Aula 2 - estrutura interna do planeta terra

Esta é uma pré-visualização de arquivo. Entre para ver o arquivo original

*
*
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
*
*
ESTRUTURA INTERNA DO PLANETA TERRA
QUANDO OS TERREMOTOS OCORREM SÃO GERADOS QUATRO TIPOS DE ONDAS: TIPO P, TIPO S, TIPO RAYLEIGH E TIPO LOVE
*
*
ESTRUTURA INTERNA DO PLANETA TERRA
*
*
ESTRUTURA INTERNA DO PLANETA TERRA
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 
ESTRUTURA INTERNA DO PLANETA TERRA
*
*
ESTRUTURA INTERNA DO PLANETA TERRA
EXEMPLO DE DIFERENTES MATERIAIS QUE APRESENTAM DIFERENTES VALORES DE PROPAGAÇÃO DAS ONDAS ACÚSTICAS DO TIPO P
*
*
ESTRUTURA INTERNA DO PLANETA TERRA
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
*
*
ESTRUTURA INTERNA DO PLANETA TERRA
P – manto
K – núcleo ext
I núcleo interno
c – ref nuc ext
i – ref nuc int
*
*
A CROSTA DA TERRA
ESTRUTURA INTERNA DO PLANETA TERRA
*
*
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
ESTRUTURA INTERNA DO PLANETA TERRA
*
*
ESTRUTURA INTERNA DO PLANETA TERRA
*
*
ESTRUTURA INTERNA DO PLANETA TERRA
A
B
*
*
ESTRUTURA INTERNA DO PLANETA TERRA
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 CONTINENTAL 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
*
*
ESTRUTURA INTERNA DO PLANETA TERRA
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
*
*
ESTRUTURA INTERNA DO PLANETA TERRA
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
*
*
ESTRUTURA INTERNA DO PLANETA TERRA
*
*
ESTRUTURA INTERNA DO PLANETA TERRA
O MANTO
*
*
ESTRUTURA INTERNA DO PLANETA TERRA
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 2900KM SEJA PREDOMINANTEMENTE COMPOSTO POR MINERAIS SILICÁTICOS RICOS EM FERRO E MAGNÉSIO – ESTE INTERVALO É DENOMINADO DE MANTO INFERIOR
*
*
ESTRUTURA INTERNA DO PLANETA TERRA
*
*
ESTRUTURA INTERNA DO PLANETA TERRA
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
*
*
ESTRUTURA INTERNA DO PLANETA TERRA
*
*
ESTRUTURA INTERNA DO PLANETA TERRA
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
*
*
ESTRUTURA INTERNA DO PLANETA TERRA
*
*
ESTRUTURA INTERNA DO PLANETA TERRA
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