O Planeta Terra aula 02

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O Planeta Terra 
e sua Estrutura Interna
O UNIVERSO
O UNIVERSO 
GALAXIAS
+ DE 100 000 ANOS LUZ
GALAXIAS E SUAS DIMENSÕES
A Via Lactea
Centenas de 
Bilhões de estrelas
SOL
SISTEMA SOLAR
SISTEMA SOLAR (cinturão de 
asteróide)
8,7 
MILHÕES 
7,2 
BILHÕES 
PLANETA TERRA
DADOS DO PLANETA
Teixeira, 2000 
Teixeira, 2000 
Teixeira, 2000 
Provoca uma intensa aceleração centrífuga - Achatamento dos pólos
Gravidade da Terra:
No Equador = 9,78 m/s2
Nos Pólos = 9,81 m/s2
Na Lua= 1/6 da terra
Densidade da Terra:
- Densidade média da Terra: ρ = 5,527 g/cm3
- Densidade média da Crosta: ρ = 2,76 g/cm3
- Volume de 1,083 1012 Km3
Massa da Terra: M = 6.1029 g
FORMA DO PLANETA
COMPOSIÇÃO DA TERRA
Várias camadas concêntricas com propriedades físicas e químicas distintas.
1.Parte Externa: 
-Litosfera: camada sólida superficial (superfície rochosa)
-Hidrosfera: camada líquida (oceanos)
-Atmosfera: camada gasosa
-Biosfera: espaço onde ocorre vida (camadas sólida, líquida e gasosa)
Estas camadas trocam matéria e energia entre si. Por exemplo, o Ciclo 
Hidrológico.
2. Parte Interna:
O reconhecimento das camadas internas da Terra se 
dá com base nos seguintes métodos:
I. Observações da densidade e da gravidade da Terra
II. b) Estudos sismológicos através da propagação das ondas 
sísmicas no subsolo terrestre 
III. c) Análise de amostras meteoritos que atingiram a 
superfície terrestre.
COMPOSIÇÃO DA TERRA
Ondas sísmicas: Quando ocorre rupturas na litosfera
são geradas vibrações sísmicas que se propagam em todas
as direções na forma de onda. Ou explosões em uma
pedreira, que podem ser sentidas em grandes distâncias.
COMPOSIÇÃO DA TERRA
Teixeira, 2000 
CLASSIFICAÇÃO DAS ONDAS
- Ondas P: Movimento do epicentro para a estação, sendo que esta vibrações são 
paralelas a direção de propagação e portanto longitudinal
- Ondas S: Quando a vibração é perpendicular a direção de propagação é chamada 
de onda transversal ou S
- Onda Rayieigh: Ondas superficiais que é uma combinação de ondas P e S, onde 
as partículas apresentam movimento elíptico
- Ondas Love: Quando as 
oscilações são horizontais 
transversais
Teixeira, 2000 
Teixeira, 2000 
VELOCIDADE DAS ONDAS
Teixeira, 2000 
ESTRUTURA INTERNA DA TERRA
Lei de Snell e curvas tempo-distância
Como qualquer outro fenômeno ondulatório (por exemplo a
luz), a direção de propagação das ondas sísmicas mudam (refrata)
ao passar em um meio com velocidade V1 para um meio com
velocidade V2. Nesta interface a também a conversão de onda P
para S e S para P.
A REFRAÇÃO
Teixeira, 2000 
Teixeira, 2000 
TRAGETÓRIA DE ONDAS
Quando o meio é composto por diversas camadas horizontais a 
onda faz uma curvas.
Teixeira, 2000 
TRAGETÓRIA DE ONDAS
Quando o meio é composto por camadas de diferentes materiais 
ou meios ocorre o chamado “zona de sombra”
Te
ix
ei
ra
, 2
0
0
0
 
CAMADAS INTERNAS
Teixeira, 2000 
Teixeira, 2000 
CAMADAS INTERNAS
Teixeira, 2000 
Teixeira, 2000 
CROSTA TERRESTRE
CROSTA CONTINENTAL E CROSTA OCEÂNICA 
- Crosta continental
- 30 - 80 km
- Dividida em duas partes pela descontinuidade de Conrad
- Rochas de maior densidade e rochas de menor densidade
- Porém sugere-se ainda uma terceira divisão 
CROSTA TERRESTRE
- Crosta oceânica 
- 7,5 km média e algumas partes 3 a 4 vezes esta 
profundidade (60 km)
- Divide-se em três camadas sendo que as vezes o manto 
superior é denominado 4 camada
Teixeira, 2000 
Teixeira, 2000 
MANTO
É a camada que se segue à crosta, estendendo-se até uma profundidade com cerca de 
2900 km. 
O manto é dividido em basicamente duas camadas: 
Manto superior : Localizado logo abaixo da descontinuidade de Mohorovicic,
estende-se até uma profundidade de aproximadamente 700 km, sendo formado por
uma crosta, a litosfera, logo abaixo situa-se uma zona de transição com diferenças na
velocidade de ondas chamada de manto transicional.
Manto inferior: Estende-se abaixo do manto superior e o transicional, é constituído
por material rochoso. O manto inferior e a parte rígida do manto superior, situada por
baixo da astenosfera, formam uma camada que se chama mesosfera.
Teixeira, 2000 
NÚCLEO
Ocupa o centro da Terra, a partir dos 2900 km de profundidade, seu 
inicio é caracterizado pela descontinuidade de Gutemberg. 
É dividido em duas camadas: 
Núcleo externo: É líquido, devido às enormes temperaturas que se fazem
sentir nesta camada, e é constituído por ferro e níquel. Estende-se até uma
profundidade com cerca de 5170 km.
Núcleo interno: É sólido, devido às enormes pressões que está sujeito. É
constituído, essencialmente, por ferro e níquel e tem um raio aproximado de
1300 km.
O núcleo interno e o núcleo externo formam uma camada designada endosfera. 
Teixeira, 2000 
Pesquisas recentes 
indicam temperaturas 
próximas a 6000 graus 
CelsiusTeixeira, 2000 
Teixeira, 2000 
QUAL A IDADE DA TERRA
CONCEITOS MEDIEVAIS
ESCALA DE TEMPO GEOLÓGICO
IDADE DA TERRA
- Em 1654, o arcebispo irlandês Ussher baseou-se na Bíblia e inferiu a idade da Terra 
em 4.004 anos A.C.
- Em 1862, Lorde Kelvin calculou a idade da Terra com base em seu resfriamento em 
torno de 20 a 40 milhões de anos
- Já John Joly, em 1899, tomou como base na quantidade de cloreto de sódio 
existente na água dos oceanos, chegando a valores de 100 a 200 milhões de anos
- Com os estudos da desintegração radioativa, no início do século 20, acredita-se que 
a origem da Terra tenha ocorrido a aproximadamente 4,5 bilhões de anos
- A rocha mais antiga datada na superfície terrestre foi encontrada na Groelândia 
com idade de 3,9 bilhões de anos
TEMPO GEOLÓGICO
- DATAÇÃO RELATIVA
Os métodos de datação relativa foram os primeiros a serem 
desenvolvidos, pois não dependiam de desenvolvimento tecnológico e sim 
do entendimento de processos geológicos básicos e do registro desses 
processos.
- DATAÇÃO ABSOLUTA
Progressão do conhecimento sobre os processos geológicos (salinidade 
do mar constante, produção de calor por decaimento radioativo) e o 
surgimento de novas tecnologias (métodos de datação radiométricas)
DATAÇÃO RELATIVA
- Superposição (Steno, 1669): Os sedimentos se depositam em
camadas, as mais velhas na base e as mais novas
sucessivamente acima
- Horizontalidade original (Steno, 1669): Depósitos
sedimentares se acumulam em camadas sucessivas dispostas
de modo horizontal
- Continuidade lateral (Steno, 1669): Camadas sedimentares
são, continuas, estendendo-se ate as margens da bacia de
acumulação, ou se afinam lateralmente
SEGUNDO STENO, 1669
Teixeira, 2000 
Superposição
Horizontalidade original
Continuidade lateral 
- Princípio dos Fragmentos Inclusos (Hutton 1792): Este princípio de datação
relativa diz que os fragmentos de rochas inclusas em corpos ígneos
(intrusivos ou não) são mais antigos que as rochas ígneas nas quais estão
inclusos.
- Discordâncias (Hutton 1792): As discordâncias são superfícies de erosão ou
não deposição, abaixo das quais pode existir qualquer tipo de rocha, mas
acima das quais só podem existir rochas sedimentares. a) não
conformidade, b) angular e c) desconformidade
- Princípio da Sucessão Faunística (Smith 1793): Grupos de fósseis (animal
ou vegetal) ocorrem no registro geológico segundo uma ordem
determinada e invariável, de modo que, se esta ordem é conhecida, é
possível determinar a idade relativa entre camadas a partir de seu conteúdo
fossilífero.
DATAÇÃO RELATIVA
Teixeira, 2000 
- Princípio das Relações de Corte (Hutton1792) Segundo o princípio das
relações de corte uma rocha ígnea intrusiva ou falha que corte uma
seqüência de rochas é mais jovem que as rochas por ela cortadas.
DATAÇÃO RELATIVA
Teixeira, 2000 
Teixeira, 2000 
DATAÇÃO ABSOLUTA
- Descoberta da radioatividade (Marie, Curie e Boltwood inicio do
século 20)
- A matéria é constituída por elementos químicos
- A grande maioria dos elementos são estáveis como o 12C e 13C, já
outros elementos são instáveis como o 14C (Isótopos mesmo nº
atômico e ≠ massa)
- Elementos instáveis podem ser utilizados para determinar a
idade absoluta dos materiais
Teixeira, 2000 
PASSADO RECENTE
- Método radio carbono (1950 J. W. Libby)
- O C14 ou radiocarbono é um isótopo radioativo natural do elemento carbono, recebendo esta 
numeração porque apresenta número de massa 14 (6 prótons e 8 nêutrons). Este isótopo 
apresenta dois nêutrons a mais no seu núcleo que o isótopo estável C12.
- Forma-se nas camadas superiores da atmosfera onde os átomos de N14 são bombardeados por 
nêutrons contidos nos raios cósmicos:
- Seres vivos mantém uma proporção constante 14C/12C
- Ao morrer o organismo deixa de absorver o 14C
- C14 para N14 meia vida de 5 730 anos (Diminui em uma taxa conhecida)
- Então a relação começa a diminuir estabelecendo uma idade geocronológica
- Dados insatisfatório em datas superior a 70 000 anos 
- Decaimento radioativo: Reação espontânea que ocorre no núcleo do
átomo instável que se transforma em outro átomo instável ou estável
- O elemento pai se transforma em elemento filho
- Durante o decaimento radioativo, estudos mostram que estes não
são afetados por meios físicos e químico
- O processo de decaimento pode ser de três formas, todos resultando
em mudanças na estrutura atômica. Decaimento Alfa, Beta e por
ruptura de elétrons.
DATAÇÃO ABSOLUTA
Alfa: Perde 2 prótons e
dois nêutrons, diminuindo
seu número atômico em 2
e sua massa atômica em 4.
Beta: Emissão de um
elétron, transformando-se
em próton
Captura de elétrons: Um
próton captura um elétron e
se transforma em nêutron
Teixeira, 2000 
DATAÇÃO ABSOLUTA
- Meia vida: Um elemento com 1000 átomos instáveis terá 500
átomos instáveis e 500 átomos estáveis, e após duas meia vida 250
átomos instáveis e 750 átomos estáveis
- O decaimento não depende da massa
- Desta forma não importa a quantidade do elemento 1 grama ou 1
Mg, o caimento radioativo será o mesmo.
- Após o tempo da meia vida metade da massa original do elemento
pai será convertida em elemento filho.
Teixeira, 2000 
Teixeira, 2000 
DATAÇÃO DE UMA ROCHA
- São realizadas em laboratórios específicos (Pressão e reagentes
químicos super puro): - Espectrômetro de massa
N= No e
γt,
t =(1/ γ) 1n (No/N) se No= N + F então:
t= (1/ γ) 1n [1+(F/N) onde:
N= nº de átomos do isótopo radioativo, medido hoje na amostra,
No = Quantidade inicial do isótopo radioativo no momento do fechamento
do sistema,
F=nº de átomos do isótopo radiogênico,
t= Tempo transcorrido desde o fechamento do sistema isotópico,
γ= constante de desintegração do elemento pai
- O método mais comumente utilizado é o K-Ar
- Rene (Geocronologia EUA) analisou amostras de rochas da
erupção do Vesúvio (Destruição de Pompéia no ano 79) no
qual forneceu uma idade compatível com a idade da erupção,
após análise isotópica de Argônio em uma rocha de feldspato
com alto teor de K.
DATAÇÃO DE UMA ROCHA
DATAÇÃO DA TERRA
- Claire Patterson (1956) método isotópico 207Pb-206Pb
- Terra igual a dos meteoritos
- Ambos se originaram na mesma época
- Comparou dados dos meteoritos com sedimentos marinhos fundos
interpretados com representativos da composição média da terra no
qual observou resultados idênticos
- Datou em 4,55 ± 0,07 bilhões de anos
- Mais tarde outras investigações utilizando outros métodos 
corroboraram com dados obtidos por Patterson
A gema do cristal é proveniente da crosta terrestre e traz novas
explicações de como a Terra primitiva se resfriou de uma bola de magma e
formou continentes apenas 160 milhões de anos após a formação do nosso
Sistema Solar, antes do que se imaginava. A gema tem cerca de duas vezes o
diâmetro de um fio de cabelo. Devido à sua durabilidade, o zircão pode resistir
a bilhões de anos de erosão e permanecer quimicamente intacto, contendo
uma riqueza de informação geológica.
Encontrado o
pedaço mais antigo da
Terra, um cristal de
zircão de 4,4 bilhões de
anos, na região de Jack
Hills, na Austrália.
(Fevereiro de 2014)
REFERENCIAS 
- TEIXEIRA, W.; TOLEDO, M. C. M de.; FAIRCHILD, T. R.;
TAIOLI, F. Decifrando a aterra. São Paulo. Oficina de
testos. 568 p. 2000.
- AMARAL, V.; ESTANISLAU, S. Geologia Geral. São
Paulo: Companhia Editora Nacional. 398 p. 2003.
- MINEROPAR. A sua casa vem da mineração, Os
minerais e você. Minerais do Paraná S/A. Maria
Elizabeth Eastwood Vaine.