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Aula_02_Propriedade_dos_materiais_Estrutura_terrestre_Tempo_geologico

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Universidade Veiga de Almeida
Propriedade dos Materiais – Constituição, 
Estrutura Terrestre e Tempo Geológico
Universidade Veiga de Almeida
Introdução
• Estrutura interna da Terra
– Informações diretas:
 Sondagem: 12 km (Kola – Rússia, 1970-1989)
– Informações indiretas:
 Ondas Sísmicas;
 Meteoritos;
Universidade Veiga de Almeida
Introdução
• Século 19 – Teorias Especulativas
– 1ª metade do século, Darwin: Terra é constituída de uma 
fina casca (Crosta) ao redor de uma massa fundida;
– 2ª metade do século: estimativas do raio, massa e densidade
(5,5g/cm3) da Terra – parte do interior é formada por
material muito denso. Meteoritos (sideritos e pétreos).
Universidade Veiga de Almeida
Introdução
• Século 20: Sísmica
– 1909 – Andrija Mohorovicic;
 Terremoto na Croácia – tempos de chegadas das ondas:
“velocidade aumenta sensivelmente para distâncias
superiores a 200 km do epicentro”.
 Descontinuidade de Mohorovicic (variação nas
propriedades elásticas);
Universidade Veiga de Almeida
Sismicidade
Natural: É a resposta da Terra às movimentações e acomodações
sofridas por suas camadas. Pode ser quantificada pelo número e
frequência com que ocorrem os abalos sísmicos. Normalmente
são mais profundos, possuem alcance global e magnitudes
maiores.
Induzida: Causada pela ação de algum agente externo, seja ação
direta ou indireta do homem. Ex’s: Barragens, perfurações, etc.
São mais rasos, possuem alcance local e magnitudes mais baixas.
Universidade Veiga de Almeida
Terremotos
Tremores de terra ocasionados pelos movimentos gerados na crosta terrestre
por ação das placas tectônicas ou devido ao magmatismo. Podem durar
segundos ou até minutos.
Consequências:
• Alterações no relevo;
• Falhas/fraturas na superfície;
• Queda de estruturas;
• Acidentes industriais;
• Tsunamis;
• Mudanças no eixo de rotação.
Universidade Veiga de Almeida
Terremotos (Monitoramento)
Universidade Veiga de Almeida
Terremotos
Escala Richter
Maiores Terremotos 
já registrados!
Universidade Veiga de Almeida
Sismos no Brasil
Universidade Veiga de Almeida
• Oceano Índico (26 de Dezembro de 2004):
Novembro 2011
Ficha:
• Local: Sumatra, Indonésia.
• Magnitude: Entre 9,1 e 9,3.
• Mortes: 230.000
• Locais atingidos: Indonésia, Sri
Lanka, Índia, Tailândia, Malásia e
Bangladesh.
• Hipocentro: 30 km.
• Ajuda aos países atingidos estimada
em cerca de U$ 14 bilhões.
Terremotos (casos)
Universidade Veiga de Almeida
Universidade Veiga de Almeida
Novembro 2011
• Tohoku, Sendai (11 de Março de 2011):
Ficha:
• Local: Sendai, Japão.
• Magnitude: 7* e 9 (Richter).
• Mortes: Mais de 15.000
• Locais atingidos: Costa Leste do
Japão.
• Hipocentro: 24,4 km.
• Danos: Avaliados em cerca de U$ 17
milhões.
* Escala de intensidade sísmica da Agência Meteorológica do Japão.
Terremotos (casos)
Universidade Veiga de Almeida
Universidade Veiga de Almeida
Ondas Sísmicas
Universidade Veiga de Almeida
Ondas Sísmicas
• Ondas Volumétricas (de corpo):
– Onda P
– Onda S
• Ondas Superficiais:
– Onda Love
– Onda Rayleigh
Universidade Veiga de Almeida
Ondas Sísmicas
Universidade Veiga de Almeida
Sismômetro
Universidade Veiga de Almeida
Universidade Veiga de Almeida
Universidade Veiga de Almeida
Descontinuidades
Universidade Veiga de Almeida
Estrutura Interna da Terra
A geofísica aplicada tem por objetivo a pesquisa de recursos
minerais presentes nas camadas internas da Terra. Tais recursos
se localizam na camada mais externa da Terra, a crosta.
Sub-divisão Mecânica
• Litosfera
• Astenosfera
• Mesosfera
• Endosfera
Sub-divisão Composição
• Crosta
• Manto
• Núcleo
Universidade Veiga de Almeida
Estrutura Interna da Terra
Seção Transversal (Margem Passiva):
Crosta Terrestre pode ser dividida em duas camadas (baseado em ondas P):
SIAL -> Camada granítica, rica em Si e Al.
SIMA -> Camada basáltica, rica em silicatos de Fe e Mg.
Universidade Veiga de Almeida
Estrutura Interna da Terra
• Crosta:
– Continental: Rúptil. Composição granítica e densidade baixa (2,7 g/cm3).
Sua espessura varia de cerca de 30 km (geralmente) até 70 km
(montanhas). Velocidade de onde P variando de 5,5 a 6,5 km/s.
– Marinha: Rúptil. Composição basáltica e densidade variando de 3,0 a 3,3
g/cm3. Espessura varia de 5 a 10 km. Velocidade de onda P varia de 6,5 a
7,0 km/s.
• Manto:
– Superior: Rúptil. Composição peridodítica (ultrabásica), densidade
variando de 3,3 a 4,4 g/cm3. Se estende, em média, desde 5 km (abaixo
da crosta oceânica), e 30 km (abaixo da crosta continental), até cerca de
400 km. Velocidade de onda P, tipicamente, de 8,0 a 8,2 km/s.
– ZBV: Em cerca de 50 km até 200 km, essa região do manto, devido a
pressão e a temperatura, adquire um comportamento plástico
evidenciado por um atenuação nas velocidades de onda P e S.
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Estrutura Interna da Terra
• Manto:
– Inferior: Dúctil. Composição mas férrica (razão Fe/Mg de 0,6 em
comparação ao Manto Sup. que é 0,25). Densidade varia de 4,6 a 5,5
g/cm3. Profundidade chega a 2900 km. Velocidade de onda P atinge
cerca de 13,5 km/s.
• Núcleo:
– Externo: Líquido. Ferro e níquel líquidos girando ao redor do núcleo
interno sólido. Responsável pelo campo magnético terrestre (dínamo).
Densidade varia de 8,0 a 10,0 g/cm3. Velocidade de onda P varia de 9 a
12,5 km/s. Profundidade até cerca de 5100 km.
– Interno: Sólido. Liga metálica de Fe e Ni. Densidade varia de 12,8 a 13,1
g/cm3. Velocidades de onda P e S presentes. A velocidade de onda P gira
em torno de 10 km/s, enquanto a velocidade de onda S gira em torno de
4 km/s.
Universidade Veiga de Almeida
Campo Magnético da Terra
Universidade Veiga de Almeida
Escala Geológica do Tempo
• Segundo estudos bíblicos: Idade da Terra seria de ~6000 anos
(criacionistas).
• Contra-argumentos:
– Extrapolação sobre a velocidade de fenômenos geológicos:
Transferência de resultados em direção ao passado;
– Radioatividade: Meia-vida de um elemento em um
decaimento radioativo;
– Estudos paleontológicos: Presença e datação de fósseis.
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Escala Geológica do Tempo
Datação Absoluta X Datação Relativa
• Datação Relativa:
– Apenas ordena os eventos em antes e depois;
– Baseada em técnicas estratigráficas;
– Presença de fósseis;
• Datação Absoluta :
– Fornece a idade real dos acontecimentos;
– Baseada em métodos radiométricos.
Universidade Veiga de Almeida
A Idade Absoluta das Rochas
• Os métodos de datação relativa das rochas apesar de
importantes apenas ordenam os acontecimentos numa escala
de “antes e depois”, não permitindo estabelecer a duração
real dos acontecimentos.
• Para tal, existem os chamados métodos radiométricos, que
utilizam os elementos radioativos, como o Urânio, Carbono-
14, potássio-40, rubídio, etc, para datar as rochas.
• Os elementos radioativos desintegram-se espontâneamente,
ao fim de um certo número de anos, dando origem a outro
elemento.
• A percentagem de desintegração é expressa em termos de
meia-vida, isto é, o tempo necessário para que metade do
valor inicial do elemento se transforme em outro.
Universidade Veiga de Almeida
A Idade Absoluta das Rochas
• A maioria dos elementos radioativos têm uma meia-vida
curta, desintegrando-se em alguns dias ou anos.
• Porém, outros desintegram-se muito lentamente.
• Existe, por exemplo, um tipo de Urânio (U238) que leva cerca
de 4,5 bilhões de anos para que metade do seu valor inicial se
transforme numa variedade de Chumbo (Pb206).
• Portanto, quando numa amostra de rocha se encontra Urânio
e Chumbo, podemos calcular a idade daamostra pela
percentagem de Chumbo encontrada.
Universidade Veiga de Almeida
Datação Absoluta – Decaimento Radioativo
Universidade Veiga de Almeida
As Rochas mais Antigas
• As rochas mais antigas da lua datam de aproximadamente 4,6
bilhões de anos e, as mais novas, cerca de 3,2 bilhões de anos.
• Meteoritos que caíram na Terra datam de 4,5 a 4,7 bilhões de
anos.
• Como todo o sistema solar teve a mesma origem, a idade
estimada da Terra é de 4,6 bilhões de anos.
• Rochas mais antigas da Terra: Grupo Isua, na Groenlândia,
formado por rochas vulcânicas e sedimentares, com cerca de
3,8 bilhões de anos.
• A maioria das rochas pré-cambrianas encontram-se
metamorfizadas, com poucas seqüências sedimentares que
permaneceram estáveis e não deformadas. Uma pequena
proporção dessas rochas contêm fósseis químicos, microfósseis
e icnofósseis.
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As Rochas mais Antigas
Rochas metamórficas no sudoeste da Groenlândia em cuja 
Proximidade ocorrem as rochas mais antigas 
da Terra (3,8 bilhões de anos).
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Escala do Tempo Geológico
• Nos séculos XIX e XX, os geólogos, utilizando os princípios da
datação relativa das rochas e juntando informações
recolhidas em afloramentos por todo o mundo, elaboraram
uma escala do tempo geológico, ou seja fizeram um
calendário da idade relativa da história geológica da Terra.
• Os nomes atribuídos às grandes Eras geológicas dizem
respeito à vida animal: o sufixo – zóico significa “animal” e os
prefixos paleo -, meso -, e ceno -, significam respectivamente,
“antigo”, “médio” e “recente”.
• Os limites das Eras estão relacionados com a história da vida.
Os nomes atribuídos aos Períodos têm que ver com uma
região natural ou com as características da época geológica
que representam. Também se consideram espaços de tempo
mais curtos, dentro dos Períodos, chamamos Épocas.
Universidade Veiga de Almeida
Tabela do Tempo Geológico
Universidade Veiga de Almeida
Universidade Veiga de AlmeidaRelógio Geológico

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