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FORMA, TEMPERATURA, ESTRUTURA E COMPOSIÇÃO INTERNA DA TERRA Forma https://www.youtube.com/watch?v=onamHTdFxU4 Forma - Elipsóide de rotação diâmetro equatorial aprox.12.756.776 m diâmetro polar aprox. 12.713.824 m Maior elevação – Monte Everest com quase 9.000 m. Maior depressão – Fossa das Filipinas com cerca de 11.000 m Achatada nos pólos mas com diferença pequena o que aproxima de uma esfera Fonte: Leinz e Amaral, 1985. Gravidade Propriedade fundamental da matéria manifestada em qualquer escala (atômica a cósmica). A Terra executa movimento de rotação ao redor de si em um período de 24 horas – qualquer ponto em seu interior ou superfície sofre aceleração centrífuga. A intensidade da força centrífuga é proporcional à distância do eixo de rotação, atingindo valores máximos no Equador. A soma da aceleração gravitacional e centrifuga – é denominada gravidade. A direção e intensidade de g – varia conforme a posição na superfície da Terra http://portaldoprofessor.mec.gov.br/storag e/recursos/17561/Peso/OA/fis1_ativ1.swfFonte: Teixeira et. al., 2000 O valor da gravidade varia Achatamento dos pólos – 0,5% menor no Equador Atração exercida pela Lua e Sol Diferenças de altitude entre os pontos de medida Se o interior fosse uniforme – valores medidos e previstos da gravidade seriam iguais Anomalia de gravidade – variações de densidade dos diferentes materiais que constituem o interior da terra. Anomalia negativa – valores medidos inferiores aos previstos Baixa densidade dos materiais em contato com rocha de maior densidade Fonte: Teixeira et. al., 2000 Anomalia positiva – valores medidos são superiores aos esperados Alta densidade em contato com baixa Fonte: Teixeira et. al., 2000 Massa = 6x1029 g Densidade crosta – 2,760. global – 5,527. Fonte: Teixeira et. al., 2000 Isostasia http://www.geo.cornell.edu/hawaii/220/PRI/isostasy.htmld eficiência de massa abaixo das rochas das montanha aproximadamente igual a massa da própria montanha. o equilíbrio isostático baseia-se no Princípio de Arquimedes – cadeia de montanha se comportaria como gelo flutuando na água. Onde a litosfera exerceria o papel do gelo e a astenosfera da água. dados mostram que as montanhas mais altas se projetam para as partes mais profundas do manto e por outro lado, os continentes situam-se acima do nível do mar devido a diferença de composição e densidade entre crosta continental e oceânica. Fonte: Teixeira et. al., 2000 Fonte: Teixeira et. al., 2000 Fonte: Teixeira et. al., 2000 Subsidência – adição de carga (rebaixamento) Soerguimento – retirada de carga (expansão) Temperatura da Terra Fonte: http://www.google.com/imgres?imgurl=http://www.fing.edu.uy/imfia/ghs/subterraguas/temas/termalismo/gradiente.gif&imgrefurl=ht tp://www.fing.edu.uy/imfia/ghs/subterraguas/temas/termalismo/termalismo2.htm&usg=__naYDTIIgTjEJCHNHVt34NkCrs- w=&h=212&w=257&sz=16&hl=pt&start=5&zoom=1&tbnid=qho5uxRVMaS3UM:&tbnh=92&tbnw=112&ei=yCuxUc6cM5GpqwGC0 YGYBw&itbs=1&sa=X&ved=0CDMQrQMwBA Temperatura na Terra Fonte: http://www.google.com/imgres?imgurl=http://acta.inpa.gov.br/fasciculos/38- 4/img/n4a12f04.jpg&imgrefurl=http://acta.inpa.gov.br/redirect.php%3Fvolume%3D38%26edicao%3D4%26arquivo%3Dv38n4a12.html %26pasta%3DBODY%26loc%3Dsum&usg=__yr34LZyYVfQngSS4DqcxZ- 3zLWY=&h=483&w=500&sz=33&hl=pt&start=1&zoom=1&tbnid=felGKq_jq1Y- dM:&tbnh=126&tbnw=130&ei=6SyxUfmbMoLmqgH9zIEw&itbs=1&sa=X&ved=0CCsQrQMwAA Temperatura da Terra 10 a 20 m de profundidade – temperatura é influenciada pela atmosfera, ou seja, pela temperatura do ar. gradiente geotérmico – abaixo desta profundidade a temperatura aumenta – para aumentar 1 0C desce 30 m (tectonicamente estável), sendo menor em áreas ativas tectonicamente e maior em terrenos completamente estáveis. A Terra estaria fria porque anualmente a superfície do planeta perde calor. Mas o planeta continua aquecido. Fontes de calor da Terra decaimento radiativo, forças gravitacionais e do acúmulo de matéria durante a formação do Planeta. ESTRUTURA E CONSTITUIÇÃO Obtida indiretamente a partir de informações sismológicas: Terremoto Hipocentro ou foco – ponto da liberação das tensões Epicentro – distância do foco a superfície http://www.youtube.com/watch?v= 3PNQokydjuc http://www.obsis.unb.br/index.php ?option=com_content&view=article &id=55&Itemid=66 http://www.youtube.com/watch?v= NfJUrUqS2xM Fonte: Teixeira et. al., 2000 Fonte: Teixeira et. al., 2000 Fonte: Teixeira et. al., 2000 Análise de terremotos permitiu construir curvas de tempo e distância de todas as ondas refratadas e refletidas no interior da Terra – dedução da estrutura da Terra – crosta, manto e núcleo (externo e interno) A onda S não se propaga em meio líquido http://www.youtube.com/ watch?v=4nS10xNBfVE Fonte: Teixeira et. al., 2000 Meteoritos http://www.youtube.com/watch?v=qR-g0rVNhFI fragmentos de matéria sólida provenientes do espaço somente maiores atingem a terra origem anel de asteróide entre Marte e Júpiter Classificados em classes e subclasses Sideritos (metálicos) - composto de Ni (8%) e Fe metálico, composição semelhante ao interior da Terra. Assideritos (rochosos) – composto por silicatos e Fe metálico. Composto por olivina e piroxênio, tem composição semelhante as rochas ultrabásicas (gabro e peridotito). Condrito - composto por glóbulos de olivina. Acondrito – composição semelhante a litosfera. Litossideritos ou Siderólitos (composição intermediária entre os meteoritos metálicos e rochosos). Fonte: Teixeira et. al., 2000 Estrutura Camadas Concêntricas Crosta Manto Núcleo Crosta Crosta superior (continental) – rochas graníticas, composição química silício e alumínio (SIAL) com espessura que varia de 25 a 90 km (regiões montanhosas). Crosta inferior (oceânica) – rochas basálticas, composição silício e magnésio (SIMA) com espessura de 5 a 10 km. A crosta perfaz 0,7% da massa total da Terra. Elementos mais abundantes da crosta ELEMENTO PESO VOLUME oxigênio 46.6 91.8 silício 27.7 0.8 alumínio 8.1 0.8 ferro 5.0 0.7 cálcio 3.6 1.5 sódio 2.8 1.6 potássio 2.6 2.1 manganês 2.1 0.6 TOTAL 98.5 99.9 Fonte: Leinz e Amaral, 1985. 75 25 sedimentar ígnea 5 95 SUPERFÍCIE VOLUME Fonte: Leinz e Amaral, 1985. Principais minerais formadores da crosta feldspato quatzo piroxênio e anfibólio mica minerais acessórios Fonte: Leinz e Amaral, 1985. Principais Elementos Presentes na Crosta 46,6 27,7 8,1 5 3,3 2,8 2,6 2,1 O Si Al Fe Ca Na K Mg Fonte: Leinz e Amaral, 1985. Manto É subdividido em superior e inferior – perfaz 68,3% da massa total da Terra Núcleo É dividido em externo e interno perfaz 62,7 % da massa da Terra Estrutura Geral do Globo Terrestre (Leinz e AMARAL, 1989) Prof. em km Denominação das camadas Constituição litológica Dens. Temp. Velocidade das ondas P (km/s) 25-90 Crosta superior continental SIAL (granitos a intermediários) 2,7 800 0 5,6 – 7 5-10 Crosta inferior oceânica SIMA (basalto) 3,0 1000 0 6,5 400 1.050 2.900 Descontinuidade de Mohorovicic – indica mudança de composição da crosta com relação ao manto - Zona de transição mais fluida, ou astenosfera (100-150 km) Manto superior Peridotito contendo minerais de alta pressão (granada) Peridotitocom ferro e sulfeto (similar a alguns meteoritos) 3,3 2000 0 8,2 Manto inferior 5,5 13,6 5.155 6.370 Descontinuidade de Wiechert-Gutenberg Núcleo externo Fe-S-Ni Líquido (suposta fonte do campo magnético terrestre) 9-11 3000 0 8,1 Núcleo interno Fe-Ni (similar aos sideritos) 12-14 5000 0 11,2 Fonte: Teixeira et. al., 2000 Fonte: http://domingos.home.sapo.pt/estruterra_4.html Magnetismo Terrestre https://www.youtube.com/watch?v=af_qS3q0p_c https://www.youtube.com/watch?v=QGqnREV7cdc https://www.youtube.com/watch?v=pBxgCy3hvRE https://www.youtube.com/watch?v=fVa20c46tN8 https://www.youtube.com/watch?v=dlDWTpLMDYc Planeta Terra – imã fraco. O campo magnético da Terra é dividido em duas componentes. Vertical e horizontal, ou seja, a agulha é atraída para os pólos e para o interior da Terra. Quanto mais próximo do pólo maior à atração. No equador magnético as forças verticais exercidas pelo pólo se anulam restando somente a componente horizontal. No pólo magnético as forças horizontais se anulam restando somente a componente vertical. Qualquer outra região o ângulo formado pela agulha com a horizontal – INCLINAÇÃO MAGNÉTICA. O desvio sofrido pela agulha com relação ao eixo NS é chamado de declinação magnética. Maiores informações http://www.on.br/ead_2012/site/ Declinação magnética – ângulo de desvio da agulha com a direção NS Geográfica o eixo dipolo geocêntrico faz um ângulo com o eixo de rotação da Terra de 11,5 0 Por isso a agulha da bússola desvia do norte geográfico para leste ou oeste segundo um ângulo que dependerá do local onde se encontra o observador em relação aos pólos geográficos e magnéticos Somente nos pontos correspondentes a declinação zero é que a agulha indicará o norte geográfico verdadeiro Fonte: Teixeira et. al., 2000 Origem do magnetismo é controversa – defasagem do campo elétrico ocasionado pela rotação da Terra entre a parte líquida do manto e do núcleo. Dínamo auto-sustentável – movimentação do líquido metálico do núcleo Paleomagnetismo – minerais magnéticos se orientam com relação ao campo magnético durante a cristalização. Fonte: Teixeira et. al., 2000 Fonte: Teixeira et. al., 2000Fonte: Teixeira et. al., 2000 Referências Bibliográficas Capítulo 1 - Leinz, V. & Amaral, S.C. Geologia Geral. São Paulo : Companhia Editora Nacional, 1985. Capítulos 3 e 4 – Teixeira, W.; Toledo, M. C. M.; Fairchild, T. R. & Taioli, F. Decifrando a Terra. São Paulo : Oficina de Textos, 2000. Capítulo 1 – Popp, J.E. Geologia Geral. Rio de Janeiro: Livros Técnicos e Científicos, 2002.
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