Aula 3 - estrutura interna do planeta terra

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ESTRUTURA INTERNA DO PLANETA TERRA 
ESTRUTURA INTERNA DO PLANETA TERRA 
O PRINCIPAL MÉTODO DE CONHECIMENTO DA ESTRUTURA INTERNA DA TERRA É O 
ESTUDO DA PROPAGAÇÃO DE ONDAS SÍSMICAS (ONDAS ELÁSTICAS) 
 
ESTE ESTUDO É REALIZADO POR UM RAMO DAS GEOCIÊNCIAS DENOMINADO DE 
GEOFÍSICA E SEU CAMPO DE ESTUDO É CHAMADO DE SISMOLOGIA 
 
ATRAVÉS DE EQUIPAMENTOS EXTREMAMENTE SENSÍVEIS É POSSÍVEL DETECTAR 
A DISPERSÃO DE ONDAS DE ENERGIA ATRAVÉS DA CROSTA E DAS REGIÕES MAIS 
PROFUNDAS DO PLANETA 
 
OS APARELHOS QUE FAZEM ESTAS MEDIÇÕES SÃO CHAMADOS DE SISMÓGRAFOS 
 
ALÉM DESSE MÉTODO, O ESTUDO DAS ROCHAS QUE SE FORMARAM EM REGIÕES 
PROFUNDAS DO PLANETA, E QUE HOJE ESTÃO EXPOSTAS NA SUPERFÍCIE, É 
IMPORTANTE PARA A COMPREENSÃO DA EVOLUÇÃO DA CROSTA E DAS REGIÕES 
INTERNAS 
 
PARA ISSO, SE REALIZAM ESTUDOS DAS REAÇÕES FÍSICAS DOS MINERAIS 
FORMADORES DAS ROCHAS SOB DIFERENTES SITUAÇÕES DE PRESSÃO E 
TEMPERATURA 
O PRINCIPAL GERADOR DAS ONDAS SÍSMICAS QUE SÃO ESTUDADAS NO PLANETA 
SÃO OS TERREMOTOS 
 
 
AS MASSAS DE ROCHA NA CROSTA ESTÃO SUBMETIDAS A VARIADOS GRAUS E 
FORMAS DE ESFORÇOS. OS TERREMOTOS OCORREM QUANDO ESTES ESFORÇOS 
FAZEM COM QUE A ROCHA CHEGUE AO SEU LIMITE DE DEFORMAÇÃO E HAJA UMA 
RUPTURA 
 
QUANDO ISTO OCORRE A ENERGIA ELÁSTICA QUE ESTAVA ARMAZENADA 
ATRAVÉS DA DEFORMAÇÃO É LIBERADA E SE PROPAGA EM TODAS AS DIREÇÕES 
ATRAVÉS DA TERRA NA FORMA DE ONDAS SÍSMICAS 
 
ESTRUTURA INTERNA DO PLANETA TERRA 
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QUANDO OS TERREMOTOS OCORREM SÃO GERADOS QUATRO TIPOS DE ONDAS: 
TIPO P, TIPO S, TIPO RAYLEIGH E TIPO LOVE 
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EXEMPLO DE ONDA COMPRESSIONAL 
EXEMPLO DE ONDA CISALHANTE 
AS ONDAS DO TIPO P SÃO CHAMADAS PRIMÁRIAS E AS ONDAS DO TIPO S SÃO 
CHAMADAS DE SECUNDÁRIAS. AS ONDAS P TAMBÉM SÃO CONHECIDAS COMO 
LONGITUDINAIS OU COMPRESSIONAIS, E AS ONDAS S COMO TRANSVERSAIS OU 
CISALHANTES 
 
 
AS ONDAS P SÃO APROXIMADAMENTE DUAS VEZES MAIS VELOZES DO QUE AS 
ONDAS S 
 
DESTA FORMA AS ONDAS P CHEGAM PRIMEIRO A UMA ESTAÇÃO DE MEDIÇÃO, A 
PARTIR DE SEU FOCO, DO QUE AS ONDAS S, QUANDO OCORRE UM TERREMOTO 
 
AS ONDAS P PODEM SE PROPAGAR EM MEIOS LÍQUIDOS, SÓLIDOS E GASOSOS, E 
AS ONDAS S SÓ SE PROPAGAM EM MEIOS SÓLIDOS 
 
NAS ONDAS P A DIREÇÃO DE VIBRAÇÃO É LONGITUDINAL, NAS ONDAS S A 
DIREÇÃO DE VIBRAÇÃO É PERPENDICULAR A DIREÇÃO DE PROPAGAÇÃO DA 
ONDA 
 
 
 
ESTRUTURA INTERNA DO PLANETA TERRA 
ESTRUTURA INTERNA DO PLANETA TERRA 
QUANDO UMA ONDA PASSA DE UM MEIO PARA OUTRO COM PROPRIEDADES 
FÍSICAS DIFERENTES (DENSIDADE) PARTE DA ENERGIA PODE SER REFLETIDA 
(VOLTAR EM DIREÇÃO A SUPERFÍCIE) E/OU SER REFRATADA PARA O MEIO 
ADJACENTE 
 
A REFRAÇÃO SIGNIFICA QUE A ONDA É TRANSMITIDA PARA O OUTRO MEIO, 
PODENDO AUMENTAR A SUA VELOCIDADE OU DIMINUIR CONFORME A 
CARACTERÍSTICA FÍSICA (DENSIDADE) DO OUTRO MEIO 
 
SÃO ESTAS VARIAÇÕES DE DIREÇÃO E VELOCIDADE QUE PERMITEM QUE SEJAM 
CONSTRUÍDOS MODELOS E INTERPRETAÇÕES SOBRE A ESTRUTURA INTERNA DO 
PLANETA TERRA 
 
REGIÕES ONDE OCORREM MUDANÇAS BRUSCAS NA VELOCIDADE DAS ONDAS 
SÍSMICAS SÃO CONHECIDAS COMO DESCONTINUIDADES SÍSMICAS 
 
AS PRINCIPAIS DIVISÕES SISMOLÓGICAS DA TERRA SÃO AS QUE MARCAM OS 
LIMITES DA CROSTA, DO MANTO E DO NÚCLEO 
 
AS ONDAS DO TIPO S NÃO SE PROPAGAM ATRAVÉS DO NÚCELO EXTERNO, 
INDICANDO QUE ESTE SE COMPORTA COMO UM LÍQUIDO 
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EXEMPLO DE DIFERENTES MATERIAIS QUE APRESENTAM DIFERENTES VALORES 
DE PROPAGAÇÃO DAS ONDAS ACÚSTICAS DO TIPO P 
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ESQUEMA QUE MOSTRA COMO A PARTIR DE UM FOCO DE SISMICIDADE, UMA 
MULTIPLICIDADE DE ONDAS SÍSMICAS VIAJA PELO INTERIOR DA TERRA E SUAS 
CHEGADAS SÃO REGISTARDAS EM VÁRIAS REGIÕES DA SUPERFÍCIE DO PLANETA 
 
AS ONDAS SÍSMICAS, A MEDIDA QUE PASSAM POR DIFERENTES REGIÕES, COM 
DIFERENTES CARACTERÍSTICAS FÍSICAS, SOFREM REFRAÇÃO E/OU REFLEXÃO 
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P – manto 
K – núcleo ext 
I núcleo interno 
 
c – ref nuc ext 
i – ref nuc int 
A CROSTA DA TERRA 
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A CROSTA DA TERRA, QUE É FORMADA PELAS PLACAS CONTINENTAIS E 
OCEÂNICAS, E É SEPARADA DO MANTO PELA DESCONTINUIDADE DE 
MOHOROVIC – OU MOHO 
 
A MOHO SITUA-SE ENTRE 30 E 50KM DE PROFUNDIDADE, DEPENDENDO 
DA NATUREZA E DA CONSTITUIÇÃO DA PLACA SOB A QUAL SE OBSERVA 
ESTA DESCONTINUIDADE 
 
DE FORMA GERAL AS PLACAS CONTINENTAIS APRESENTAM ENTRE 14 E 
80 KM DE ESPESSURA, E AS PLACAS OCEÂNICAS ENTRE 6 A 10KM DE 
ESPESSURA 
 
O MANTO É SEPARADO DO NÚCLEO POR UMA OUTRA DESCONTINUIDADE 
QUE ESTÁ SITUADA A CERCA DE 2890KM DE PROFUNDIDADE – QUE É 
DENOMINADA DESCONTINUIDADE DE GUTENBERG 
 
 
UMA OUTRA DESCONTINUIDADE ENCONTRADA A APROXIMADAMENTE 
5150KM DE PROFUNDIDADE SEPARA O NÚCLEO EXTERNO DO NÚCLEO 
INTERNO 
 
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A 
B 
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A CROSTA DO PLANETA TERRA É CONSTITUÍDA DE ROCHAS ÍGNEAS E 
METAMÓRFICAS, CAPEADAS POR ROCHAS SEDIMENTARES, QUE REPRESENTAM 
APENAS UMA PEQUENA FRAÇÃO DE SEU VOLUME 
 
DE ACORDO COM OS ESTUDOS REALIZADOS COM AS ONDAS SÍSMICAS ACREDITA-
SE QUE A COMPOSIÇÃO DA CROSTA SEJA PRINCIPALMENTE DE ROCHAS 
GRANÍTICAS 
 
A CROSTA CONTINENETAL REPRESENTA MENOS DE 1% DO VOLUME DO PLANETA. 
APESAR DISSO, CONCENTRA UMA PROPORÇÃO SIGNIFICATIVA DOS ELEMENTOS 
MAIS RAROS (ELEMENTOS TRAÇO) – Rb, Ba, K, Th e U 
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COMPOSIÇÃO ELEMENTAL 
MÉDIA DA CROSTA 
CONTINENTAL TERRESTRE 
 
 
A ABUNDÂNCIA DE 
DETERMINADOS 
ELEMENTOS NA CROSTA 
TEM SUA ORIGEM NO 
PROCESSO DE 
DIFERENCIAÇÃO QUÍMICA, 
OCORRIDO DURANTE A 
FORMAÇÃO DO PLANETA 
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A ESPESSURA DA CROSTA CONTINENTAL É MAIOR NAS REGIÕES DENOMINADAS 
DE CRÁTONS, QUE SÃO REGIÕES DE NÚCLEOS CONTINENTAIS ANTIGOS, QUE 
PODEM ALCANÇAR 40KM DE ESPESSURA 
 
JÁ EM ÁREAS ONDE SE FORMAM CADEIAS DE MONTANHAS, COMO O HIMALAIA E A 
CORDILHEIRA DOS ANDES, A ESPESSURA PODE CHEGAR A 80KM DEVIDO A 
FORMAÇÃO DE UMA RAIZ QUE COMPENSA O EFEITO DE FLUTUAÇÃO SOBRE O 
MANTO 
 
A CROSTA OCEÂNICA, CUJA ESPESSURA VARIA ENTRE 6 A 11KM, É EM GRANDE 
PARTE COMPOSTA POR BASALTO DE COMPOSIÇÃO TOLEÍTICA (SEM A FORMAÇÃO 
DO MINERAL OLIVINA) 
 
AS ROCHAS QUE COMPÕEM AS PLACAS OCEÂNICAS SÃO RELATIVAMENTE 
JOVENS, ATUALMENTE NENHUMA DESSAS ROCHAS APRESENTA IDADE SUPERIOR 
A 200 MILHÕES DE ANOS 
 
 
 
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O MANTO 
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O MANTO PODE SER DIVIDIDO EM DUAS CAMADAS E REPRESENTA CERCA DE 80% 
DO VOLUME DO PLANETA 
 
O MANTO SUPERIOR COMEÇA LOGO ABAIXO DA CROSTA CONTINENTAL, E SE 
ESTENDE ATÉ UMA DESCONTINUIDADE CUJA PROFUNDIDADE ESTÁ A 400KM – 
ESTA PARTE, COMPOSTA DE ROCHAS MÁFICAS RICAS NOS MINERAIS OLIVINA E 
PIROXÊNIO, TAMBÉM É DENOMINADA DE ZONA DE BAIXA VELOCIDADE 
 
A PARTIR DA SUPERFÍCIE EM DIREÇÃO AO MANTO, EXISTE A REGIÃO RÍGIDA QUE 
RECOBRE O PLANETA E QUE É COMPOSTA PELA CROSTA E PARTE DO MANTO 
QUE É DENOMINADA DE LITOSFERA 
 
A PARTE ABAIXO DESSA REGIÃO RÍGIDA É DENOMINADA DE ASTENOSFERA E 
POSSUI UM COMPORTAMENTO PLÁSTICO, E É SOBRE ELA QUE SE MOVEM AS 
PLACAS LITOSFERICAS 
 
ENTRE 400 E 650KM O MANTO VOLTA A TORNAR-SE MAIS RÍGIDO, E É CONHECIDO 
COMO MANTO TRANSICIONAL 
 
ACREDITA-SE QUE O INTERVALO A PARTIR DE 450KM ATÉ 2900KMSEJA 
PREDOMINANTEMENTE COMPOSTO POR MINERAIS SILICÁTICOS RICOS EM FERRO 
E MAGNÉSIO – ESTE INTERVALO É DENOMINADO DE MANTO INFERIOR 
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O NÚCLEO 
ESTRUTURA INTERNA DO PLANETA TERRA 
O NÚCLEO 
 
O NÚCLEO DO PLANETA, QUE TEM INÍCIO POR VOLTA DE 2900KM É CONSTITUÍDO 
POR UMA LIGA METÁLICA RICA EM FERRO E NÍQUEL ALÉM DE OUTROS 
ELEMENTOS QUÍMICOS CUJAS HIPÓTESES SUGEREM QUE SEJAM H, O, Na, Mg E S. 
 
ACREDITA-SE QUE O NÚCLEO EXTERNO, ENTRE 2900 E 5100KM SE COMPORTA 
COMO UM LÍQUIDO, PORQUE ABSORVE AS ONDAS SÍSMICAS TIPO S 
 
ACREDITA-SE QUE O NÚCLEO INTERNO SEJA SÓLIDO, A FORMA DE UM IMENSO 
CRISTAL. ACREDITA-SE TAMBÉM QUE ESTE CRESCA A PARTIR DA SOLIDIFICAÇÃO 
DAS CAMADAS MAIS PROFUNDAS DO NÚCLEO EXTERNO 
 
O CÁLCULO DA DENSIDADE DO NÚCLEO INTERNO, OBTIDO ATRAVÉS DO ESTUDO 
DAS ONDAS SÍSMICAS, SUGERE QUE ESTE É CONSTITUÍDO PREDOMINANTEMENTE 
POR UMA LIGA METÁLICA DE FERRO E NÍQUEL – ESTA HIPÓTESE É 
CORROBORADA PELO ESTUDO DOS ASTERÓIDES E METEÓRITOS 
 
O NÚCLEO INTERNO GIRA COM UMA VELOCIDADE MAIOR DO QUE O RESTO DO 
PLANETA, O QUE SUGERE QUE NO INÍCIO DE SUA EXISTÊNCIA O PLANETA GIRAVA 
COM UMA VELOCIDADE MAIOR DO QUE A ATUAL 
 
POR ESTAR MECANICAMENTE ISOLADO DO RESTO DO PLANETA, PELO NÚCLEO 
EXTERNO, O NÚCLEO INTERNO MANTEVE A SUA VELOCIDADE DE ROTAÇÃO 
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O CALOR DO INTERIOR DA TERRA 
 
UMA FONTE DE ENERGIA DOS PLANETAS, QUE MANTÉM ATIVAS AS SUAS 
FORNALHAS INTERNAS, SÃO OS ISÓTOPOS RADIOATIVOS CUJA MEIA VIDA É 
BASTANTE LONGA, DA MESMA MAGNITUDE DE TEMPO QUE O SISTEMA SOLAR 
 
ISÓTOPOS RADIOATIVOS DE ELEMENTOS COMO U, Th, Ra E K FORNECEM ENERGIA 
NUCLEAR QUE MANTÉM A DINÂMICA INTERNA 
 
O VOLUME DO CALOR GERADO DEPENDE DO VOLUME DO PLANETA E DOS 
MATERIAIS QUE FORAM AGREGADOS PARA FORMA-LO DURANTE A FASE DE 
FORAMAÇÃO DO SISTEMA SOLAR 
 
O CALOR GERADO DURANTE O PROCESSO DE FORMAÇÃO, QUANDO OS 
PLANETAS ERAM MASSAS DE MATERIAL FUNDIDO, FOI TRANSPORTADO ATRAVÉS 
DA ESTRUTURA E IRRADIADO PARA O ESPAÇO ATRAVÉS DA SUPERFÍCIE DOS 
PLANETAS 
 
ACREDITA-SE QUE OS CORPOS MAIORES RETIVERAM GRANDE QUANTIDADE DE 
CALOR, E DESENVOLVERAM PROCESSOS MAIS COMPLEXOS, AO PASSO QUE 
PLANETAS BEM MENORES PERDERAM TODO O SEU CALOR POR IRRADIAÇÃO 
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A DINÂMICA INTERNA PROMOVIDA PELO MANTO É RESPONSÁVEL PELA ATIVIDADE 
TECTÔNICA QUE AFETA A LITOSFERA 
 
O CALOR PRODUZIDO É RESPONSÁVEL PELO MOVIMENTO DE MASSA QUE CRIA 
AS CORRENTES DE CONVECÇÃO DO MANTO E AFETA AS PLACAS LITOSFÉRICAS