
 31
Campo magnético de um dipolo
 No equador magnético. O campo 
tem valor e a é o raio da terra (6371 
km).
 O CMT não é exatamente dipolar. 
Contudo, o dipolo magnético que 
melhor se aproxima do CMT, no 
sentido dos mínimos quadrados, 
tem de momento dip=7,856 X 1022 
Am2. O eixo desse dipolo afasta-se 
do eixo de rotação da Terra, sendo o 
ângulo entre os dois ~ de 11,5º.
B⃗=−
μ0
4π
μdip
a3
 32
Campo magnético de um dipolo
 A expressão do CM de um dipolo 
orientado segundo o eixo de 
rotação da Terra é escrita da 
forma, já que a Terra é ~ esférica. 
Então é conveniente utilizar as 
coordenadas esféricas. Três 
informações: a distância radial (r), 
a colatitude () e a longitude (). 
 Para coordenadas esféricas 
representar o CM de um dipolo (à 
semelhança do que faremos para o 
CMT), então temos a seguinte 
situação geométrica (figura na 
página 12)
 O CM B apresenta uma simetria 
axial e apresenta uma componente 
longitudinal Bnula.
B⃗=−
μ0
4π
μdip
a3
 33
 O valor das componentes radial 
e co-latitudinal pode ser obtido 
usando a expressão da página 
16, desde que se tenha em 
atenção que o ângulo entre a 
direção do eixo e o raio vetor do 
ponto de observação é a co-
latitude . Pólo norte (=0) o 
campo é vertical e equador 
magnético, o campo é horizontal.
 Se remove o CMT, obtemos 
assim o CM não-dipolar. 
B θ=
μμ0 senθ
4πr3
,Br=
2 μμ0 cosθ
4πr3
 34
Relação entre Declinação e Latitude?
tan I= ZH =2tan λ
λ=90−θ
 Declinação é o azimute da componente 
horizontal do campo magnético
Inclinação (I) é o ângulo entre o campo 
magnético e a horizontal
Latitude magnética
 35
Exercício
 Medidas magnéticas foram realizadas 
sobre um basalto que estava a 47ºN 
20ºE. O ângulo de inclinação da 
magnetização remanescente é 30º. 
Calcule a latitude magnética desse 
sítio no tempo em que o basalto foi 
magnetizado? 
 36
Migração dos pólos
 Os pólos magnéticos migram a uma 
velocidade de 0,2º por ano ao redor do 
pólo geográfico. 
 Logo, uma declinação magnética de um 
local muda continuamente, aumentando 
e diminuindo.
 Em cada cinco ano, há correção da 
declinação.
 A intensidade também varia com 
períodos lentos (Variação secular) e de 
origem é interna a Terra e deve-se aos 
processos geradores que ocorrem no 
núcleo da Terra. 
Decifrando a terra
Dawson & Newitt, 1982
 37
Migração dos pólos
 Dadas a declinação e inclinação 
remanescente (Dr, Ir) e a localização 
geográfica (λs, s) de uma amostra, 
determinar as coordenadas geográficas do 
paleo pólo (λp, p), no sistema de 
coordenadas geográficas presente.
 P = m tan Intensidade=2cot p 
 sen λp = sen s cos p + coss cos p cos D, 
tan I=2 tan 
 p=s
 para cos psen λs sen λp
 p=s 10 
 para cos p<sen λs sen λp 
 sen sen p sen D/cos p
 Esses pólos localizados são chamados 
pólos geomagnéticos virtuais (PGV ou 
VGP).
 Curva de trajetória da migração polar. 
Lowrie – fig 5.64 
 38
Exercícios
 Calculando a latitude e longitude do 
pólo paleomagnético. Se o ângulo de 
declinação para o basalto (que estava 
a 47ºN 20ºE) é 80º e a inclinação é 
15º. Calcule a latitude e longitude do 
paleomagnético. 
 39
Magnetosfera
 A região ocupada pelo CMT. 
 Apesar de fraco, o CMT ocupa 
um volume muito grande, 
com suas linhas estendendo-
se a distâncias de 10 a 13 
raios terrestres.
 Característica assimétrica em 
relação a terra. 
 Essa forma é consequência do 
vento solar. 
 O vento solar gera um campo 
de intensidade ~ 5 nT. 
(Backus et al. 1996)
http://www.3bmeteo.com/giornale
 40
Magnetosfera
 Entre o Sol e a terra, está preenchido 
por um gás ionizado constitui de 
partículas com diferentes energias, que 
são emitidas pelo Sol e por isso 
chamado de Ventos Solar.
 Velocidade de 300 a 500 km/s.
 Blindagem – CMT – impedindo que as 
partículas solares atinjam a superfície 
terrestre. 
 Erupções solares – há emissões de 
grande quantidades de partículas de 
alta velocidade. 
 Parte é bloqueada pelo CMT
 Nas regiões polares – onde as linhas de 
força do CMT colocam-se 
perpendicularmente a superfície da 
Terra, as partículas penetram ate 
atmosfera superior ou ionosfera inferior 
(60 a 100 km de altitude) conduzidas 
pelas próprias linhas de campo.
 41
Ionosfera 
 Camada mais externa da 
atmosfera da terra 
 É uma camada 
eletricamente condutora 
(íons e outras partículas 
carregadas)
 Usada na 
radiocomunicação, 
propagando e refletindo 
ondas de rádio. 
 Condutividade altera 
quando é invadida por um 
fluxo de radiação solar 
mais intenso ~ 80 nT.
 42
 Dependendo da intensidade da 
atividade solar, faz-se distinção 
entre dias magneticamente 
calmos e ativos. 
 Tempestades magnéticas. 
 Ocorre dia após o 
aparecimento das chamas 
solares, que são emissões 
luminosas de grandes 
proporções da região mais 
externa do Sol.
 São frequentes (podem 
ocorrem várias vezes durante 
um mesmo mês)
Variação do Campo magnético
 43
Variação do Campo magnético
 Tempestade pode ser 
acompanhada por auroras 
boreais ou austrais. 
 É causada pela emissãode 
luz da atmosfera superior 
numa forma parecida com 
uma descarga elétrica.
 Variação Diurna  Efeito de 
maré, gerado pelo fato do 
eixo de dipolo geomagnético 
não estar inclinado em 
relação à direção do vento 
solar. 
 44
Levantamentos magnéticos
 Os levantamentos magnéticos realizam-se para a determinação 
das variações de comportamento magnético da crosta 
terrestre, o que pode ser interpretado como variações físicas e 
químicas dos materiais geológicos.
 Os levantamentos magnéticos são habitualmente realizados com 
Magnetômetros de Prótons ou por magnetômetros de vapor de 
Césio, e a grandeza medida é a amplitude do “campo total”.
 O CMT é variável com o tempo e o espaço, e não sendo possível a 
realização de medições simultâneas numa área extensa, torna-se 
necessário estabelecer um modelo de variação temporal (já 
que a variação espacial é o objeto do nosso estudo) e utilizar esse 
modelo para a “redução” das observações.
 A forma mais simples de resolver o problema é a utilização de um 
magnetômetro adicional como “estação fixa” e admitir que a 
variação é idêntica em todos os pontos do levantamento. Neste 
caso, basta utilizar o valor medido na estação fixa para a diferença 
entre o campo médio e o campo observado em cada instante e 
adicioná-la a todos os valores medidos.
 45
Satélites Magnéticos
 Até ao fim dos anos 70 as descrições sistemáticas do 
CMT foram obtidas a partir do tratamento matemático 
dos valores registrados nos Observatórios Magnéticos.
 Não há observatórios nos oceanos (70% da superfície 
do planeta) e dificuldade da manutenção de medições 
contínuas em áreas extensas de África e da Ásia.
 Um número significativo de satélites artificiais 
colocados em órbita terrestre que foram equipado 
com magnetómetros escalares e/ou vetoriais. 
 Os satélites da série POGO (Polar Orbiting Geophysical 
Observatory) e o satélite MAGSAT (MAGnetic field 
SATellite) permitiram uma cobertura significativa do 
globo e uma precisão suficiente para uma descrição 
das diferentes componentes do CMT.
 46
Satélites 
Magnéticos
 O satélite MAGSAT foi lançado pela NASA em 1979 
tendo operado durante cerca de 7 meses a uma 
altitude entre os 325 e 550 km, com o emprego de 
dois magnetómetros, um escalar (Césio) e outro 
vetorial (fluxgate) com uma precisão de, 
respectivamente, 1,5 e 3,0 nT. Os resultados 
alcançados durante este período permitirem melhorar 
de forma sensível a precisão das descrições globais do 
CMT; em particular no que diz respeito ao estudo do 
campo principal - originado pelo núcleo líquido da 
Terra - e ao estudo do campo externo da Terra.
 http://www.nasm.si.edu/ceps/etp/earth/img/G-magsat.T.jpg
 47
Mapas Magnéticos e Anomalias 
magnéticas. 
 Cartas isomagnéticas
 Contornos são chamados de linhas 
isodinâmicas.
 O mapa de intensidade total mostra 
que CMT é mais complicado do que 
um dipolo geocêntrico.
 Retirar o CMT (através do IGRF), 
retirar o CE (médias temporais sobre 
os dados observados). O valor 
residual, supomos integrar a 
influência crustal e denominada de 
ANOMALIA MAGNÉTICA.
 Estudos localizados, os contornos 
aparecem superpostos por campos 
localizados devido a fontes 
magnéticas na crosta da terra. 
 54
Geração do Campo magnético
 O que poderia causar o magnetismo?
 Não – minerais magnéticos não são suficientes para explicar 
a intensidade do CMT. E não são móveis para explicar 
mudanças periódicas na direção e intensidade.
 Ondas sísmicas  mostra que parte do núcleo da Terra é 
fluido.
 O movimento desse fluído metálico gera Correntes elétricas 
que, por sua vez, induzem o Campo Magnético.
 De que forma o fluído metálico flui no núcleo?
 Que fonte de energia coloca o fluído em movimento?
 Como esse movimento dá origem a um Campo magnético?
 55
Geração do Campo magnético
 Núcleo  Esfera gigante metálica –Sob 
condições normais o núcleo fluido conduz 
calor e eletricidade, tem a mesma 
viscosidade da água.
 Com raio médio de 3485 km. 
 Densidade(), entre 9 e 12 vezes a da água. 
 De acordo com o  e combinando com as 
hipóteses acerca da origem do Sistema Solar 
sugerem que o núcleo é composto de Ferro e 
Níquel 
 O núcleo interno é sólido!
 Qual é a teoria viável de Geração do CMT?
 56
Dínamo auto-sustentável
 Bullard e Elsasser, 1950.
 Depois de haver sido disparado por um 
campo magnético que poderia ter sido fraco, 
continuou produzindo seu próprio campo sem 
suprimento de campo externo.
 O líquido metálico do núcleo terrestre, 
movendo-se de maneira apropriada, agiria 
como um dínamo, precisando somente de um 
suprimento continuo para manter o material 
em movimento. 
 57
Geração do Campo magnético
 Resfriamento! Causaria o 
movimento do fluido, com a 
cristalização e fracionamento de fases 
minerais densos, liberando a energia 
potencial.
 Pode estabelecer um sistema de 
convecção por T e composição do 
fluido que devem ser mantidas para 
que o movimento não cesse.
 Força de Coriolis: A força devido 
movimento da Terra. Exerce sobre o 
fluido do núcleo e essa força 
responsável pelos movimentos 
ciclônicos da ar e correntes marinhas. 
 A massa perpendicular ao seu 
movimento, fazendo com que, no 
caso de um fluido condutor do núcleo, 
estabeleçam-se espiras de material 
condutor que vão gerar CM com 
resultante ~ paralela ao eixo de 
rotação. 
 58
Campo magnético da Terra!
 O principal campo geomagnético gerado pela ação de dínamo em 
alta temperatura, no núcleo líquido externo. Na superfície terrestre, 
as linhas de campo dipolar são orientadas para fora no SUL e para 
dentro no hemisfério Norte. (Martin Rother GFZ, Potsdam)
 59
Magnetismo da Terra 
 A história magnética da terra não se perde 
completamente, mas fica registrada como um 
magnetismo fóssil nas rochas.
 Paleomagnetismo  O estudo da direção da 
magnetização remanescente e tentar reconstruir o 
passado magnético da Terra. 
 Campo magnético significativo no mínimo 2,7 bilhões de 
anos.
 Rochas apresentam magnetização inversa à esperada.
 Datações radiométricos, associadas a determinações de 
polaridade demonstra que tem havido intervalos nos 
quais as rochas de todas as regiões da Terra igual à 
polaridade atual e, alternadamente, intervalos em que 
todas as rochas adquiriram polaridade opostas.
 60
Magnetismo da Terra
 1960 - Escala de reversões
 O CMT permanece com uma certa polaridade durante 
intervalos entre 105 a 107 anos e para completa uma 
transição de polaridade são necessários 103 a 104 anos.
 61
Historia gravada!
 O nordeste do Oceano 
Pacífico, Crosta Oceânica, 
mostrou um padrão de 
anomalia magnéticas 
lineares, diferentes do 
continentes. 
 Padrão com faixas de 
polaridades alternadas e 
dispostas simetricamente 
em à relação a CADEIA 
MESO-OCEÂNICA. 
 62
Historia gravada!
 1963 – Vine & Mathews 
 Padrão simétrico - Devido a expansão do assoalho 
oceânico e das reversões do CMT.
 O material do manto fundido, ascendendo em corrente 
de convecção através da cadeias meso-oceânicas, 
esfria ao atingir a superfície.
 Temperatura de Curie  mantém a magnetização ao 
atingem essa temperatura.
 Magnetita=580ºC.
 Nova rocha é magnetizada, constituindo um novo 
segmento do assoalho oceânico, que lentamente 
afasta-se da cadeia, enquanto por ela um novo 
material ascende. Nessa fase, se o CMT inverteu sua 
polaridade, então uma nova faixa do assoalho, desta 
vez com a polaridade invertida. 
 63
Magnetismo X Deriva
 1950  Resultados paleomagnéticos reviveram o 
interesse da deriva continental.
 Alfred Wegener propôs em 1910 a PANGEA. 
REJEITADA pela comunidade científica da época.
 A magnetização remanescente de rochascom a 
mesma idade e magnetizadas simultaneamente 
pelo mesmo CM deve indicar a mesma 
localização para os pólos magnéticos associado a 
esse campo indutor. Entretanto, rochas antigas e 
de mesma idade, provenientes de distintos 
continentes, indicam pólos diferentes.
 O CMT só pode ser representado por um único 
dipolo magnético. Existência de vários pólos está 
descartada! 
 A explicação para vários pólos está baseada no 
deslocamento dos continentes que modifica o 
orientação da magnetização registradas em suas 
rochas, em relação ao pólo geográfico. 
 Pólos magnéticos de mesma idade e pertencentes 
a diferentes blocos continentais podem ser 
deslocados até que coincidam. 
 64
continuação
 Podemos através da analise de rochas extraídas no 
continentes também se deslocam, chegando-se a 
reconstruções paleogeográficas. 
 O uso dos dados paleomagnéticos para o estudo da deriva e 
evolução crustal é em termos da posição de pólos 
poleomagnéticos. 
 Pólos paleomagnéticos para períodos geológicos 
consecutivos e, de um continente, são interligados para 
produzir um caminho ou uma curva de deriva polar. 
 tan I = 2 tan() ,  é a latitude paleogeográfica
 Assim é possível avaliar quantativamente a paleolatitude 
que se encontrava uma determinada região.
 65
 McElhinny, M. W., Palaeomagnetism 
and plate tectonics, Cambridge 
EarthSciences Series, 1973, pp 1-358.
 Understand the earth, Press, Siever, 
Grotzinger e Jordan, 2006.
	Slide 1
	Slide 2
	Slide 3
	Slide 4
	Slide 5
	Slide 6
	Slide 7
	Slide 8
	Slide 10
	Slide 11
	Slide 12
	Slide 13
	Slide 14
	Slide 15
	Slide 16
	Slide 17
	Slide 19
	Slide 20
	Slide 21
	Slide 22
	Slide 23
	Slide 24
	Slide 25
	Slide 26
	Slide 27
	Slide 28
	Slide 29
	Slide 30
	Slide 31
	Slide 32
	Slide 33
	Slide 34
	Slide 35
	Slide 36
	Slide 37
	Slide 38
	Slide 39
	Slide 40
	Slide 41
	Slide 42
	Slide 43
	Slide 44
	Slide 45
	Slide 46
	Slide 47
	Slide 54
	Slide 55
	Slide 56
	Slide 57
	Slide 58
	Slide 59
	Slide 60
	Slide 61
	Slide 62
	Slide 63
	Slide 64
	Slide 65

Outros materiais